固液分离技术.pptx
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1、固液分离技术固液分离技术 固液分离固液分离是指从固液两相体系中把二者分开的过程。是指从固液两相体系中把二者分开的过程。选煤厂固液分离则是围绕分选产品脱水和生产水再生复选煤厂固液分离则是围绕分选产品脱水和生产水再生复用,把水从煤中脱除用,把水从煤中脱除(脱水脱水)把煤从水中脱除把煤从水中脱除(澄清水澄清水)的的一系列作业。一系列作业。意义意义 1)达到用户和运输部对产品水分要求。达到用户和运输部对产品水分要求。2)充分利用水资源,维持选煤厂正常生产。充分利用水资源,维持选煤厂正常生产。3)减少或堵绝废水外排,改善厂区及周围环境。减少或堵绝废水外排,改善厂区及周围环境。4)防止煤泥流失,及时回收并
2、合格利用能源。防止煤泥流失,及时回收并合格利用能源。固液分离技术固液分离技术 选煤厂固液分离是分选的辅助作业,但在整个选选煤厂固液分离是分选的辅助作业,但在整个选煤过程中具有十分重要的地位。从工艺环节,设备各煤过程中具有十分重要的地位。从工艺环节,设备各类与数量、固定资产投资与运行费用、占地面积与占类与数量、固定资产投资与运行费用、占地面积与占有空间几方面,它占选煤厂一半以上的构成。它是选有空间几方面,它占选煤厂一半以上的构成。它是选煤厂降低成本,提高效率,增加效益的一个重要方面。煤厂降低成本,提高效率,增加效益的一个重要方面。由于涉及到整个微细粒级料物的处理,这部分作业也由于涉及到整个微细粒
3、级料物的处理,这部分作业也成为选煤研究、组织生产以及提高管理水平的一个热成为选煤研究、组织生产以及提高管理水平的一个热点与难点。降低选煤产品水分,实现洗水闭路循环、点与难点。降低选煤产品水分,实现洗水闭路循环、煤泥厂内回收是选煤长期奋斗的目标。煤泥厂内回收是选煤长期奋斗的目标。固液分离技术固液分离技术第一节第一节 固液分离体系固液分离体系第三节第三节 粗粒物料的脱水设备粗粒物料的脱水设备第二节第二节 固液分离工艺固液分离工艺第四节第四节 细细粒物料的脱水方法与设备粒物料的脱水方法与设备第五节第五节 分离效果及评价分离效果及评价第一节第一节 固液分离体系固液分离体系松散体松散体(脱水产品)(脱水
4、产品)粗粗 粒粒 悬悬 浮浮 体体 系系细粒悬浮体系细粒悬浮体系(煤泥水)(煤泥水)悬悬 浮浮 体体固固液液两两相相体体系系 在上述三种体系中,粗粒悬浮体系和细粒悬浮体系是固液分离的对在上述三种体系中,粗粒悬浮体系和细粒悬浮体系是固液分离的对象,松散体则是固液分离的产品与目标。掌握它们的组成、性质、特点象,松散体则是固液分离的产品与目标。掌握它们的组成、性质、特点是我们进行固液分离作业的基础是我们进行固液分离作业的基础。固液两相体系的类型固液两相体系的类型 第二节第二节 固液分离工艺固液分离工艺固液分离工艺:固液分离工艺:1.粗粒产品脱水粗粒产品脱水(重选产品脱水重选产品脱水)2.细粒产品脱水
5、细粒产品脱水(浮选精煤、浮选尾煤、煤泥脱水浮选精煤、浮选尾煤、煤泥脱水)3.煤泥水处理煤泥水处理(以细粒悬浮液的沉降分离为核心,以细粒悬浮液的沉降分离为核心,包括分级、浓缩、澄清、煤泥厂外沉淀、洗水循环、散包括分级、浓缩、澄清、煤泥厂外沉淀、洗水循环、散失煤泥水回收等作业失煤泥水回收等作业)。实际上没必要也不可能对上述三部分进行严格分割,但作为一个完实际上没必要也不可能对上述三部分进行严格分割,但作为一个完整选煤厂,这三部分都是不可缺少的。不同形式的三部分的组合,构成了各整选煤厂,这三部分都是不可缺少的。不同形式的三部分的组合,构成了各式各样固液分离工艺。式各样固液分离工艺。第二节第二节 固液
6、分离工艺固液分离工艺一、粗粒产品脱水工艺一、粗粒产品脱水工艺 粗粒产品脱水实质上是粗粒物料与煤泥水的固液固粗粒产品脱水实质上是粗粒物料与煤泥水的固液固泥分离。由于产品水分要求,各粒级物料脱水特比以及脱泥分离。由于产品水分要求,各粒级物料脱水特比以及脱水设备性能差异,形成了不同的脱水工艺。水设备性能差异,形成了不同的脱水工艺。1.粗粒精煤脱水工艺粗粒精煤脱水工艺 2.粗粒中煤脱水工艺粗粒中煤脱水工艺 3.矸石脱水工艺矸石脱水工艺 第二节第二节 固液分离工艺固液分离工艺三、煤泥水流程三、煤泥水流程 煤泥水处理应从解决煤泥在洗水中循环积聚,解决煤泥水处理应从解决煤泥在洗水中循环积聚,解决洗水浓度和粘
7、度入手。实现洗水浓度和粘度入手。实现“煤泥厂内回收,洗水闭路煤泥厂内回收,洗水闭路循环循环”。动力煤选煤厂单纯涉及煤泥回收,多采用前述的二动力煤选煤厂单纯涉及煤泥回收,多采用前述的二段浓缩二段回收工艺。段浓缩二段回收工艺。炼焦煤选煤厂除了上述要求外,还涉及到浮选作业。炼焦煤选煤厂除了上述要求外,还涉及到浮选作业。按照煤泥水去向按照煤泥水去向(直接入浮还是循环直接入浮还是循环),炼焦煤选煤厂煤,炼焦煤选煤厂煤泥水流程分为:浓缩浮选、直接浮选、半直接浮选。泥水流程分为:浓缩浮选、直接浮选、半直接浮选。第二节第二节 固液分离工艺固液分离工艺1.1.浓缩浮选浓缩浮选 它是一种传统工艺。流程结构特点是:
8、全部煤泥水先进行浓缩,它是一种传统工艺。流程结构特点是:全部煤泥水先进行浓缩,底流进入浮选;溢流与尾煤浓缩机溢流共同作为循环水。浓缩浮选底流进入浮选;溢流与尾煤浓缩机溢流共同作为循环水。浓缩浮选优点是,可有效调节浮选入料浓度与通过量。优点是,可有效调节浮选入料浓度与通过量。缺点缺点:1):1)细泥循环并对重选、浮选及煤泥水处理系统构成影响。较细泥循环并对重选、浮选及煤泥水处理系统构成影响。较高浓度煤泥水进入重选作业,恶化了较细物料的分选效果,提高了高浓度煤泥水进入重选作业,恶化了较细物料的分选效果,提高了重选设备的分选粒度上限;对浮选和煤泥水的影响主要是降低了煤重选设备的分选粒度上限;对浮选和
9、煤泥水的影响主要是降低了煤泥的可浮性,沉降特性和可过滤性。泥的可浮性,沉降特性和可过滤性。2)2)细泥循环容易导致细泥积聚,造成不得不外排煤泥水,洗水系细泥循环容易导致细泥积聚,造成不得不外排煤泥水,洗水系统平衡受到破坏,影响选煤生产的正常进行。因此,该工艺目前推统平衡受到破坏,影响选煤生产的正常进行。因此,该工艺目前推广应用较少。广应用较少。在已应用该工艺的选煤厂探索采用在已应用该工艺的选煤厂探索采用“底流大排放底流大排放”和和“全底流全底流排放排放”的运行方法,在适当调节入浮浓度的同时,有效地减少了细的运行方法,在适当调节入浮浓度的同时,有效地减少了细泥循环和积聚带来的不利影响。泥循环和积
10、聚带来的不利影响。第二节第二节 固液分离工艺固液分离工艺2.2.直接浮选直接浮选 直接浮选流程是把全部重选煤泥水直接给入浮选机加以处理。浮直接浮选流程是把全部重选煤泥水直接给入浮选机加以处理。浮选尾煤浓缩机的溢流作为循环用水的唯一来源。从理论上讲,这种流选尾煤浓缩机的溢流作为循环用水的唯一来源。从理论上讲,这种流程的煤泥循环系数为零。程的煤泥循环系数为零。直接浮选优点是:直接浮选优点是:1)1)流程简单;流程简单;2)2)减少细泥循环与积聚;减少细泥循环与积聚;3)3)克服克服由于长时间滞留造成的煤泥泥化与氧化,提高煤泥可浮性;由于长时间滞留造成的煤泥泥化与氧化,提高煤泥可浮性;4)4)由于可
11、由于可浮性改善和低浓度浮选,有效地降低浮选精煤灰分;浮性改善和低浓度浮选,有效地降低浮选精煤灰分;5)5)循环水浓度降循环水浓度降低以至清水洗煤,改善了重选及整个煤泥水系统的作业环境,为细粒低以至清水洗煤,改善了重选及整个煤泥水系统的作业环境,为细粒煤分选以及实现洗水闭路循环创造了条件。煤分选以及实现洗水闭路循环创造了条件。相比较于浓缩浮选的缺点是:入浮浓度低,电耗药耗偏大;浮选相比较于浓缩浮选的缺点是:入浮浓度低,电耗药耗偏大;浮选机台数多;过程波动大。因此在实际中要注意控制重选用水量,以确机台数多;过程波动大。因此在实际中要注意控制重选用水量,以确保合适的浮选入料浓度;同时必须在浮选前设置
12、入料缓冲池,以确保保合适的浮选入料浓度;同时必须在浮选前设置入料缓冲池,以确保给料的均衡稳定。给料的均衡稳定。第二节第二节 固液分离工艺固液分离工艺3.3.半直接浮选半直接浮选 半直接浮选形式上即部分直接浮选,即部分煤泥水直接进入浮半直接浮选形式上即部分直接浮选,即部分煤泥水直接进入浮选,部分用作循环水。但从循环角度,由于始终有部分煤泥水循环,选,部分用作循环水。但从循环角度,由于始终有部分煤泥水循环,该流程从实质上等同于浓缩浮选该流程从实质上等同于浓缩浮选(只是量上的差别只是量上的差别)。这是该工艺应。这是该工艺应用受到限制的主要原因。用受到限制的主要原因。常见的有三种情况如:常见的有三种情
13、况如:1)1)主洗捞坑溢流进入浮选,低浓度的再主洗捞坑溢流进入浮选,低浓度的再洗捞坑溢流作为循环水;洗捞坑溢流作为循环水;2)2)捞坑溢流部分用于循环水,部分进入浮捞坑溢流部分用于循环水,部分进入浮选;选;3)3)捞坑溢流部分进入浓缩设备,溢溢作循环水,底流和剩余部捞坑溢流部分进入浓缩设备,溢溢作循环水,底流和剩余部分进入浮选。分进入浮选。显然,这种流程在实际当中有较大的灵活性和合理性。同时保显然,这种流程在实际当中有较大的灵活性和合理性。同时保证了浮选入料应用浓度,降低了循环水浓度,兼有浓缩浮选和直接证了浮选入料应用浓度,降低了循环水浓度,兼有浓缩浮选和直接浮选的优点。浮选的优点。第二节第二
14、节 固液分离工艺固液分离工艺 应该强调指出,煤泥水流程从两方面去评价:应该强调指出,煤泥水流程从两方面去评价:1)1)对可浮性改变及浮性效果;对可浮性改变及浮性效果;2)2)煤泥循环系数。煤泥循环系数。随着选煤技术发展,人们从观念上接受了随着选煤技术发展,人们从观念上接受了“低浓低浓底浮选底浮选”和清水洗煤和清水洗煤”。这是直接浮选得到广泛。这是直接浮选得到广泛应用的根本原因。应用的根本原因。第二节第二节 固液分离工艺固液分离工艺四、洗水闭路循环四、洗水闭路循环 1.1.洗水闭路循环系统洗水闭路循环系统 2.循环系数循环系数 3.3.洗水闭路循环状况洗水闭路循环状况 4.4.洗水闭路循环的实施
15、洗水闭路循环的实施 第二节第二节 固液分离工艺固液分离工艺1.1.洗水闭路循环系统洗水闭路循环系统 洗水闭路循环必须通过洗水闭路循环系统来实施,洗水闭路循环必须通过洗水闭路循环系统来实施,这套系统包括煤泥水回收、澄清及洗水循环三个环节。这套系统包括煤泥水回收、澄清及洗水循环三个环节。并从两部分得到体现:一部分是我们已讲到的原煤浓缩并从两部分得到体现:一部分是我们已讲到的原煤浓缩机和尾煤浓缩机的溢流,以及厂外沉淀池的回水,它是机和尾煤浓缩机的溢流,以及厂外沉淀池的回水,它是构成该系统的主体;另一部分包括中煤、矸石、尾煤的构成该系统的主体;另一部分包括中煤、矸石、尾煤的脱出水,厂房卫生用水、跑、冒
16、、漏、滴水、设备事故脱出水,厂房卫生用水、跑、冒、漏、滴水、设备事故排放水。这部分通过事故捞坑或集中水仓收集后,打到排放水。这部分通过事故捞坑或集中水仓收集后,打到尾煤浓缩机或厂外煤泥沉淀池。尽管这部分水量不大,尾煤浓缩机或厂外煤泥沉淀池。尽管这部分水量不大,但不容忽视。但不容忽视。第二节第二节 固液分离工艺固液分离工艺 2.2.循环系数循环系数 用水量既是湿法选煤工艺过程的生产用水量用水量既是湿法选煤工艺过程的生产用水量 重复利用水量是指工艺生产的循环水量重复利用水量是指工艺生产的循环水量 循环系数循环系数既是水重复利用率,它表示的是循环水量既是水重复利用率,它表示的是循环水量或重复用水量与
17、生产水量的比值。或重复用水量与生产水量的比值。选煤厂洗水闭路循环状况用循环系数去体现(参见选选煤厂洗水闭路循环状况用循环系数去体现(参见选煤手册)。煤手册)。第二节第二节 固液分离工艺固液分离工艺3.3.洗水闭路循环状况洗水闭路循环状况 1)1)一级洗水闭路循环。它要求煤泥厂内回收,洗水全部复用,事一级洗水闭路循环。它要求煤泥厂内回收,洗水全部复用,事故放水也要复用;选煤清水消耗故放水也要复用;选煤清水消耗0.20.2m m3 3/t/t以下。以下。2)2)二级洗水闭路循环。它要求洗水全部复用,煤泥采用包括机械二级洗水闭路循环。它要求洗水全部复用,煤泥采用包括机械化沉淀池在内的设备进行厂内回收
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