Моделирование процесса пропитывания твердых частиц жидкостью при переработке углей

Abstract

Обоснована перспективность использования водоугольного топлива в Украине. Рассмотрены две математические модели процесса пропитывания угольного агломерата полностью погруженного в жидкость. В первой математической модели принималось, что одна часть агломерата будет заполнена сжатым газом, а другая (наружный слой) – фильтрующейся жидкостью. Во второй модели на угольный агломерат действовало внешнее электрическое поле и пренебрегался эффект защемления газа. В результате исследования, выполненного в статье, были полученные зависимости для определения времени и степени пропитывания рассматриваемого угольного агломерата. Показана линейная аппроксимация степени пропитывания угольного агломерата от времени процесса. Данные зависимости позволяют обосновать параметры технологий приготовления водоугольного топлива при предварительном смешивании с разупрочнением угля поверхностно-активными веществами и с помощью электрогидравлического воздействия.

Обгрунтована перспективність використовування водовугільного палива в Україні. Розглянуто дві математичні моделі процесу просочення вугільного агломерату повністю зануреного в рідину. В першій математичній моделі приймалося, що одна частина агломерату буде заповнена стислим газом, а інша (зовнішній шар) – рідиною, що фільтрується. В другій моделі на вугільний агломерат діяло зовнішнє електричне поле і нехтував ефект затискання газу. В результаті дослідження, виконаного в статті, були одержані залежності для визначення часу і ступеня просочення даного вугільного агломерату. Показана лінійна апроксимація ступеня просочення вугільного агломерату від часу процесу. Дані залежності дозволяють обгрунтувати параметри технологій приготування водовугільного палива при попередньому змішуванні з розусталенням вугілля поверхнево-активними речовинами і за допомогою електрогідравлічної дії.

In this paper, a promising use of coal-water fuel in Ukraine is discussed. Two mathematical models of a soaking process in the coal agglomerate completely immersed into the fluid are considered. In the first mathematical model, it was assumed that one part of the agglomerate was filled with compressed gas and another part (outer layer) − with filter liquid. In the second model, the coal agglomerate was under the impact of external electric field, and gas compression effect was neglected. As a result of the research, dependences were specified for determining time period for and degree of coal agglomerate soaking. Linear approximation of the degree of coal agglomerate soaking depending on duration of the process was shown. The obtained dependences allow to validate parameters of technologies for the coal-water fuel preparation with the prior coal mixing and softening by surfactants and with the help of electrohydraulic impact.