IT8520456A1 - Stabilizzante di sospensioni acquose - Google Patents
Stabilizzante di sospensioni acquoseInfo
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Description
Descrizione dell'invenzione avente per titolo: "STABILIZZANTE DI SOSPENSIONI ACQUOSE"
Riassunto
Sospensioni acquose di coke petrolifero (pet-coke) vengono stabilizzate mediante aggiunta di bentonite in percentuale compresa tra lo 0.2% ed il 3% in peso rispetto al peso della sospensione .
Descrizione
La presente invenzione riguarda uno stabilizzante di sospensioni acquose.
Pi? particolarmente la presente invenzione riguarda uno stabilizzante di sospensioni acquose di coke petrolifero (pet coke ).
Faremo riferimento a quest'ultimo caso che ? quello che maggiormente ci interessa essendo inteso che lo stabilizzante in accordo con la presente invenzione ? utilizzabile in un ampio campo di sospensioni di solidi in acqua.
Il pet-coke ? un prodotto ad alto potere calorifico povero di ceneri e quindi c'? un grande interesse a trasformare detto pet-coke in prodotto fluido disperdendolo in liquido, in particolare acqua.
Il problema col pet-coke ? che esso da luogo a sospensioni in acqua completamente instabili.
In poco tempo di riposo infatti una sospensione acquosa di pet-coke da luogo ad uno strato inferiore fortemente impaccato di pet-coke e ad uno strato superiore di acqua.
L'eventuale riomogeneizzazione delle due fasi risulta molto difficoltosa.
L'uso di stabilizzanti tradizionali di tipo polisaccaridi {gomme xantaniche) risulta poco efficace dal punto di vista della stabilit? e d'altra parte induce notevoli aumenti di viscosit?.
Si ? sorprendentemente trovato e questo costituisce l'oggetto della presente invenzione, che le sospensioni acquose di petcoke possono essere stabilizzate mediante aggiunta ad esse di bentonite in quantit? comprese tra lo 0.2 e il 3% in peso rispetto al peso della sospensione.
Per quanto riguarda la concentrazione di pet-coke in acqua essa ? normalmente compresa tra il 50% e l'80% in peso.
La sospensione inoltre contiene normali fluidificanti, in particolare quelli ottenuti per solfonazione e salificazione di catrame di carbone fossile ed eventuale condensazione con formaldeide oppure i polielettroliti anionici non tensioattivi, in particolare quelli aventi gruppi aromatici polinucleari alchilsostituiti ed aventi un peso molecolare pi? grande di 300 e preferibilmente compreso tra 500 e 3000.
Fra questi ultimi vale la pena di citare i sali di cationi monovalenti di acidi alchil naftalensolfonici polimerizzati e tra questi ultimi i composti noti con i nomi commerciali di DAXAD 15 (W.R. Grace), DAXAD 19 (W.R. Grace) e Reoplast 203 (Fratelli Lamberti).
Per quanto riguarda la granulometria del pet-coke nella sospensione acquosa essa ? tale da avere particelle di dimensioni inferiori a 300 ^im e preferibilmente la sospensione ? formata da due gruppi di particelle di diverse dimensioni medie, il primo gruppo di particelle avendo una dimensione media tra 210 jum e 60 mentre le particelle del 2? gruppo hanno una dimensione media compresa tra 1/6 ed 1/20 della dimensione media delle particelle del primo gruppo.
Le particelle del primo gruppo sono almeno il 50% e fino all '80% in peso del totale delle particelle.
Per quanto riguarda la preparazione della sospensione di petcoke contenente lo stabilizzante in accordo con la presente invenzione si possono seguire le seguenti due strade: processo a secco e processo ad umido.
Nel processo a secco la bentonite viene addizionata al pet-coke contenente il fluidificante nella fase di macinazione del petcoke o nella fase di miscelamento con acqua ed additivi.
Nel processo ad umido nel caso di una granulometria di tipo continuo delle particelle di pet-coke si procede come descritto precedentemente eccetto per il fatto che la macinazione viene effettuata ad umido e non a secco.
Nel caso invece che si utilizzino, come ? preferibile, miscele di pet-coke in due frazioni granulometriche diverse la bentonite pu? essere addizionata sia durante la macinazione ad umido per ottenere le frazioni pi? grossolane, sia preferibilmente durante la macinazione ad umido per ottenere la frazione pi? fine (micronizzata).
Per ottenere la frazione pi? grossolana viene generalmente utilizzato un mulino a barre, mentre per ottenere la frazione pi? fine viene utilizzato un micronizzatore a palle.
Le dimensioni finali delle due frazioni di pet-coke sono quelle dette prima.
Le due frazioni miscelate tra loro danno luogo alle sospensioni acquose di pet-coke.
La macinazione ad umido per ottenere la frazione pi? grossolana viene condotta preferibilmente miscelando il pet-coke grezzo da macinare con il micronizzato ad umido continuando la macinazione fino a raggiungere le dimensioni volute per la frazione grossolana. E' questa la macinazione degli esempi 2 e 3.
Forniremo ora alcuni esempi aventi lo scopo di meglio illustrare l'invenzione essendo inteso che essa non ? da essi o ad essi limitata.
Esempio 1
Processo a secco: aggiunta di bentonite in fase di mescolamento .
E' stato utilizzato il pet-coke avente le seguenti caratteristiche :
volatili 12,6 % peso
zolfo 4,63% peso
ceneri 0,4%: 0,5% peso
potere calorifico superiore sul secco 8520 kcal/kg macinabilit? 22,3 Hardgrove
E' stato preparato uno slurry con le frazioni grossolana e micronizzata nel rapporto in peso di 65/35 ad una concentrazione in peso dipeti-coke del 72,0% e con una quantit? di DAXAD 15 pari allo 0,5%.
E' stata dosata bentonite nelle quantit? rispettivamente di 0%, 1,0%, 1,5%, 2,0%, 2,5%.
I campioni stoccati in contenitori chiusi hanno mostrato una buona stabilit? gi? alla concentrazione dell'1% di bentonite, ma il dosaggio ottimale ? risultato l'l,5%.
Quantit? superiori di bentonite danno un carattere troppo pseudoplastico al prodotto.
1 valori delle stabilit? in % a 48 ore per i 5 casi sono rispettivamente
91,0 - 96,0 - 98,5 - 99 - 99,5
Le caratteristiche reologiche ottenute sono le seguenti:
Determinazione della stabilit? statica
La stabilit? statica viene determinata versando la sospensione di carbone in un cilindro di plexiglass 170x^24 mm e lasciando a riposo per un tempo determinato a temperatura costante.
Trascorso tale tempo il cilindro viene introdotto in congelatore per ottenere la solidificazione della sospensione.
La carota di altezza circa di 150 mm viene quindi estratta dal cilindro e vengono prelevate alle estremit? due campioni di altezza circa 15 mm.
I due campioni sono quindi analizzati per la determinazione del contenuto di solido.
II rapporto percentuale fra il contenuto in solido presente nel campione di testa ed in quella di coda permette di calcolare la stabilit?.
La stabilit? statica viene espressa con un numero compreso fra 0 e 100.
Esempio 2
Processo ad umido: aggiunta di bentonite in fase di macinazione finale a barre
Il pet-coke utilizzato era quello dell'esempio 1.
E' stata effettuata la micronizzazione ad umido ad una concentrazione in solido del 50% con una quantit? di DAXAD 15 corrispondente alla concentrazione dello 0,5% riferita alla macinazione finale a barre.
Il rapporto grossi/fini nella macinazione finale a barre ? stato 65/35.
All'inizio della macinazione a barre ad umido sono state aggiunte rispettivamente le seguenti quantit? di bentonite: 0%, 0,2%; 0,4%, 0,5%, 0,6%.
La concentrazione finale di pet-coke ? stata del 71% in peso.
1 i lt ti tt ti i t ti ll t t b ll
Processo ad umido: aggiunta di bentonite in fase di micronizzazione
Il pet-coke utilizzato era quello dell'esempio 1.
Sono state effettuate mi cronizzazioni ad umido ad una concentrazione in solido del 50% con aggiunta di bentonite di 0%, 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,5%, 0,7%, 0,9% riferito al micronizzato in toto.
L'additivo fluidificante DAXAD 15 ? stato aggiunto tutto in fase di micronizzazione in modo che risultasse nella macinazione finale a barre una concentrazione dello 0,5%. Utilizzando un rapporto grossi/fini 65/35 nella macinazione finale, le quantit? di bentonite di cui sopra corrispondono nel prodotto finale allo 0%, 0,05%, 0,10%, 0,15%, 0,25%, 0,35%, 0,45%.
La concentrazione di pet-coke nel prodotto finale ? risultata nell'intorno del 71%.
Nelle tabelle seguenti vengono riportate le caratterizzazioni reologiche dei prodotti della micronizzazione e della macinazione finale a barre e le stabilit? degli stessi.
Rivendicazioni
1) Stabilizzante di sospensioni acquose di coke petrolifero caratterizzato dal fatto di essere bentonite.
2) Stabilizzante come da rivendicazione 1 dove la bentonite ? in percentuale compresa tra lo 0.2% ed il 3% in peso rispetto al peso della sospensione.
3) Stabilizzante come da rivendicazioni precedenti caratte
Claims (1)
- rizzato dal fatto di essere aggiunto al coke petroliferodurante la sua macinazione a secco o ad umido.
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