JPH0113517B2 - - Google Patents

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JPH0113517B2
JPH0113517B2 JP56122166A JP12216681A JPH0113517B2 JP H0113517 B2 JPH0113517 B2 JP H0113517B2 JP 56122166 A JP56122166 A JP 56122166A JP 12216681 A JP12216681 A JP 12216681A JP H0113517 B2 JPH0113517 B2 JP H0113517B2
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JP
Japan
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coal
water
water slurry
thinner
oil
Prior art date
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JP56122166A
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English (en)
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JPS5823887A (ja
Inventor
Akihiro Naka
Shuichi Pponjo
Fukunobu Mayuzumi
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DKS Co Ltd
Original Assignee
Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
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Publication date
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  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は石炭−水スラリー用減粘剤に関する。
さらに詳しくは、微粉炭を水に分散させ、ポンプ
輸送が可能な高濃度石炭−水スラリーを提供する
ための減粘剤に関する。 近年石油資源の枯渇により、石炭の利用が再認
織され、その利用方法が種々検討されている。と
ころが石炭は石油と異なり、固体であるためポン
プ輸送ができない。そのため石炭を粉体化して水
中に分散し、水スラリーにする方法が種々検討さ
れている。しかしながらこの方法は現技術では、
石炭濃度を上げていくと著しく増粘し、流動性が
なくなるため、ポンプ輸送が困難になつてくる。
一方石炭濃度を下げると輸送効率が低下し、さら
に燃焼前に脱水工程が必要となつてきて、費用が
かゝるため実用的でない。 特開昭54−33803号には微粉鉱石スラリーに高
分子界面活性剤を加えることが記載されている
が、具体的にはポリアクリルアミド、ポリエチレ
ンイミンが例示されているだけであり、かつ低濃
度の微粉鉱石スラリーを対象としたものである。 本発明者らは、高濃度の石炭−水スラリーを流
動化し、ポンプ輸送を可能にする石炭−水スラリ
ー用減粘剤について鋭意研究し、少量の添加で、
石炭−水スラリーの粘度を著しく減少し、そのた
め高濃度の石炭濃度においてもポンプ輸送が可能
な石炭−水スラリーを提供する減粘剤の開発に成
功した。 本発明の減粘剤を用いると、少量の水で石炭を
流動化できるため、ポンプ輸送を可能にすること
は勿論、そのままの状態でボイラー燃焼ができ、
燃焼前の脱水工程をも省くことができる。本発明
の減粘剤の使用により、石炭の取り扱いは非常に
簡便になり、その利用用途は大きく広がる。 石炭−水スラリーに使用される石炭は無煙炭、
瀝青炭、亜瀝青炭、褐炭、またはそれらをクリー
ン化したものなど、どのような石炭であつてもよ
い。また水スラリー中の石炭粒度も粉末であれば
どのような粒度であつてもよいが、現在火力発電
所で燃焼される微粉炭は200メツシユパス70%以
上のものであるから、この粒度が微粉炭の粒度の
目安である。しかし本発明の減粘剤は粒度によつ
て影響されるものではなく、どのような粒径の石
炭粉末に対してもすぐれた効果を発揮する。 またクリーン化した石炭は石炭中より無機物、
例えば灰およびイオウなどを除去したものであ
る。石炭をクリーン化する方法としては、例えば
重液分離法、Oil Agglomeration法(以下OA法
という)、浮遊選炭法などがある。しかしながら
これら以外の方法でもよく特に限定するものでは
ない。 OA法について記すと、石炭を乾式あるいは湿
式で粉砕した後、水スラリーを調整し、適量の油
を添加するか、あらかじめ石炭に油をコートした
後、水スラリーを調整し、撹拌することにより石
炭の有機分と無機物との油および水に対する濡れ
の差を利用して、選択的に石炭の有機分を濡らす
油をバインダーにして石炭有機分の凝集を起させ
る。一方無機物は油との親和力が弱いため、水中
に浮離するので、凝集した石炭の水分離を行なえ
ば同時に無機物を除去することができる方法であ
る。OA法の石炭−水スラリー中の石炭濃度は通
常10〜65%である。 OA法において用いる油は原油あるいは原油か
ら得られる各種留分、例えば灯油、軽油、A重
油、B重油、C重油などや、タールまたは頁岩油
またはエチレン分解残油または各種配合油などが
一般に燃料として用いられる油や、潤滑油、洗浄
油などの鉱物油である。またベンゼン、トルエ
ン、キシレン、動植物油など水に不溶の油も用い
られるが中でもC重油、タール残渣油などの重質
油類は安価であるため特に好ましい。この油は無
機物除去処理をしようとする石炭−水スラリー中
の石炭に対して一般的に20%以下の量で充分であ
る。 また浮遊選炭法は既存の選炭法で微粉炭−水ス
ラリー中に極く少量の油を加え撹拌することによ
り泡立たせて、フロスを生成させる。本方法も
OA法同様、石炭の有機分がフロス油膜に付着す
るが、無機物は水中に浮離し、石炭有機分と分離
することができる方法である。 浮遊選炭法において用いる油は、ターピネオイ
ル、タール、A重油、C重油、軽油、灯油であ
る。 上記方法により数10%以上の無機物が石炭より
除去されるのが一般的である。 このようにしてクリーン化した石炭を使用すれ
ばクリーン化していない石炭にくらべて本発明の
添加剤の効果は著じるしく優れ、数ポイント高濃
度の石炭−水スラリーを得ることができる。さら
に、クリーン化した石炭を用いた場合、本効果以
外にも燃焼時のボイラー腐蝕が抑制され、灰の除
去設備、脱硫設備への負担が軽減される等のメリ
ツトが非常に大きい。 本発明の石炭−水スラリー用減粘剤は、2%水
溶液の粘度が25℃において10000cp以下、好まし
くは2000cp以下であるカルボキシメチルセルロ
ースまたはその塩を必須成分として含有するもの
である。 カルボキシメチルセルロースは、典型的なエー
テル化度1.0の場合を例にとれば以下の一般構造
式で示される。 式中Mは水素または塩を形成するカチオン、n
は重合度を意味する。 本発明に用いるカルボキシメチルセルロースま
たはその塩のエーテル化度は0.3〜3.0の範囲で、
水溶性ないし水分散性であればよい。塩として
は、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属
塩、アンモニウム塩、アミン塩、およびこれらの
塩の一部がカルシウムなどのアルカリ土類金属で
置換されたものなどが使用できる。 よく知られているように、カルボキシメチルセ
ルロースおよびその塩は、反応媒体として水のみ
を用いる水媒法や、有機溶剤と水を用いる溶媒法
により、パルプを水酸化ナトリウムとモノクロル
酢酸またはそのアルカリ塩によりエーテル化して
得ることができる。 本発明の減粘剤は、2%水溶液の粘度が25℃に
おいて10000cp以下、好ましくは2000cp以下のカ
ルボキシメチルセルロースまたはその塩のみが有
効であり、これらの粘度を有するものを得るに
は、適切な原料パルプを選択するほか、製造過程
や製造後に、過酸化物、次亜ハロゲン酸塩、過ヨ
ウ素酸塩、二酸化窒素、その他酸化剤および紫外
線により酸化分解したり、酵素分解によつて容易
に粘度調整することができる。 水側に電荷をもつたカルボキシル基を向けて石
炭粒子表面に吸着され、その電荷の反撥作用によ
つて石炭粒子が分散し、流動性が向上するために
著しい粘度低下を起こすものと思われる。またカ
ルボキシメチルセルロースは鎖状に沿つて多くの
解離基を持つ高分子電解質であり、水溶液中では
解離して高分子イオンを生じるため、物理的特性
は平均重合度、つまり水溶液の粘度に強く影響を
受ける。2%水溶液の粘度が25℃で10000cp以
下、好ましくは2000cp以下のものだけが有効で
あり、10000cpより大きくなると凝集作用が生
じ、スラリーの粘度が著しく上昇し、流動性のあ
るスラリーを得ることができない。 かゝる本発明の減粘剤は、石炭−水スラリーに
対してカルボキシメチルセルロースまたはその塩
として、0.01〜5.0重量%、好ましくは0.03〜2.0
重量%添加することによりすぐれた効果を発揮す
る。石炭−水スラリーの流動性の限界は石炭の種
類や粒度によつて異なるが、一般に減粘剤を添加
しなければ石炭濃度が50%前後で流動性がなくな
るが、本発明の減粘剤を添加すれば著しく粘度が
低下するため、石炭濃度が61%以上、特に70%以
上においても流動性を有するものである。さらに
クリーン化した石炭を用いた場合は石炭濃度がさ
らに数ポイント、一般的には3〜10ポイント上昇
する。 本発明の減粘剤は、他の界面活性剤と併用して
使用することもできる。 石炭−水スラリーの製造方法および減粘剤の添
加方法に関しては、石炭をあらかじめ乾式で粉砕
した後減粘剤水溶液中に混合する方法や、石炭−
水スラリーをつくつた後減粘剤を添加する方法
や、ミル中へ石炭、水、減粘剤を加え、石炭を粉
砕しながら混合する方法や、それぞれの方法にお
いて、石炭の代わりにクリーン化した石炭を用い
て混合する方法等任意の方法が実施できる。 本発明の減粘剤は、石炭を水中に安定に分散す
る効果もすぐれており、長期間、例えば1ケ月間
静置しても水分離を生ぜず、均質な石炭−水スラ
リーを保持している。 このように本発明の減粘剤は、石炭−水スラリ
ーに対して0.01〜5.0重量%、好ましくは0.03〜
2.0重量%添加するだけで、石炭−水スラリーの
粘度を著しく減少せしめ、しかも高濃度でポンプ
輸送が可能な石炭−水スラリーをつくることがで
きる。 以下に実施例を示す。実施例中%は重量によ
る。 実施例 1 所定量の減粘剤を溶解した水溶液に、200メツ
シユ80%パスまで粉砕した石炭を室温にてかきま
ぜながら加え、所定濃度の石炭−水スラリーを調
整する。このスラリーの粘度を25℃にて測定し、
また流動性を観察する。さらにこのスラリーを1
ケ月間静置した後、水の分離状態を測定する。 試験結果を第1表に示す。第1表に示すとお
り、本発明の減粘剤を添加すると石炭粘度72〜77
%においても粘度は1000〜3000cpであり、極め
て流動性が良好である。これに対し一般のアニオ
ン界面活性剤や本発明以外のCMCを添加したり、
減粘剤無添加の場合は、石炭濃度50%において粘
度が20000cp以上になり、全く流動しない。
【表】
【表】 実施例 2 クリーン化した石炭を使用して実施例1と同様
に、所定濃度の石炭−水スラリーを調整する。石
炭粒度は200メツシユ80%パスのものである。こ
のスラリーの粘度を25℃にて測定し、また流動性
をも観察する。このスラリーを1ケ月間静置した
後、水の分離状態を測定する。 試験結果を第2表に示す。 第2表に示すとおり石炭−水スラリーに本発明
の減粘剤を添加すると、石炭濃度76〜80%でも粘
度が1000〜3000cpであり極めて流動性が良好で
ある。一方、本発明以外の減粘剤を添加したり、
減粘剤無添加の場合は石炭濃度80%において粘度
が20000cp以上になり全く流動しない。
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 石炭−水スラリーの粘度を低下させ、流動性
    を向上させるため、2%水溶液の粘度が25℃にお
    いて10000cp以下、好ましくは2000cp以下である
    カルボキシメチルセルロースまたはその塩を必須
    成分として添加することを特徴とする石炭−水ス
    ラリー用減粘剤。 2 石炭濃度が61%以上、好ましくは70%より高
    い石炭−水スラリーに用いるための特許請求の範
    囲第1項記載の石炭−水スラリー用減粘剤。 3 石炭がクリーン化した石炭である特許請求の
    範囲第1項または第2項記載の石炭−水スラリー
    用減粘剤。
JP56122166A 1981-08-03 1981-08-03 高濃度石炭−水スラリ−用減粘剤 Granted JPS5823887A (ja)

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WO1997009399A1 (en) * 1995-09-08 1997-03-13 Central Research Institute Of Electric Power Industry High-concentration coal/water mixture fuel and process for production thereof

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