Знепилювання, знешламування і пиловловлення

Знепилюванням вугілля називають процес зниження утримання пила в вугіллі за допомогою потоку повітря.

Пил - дрібний клас (0-0,5 мм) сухого вугілля.

Процес знепилювання призначений для зменшення шламоутворення в процесі збагачення, утрат вугілля в відходах, пиловання при його переробці.

Знепилюванню піддають дрібні класи (0-6 або 0-13 мм) вугілля.

Апарати, які застосовують для знепилювання, називають знепилювачами. Принцип дії знепилювачів заснований на використанні повітряної класифікації - відділенні часток пилу від розпушеного вугілля при пропусканні через нього потоку повітря.

Ефективність процесу знепилювання визначається витягом пилу, тобто відношенням маси відділеного пилу до його маси у вихідному вугіллі.

Знесшламлювання - процес зниження утримання шламу в оброблюваному вугіллі за допомогою потоку води.

У результаті знесшламлюванні одержують знешламленний продукт і шлам. Знешламлювання застосовують перед збагаченням вугілля у важких суспензіях і відсадженням дрібного вугілля. Знешламлювання вугілля здійснюють трьома засобами:

1) ополіскуванням вугілля, що проходить по грохоті, водою з порскав;

2) пропусканням потоку води з вугіллям по поверхні щільовидних сит;

3) використанням принципу декантації, коли частки шламу важаться в потоку води і віддаляться в злив, а крупні частки осаджуються.

Пиловловлення - процес поділу неоднорідної газової або повітряної системи і твердої фази, заснований на використанні фізичних і фізико-хімічних впливів для осадження твердих часток.

Розрізняють промислово-технологічну систему пиловловлення, призначену для очищення повітря (газу) після проходження його через технологічну апаратуру, і промислово-санітарну систему, призначену для очищення повітря в помешканні вуглезбагачувальної фабрики відповідно до вимог санітарно-гігієнічних норм.

Їснують такі засоби пиловловлення:

1) сухий, при якому одержують пил в сухому виді;

2) мокрий, при якому одержують пиловиглядні частки у виді шламу.

Ефективність процесу пиловловлення - відношення маси вловленого пилу до його маси у вихідному продукті.

Пиловловники по фізичних принципах осадження пилюки класифікують на:

пиловідсадні камери (використовуються сили ваги);

циклони (дія відцентрової сили);

рукавні фільтри (фільтрація газу через пористу тканину);

електрофільтри (використання електричного поля високої напруги);

мокрі пиловловники (змочування пилу водою),

Сушіння вугілля

Термічне сушіння - процес видалення вологи з вугілля і продуктів збагачення шляхом її випари при нагріванні цих матеріалів гарячим повітрям або димовими газами. Необхідність у термічному сушінні вугілля викликана вимогою споживачів до відвантаження концентратів із вологістю не більш 7 % у зимовий період і 8-9 % у літній.

Сушарка - апарат, у якому відбувається сушіння матеріалів, тобто організований відвід сушильного агента, що поглинув пари вологи.

Сушильна установка складається із сушарки, джерела одержання сушильного агента (топки), вентилятора-димососа для подачі агента і переміщення його в сушарку і видачі його з неї, системи очищення від пилу відпрацьованих газів, а також транспортного, запірного, тягодутьєвого обладнання і контрольно-вимірювальної апаратури.

Сушильний агент - повітря або димові гази, що в умовах безпосереднього зіткнення і теплообміну з висушуємим матеріалом поглинають видаляєму з нього вологу.

Теплоносій - середовище, що одержує від зовнішнього джерела необхідну для сушіння теплість і передающий її висушуємого матеріалу через стінку. Сушильний агент одночасно є теплоносієм.

Суміш сухого газу і водяного пару називають вологим газом.

Насичений газ - вологий газ, що при даних тиску і температурі містить максимально можливу кількість водяного пару.

Вологоутримання газу - маса рідини в 1 кг вологого насиченого газу.

Масу водяного пара в 1 м³ вологого газу називають абсолютною вологістю.

Відношення абсолютної вологості ненасиченого вологою газу до максимально можливої абсолютної вологості газу при тієї ж температурі називають відносною вологістю газу.

Температуру, при котрої відносна вологість газу дорівнює одиниці, називають температурою насичення, або точкою роси.

У процесі термічного сушіння можна виділити три періоди:

підігрів матеріалу

сушіння з постійною інтенсивністю

сушіння з інтенсивністю, що зменшується.

Тривалість підігріву залежить від товщини прошарку і головним чином від крупності висушуємого матеріалу. У період підігріву інтенсивність сушіння швидко зростає до максимуму. Цей період закінчується встановленням рівноваги між теплом, що повідомляється матеріалу, і теплом що витрачається на випар.

Період постійної інтенсивності сушіння характеризується зменшенням кількості вологи у верхньому прошарку матеріалу. Внаслідок цього волога внутрішніх прошарків матеріалу переміщається до поверхневого прошарку і безупинно заміщає вологу, що випаровується.

Період падаючої інтенсивності сушіння характеризується відставанням швидкості переміщення вологи з внутрішніх прошарків матеріалу до його поверхні від швидкості дифузії вологи, що випаровується.

Основні чинники, що прискорюють процеси сушіння, - підвищення швидкості сушильного агента, збільшення різниці температур і парціальних тисків.

Для сушіння вугілля застосовують барабанні сушарки, труби-сушарки, сушарки з киплячим прошарком. У якості сушильного агента і теплоносія використовують продукти горіння твердого або газоподібного палива.