JPH0134898B2 - - Google Patents
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- JPH0134898B2 JPH0134898B2 JP57030166A JP3016682A JPH0134898B2 JP H0134898 B2 JPH0134898 B2 JP H0134898B2 JP 57030166 A JP57030166 A JP 57030166A JP 3016682 A JP3016682 A JP 3016682A JP H0134898 B2 JPH0134898 B2 JP H0134898B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
- B65G53/30—Conveying materials in bulk through pipes or tubes by liquid pressure
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、気泡スラリーの消泡方法、さらに
詳しくは、発泡剤と水の混合液を発泡させた気泡
流体とたとえば石炭、鉄鉱石などの粉粒物とを混
合した気泡スラリーをパイプラインで輸送したの
ち、これを船積みする際に、気泡スラリーから気
泡を除去する方法に関する。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field This invention relates to a method for defoaming a foamed slurry, and more specifically, to a method for defoaming a foamed slurry, and more specifically, a method for defoaming a foamed slurry. This invention relates to a method for removing air bubbles from a foam slurry when the foam slurry is transported by pipeline and then shipped.
従来の技術およびその問題点
一般に、石炭は、産炭地から積出港まで陸上輸
送され、港から船によつて海上輸送される。そし
て最近では、陸上輸送の輸送コストを下げるため
および港における積荷役の合理化を図るために、
産炭地において粉粒状の石炭を水に分散させて石
炭スラリーとし、この石炭スラリーをパイプライ
ンによつて積出港まで輸送したのち、スラリー状
のままパイプラインで運搬船に積込むことが多く
なつている。このような方法によれば、石炭を船
積みする場合に船を直接岸壁につけることなく、
一点係留ブイなどを介して陸上施設に接続された
フローテイングホースなどを使用して自動的に船
積みすることができ、非常に有利である。石炭ス
ラリーをパイプライン輸送する場合、石炭の輸送
効率を高めるためには、石炭の重量濃度(スラリ
ー全体に対する石炭の重量割合)をできるだけ高
めるのが望ましい。ところが、スラリー中の石炭
の重量濃度が高くなると、スラリー自体の粘度が
大きくなつて、流動性が低下するため、輸送動力
が大きくなり、場合によつてはポンプによるパイ
プライン輸送ができなくなる。このため、石炭を
水に分散させてパイプライン輸送される通常の石
炭スラリー中の石炭の重量濃度は40〜50重量%が
限度であり、スラリー中には50〜60重量%程度の
水が含まれているので、その分だけ石炭の輸送効
率が悪くなり、かつ輸送後の脱水が必要になる。BACKGROUND ART AND PROBLEMS Generally, coal is transported by land from a coal producing area to a shipping port, and then transported by sea from the port by ship. Recently, in order to lower the transportation cost of land transportation and to streamline loading operations at ports,
Increasingly, granular coal is dispersed in water in coal producing areas to make coal slurry, which is then transported via pipeline to a shipping port and then loaded onto a carrier vessel in slurry form via pipeline. There is. According to this method, when loading coal, the ship does not have to be directly attached to the quay.
It is very advantageous to be able to load automatically using a floating hose or the like connected to a shore facility via a single point mooring buoy or the like. When transporting coal slurry by pipeline, it is desirable to increase the coal weight concentration (the weight ratio of coal to the entire slurry) as much as possible in order to increase the transport efficiency of coal. However, when the weight concentration of coal in the slurry increases, the viscosity of the slurry itself increases and its fluidity decreases, which increases the transportation power and, in some cases, makes pipeline transportation by pump impossible. For this reason, the weight concentration of coal in ordinary coal slurry that is dispersed in water and transported by pipeline is limited to 40 to 50% by weight, and the slurry contains approximately 50 to 60% by weight of water. As a result, the transport efficiency of coal decreases accordingly, and dehydration is required after transport.
そこで本出願人は、発泡剤と水の混合液を発泡
させた気泡流体と粉粒物とを大気圧下で混合して
高濃度気泡スラリーを作り、発泡剤と水の混合液
を高圧容器内で発泡させた高圧気泡流体と上記気
泡スラリーとを高圧容器内で混合して高圧下でも
流動性のある高圧高濃度気泡スラリーを作り、こ
の高圧の気泡スラリーをパイプラインによつて送
ることを特徴とする粉粒物の輸送方法を提案し
た。この方法によれば、スラリー中の粉粒物の重
量濃度を小さくすることなく、体積濃度だけ低下
させてスラリーの流動性を高めることができる。
したがつて、スラリー中の粉粒物の重量濃度を非
常に高くして輸送効率を高めることができ、輸送
後のスラリーの脱水を必要としない。しかしなが
ら、このようにして輸送された気泡スラリーをそ
のまま船倉に積込むと、スラリー中の粉粒物の重
量濃度は大きいが、体積濃度が小さいため、船倉
内の粉粒物の積載効率が低下する。輸送後の気泡
スラリーを船倉以外の場所に入れる場合も同様で
ある。 Therefore, the present applicant created a highly concentrated foam slurry by mixing a foamed fluid obtained by foaming a mixture of a blowing agent and water with powder and granules under atmospheric pressure, and placed the mixture of foaming agent and water in a high-pressure container. The high-pressure foamed fluid foamed with the above-mentioned foam slurry is mixed in a high-pressure container to create a high-pressure, high-concentration foam slurry that is fluid even under high pressure, and this high-pressure foam slurry is sent through a pipeline. We proposed a method for transporting powder and granular materials. According to this method, the fluidity of the slurry can be improved by lowering the volume concentration without reducing the weight concentration of the particulate matter in the slurry.
Therefore, the weight concentration of the particulate matter in the slurry can be made very high to increase the transport efficiency, and there is no need to dehydrate the slurry after transport. However, if the aerated slurry transported in this way is loaded directly into a ship's hold, the weight concentration of the powder and granules in the slurry is high, but the volume concentration is small, so the loading efficiency of the powder and granules in the hold decreases. . The same applies when the aerated slurry is placed in a place other than the ship's hold after being transported.
この発明の目的は、上記の問題を解決し、パイ
プラインで輸送された気泡スラリーから効率良く
気泡を除去して、粉粒物の体積濃度を高くして船
積みすることができる気泡スラリーの消泡方法を
提供することにある。 The purpose of this invention is to solve the above problems, to efficiently remove air bubbles from the foamed slurry transported by a pipeline, and to defoam the foamed slurry, which can be shipped with a high volume concentration of powder and granules. The purpose is to provide a method.
問題点を解決するための手段
この発明による気泡スラリーの消泡方法は、発
泡剤と水の混合液を発泡させた気泡流体と粉粒物
とを混合した気泡スラリーをパイプラインで輸送
して船積みするに際し、輸送後の気泡スラリーを
流体を自由に通過させうる複数の開口を有するス
クリーンに吹付けて気泡を除去するとともに落下
させ、スクリーンから落下した気泡スラリーを撹
拌してさらに気泡を除去することを特徴とするも
のである。Means for Solving the Problems The method of defoaming a foamed slurry according to the present invention involves transporting a foamed slurry, which is a mixture of a foamed fluid made from a mixture of a foaming agent and water, and powder by a pipeline, and then shipping it. In doing so, the foam slurry after transportation is sprayed onto a screen having multiple openings through which fluid can freely pass through to remove air bubbles and drop, and the foam slurry that has fallen from the screen is stirred to further remove air bubbles. It is characterized by:
作 用
複数の開口を有するスクリーンに気泡スラリー
が吹付けられると、その衝撃力によつて気泡が分
離し、気泡分離後のスラリーは自重により落下す
る。落下したスラリーは撹拌され、これによりさ
らに気泡が除去される。Function When a foam slurry is sprayed onto a screen having a plurality of openings, the air bubbles are separated by the impact force, and the slurry after the air bubbles have been separated falls under its own weight. The fallen slurry is agitated, which further removes air bubbles.
スクリーンが流体を自由に通過させうる複数の
開口を有するものであるから、気泡に含まれてい
る液体が詰まつて目詰りをおこすようなことがな
く、分離された気泡の空気および気泡スラリーと
同伴される空気流の一部をスクリーンの反対側に
抜いて、消泡効果を高めることができる。 Since the screen has multiple openings that allow fluid to freely pass through, the liquid contained in the bubbles will not become clogged and cause clogging, and the separated air bubbles and the bubble slurry will be separated. A portion of the entrained airflow can be vented to the opposite side of the screen to enhance the defoaming effect.
実施例
以下、図面を参照して、この発明の実施例を説
明する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は積出港における石炭の船積み設備を示
しており、この設備は、大別して、陸上に設けら
れた気泡スラリー生成装置1、石炭運搬船2に設
けられた固気分離装置3およびこれらの間に配置
された気泡スラリー輸送パイプ4より構成されて
いる。 Figure 1 shows coal shipping equipment at a shipping port, and this equipment is roughly divided into a foam slurry generation device 1 installed on land, a solid-gas separation device 3 installed on a coal carrier 2, and a space between them. It is composed of a bubble slurry transport pipe 4 arranged in a.
気泡スラリー生成装置1の混合タンク5では、
発泡剤タンク6と水タンク7から連続的に供給さ
れる発泡剤と水が混合され、この混合液が発泡タ
ンク8および高圧発泡装置9に連続的に送られ
る。発泡タンク8には空気吹出し管10および撹
拌機11が設けられており、発泡剤と水の混合液
はこのタンク8内で完全に気泡化されて気泡流体
となり、石炭混合機12に連続的に送られる。発
泡剤としては、たとえば非イオン界面活性剤より
なる発泡剤、スルホン酸塩型アニオン界面活性剤
よりなる発泡剤および硫酸エステル塩型アニオン
界面活性剤よりなる発泡剤などが挙げられる。一
方、粉粒状の石炭が定量的に石炭混合機12に投
入され、気泡流体と石炭とを混合して流動性の高
い高濃度気泡スラリーが作られる。石炭は産炭地
から積出港まで適宜な手段により輸送され、この
輸送前または輸送後に適宜粉粒化される。たとえ
ば石炭が産炭地において水スラリー化され水スラ
リー輸送パイプ13を通してスラリー輸送されて
きた場合には、遠心分離機14により適当に脱水
された粉粒状の石炭が石炭混合機12に供給され
る。 In the mixing tank 5 of the bubble slurry generation device 1,
The foaming agent and water that are continuously supplied from the foaming agent tank 6 and the water tank 7 are mixed, and this mixed liquid is continuously sent to the foaming tank 8 and the high-pressure foaming device 9. The foaming tank 8 is equipped with an air blowing pipe 10 and an agitator 11, and the mixture of foaming agent and water is completely aerated in the tank 8 to become a bubble fluid, which is continuously supplied to the coal mixer 12. Sent. Examples of the blowing agent include a blowing agent made of a nonionic surfactant, a blowing agent made of a sulfonate type anionic surfactant, and a blowing agent made of a sulfate salt type anionic surfactant. On the other hand, granular coal is quantitatively fed into the coal mixer 12, and the bubble fluid and coal are mixed to create a highly fluid and highly concentrated bubble slurry. Coal is transported from a coal production area to a shipping port by appropriate means, and is pulverized as appropriate before or after this transportation. For example, when coal is turned into a water slurry at a coal producing area and transported as a slurry through a water slurry transport pipe 13, the coal powder is appropriately dehydrated by a centrifugal separator 14 and supplied to a coal mixer 12.
石炭混合機12内に入つた気泡流体は石炭と混
合されて第1図の左から右に移動するが、石炭は
数箇所に分けて供給されており、石炭混合機12
内を右へ移動するに従つて石炭の濃度が徐々に高
くなる。そして、石炭混合機12を出た気泡スラ
リーは、石炭の重量濃度70〜80%、体積濃度50%
程度の流動性の高いソフトクリーム状になり、再
発泡装置15に送られる。小さな気泡を大量に作
り、これに比較的粒径の小さい石炭粒子を混合す
ると、気泡の表面張力により石炭粒子が気泡の表
面に分散した気泡スラリーができる。この気泡ス
ラリーでは、気泡の体積が大きいので、石炭の体
積濃度は小さく、また、気泡の重量はきわめて小
さく、かつ気泡を作るための水はごく少量である
から、石炭の重量濃度は大きい。一般に、スラリ
ーの流動性はスラリー中の固体の体積濃度によつ
て左右され、固体の体積濃度がその固体の特性に
よつて決まるある一定の値より小さくなつたとき
に、スラリーの流動性が急激に大きくなる。そし
て、上記のように作られた気泡スラリーの石炭の
体積濃度は小さいので、スラリーの流動性は高
く、気泡のみを流す場合に比較的近くなり、容易
にパイプライン輸送できるようになる。このよう
に、水のかわりに発泡させた流体を用いることに
より、石炭の重量濃度を小さくすることなく、体
積濃度だけを大幅に低下させ、十分に流動性のあ
る高濃度のスラリーを作ることができる。 The bubble fluid that has entered the coal mixer 12 is mixed with coal and moves from left to right in FIG.
The concentration of coal gradually increases as you move to the right. The foam slurry that comes out of the coal mixer 12 has a coal weight concentration of 70 to 80% and a volume concentration of 50%.
It becomes a soft cream with high fluidity and is sent to the refoaming device 15. By creating a large amount of small bubbles and mixing them with relatively small coal particles, a foam slurry is created in which the coal particles are dispersed on the surface of the bubbles due to the surface tension of the bubbles. In this foam slurry, the volume of the bubbles is large, so the volume concentration of coal is small, and the weight of the bubbles is extremely small, and the amount of water used to create the bubbles is very small, so the weight concentration of coal is high. In general, the fluidity of a slurry depends on the volume concentration of solids in the slurry, and when the volume concentration of solids becomes smaller than a certain value determined by the properties of the solid, the fluidity of the slurry suddenly changes. becomes larger. In addition, since the volume concentration of coal in the foamed slurry made as described above is small, the fluidity of the slurry is high and is relatively similar to that when only the foam is flowed, making it easy to transport by pipeline. In this way, by using a foamed fluid instead of water, it is possible to significantly reduce the volume concentration without reducing the weight concentration of coal, making it possible to create a highly concentrated slurry with sufficient fluidity. can.
通常の石炭・水スラリーでは、一般に体積濃度
が50%以上になると輸送が非常に困難になるとい
われている。これは、体積濃度が増加してくる
と、丁度パイプの中にぎつしりと石炭粒子が詰ま
つている状態に近くなり、粒子が相互に接触する
機会が増加するため、スラリーの粘度が増加する
からである。すなわち、スラリーの粘度は石炭の
体積濃度に比例して急激に増加する。いま、ソフ
トクリーム状の泡と微細な石炭粒子(泡の表面張
力で支えることのできる小さな粒子)を混ぜた発
泡石炭スラリーを考えると、石炭と気泡との体積
割合が同じであれば、ほぼ粒子の接触状態も同じ
であり、ほぼ同りような粘度のスラリーが作れる
ことになる。(気泡の粘度の影響があり、粘度特
性は異なる。)しかし、この気泡を形成する水分
(水および添加剤)は非常にわずかですむため、
水と石炭に対する石炭の体積割合は見掛け上水ス
ラリーに比べて大きくでき、体積濃度が50%以上
でも輸送が可能になる。なお、実験では、80%く
らいでも流送可能なスラリーができた。 It is said that transport of ordinary coal/water slurry becomes extremely difficult when the volume concentration exceeds 50%. This is because as the volume concentration increases, the pipe becomes close to being tightly packed with coal particles, and the chances of the particles coming into contact with each other increase, resulting in an increase in the viscosity of the slurry. It is from. That is, the viscosity of the slurry increases rapidly in proportion to the volumetric concentration of coal. Now, if we consider a foamed coal slurry that is a mixture of soft cream-like foam and fine coal particles (small particles that can be supported by the surface tension of the foam), if the volume ratios of coal and air bubbles are the same, then there will be almost no particles. The contact conditions are also the same, and slurries with approximately the same viscosity can be made. (The viscosity properties are different due to the influence of the viscosity of the bubbles.) However, since the amount of moisture (water and additives) that forms these bubbles is very small,
The volume ratio of coal to water and coal can be increased compared to the apparent clean water slurry, and transportation is possible even when the volume concentration is 50% or more. In experiments, we were able to create a slurry that could be flowed even at around 80% concentration.
高圧発泡装置9は、高圧空気吹出し管16およ
び撹拌機17を備えた高圧容器より構成されてお
り、発泡剤と水の混合液は高圧発泡装置9内で完
全に気泡化されて高圧気泡流体となり、再発泡装
置15に連続的に送られる。 The high-pressure foaming device 9 is composed of a high-pressure container equipped with a high-pressure air blowing pipe 16 and an agitator 17, and the mixture of foaming agent and water is completely foamed in the high-pressure foaming device 9 to become a high-pressure foam fluid. , are continuously sent to the refoaming device 15.
再発泡装置15は、スクリユーフイーダまたは
ロータリフイーダなどの気泡スラリー供給装置1
8、高圧気泡流体吹出し管19および撹拌機20
を備えた高圧容器より構成されており、石炭混合
機12から送られてきた気泡スラリーを供給装置
18によつて圧力シールしながら受取り、高圧発
泡装置9から送られてきた高圧気泡流体と混合す
る。このようにして、再発泡装置15では、たと
えば約5Kgf/cm2の圧力下でも非常に流動性の高
い高圧高濃度気泡スラリー(たとえば石炭の体積
濃度30〜40%、重量濃度70〜80%)が作られる。
この気泡スラリーは、さらにプランジヤポンプや
ねじポンプなどの圧送ポンプ21によつて所定の
流送圧力まで高められ、気泡スラリー輸送パイプ
4に連続的に送り出される。石炭混合機12によ
つて大気圧下で作られた高濃度気泡スラリーを再
発泡装置15で高圧高濃度気泡スラリーとしたの
ち圧送ポンプ21によつて圧送するのは、次のよ
うな理由による。すなわち、気泡スラリーをパイ
プラインで送るためには通常の低濃度水スラリー
の圧力損失と少なくとも同程度、場合によつては
それ以上の圧力が必要であり、気泡スラリー輸送
パイプ4を通して陸上から海上の船2まで流送す
る場合には最低数Kgf/cm2の圧力が必要となる。
また、石炭混合機12で作られた気泡スラリーは
大気圧下では非常に高い流動性を有するが、上記
のように高圧になつた場合には、スラリー中の気
泡が圧縮されて石炭の体積濃度が大きくなるた
め、流動性が著しく低下する。このため、一度大
気圧下で作られた気泡スラリーを再発泡装置15
内においてポンプ21の吐出し圧力に近い高圧下
で再度高圧気泡流体と混合し、高圧下でも十分な
流動性を有する高圧高濃度気泡スラリーにしてい
る。なお、圧送ポンプ21に大きな圧力比が要求
される場合には、再発泡装置15内における高圧
気泡流体の混合比を増大し、石炭の体積濃度を小
さくしておく必要がある。 The re-foaming device 15 is a foam slurry supply device 1 such as a screw feeder or a rotary feeder.
8. High pressure bubble fluid blowout pipe 19 and stirrer 20
It receives the foamed slurry sent from the coal mixer 12 while being pressure-sealed by the supply device 18, and mixes it with the high-pressure foamed fluid sent from the high-pressure foaming device 9. . In this way, the refoaming device 15 produces a high-pressure, high-concentration foam slurry (for example, coal with a volume concentration of 30 to 40% and a weight concentration of 70 to 80%) that is extremely fluid even under a pressure of about 5 Kgf/cm2. is made.
This foam slurry is further increased to a predetermined flow pressure by a pressure pump 21 such as a plunger pump or a screw pump, and is continuously sent to the foam slurry transport pipe 4. The reason why the high-concentration foam slurry produced under atmospheric pressure by the coal mixer 12 is made into a high-pressure and high-concentration foam slurry by the re-foaming device 15 and then pumped by the pressure pump 21 is as follows. In other words, in order to transport the foamed slurry through a pipeline, a pressure loss of at least the same level as the pressure loss of normal low-concentration water slurry, and in some cases even higher pressure is required. When conveying to ship 2, a minimum pressure of several kgf/cm 2 is required.
In addition, the foam slurry made by the coal mixer 12 has very high fluidity under atmospheric pressure, but when the pressure is high as described above, the air bubbles in the slurry are compressed and the volume concentration of coal is becomes large, resulting in a significant decrease in fluidity. For this reason, the foam slurry once made under atmospheric pressure is transferred to the foaming device 15.
The slurry is again mixed with high-pressure foam fluid under a high pressure close to the discharge pressure of the pump 21 to form a high-pressure, high-concentration foam slurry that has sufficient fluidity even under high pressure. In addition, when the pressure pump 21 is required to have a large pressure ratio, it is necessary to increase the mixing ratio of the high pressure bubble fluid in the refoaming device 15 and to reduce the volume concentration of coal.
圧送ポンプ21によつて送り出された高圧高濃
度気泡スラリーは輸送パイプ4を通つて船2まで
送られるが、船2側すなわち下流にいくにしたが
つてその圧力が低下し、圧力低下によつて気泡の
体積が膨腸するのでスラリーの流速は下流にいく
ほど大きくなる。水や通常のスラリー(固体粒子
を水流により運ぶもの)などでは、体積が圧力に
より変化しない非圧縮性であるため、パイプライ
ンの断面積が変わらない場合には、管内の流体の
平均流速は管内圧力にかかわらず一定である。し
かし、圧縮性の気体を流送するときにはその体積
は管内圧力によつて変化(密度変化)し、流送さ
れる気体の体積流量が変化する。すなわち、パイ
プ断面積が変化しない場合には、平均流速が変化
することになる。上記の気泡スラリーも圧縮性流
体であり、管内圧力の低下とともに気泡の体積が
増加し、スラリーの平均流速は増加する。このた
め、所定位置の輸送パイプ4内に撹拌装置(消泡
装置)22が設けられ(第2図〜第5図参照)、
パイプ4内を流れる気泡スラリーから気泡の一部
を除去し、スラリーの体積増加すなわち流速増加
を抑えるようになつている。なお、スラリーのパ
イプライン輸送では、流送時の圧力損失は流速の
1ないし2乗に比例するため、不必要な流速の増
加は流送のための圧力すなわち動力を増大させる
ことになる。このため、上記のようにして、流速
増加を抑えている。撹拌装置22は、輸送パイプ
4の内壁にこれと平行に固着された比較的短い小
径のガイドパイプ23、ガイドパイプ23内の上
流側(第2図〜第5図の左側)にこれと平行に配
置された大径スクリユーフイーダ24およびガイ
ドパイプ23内の下流側(同図右側)にこれと平
行に配置された小径スクリユーフイーダ25より
構成されており、ガイドパイプ23の下流側の断
面積は上流側の断面積に比べて小さくなつてい
る。また、ガイドパイプ23の2つのスクリユー
フイーダ24,25の間の部分には、輸送パイプ
4を貫通して外側に突出した排気管26が設けら
れ、排気管26には弁27が取付けられている。
2つのスクリユーフイーダ24,25は、それぞ
れ別個のモータ28により、たとえば第2図のよ
うに直接または第3図のようにかさ歯車などを介
して常時駆動される。輸送パイプ4内を流れるス
ラリー中の気泡は、時間が経過すると、とくに機
械的な力によつて壊れ易に状態になつており、輸
送パイプ4からガイドパイプ23内に導かれた気
泡スラリーを大径スクリユーフイーダ24で撹拌
することによつてスラリー中の気泡が分離され、
排気管26を通つて輸送パイプ4の外に排出され
る。このため、ガイドパイプ23内に導かれた気
泡スラリーの体積が減少する。そして、気泡が除
去されて体積の減少したスラリーは、小径スクリ
ユーフイーダ25によつて下流に送られ、再び輸
送パイプ4内に送り出されて、残りの気泡スラリ
ーとともに流送される。このため、気泡スラリー
全体の体積も減少し、圧力低下による体積増加お
よびそれによる流速増加を抑えることができる。
ガイドパイプ23の断面積および長さならびに各
スクリユーフイーダ24,25の回転数およびピ
ツチなどは、輸送パイプ4内を流れる気泡スラリ
ーが排気管26の方へ流れ込まないように、消泡
すべきスラリーの量ならびにスラリーの濃度、圧
力および流量などを考慮にして次のように決定さ
れる。すなわち、ガイドパイプ23入口付近のA
点(第4図参照)およびガイドパイプ23出口付
近のC点が高圧であり、ガイドパイプ23内の排
気管26入口付近のB点が低圧(大気圧)である
ように、上流側のスクリユーフイーダ24に抵抗
作用を、下流側のスクリユーフイーダ25にポン
プ作用をもたせる必要がある。これとともに、排
気管26の弁27の開度を適当に調節し、空気だ
けを輸送パイプ4から抜出すようにする。また、
AB間のスラリーの流量がBC間にそれより大き
くなるように、上記のようにAB間のガイドパイ
プ23の断面積をBC間のそれより大きくするか、
AB間のスクリユーフイーダ24の回転数をBC
間のそれより大きくするか、またはAB間のスク
リユーフイーダ24のピツチをBC間のそれより
大きくする必要がある。さらに、AB間および
BC間において連続的な圧力変化に対応した流量
変化があるように、AB間およびBC間のスクリ
ユーフイーダ24,25のピツチを連続的に変化
させるのが望ましい。2つのスクリユーフイーダ
24,25は1個のモータで駆動されることもあ
り、この場合には、これらのスクリユーフイーダ
24,25の間に歯車などを使用した変速装置を
設けたり、各スクリユーフイーダ24,25のピ
ツチを適当に選ぶことにより、それぞれの供給能
力を変化させることができる。また、消泡能力が
小さいときには撹拌装置22を複数設置する。な
お、場合によつては、輸送パイプ4の途中にブー
スタポンプを設けることもある。 The high-pressure, high-concentration foam slurry sent out by the pressure pump 21 is sent to the ship 2 through the transport pipe 4, but its pressure decreases as it goes toward the ship 2, that is, downstream. Since the volume of the air bubbles expands, the flow velocity of the slurry increases as it goes downstream. Water and ordinary slurry (solid particles transported by water flow) are incompressible, and their volume does not change with pressure. Therefore, if the cross-sectional area of the pipeline does not change, the average flow velocity of the fluid in the pipe is Constant regardless of pressure. However, when compressible gas is transported, its volume changes (density change) depending on the pressure inside the pipe, and the volumetric flow rate of the gas to be transported changes. That is, if the pipe cross-sectional area does not change, the average flow velocity will change. The above foamed slurry is also a compressible fluid, and as the pressure inside the pipe decreases, the volume of the foam increases and the average flow rate of the slurry increases. For this reason, a stirring device (defoaming device) 22 is provided in the transport pipe 4 at a predetermined position (see FIGS. 2 to 5).
Some of the bubbles are removed from the bubble slurry flowing inside the pipe 4, thereby suppressing an increase in the volume of the slurry, that is, an increase in the flow rate. In pipeline transportation of slurry, the pressure loss during the flow is proportional to the 1st or 2nd power of the flow rate, so an unnecessary increase in the flow rate increases the pressure, ie, the power for the flow. Therefore, the increase in flow velocity is suppressed as described above. The stirring device 22 includes a relatively short, small-diameter guide pipe 23 fixed to the inner wall of the transport pipe 4 in parallel thereto, and a relatively short small-diameter guide pipe 23 fixed to the inner wall of the transport pipe 4 in parallel with the guide pipe 23 on the upstream side (the left side in FIGS. 2 to 5) of the guide pipe 23. It consists of a large-diameter screw feeder 24 and a small-diameter screw feeder 25 placed parallel to the downstream side of the guide pipe 23 (on the right side in the figure). The cross-sectional area is smaller than that on the upstream side. Further, an exhaust pipe 26 is provided in a portion of the guide pipe 23 between the two screw feeders 24 and 25 and protrudes outward through the transport pipe 4, and a valve 27 is attached to the exhaust pipe 26. ing.
The two screw feeders 24 and 25 are constantly driven by separate motors 28, for example, directly as shown in FIG. 2 or via bevel gears as shown in FIG. As time passes, the bubbles in the slurry flowing through the transport pipe 4 become easily broken, especially by mechanical force, and the foam slurry led from the transport pipe 4 into the guide pipe 23 is greatly damaged. Air bubbles in the slurry are separated by stirring with a diameter screw feeder 24,
It is discharged out of the transport pipe 4 through the exhaust pipe 26. Therefore, the volume of the bubble slurry guided into the guide pipe 23 is reduced. The slurry from which the air bubbles have been removed and whose volume has been reduced is sent downstream by the small-diameter screw feeder 25, and is again fed into the transport pipe 4, where it is conveyed together with the remaining air bubble slurry. Therefore, the volume of the entire bubble slurry is also reduced, and an increase in volume due to pressure drop and an increase in flow rate due to the increase in flow rate can be suppressed.
The cross-sectional area and length of the guide pipe 23 and the rotational speed and pitch of each screw feeder 24 and 25 should be adjusted to eliminate foam so that the foam slurry flowing inside the transport pipe 4 does not flow toward the exhaust pipe 26. It is determined as follows, taking into account the amount of slurry, its concentration, pressure, flow rate, etc. That is, A near the entrance of the guide pipe 23
(see Figure 4) and point C near the outlet of the guide pipe 23 are at high pressure, and point B near the inlet of the exhaust pipe 26 in the guide pipe 23 is at low pressure (atmospheric pressure). It is necessary to provide the feeder 24 with a resistance action and the downstream screw feeder 25 with a pump action. At the same time, the opening degree of the valve 27 of the exhaust pipe 26 is adjusted appropriately so that only air is extracted from the transport pipe 4. Also,
Either make the cross-sectional area of the guide pipe 23 between AB larger than that between BC as described above so that the flow rate of slurry between AB is larger than that between BC, or
BC the rotation speed of the screw feeder 24 between AB.
Either it is necessary to make the pitch of the screw feeder 24 between AB larger than that between BC. Furthermore, between AB and
It is desirable to continuously change the pitch of the screw feeders 24, 25 between AB and BC so that there is a flow rate change corresponding to a continuous pressure change between BC. The two screw feeders 24 and 25 may be driven by one motor, and in this case, a transmission using gears or the like may be provided between the screw feeders 24 and 25, or By appropriately selecting the pitch of each screw feeder 24, 25, the feeding capacity of each can be changed. Moreover, when the defoaming ability is small, a plurality of stirring devices 22 are installed. In some cases, a booster pump may be provided in the middle of the transport pipe 4.
なお、発泡タンク8および高圧発泡装置9にお
いては発泡剤と水の混合液を撹拌することにより
これが気泡化され、撹拌装置22においては気泡
スラリーを撹拌することによりこれが消泡する理
由は、次のとおりである。すなわち、とえば石鹸
液のような発泡用の添加剤(発泡剤)による発泡
作用は、無限に続くものではなく、徐々に発泡効
果が減じていく。したがつて、撹拌装置22に達
してこの発泡効果が減じている段階で撹拌などの
強い機械的な力を与えると、気泡膜は破れ消泡し
ていく。これに対し、気泡タンク8および高圧発
泡装置9において発泡させる際の撹拌は、発泡液
に気体を入れ気泡を連続して製造するものであ
る。そして、このときには、新鮮な添加剤の発泡
効果があるため、機械的な力は気泡膜を破り気泡
を細分化させることになるが、消泡という作用は
ほとんどないと考えられる。すなわち、この段階
での機械的なエネルギは気泡の破壊ではなく、気
泡の細分化に費やされていくと考えられる。 The reason why the mixture of foaming agent and water is agitated in the foaming tank 8 and the high-pressure foaming device 9 to foam it, and the foamed slurry is defoamed by stirring in the stirring device 22 is as follows. That's right. That is, the foaming effect of a foaming additive (foaming agent) such as a soap solution does not continue indefinitely, but the foaming effect gradually decreases. Therefore, if a strong mechanical force such as stirring is applied at the stage when the foam reaches the stirring device 22 and the foaming effect has diminished, the foam film will break and the foam will disappear. On the other hand, stirring during foaming in the foaming tank 8 and high-pressure foaming device 9 involves adding gas to the foaming liquid to continuously produce foam. At this time, since the fresh additive has a foaming effect, the mechanical force breaks the cell membrane and fragments the cells, but it is thought that there is almost no defoaming effect. In other words, it is thought that the mechanical energy at this stage is spent not on destroying the bubbles but on fragmenting the bubbles.
輸送パイプ4を通して船2まで送られた気泡ス
ラリーは船2上の消泡剤混合機29に送り込まれ
る。消泡剤混合機29には消泡剤供給管30から
消泡剤が供給されており、混合機29において消
泡剤と混合された気泡スラリーは、気泡スラリー
吐出し管31を通して固気分離装置3に送られ
る。固気分離装置3は、第6図に示されているよ
うに、気泡スラリー吐出し管31の吐出し端部に
配置されたホツパ32、ホツパ32内の上部に斜
めに配置された金網製のスクリーン33およびホ
ツパ32内の下部に配置されたチヨツパ式の撹拌
機34より構成されている。ホツパ32の上部に
はスラリー飛散防止カバー35が設けられてい
る。スクリーン33は、第7図のような鎧戸状の
もの(バースクリーン)であつてもよい。吐出し
管31から吐出された気泡スラリーはスクリーン
33に吹付けられ、その衝撃力によつて気泡が分
離し、気泡分離後のスラリーはスクリーン33か
らホツパ32下部に落下して撹拌機34により撹
拌される。これにより、スラリー中に残つていた
気泡はほとんど消滅し、このようにして気泡を除
去されたスラリーはホツパ32下部の出口36か
ら船倉内に連続的に投入される。したがつて、輸
送パイプ4を通して送られてきた気泡スラリーを
そのまま船2に積込む場合に比べて、スラリー中
の石炭の体積濃度が著しく大きくなるため、船倉
内の石炭の積載効率が向上する。この場合、スク
リーン33は金網やバースクリーンのように流体
を自由に通過させうる複数の開口を有するもので
あるから、気泡に含まれている液体が詰まつて目
詰りをおこすようなことがなく、分離された気泡
の空気および気泡スラリーと同伴される空気流の
一部をスクリーン33の反対側に抜いて、消泡効
果を高めることができる。 The foam slurry sent to the ship 2 through the transport pipe 4 is sent to the antifoam mixer 29 on the ship 2. The antifoaming agent is supplied to the antifoaming agent mixer 29 from the antifoaming agent supply pipe 30, and the foam slurry mixed with the antifoaming agent in the mixer 29 is sent to the solid-gas separator through the foam slurry discharge pipe 31. Sent to 3. As shown in FIG. 6, the solid-gas separator 3 includes a hopper 32 disposed at the discharge end of the bubble slurry discharge pipe 31, and a wire mesh hopper disposed diagonally above the hopper 32. It consists of a screen 33 and a chopper-type stirrer 34 placed at the bottom of the hopper 32. A slurry scattering prevention cover 35 is provided above the hopper 32. The screen 33 may be a shutter-like structure (bar screen) as shown in FIG. The bubble slurry discharged from the discharge pipe 31 is sprayed onto the screen 33, and the bubbles are separated by the impact force, and the slurry after the bubble separation falls from the screen 33 to the lower part of the hopper 32 and is stirred by the stirrer 34. be done. As a result, most of the air bubbles remaining in the slurry disappear, and the slurry from which air bubbles have been removed in this way is continuously introduced into the hold from the outlet 36 at the bottom of the hopper 32. Therefore, compared to the case where the aerated slurry sent through the transport pipe 4 is directly loaded onto the ship 2, the volume concentration of coal in the slurry becomes significantly higher, and the loading efficiency of coal in the hold is improved. In this case, since the screen 33 has a plurality of openings that allow fluid to freely pass through, such as a wire mesh or a bar screen, there is no possibility that the liquid contained in the bubbles will become clogged and cause clogging. , the air of the separated bubbles and a part of the air flow entrained with the bubble slurry can be extracted to the opposite side of the screen 33 to enhance the defoaming effect.
なお、固気分離装置3において撹拌によりスラ
リーが消泡する理由も、前記の撹拌装置22の場
合と同じである。 Note that the reason why the slurry is defoamed by stirring in the solid-gas separator 3 is the same as in the case of the stirring device 22 described above.
発明の効果
この発明の気泡スラリーの消泡方法によれば、
上述のように、パイプラインで輸送されたスラリ
ーから効率良く気泡を除去することができ、しか
もスクリーンが目詰りをおこすようなことがな
く、消泡効果が高い。したがつて、スラリー中の
粉粒物の体積濃度が高くなり、粉粒物を船倉に積
込む場合の積載効率が著しく向上する。Effects of the Invention According to the defoaming method for foamed slurry of this invention,
As mentioned above, air bubbles can be efficiently removed from the slurry transported by the pipeline, and the screen will not become clogged, resulting in a high defoaming effect. Therefore, the volume concentration of the particulate matter in the slurry is increased, and the loading efficiency when loading the particulate matter into the hold is significantly improved.
第1図はこの発明の方法を実施するための設備
を示す概略管系統図、第2図は撹拌装置の概略断
面図、第3図は撹拌装置の変形例を示す概略断面
図、第4図は第2図の部分拡大図、第5図は撹拌
装置のガイドパイプの縦断面図、第6図は固気分
離装置の概略断面図、第7図は固気分離装置のス
クリーンの変形例を示す断面図である。
3……固気分離装置、4……気泡スラリー輸送
パイプ、5……混合タンク、6……発泡剤タン
ク、7……水タンク、8……発泡タンク、9……
高圧発泡装置(高圧容器)、12……石炭混合機、
15……再発泡装置(高圧容器)、32……ホツ
パ、33……スクリーン、34……撹拌機。
Fig. 1 is a schematic pipe system diagram showing equipment for carrying out the method of the present invention, Fig. 2 is a schematic sectional view of a stirring device, Fig. 3 is a schematic sectional view showing a modified example of the stirring device, and Fig. 4 is a partially enlarged view of Fig. 2, Fig. 5 is a vertical sectional view of the guide pipe of the stirring device, Fig. 6 is a schematic sectional view of the solid-gas separator, and Fig. 7 is a modified example of the screen of the solid-gas separator. FIG. 3... Solid-gas separator, 4... Foam slurry transport pipe, 5... Mixing tank, 6... Foaming agent tank, 7... Water tank, 8... Foaming tank, 9...
High-pressure foaming device (high-pressure container), 12... Coal mixer,
15... Re-foaming device (high pressure container), 32... hopper, 33... screen, 34... stirrer.
Claims (1)
粉粒物とを混合した気泡スラリーをパイプライン
で輸送して船積みするに際し、輸送後の気泡スラ
リーを流体を自由に通過させうる複数の開口を有
するスクリーンに吹付けて気泡を除去するととも
に落下させ、スクリーンから落下した気泡スラリ
ーを撹拌してさらに気泡を除去することを特徴と
する気泡スラリーの消泡方法。1. When transporting a foam slurry made by foaming a foamed mixture of a foaming agent and water and a powdery material by a pipeline and shipping it, the foam slurry is transported through a plurality of pipes that allow the fluid to freely pass through the foam slurry. A method for defoaming a foam slurry, which comprises spraying onto a screen having openings to remove the foam and allowing the foam to fall, and stirring the foam slurry that has fallen from the screen to further remove the foam.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016682A JPS58148120A (en) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | Defoaming method for foam slurry |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016682A JPS58148120A (en) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | Defoaming method for foam slurry |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58148120A JPS58148120A (en) | 1983-09-03 |
| JPH0134898B2 true JPH0134898B2 (en) | 1989-07-21 |
Family
ID=12296162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3016682A Granted JPS58148120A (en) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | Defoaming method for foam slurry |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58148120A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110359099B (en) * | 2019-06-21 | 2021-07-30 | 徐州科瑞光伏有限公司 | Defoaming device for woven bag production process |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4949265A (en) * | 1972-09-18 | 1974-05-13 | ||
| JPS6122114B2 (en) * | 1974-01-23 | 1986-05-30 | Kajima Corp |
-
1982
- 1982-02-25 JP JP3016682A patent/JPS58148120A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58148120A (en) | 1983-09-03 |
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