Лекция 4.1 Определение области сепарабельности угля
Рассматриваемые вопросы:
Аппроксимационное описание распределения фракций в продукты сепарации с помощью характеристики извлечения фракций. Метод Тромпа и его недостаток. Определение границ расположения переменной области сепарабельности сепарационного процесса. Факторы формирования области сепарабельности. Графическое описание области сепарабельности.
Описание сепарационного процесса следует выполнять в соответствии с закономерностью области его (процесса) существования, которая названа областью сепарабельности [17, 18]. Знание этой области необходимо для прогноза возможного распределения фракций исходного угля по продуктам сепарации.
Прогноз результатов сепарации редукцией критерия селективности, или как это названо в [19] – приведение результатов обогащения к базовому варианту методом редукции критерия сепарабельности заключается в следующем. Если в функцию (2.21) подставить условие корректности теоретического эксперимента по отношению к реальному процессу (выход т= к) [1]
, (4.1)
то после возведения указанной функции во вторую степень и сжатия описания этой функции вводом формальных обозначений
, (4.2)
, (4.3)
, (4.4)
где θ – показатель селективности, вычисленный по (2.21) для данных оцениваемого процесса, прогнозируемую зольность концентрата получим решением квадратного уравнения [20] как
. (4.5)
Например, пусть в предыдущем (старом) эксперименте оценка сепарабельности по (2.21) составила 0,90 (все параметры выражаем в долях). Результаты нового эксперимента при зольности исходного угля βи=0,382, заданной зольности разделения λр=0,313, выходе концентрата γк=),548, его зольности βк=0,163 и зольности теоретического (найденного по кривым обогатимости) концентрата βт=0,15 тоже можно оценить по (2.21), но такая оценка для экономиста будет не предметной. По формулам (4.1)-(4.5), получим:
,
.
Принимаем значение зольности βк=0,376-0,205=0,171. Таким образом, снижение зольности концентрата составило 0,171-0,163=0,008.
“Красивое” по своей структуре (4.5) решение справедливо только вблизи точки описываемого реального процесс. Для решения задачи прогноза распределения фракций в продукты сепарации необходимо определить закономерность формирования области сепарабельности угля по всему диапазону распределения его фракций. Наиболее строго прогноз распределения фракций исходного угля в продукты сепарации базируется на современной идее визуального моделирования области сепарабельности. Принимается следующий постулат [10, 19, 21, 22]: распределение фракций продукта наихудшей сепарации является отображением распределения фракций исходного материала в пределах выхода полученного продукта. На основе этого постулата определена область сепарабельности угля и разработан метод прогноза распределения фракций угля по продуктам сепарации. Схема области дана рис.4.1.
Рис.4.1. Схема выделения области сепарабельности на кривых Анри
Экспериментальные исследования [10, 19] показывают, что реально всегда имеет место только локальное засорение фракций, сосредоточенное около разделительной точки процесса сепарации в форме треугольника ошибок/засорения. Этот треугольник учитывает относительность диапазонов потерь и засорения к заданной зольности разделения тогда и только тогда, когда он отсекается от выровненной области сепарабельности горизонтальной прямой.
Контрольные вопросы.
В чём заключается недостаток метода Тромпа для прогноза результатов сепарации?
В каких границах расположена переменная область сепарабельности сепарационного процесса?
Какие факторы формируют область сепарабельности?
Литература к лекции: [1, 10, 17, 18, 19, 21, 22]