德士古气化对原料要求较高,相应地对水煤浆的性质也有以下五个方面的要求。即:
一、较高的浓度水煤浆的浓度就是指水煤浆中的含固量。若水煤浆的浓度低,它的粘度也相对较低,虽然有利于泵送,但它的气化效率就会降低,进入气化炉水份大,大量水蒸发,使炉温下降,为维持炉温,就须增加氧气用量,从而使比氧耗增高。而且煤气质量也有所下降。一般气化用水煤浆浓度在60~70wt%之间。
二、较好的流动性水煤浆的流动性我们用其表观粘度来表示。如粘度大,流动性就差,不易泵送,雾化效果也差。实验表明,如果煤浆浓度超过50wt%时,粘度会突然增大,以致不能流动,这时我们加入表面活性剂,即加入合适的添加剂,来降低粘度。这样我们就可得到高浓度、低粘度的水煤浆。
三、较好的稳定性水煤浆的稳定性是指煤粒在水中的悬浮能力。水煤浆是一种分散的悬浮体系。它存在着因煤粒重力作用引起的沉降问题,特别是在水煤浆静止和低速下,会发生分层、沉降,影响装置的稳定运行。水煤浆的稳定性与煤粒粒度分布和煤的亲水性有关,煤粉粒度小,煤粒的表面亲水性越强,其稳定性就越好,但粘度会增大,流动性差。就单对水煤浆稳定性而言,我们应选用年轻的亲水性好的煤。
四、适宜的粒度分布水煤浆中粒度分布是成浆的关键因素。若水煤浆中粗颗粒多,表观粘度下降,流动性好,但易分层、沉降。较细颗粒多,稳定性就好,但流动性变差。对气化反应而言,颗粒越小,反应越安全,效果越好。所以,合格的水煤浆中,大小颗粒互相填充,大小比例要协调。这就要求水煤浆要有适宜的粒度分布。
水煤浆的粒度分布如下:2380µm(8目) 100%1410µm(14目) 98%~100%420µm(40目) 90%~95%44µm(325目) 25%~35%
五、适宜的PH值如水煤浆呈酸性,会对管道、设备等产生腐蚀,如呈强碱性,会在管道中结垢,引起堵塞。另外添加剂在碱性环境里使用效果好,所以我们把水煤浆PH值控制在7~9之间。