In a bed of fine coal, water can be found in the interstices created by the .races and in the pores within the coal
particles. The extent of the interstices voidage is obviously a function of the particle sizes and morphologies, as
shown by the fact that the bulk density of coarse coal is greater than that coal. After drainage, the voids can be
completely or partially filled. By increasing the suction pressure across the bed, as is done in vacuum filtering,
the quantity of water in the voids can be reduced. But eventually the increased suction pressure has little influence
on the moisture reduction. In addition, the moisture in the pore structure of the coal is unaffected by the mechanical
removal of the moisture in the interstices.
Evaporative drying is done for one or more of the following reasons:
- To avoid freezing difficulties and to facilitate handling during shipment, storage, and transfer to the points of
utilization.
- To reduce the heat loss due to evaporation of the moisture from the coal during combustion process, thus
increasing heating efficiency.
- To decrease transportation costs.
It is important to avoid drying the coal to too low a moisture level, since the complete removal of surface moisture
to produce a bone dry product can result in a serious dust, wind lost, and safety problem. Surface moisture contents
of 3 % or less for shipped coal are not uncommon. However, the evaporatively dried coal may be lower, 1/2 to 1%,
since the mechanically dewatered coal may be higher. Evaporatively dried coal can be treated (sprayed) with
chemicals in order to control the dustiness and any freezing difficulties, thereby providing the producer with more
operational flexibility.
The evaporative drying of coal is essentially a process of simultaneous transfer of energy, usually in the form of
heat, and water, in the form of vapor, from the coal. In order to remove the undesired moisture, it is necessary to
raise the temperature of the water from the entering temperature of the feed cram, to the boiling point of the water
(usually taken as 212°F), vaporize it, and then allow the water vapor to cool down to the exiting temperature,
(for practical purposes, the exiting water vapor temperature and the product temperature are assumed to be equal).
Перевод М.И. Коломоец
Dewatering of minerals. Mechanical and thermal dewatering.
Joseph W. Leonard, III, Byron C. Hardinge Coal preparation. Fifth edition, Society for mining, metallurgy and
exploration, INC. – Littleton, Colorado, 1991. – p.499-582.
ОБЕЗВОЖИВАНИЕ МИНЕРАЛОВ.
Обезвоживание - разделение смеси твердых тел и воды на две части, одна из которых одна твердая и
другая жидкая, относительно оригинальной смеси.
Обычно, после прохождения через обезвоживающие грохота, угольная пыль или другой материал, могут
содержать вплоть до 15 процентов влаги. Сегодня, когда большинство угля, добываемого во всем мире в
забое, когда минируют, или очищаемого мокрыми методами, удаление влаги - необходимо по следующим причинам:
- чтобы избегать замораживания шламов во время отгрузки,
- чтобы увеличить содержание твердого,
- чтобы сохранить товарную стоимость,
- чтобы повысить качество угля используются для специальные методы - в производстве брикетов или
производстве металлургического кокса.
Вообще, количество воды, содержащейся в угольных частицах, изменяется с изменением размеров угольных
частиц. Тонкодисперсный уголь имеет большую внешнюю поверхность на единицу веса, чем крупнозернистый
уголь, так что его способность к сохранению влаги пропорционально больше. Удаление влаги из
крупнозернистого угля относительно легко, удаление воды из угля крупностью -10 мм - главная проблема,
обычно требует индивидуального решения на каждой обогатительной фабрике.
Множество методов и разнообразное оборудования проектировались, чтобы решить проблемы
специфического удаления влаги.
Выбор обезвоживающих методов, если капитальные и эксплуатационные затраты не принимаются во
внимание, зависит от размера материала, количества влаги и вида оборудования для обезвоживания.
Процесс "обезвоживание", основывается на удалении воды из угля. Вода, связанная с углем, может делиться
на категории, как "свободная или поверхностная" и "естественная или химически связанная" влага. Свободная
влага находится на поверхности угля, в капиллярах и маленьких интервалах между двумя или более
частицами. Естественная или химически связанная влага находится внутри угля и в частицах угольной
структуры. Существенное количество свободной влаги могут удалить механические обезвоживающие методы.
Однако, естественную влагу могут удалить только допускаемые энергетические интенсивные методы,
например, прямое или косвенное нагревание.
Влагу из угля удаляют некоторые из методов угольной очистки.
Дополнительная вода в чистом угле появляется при дополнительных задержках в транспортировании, тепле,
потерянном во время выпаривания и закупоривания пор.
Каждая из категорий процессов состоит из различных разделительных методов. Оборудование в настоящее
время для механического обезвоживания угля используют различных размеров.
ТЕПЛОВОЕ ОБЕЗВОЖИВАНИЕ
В структуре мелкого угля, вода может находиться в пустотах, созданных на поверхности и в порах в
структуре угольных частиц. Объем пустот - функция размеров частиц и морфологии, как доказано, массовая
плотность крупнозернистого угля больше, чем у тонкодисперсного. После дренажа, пустоты могут быть
целиком или частично заполнены. Увеличивая всасывающее давление, как это делается при вакуумном
фильтровании, количество воды в пустотах может быть уменьшено. Но в конечном счете увеличенное
всасывающее давление оказывает небольшое влияние на уменьшение влаги.
Сушка применяется по следующим причинам:
- Чтобы избегать замораживания угля и, чтобы облегчить обработку во время отгрузки, хранения, и передачи
к пунктам утилизации.
- Чтобы сократить потерю тепла благодаря испарению влаги из угля во время горения, чтобы повысить
эффективность.
- Чтобы уменьшить затраты на транспортировку.
Важно избегать высыхания угля. Полное удаление внешней влаги приводит к пересыханию продукта, что
может привести к образованию пыли и взрывоопасности. Содержание внешней влаги 3 % или меньше для
отправленного угля приемлемо.
Термосушка - по существу процесс одновременной передачи энергии, обычно в форме тепла и воды в
форме пара от угля. Для того, чтобы удалить нежелательную влагу необходимо повысить температуру
воды от входящей температуры питания к точке кипения воды (обычно берут, как 212°F), выпаривают, а
затем охлаждают водный пар до выходящей температури (для практических целей температура
выходящего водного пара и температура продукта предполагается,что равные).