JPH0330638B2 - - Google Patents
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- JPH0330638B2 JPH0330638B2 JP58046130A JP4613083A JPH0330638B2 JP H0330638 B2 JPH0330638 B2 JP H0330638B2 JP 58046130 A JP58046130 A JP 58046130A JP 4613083 A JP4613083 A JP 4613083A JP H0330638 B2 JPH0330638 B2 JP H0330638B2
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- Japan
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- slurry
- coal
- water
- particles
- dispersant
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
- C10L1/326—Coal-water suspensions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/12—Inorganic compounds
- C10L1/1283—Inorganic compounds phosphorus, arsenicum, antimonium containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/24—Organic compounds containing sulfur, selenium and/or tellurium
- C10L1/2431—Organic compounds containing sulfur, selenium and/or tellurium sulfur bond to oxygen, e.g. sulfones, sulfoxides
- C10L1/2437—Sulfonic acids; Derivatives thereof, e.g. sulfonamides, sulfosuccinic acid esters
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は安定な石炭−水スラリーの製造法及び
石炭−水スラリーに関する。
石炭−水スラリーに関する。
可燃燃料として炉に直接噴射し得る高燃料価の
石炭−水スラリーは、公益事業、工場、船舶及び
他の商業企業によつて現在用いられている多量の
価格上昇中の燃料油に取つて代り得る。不活性な
水担体はBTU（British Thermal Unit）／1bに
よる燃料価を減少させるので、燃料として前記の
スラリーを有効に用いるには水担体の濃度を最小
とし、石炭濃度を最大とするのが望ましい。高い
石炭含量はまた該スラリーの燃焼特性を向上させ
る。
石炭−水スラリーは、公益事業、工場、船舶及び
他の商業企業によつて現在用いられている多量の
価格上昇中の燃料油に取つて代り得る。不活性な
水担体はBTU（British Thermal Unit）／1bに
よる燃料価を減少させるので、燃料として前記の
スラリーを有効に用いるには水担体の濃度を最小
とし、石炭濃度を最大とするのが望ましい。高い
石炭含量はまた該スラリーの燃焼特性を向上させ
る。
それ故、スラリーは該スラリーの例えば約500
〜70％程の高い量で微細分割石炭を装填し得るの
が重要である。かゝる高い固形分の装填にも拘ら
ず、該スラリーは炉に押送且つ噴霧されるように
十分に流動性でなければならない。また石炭粒子
は均一に分散れねばならない。流動性及び分散性
は貯蔵中に安定に維持しなければならない。
〜70％程の高い量で微細分割石炭を装填し得るの
が重要である。かゝる高い固形分の装填にも拘ら
ず、該スラリーは炉に押送且つ噴霧されるように
十分に流動性でなければならない。また石炭粒子
は均一に分散れねばならない。流動性及び分散性
は貯蔵中に安定に維持しなければならない。
約70％以下又はそれ以上の石炭を含有し且つ水
に安定に分散させた流動性の注入可能なスラリー
は、限定された粒度分布を有する微細分割石炭と
水と有機分散剤とを高剪断速度の混合機中で混合
することにより製造される。無機の緩衝塩も加え
得る。本明細書で用いた如き用語「流動性」とは
静止時と運動中との両方で流動性であり且つ注入
可能であるスラリーを意味するか又は静止時に実
質的に注入不能な組成物にゲル化又は凝集するス
ラリーであつて攪拌するか又は別の比較的低い剪
断応力をかけると注入可能に流動性となるスラリ
ーを意味する。
に安定に分散させた流動性の注入可能なスラリー
は、限定された粒度分布を有する微細分割石炭と
水と有機分散剤とを高剪断速度の混合機中で混合
することにより製造される。無機の緩衝塩も加え
得る。本明細書で用いた如き用語「流動性」とは
静止時と運動中との両方で流動性であり且つ注入
可能であるスラリーを意味するか又は静止時に実
質的に注入不能な組成物にゲル化又は凝集するス
ラリーであつて攪拌するか又は別の比較的低い剪
断応力をかけると注入可能に流動性となるスラリ
ーを意味する。
石炭の粒度分布を制御することは流動性と安定
性との両方にとつて必須である。高度に装填した
スラリーの流動性に必要な粒度の混合物は、約
10μMMD（mass median diameter）までの最大
寸法好ましくは約1μ〜8μMMDを有する超微粉
（UF）粒子と、約20μ〜200μMMD好ましくは約
20μ〜150μMMDの寸法範囲を有するより大きな
粒子〔以下では（Ｆ／Ｃ）と定義する。〕とを含
有してなる。スラリーが安定性であるいは、UF
粒子は該スラリーの約10〜50重量％、好ましくは
約10〜30重量％、より好ましくは約15〜25重量％
よりなるべきである。
性との両方にとつて必須である。高度に装填した
スラリーの流動性に必要な粒度の混合物は、約
10μMMD（mass median diameter）までの最大
寸法好ましくは約1μ〜8μMMDを有する超微粉
（UF）粒子と、約20μ〜200μMMD好ましくは約
20μ〜150μMMDの寸法範囲を有するより大きな
粒子〔以下では（Ｆ／Ｃ）と定義する。〕とを含
有してなる。スラリーが安定性であるいは、UF
粒子は該スラリーの約10〜50重量％、好ましくは
約10〜30重量％、より好ましくは約15〜25重量％
よりなるべきである。
実際の石炭装填度は制限されず、所与の用途及
び操業装置に応じて変化する。所与のスラリーに
成功裡に配合される石炭の濃度は、UF粒子と
Ｆ／Ｃ粒子との相対量、有効範囲内で用いたＦ／
Ｃ粒子の寸法等の如き因子に応じて変化する。一
般に、装填率（％）はＦ／Ｃ粒子寸法の増大につ
れて上昇する。有機分散剤は石炭粒子を安定に分
散させて維持するのに必須である。高度に装填し
たスラリーは用いた特定の型式の表面活性剤に対
してきわめて影響を受け易く、特に流動性及び貯
蔵安定性に関して影響を受け易いことが見出され
た。安定な流体混合物を製造するのに有効である
ことが判明した分散剤は、有機部分が多官能性で
ある高分子量のアルカリ土類金属（例えばCa，
Mg）オルガノスルホネートである。このオルガ
ノスルホン酸塩の分子量は約1000〜約25000であ
るのが望ましい。該表面活性剤は少量で用い、例
えば石炭の100部当り約0.5〜５部（pph）、好まし
くは約１〜２部用いる。
び操業装置に応じて変化する。所与のスラリーに
成功裡に配合される石炭の濃度は、UF粒子と
Ｆ／Ｃ粒子との相対量、有効範囲内で用いたＦ／
Ｃ粒子の寸法等の如き因子に応じて変化する。一
般に、装填率（％）はＦ／Ｃ粒子寸法の増大につ
れて上昇する。有機分散剤は石炭粒子を安定に分
散させて維持するのに必須である。高度に装填し
たスラリーは用いた特定の型式の表面活性剤に対
してきわめて影響を受け易く、特に流動性及び貯
蔵安定性に関して影響を受け易いことが見出され
た。安定な流体混合物を製造するのに有効である
ことが判明した分散剤は、有機部分が多官能性で
ある高分子量のアルカリ土類金属（例えばCa，
Mg）オルガノスルホネートである。このオルガ
ノスルホン酸塩の分子量は約1000〜約25000であ
るのが望ましい。該表面活性剤は少量で用い、例
えば石炭の100部当り約0.5〜５部（pph）、好まし
くは約１〜２部用いる。
若干の場合には、特により高い石炭装填度で
は、無機のアルカリ金属（例えばNa，Ｋ）緩衝
塩を加えてスラリーのPHを約５〜８の範囲、好ま
しくは約６〜7.5の範囲で安定化させるのが望ま
しいことが見出された。この緩衝塩はスラリーの
老化安定性、注入適性及び取扱特性を向上させ
る。前記緩衝剤は石炭から酸浸出物（leachates）
の悪影響を潜在的に防止することもあり得る。隣
酸ナトリウム又はカリウム又は炭酸ナトリウム又
はカリウムの如き緩衝塩はそれらの酸附加塩を含
めて、所望のPHを与えるに十分な少量で用い、例
えば水に基いて約0.1〜２％用いる。前記の無機
塩はまた、非ガス状の硫黄化合物を形成すること
によりガス状の硫黄汚染物を減少させるのにも役
立つ。
は、無機のアルカリ金属（例えばNa，Ｋ）緩衝
塩を加えてスラリーのPHを約５〜８の範囲、好ま
しくは約６〜7.5の範囲で安定化させるのが望ま
しいことが見出された。この緩衝塩はスラリーの
老化安定性、注入適性及び取扱特性を向上させ
る。前記緩衝剤は石炭から酸浸出物（leachates）
の悪影響を潜在的に防止することもあり得る。隣
酸ナトリウム又はカリウム又は炭酸ナトリウム又
はカリウムの如き緩衝塩はそれらの酸附加塩を含
めて、所望のPHを与えるに十分な少量で用い、例
えば水に基いて約0.1〜２％用いる。前記の無機
塩はまた、非ガス状の硫黄化合物を形成すること
によりガス状の硫黄汚染物を減少させるのにも役
立つ。
超微粉石炭粒子及びより大きなＦ／Ｃ石炭粒子
と、水と、分散剤と無機塩との諸成分を、高剪断
速度を与え得る配合機又は他の混合装置で混合す
る。高剪断混合例えば少くとも約100／秒の剪断
速度、好ましくは少くとも約500／秒の剪断速度
での高速剪断混合が実質的な沈降が存在しない安
定なスラリーを生成するのに必須である。高速剪
断混合と分散剤との使用は相乗効果を有すると思
われる。低速剪断混合と共に分散剤を用いると極
めて粘稠質の注入不能なスラリーが得られるが、
分散剤なしで高速剪断混合すると沈降に対して不
安定なスラリーを生成する。分散剤と高速剪断混
合との両方を用いて初めて、流動性で注入可能な
且つ安定なスラリーが得られる。
と、水と、分散剤と無機塩との諸成分を、高剪断
速度を与え得る配合機又は他の混合装置で混合す
る。高剪断混合例えば少くとも約100／秒の剪断
速度、好ましくは少くとも約500／秒の剪断速度
での高速剪断混合が実質的な沈降が存在しない安
定なスラリーを生成するのに必須である。高速剪
断混合と分散剤との使用は相乗効果を有すると思
われる。低速剪断混合と共に分散剤を用いると極
めて粘稠質の注入不能なスラリーが得られるが、
分散剤なしで高速剪断混合すると沈降に対して不
安定なスラリーを生成する。分散剤と高速剪断混
合との両方を用いて初めて、流動性で注入可能な
且つ安定なスラリーが得られる。
得られるスラリーは粘稠な流動性分散物であ
り、降伏点を有する揺変性流体又はビンガム流体
として一般に特徴付けられる。若干の場合には、
スラリーは静止時にゲル化又は凝集して実質的に
注入不能な組成物をなり得るが、攪拌するかある
いは他に比較的低い剪断応用を印加することによ
り容易に流動性とさせられる。前記スラリーは過
度の沈澱又は沈降なしにかなりの期間貯蔵し得
る。前記スラリーは前もつて該スラリーの発火温
度にまで達しさせた炉に直接噴射することにより
燃料として用い得る。微細に分割した状態の石炭
粒子は燃焼効率を向上させる。分散剤は有機化合
物であるので、経時的に生分解されるかもしれな
い。これは少量の殺生物剤を加えることにより容
易に防止し得る。
り、降伏点を有する揺変性流体又はビンガム流体
として一般に特徴付けられる。若干の場合には、
スラリーは静止時にゲル化又は凝集して実質的に
注入不能な組成物をなり得るが、攪拌するかある
いは他に比較的低い剪断応用を印加することによ
り容易に流動性とさせられる。前記スラリーは過
度の沈澱又は沈降なしにかなりの期間貯蔵し得
る。前記スラリーは前もつて該スラリーの発火温
度にまで達しさせた炉に直接噴射することにより
燃料として用い得る。微細に分割した状態の石炭
粒子は燃焼効率を向上させる。分散剤は有機化合
物であるので、経時的に生分解されるかもしれな
い。これは少量の殺生物剤を加えることにより容
易に防止し得る。
前記の超微粉石炭粒子は、極めて微細な粉砕を
与え得るボールミル又は磨砕機の如き任意の適当
な装置で生成し得る。混合機に装入した時にUF
粒子が水中スラリーであるように石炭を水と混練
するのが必須ではないが好ましい。所望ならば分
散剤の若干をUF粒子の微粉砕操作中に含有させ
てUFスラリーの流動及び分散特性を向上させ得
る。
与え得るボールミル又は磨砕機の如き任意の適当
な装置で生成し得る。混合機に装入した時にUF
粒子が水中スラリーであるように石炭を水と混練
するのが必須ではないが好ましい。所望ならば分
散剤の若干をUF粒子の微粉砕操作中に含有させ
てUFスラリーの流動及び分散特性を向上させ得
る。
所要のより大きな寸法の石炭粒子（20μ〜
200μ）は適当な寸法を採つた開孔を有する格子
を備えたハンマーミルの如き粉砕装置中で破砕し
た石炭から形成し得る。過度に寸法を加減した石
炭残渣はUF粒子を形成するのに使用し得る。
200μ）は適当な寸法を採つた開孔を有する格子
を備えたハンマーミルの如き粉砕装置中で破砕し
た石炭から形成し得る。過度に寸法を加減した石
炭残渣はUF粒子を形成するのに使用し得る。
本明細書で用いた如き石炭濃度は、通常98.5重
量％の絶乾石炭に相当する乾燥した石炭基準によ
る。
量％の絶乾石炭に相当する乾燥した石炭基準によ
る。
実施例３〜８で用いた3.6μMMDのUF粒子は
実施例１により製造され、このUF粒子は、一部
分の分散剤を含有する実施例１の水性スラリーの
形で装入される。実施例で与えた分散剤の全量に
は、この様にして導入した部分がある。
実施例１により製造され、このUF粒子は、一部
分の分散剤を含有する実施例１の水性スラリーの
形で装入される。実施例で与えた分散剤の全量に
は、この様にして導入した部分がある。
実施例３〜９で用いた34μMMD及び
110μMMDの石炭粒子は実施例２により製造され
る。
110μMMDの石炭粒子は実施例２により製造され
る。
粒度と沈澱速度との間に関連を与えるストーク
スの法則に基づく沈降測定を全ての場合に実験的
に用いて篩下の粒度即ち篩分け域以下の粒度を測
定する。用いた特定の沈降技術は遠心沈降として
通常知られている技術である。用いた沈降機は
MSA粒度分析器（C.F.Casello＆Co.）である。
遠心沈降では、重力（ｇ）による局部的加速は
ω2r／ｇ（但しωは回転速度であり、ｒは回転半
径である）だけ増大される。「２層」法は実験法
で用いる。石炭粉末全ては先ず、遠心管中の懸濁
水流体の頂部に薄層浮遊物として濃縮される。懸
濁水流体は徐々に増大する回転速度で遠心分離す
る。沈降力の量は懸濁水流体の表面から明記した
距離での時間の関数として測定する。累積粒度分
布は自由落下性ストークス径に対して沈降した分
別錘りをグラフに描くことにより測定する。即ち
本明細書に記載した篩下粒度は沈降測定により得
られる。
スの法則に基づく沈降測定を全ての場合に実験的
に用いて篩下の粒度即ち篩分け域以下の粒度を測
定する。用いた特定の沈降技術は遠心沈降として
通常知られている技術である。用いた沈降機は
MSA粒度分析器（C.F.Casello＆Co.）である。
遠心沈降では、重力（ｇ）による局部的加速は
ω2r／ｇ（但しωは回転速度であり、ｒは回転半
径である）だけ増大される。「２層」法は実験法
で用いる。石炭粉末全ては先ず、遠心管中の懸濁
水流体の頂部に薄層浮遊物として濃縮される。懸
濁水流体は徐々に増大する回転速度で遠心分離す
る。沈降力の量は懸濁水流体の表面から明記した
距離での時間の関数として測定する。累積粒度分
布は自由落下性ストークス径に対して沈降した分
別錘りをグラフに描くことにより測定する。即ち
本明細書に記載した篩下粒度は沈降測定により得
られる。
本発明を次の実施例により説明する。
実施例 １
50重量％の破砕石炭と、１％のリグノスルホン
酸カルシウム（Marasperse Ｃ−21）と49％の水
とを２時間ボールミルで粉砕する。得られるUF
石炭粒子の寸法は3.6μMMDである。このUF石
炭−水スラリーは流動性で注入可能である。
酸カルシウム（Marasperse Ｃ−21）と49％の水
とを２時間ボールミルで粉砕する。得られるUF
石炭粒子の寸法は3.6μMMDである。このUF石
炭−水スラリーは流動性で注入可能である。
実施例 ２
Ａ 破砕した石炭を3450回転／分で27HB格子を
有するハンマーミル中で粉砕する。生成物の粒
度は110μMMDである。
有するハンマーミル中で粉砕する。生成物の粒
度は110μMMDである。
Ｂ 破砕した石炭を13800回転／分で10HB格子
を有するハンマーミル中で粉砕する。得られる
生成物の粒度は34μMMDである。
を有するハンマーミル中で粉砕する。得られる
生成物の粒度は34μMMDである。
実施例 ３
Ａ 55％の110μMMD石炭と45％の3.6μMMD石
炭とよりなる65重量％の石炭と、1.3％のマラ
スパースＣ−21（リグニンスルホン酸カルシウ
ム、CaOとしてCa含量5.2％、Na2OとしてNa
含量6.1％、MgOとしてMg含量0.3％）と33.7
％の水とを、1000／秒の剪断速度で6000回転／
分で配合機中で混合する。得られるスラリーは
塗料様であり硬化して軟質ゲルになるが、これ
は容易に攪拌されて液体となる。23日後でも、
該スラリーは沈降を示さず、容易に再攪拌され
て6.7pの比較的低粘度を有する均一な分散剤と
なる。
炭とよりなる65重量％の石炭と、1.3％のマラ
スパースＣ−21（リグニンスルホン酸カルシウ
ム、CaOとしてCa含量5.2％、Na2OとしてNa
含量6.1％、MgOとしてMg含量0.3％）と33.7
％の水とを、1000／秒の剪断速度で6000回転／
分で配合機中で混合する。得られるスラリーは
塗料様であり硬化して軟質ゲルになるが、これ
は容易に攪拌されて液体となる。23日後でも、
該スラリーは沈降を示さず、容易に再攪拌され
て6.7pの比較的低粘度を有する均一な分散剤と
なる。
Ｂ UF粒子の代りに34μMMD石炭粒子を用いる
以外は混合物はＡと同一としてある。該混合物
は最初流動性であるけれども不安定である。３
日以内に該混合物は分離し、大きな上澄み液と
高度に充填した沈澱物とを形成する。該混合物
は再混合して均一で注入可能な分散物にはでき
なかつた。
以外は混合物はＡと同一としてある。該混合物
は最初流動性であるけれども不安定である。３
日以内に該混合物は分離し、大きな上澄み液と
高度に充填した沈澱物とを形成する。該混合物
は再混合して均一で注入可能な分散物にはでき
なかつた。
実施例 ４
Ａ 石炭スラリーの重量について15％の
3.6μMMD粒子と50％の34μMMD粒子とよりな
る65％の石炭スラリーと、1.3％のマラスパー
スＣ−21と33.7％の水とを6000回転／分で配合
機中で混合する。得られる生成物は均一に分散
したゲルであり、これは貯蔵して12日後でも上
澄み液と沈澱物又は沈降物とを示さない。ゲル
は静止時には注入不能であり、攪拌すると注入
可能な流体となつた。
3.6μMMD粒子と50％の34μMMD粒子とよりな
る65％の石炭スラリーと、1.3％のマラスパー
スＣ−21と33.7％の水とを6000回転／分で配合
機中で混合する。得られる生成物は均一に分散
したゲルであり、これは貯蔵して12日後でも上
澄み液と沈澱物又は沈降物とを示さない。ゲル
は静止時には注入不能であり、攪拌すると注入
可能な流体となつた。
Ｂ 配合機を60回転／分（10／秒）の低剪断速度
で操作する以外は混合物はＡと同一としてあ
る。得られるスラリーは不安定である。４日以
内に該スラリーは液体と凝集した沈澱物とに分
離した。
で操作する以外は混合物はＡと同一としてあ
る。得られるスラリーは不安定である。４日以
内に該スラリーは液体と凝集した沈澱物とに分
離した。
実施例 ５
Ａ 26％の3.6μMMD粒子と39％の110μMMD粒
子とよりなる65％の石炭スラリーと、1.3％の
マラスパースＣ−21と33.7％の水とを6000回
転／分で配合機中で混合する。得られる生成物
は均一に分散したスラリーであり、これは流動
性で注入可能であり、10日後でも未だ注入可能
であり、沈澱物又は沈降物を実質的に含まな
い。
子とよりなる65％の石炭スラリーと、1.3％の
マラスパースＣ−21と33.7％の水とを6000回
転／分で配合機中で混合する。得られる生成物
は均一に分散したスラリーであり、これは流動
性で注入可能であり、10日後でも未だ注入可能
であり、沈澱物又は沈降物を実質的に含まな
い。
Ｂ 配合機を10／秒の低剪断速度で操作する以外
は混合物はＡと同一としてある。得られるスラ
リーは不安定である。３日以内に該スラリーは
上澄み液と凝集した沈澱物とに分離した。
は混合物はＡと同一としてある。得られるスラ
リーは不安定である。３日以内に該スラリーは
上澄み液と凝集した沈澱物とに分離した。
実施例 ６
分散剤を加えない以外は65％の石炭スラリーは
実施例3Aと同一としてある。得られる生成物は
硬質グリースの粘稠度を有した。
実施例3Aと同一としてある。得られる生成物は
硬質グリースの粘稠度を有した。
実施例 ７
Ａ 45.5％の110μMMD粒子と24.5％の3.6μMMD
粒子とよりなる70％の石炭スラリーと、1.4％
のマラスパースＣ−21と、0.15％Na2HPO4に
よりPH７に緩衝した28.6％の水溶液とを配合機
に加えて6000回転／分で混合する。得られるス
ラリーは1.48KpのEOM粘度を有し、流動性で
注入可能である。貯蔵して７日後でも、該スラ
リーは上澄み液と沈降物又は凝集体とを示さな
かつた。
粒子とよりなる70％の石炭スラリーと、1.4％
のマラスパースＣ−21と、0.15％Na2HPO4に
よりPH７に緩衝した28.6％の水溶液とを配合機
に加えて6000回転／分で混合する。得られるス
ラリーは1.48KpのEOM粘度を有し、流動性で
注入可能である。貯蔵して７日後でも、該スラ
リーは上澄み液と沈降物又は凝集体とを示さな
かつた。
Ｂ 燐酸塩の緩衝塩を加えない以外は混合物はＡ
と同一としてある。得られるスラリーは３日以
内に剛質で注入不能な塊状体を示した。
と同一としてある。得られるスラリーは３日以
内に剛質で注入不能な塊状体を示した。
Ｃ 緩衝塩をUF粒子製造用のボールミルに加え
る以外はＡと同一の混合物を、60回転／分
（10／秒）の低剪断速度で配合機中で操業する。
スラリーは不安定であり、５日以内に上澄み液
と剛質な凝集沈澱物とに分離した。
る以外はＡと同一の混合物を、60回転／分
（10／秒）の低剪断速度で配合機中で操業する。
スラリーは不安定であり、５日以内に上澄み液
と剛質な凝集沈澱物とに分離した。
実施例 ８
緩衝したPH７を与える量のNa2HPO4を配合機
に加える以外は混合物は実施例4Aと同一として
ある。得られるスラリーは流動性で注入可能であ
る。その粘度はEOM−Ｔ−バール0.92Kpであ
る。該スラリーは貯蔵中にその安定性及び注入適
性を保持し、12日後でも分離は生じなかつた。
に加える以外は混合物は実施例4Aと同一として
ある。得られるスラリーは流動性で注入可能であ
る。その粘度はEOM−Ｔ−バール0.92Kpであ
る。該スラリーは貯蔵中にその安定性及び注入適
性を保持し、12日後でも分離は生じなかつた。
実施例 ９
Ａ 30重量％のハンマーミル粉砕した石炭微粉
（30μMMD）と0.3％のマラスパースＣ−21（石
炭100部当りの１部）と69.7％の水とを、30分
間磨砕機中で混練する。得られるスラリーはき
わめて流動性である。UF石炭の粒度は
3.88μMMDである。
（30μMMD）と0.3％のマラスパースＣ−21（石
炭100部当りの１部）と69.7％の水とを、30分
間磨砕機中で混練する。得られるスラリーはき
わめて流動性である。UF石炭の粒度は
3.88μMMDである。
Ｂ 50重量％の34μMMD石炭粒子と15重量％の
3.88μMMD石炭粒子とよりなる65重量％の石
炭スラリー（前記9Aからのスラリーの50重量
％を用いる）と、石炭100部当りの２部のマラ
スパースＣ−21と残部の水とを60000回転／分
（1000／秒）の剪断速度で配合機中で混合する。
生成物は均一に分散した注入可能なスラリーで
ある。56日後でも該スラリーは沈降物又は沈澱
物を含有しない安定で軟質な注入不能なゲルで
ある。きわめてわずかな上澄み液が存在する。
これは恐らくは水が蒸発し表面上に凝縮したこ
とにより生起したものである。揺変性のゲルは
わずかに攪拌すると容易に注入可能となる。静
止時にはスラリーは短時間内に安定で注入不能
な状態に戻る。61日後でも、ゲルを若干攪拌し
て注入適性とした後にはスラリーはその安定な
特性を保持した。
3.88μMMD石炭粒子とよりなる65重量％の石
炭スラリー（前記9Aからのスラリーの50重量
％を用いる）と、石炭100部当りの２部のマラ
スパースＣ−21と残部の水とを60000回転／分
（1000／秒）の剪断速度で配合機中で混合する。
生成物は均一に分散した注入可能なスラリーで
ある。56日後でも該スラリーは沈降物又は沈澱
物を含有しない安定で軟質な注入不能なゲルで
ある。きわめてわずかな上澄み液が存在する。
これは恐らくは水が蒸発し表面上に凝縮したこ
とにより生起したものである。揺変性のゲルは
わずかに攪拌すると容易に注入可能となる。静
止時にはスラリーは短時間内に安定で注入不能
な状態に戻る。61日後でも、ゲルを若干攪拌し
て注入適性とした後にはスラリーはその安定な
特性を保持した。
Ｃ Na2HPO4の添加により混合物をPH７に緩衝
させる以外は9Bと同様なスラリーを製造する。
生成物は比較的低粘度の均一に分散された流動
性のスラリーである。55日後でもスラリーは沈
降物又は沈澱物を含有しない軟調の注入不能な
ゲルである。9Bの如くきわめてわずかな上澄
し液が存在する。わずかに攪拌すると、ゲルは
きわめて流動性で注入可能となり、24時間後で
も未だ安定で注入可能であり、最初の攪拌から
５日後でもやゝより粘稠質であるけれどもその
安定性と注入適性とを保持した。
させる以外は9Bと同様なスラリーを製造する。
生成物は比較的低粘度の均一に分散された流動
性のスラリーである。55日後でもスラリーは沈
降物又は沈澱物を含有しない軟調の注入不能な
ゲルである。9Bの如くきわめてわずかな上澄
し液が存在する。わずかに攪拌すると、ゲルは
きわめて流動性で注入可能となり、24時間後で
も未だ安定で注入可能であり、最初の攪拌から
５日後でもやゝより粘稠質であるけれどもその
安定性と注入適性とを保持した。
実施例 10
超微粉の3.6μMMD石炭成分を実施例１により
形成する。110μMMD石炭成分は実施例２の如く
調製する。
形成する。110μMMD石炭成分は実施例２の如く
調製する。
石炭スラリーの重量につき32.5％の3.6μMMD
石炭粒子と32.5％の110μMMD石炭粒子とよりな
る65％の石炭スラリーと、0.65％のマラスパース
Ｃ−21と34.35％の水とを6000回転／分（大体
1000／秒の剪断速度）で高速配合機中で混合す
る。得られるスラリーは49ダイン／cm2の降伏点を
有する軟質で揺変性のゲルである。降伏点を圧倒
するのに軽く攪拌すると、スラリーは流動性で注
入可能である。該スラリーは60回転／分で1440セ
ンチポイズのブルツクフイールド粘度を有する。
14日後でも該スラリーは未だ実質的に均一に分散
されている。該スラリーはわずかな上澄し液を有
し、密に充填した沈降物を含有せず、容易に攪拌
されて均一性と注入可能性とを示す。
石炭粒子と32.5％の110μMMD石炭粒子とよりな
る65％の石炭スラリーと、0.65％のマラスパース
Ｃ−21と34.35％の水とを6000回転／分（大体
1000／秒の剪断速度）で高速配合機中で混合す
る。得られるスラリーは49ダイン／cm2の降伏点を
有する軟質で揺変性のゲルである。降伏点を圧倒
するのに軽く攪拌すると、スラリーは流動性で注
入可能である。該スラリーは60回転／分で1440セ
ンチポイズのブルツクフイールド粘度を有する。
14日後でも該スラリーは未だ実質的に均一に分散
されている。該スラリーはわずかな上澄し液を有
し、密に充填した沈降物を含有せず、容易に攪拌
されて均一性と注入可能性とを示す。
実施例 11
１％のロマール（Lomar）UDG.CaSO4として
11.5％のCaを含有するナフタレンスルホン酸カル
シウムをマラスパースＣ−21の代りに用いる以外
は、実施例１により3.6μMMD超微粉石炭成分を
形成する。110μMMD石炭成分は実施例２の如く
調製する。
11.5％のCaを含有するナフタレンスルホン酸カル
シウムをマラスパースＣ−21の代りに用いる以外
は、実施例１により3.6μMMD超微粉石炭成分を
形成する。110μMMD石炭成分は実施例２の如く
調製する。
石炭スラリーの重量につき32.5％の3.6μMMD
石炭粒子と32.5％の100μMMD石炭粒子とよりな
る65％の石炭スラリーと、0.65％のロマール
UDGと、34.35％の水とを6000回転／分で高速配
合機中で混合する。得られるスラリーは30ダイ
ン／cm2の降伏点を有する軟質で揺変性のゲルであ
る。降伏点を解消するのに軽く攪拌すると、スラ
リーは流動性で注入可能である。該スラリーは60
回転／分で1915センチポイズのブルツクフイール
ド粘度を有する。14日後でも該スラリーは未だ実
質的に均一に分散されている。該スラリーはわず
かな上澄み液を有し、密に充填された沈澱物を含
有せず、容易に攪拌されて均一性と注入可能性と
を示す。
石炭粒子と32.5％の100μMMD石炭粒子とよりな
る65％の石炭スラリーと、0.65％のロマール
UDGと、34.35％の水とを6000回転／分で高速配
合機中で混合する。得られるスラリーは30ダイ
ン／cm2の降伏点を有する軟質で揺変性のゲルであ
る。降伏点を解消するのに軽く攪拌すると、スラ
リーは流動性で注入可能である。該スラリーは60
回転／分で1915センチポイズのブルツクフイール
ド粘度を有する。14日後でも該スラリーは未だ実
質的に均一に分散されている。該スラリーはわず
かな上澄み液を有し、密に充填された沈澱物を含
有せず、容易に攪拌されて均一性と注入可能性と
を示す。
実施例 12
60重量％の石炭粒子を0.6％のマラスパースＣ
−21、0.28％のNa2HPO4及び39.12％の水と混合
し、実施例１の如く２時間ボールミルで粉砕する
ことにより超微粉の3.6μMMD石炭粒子を調製す
る。リン酸緩衝塩を配合して粉砕を促進する。
110μMMD石炭成分は実施例２の如くハンマーミ
ルで粉砕することにより調製する。
−21、0.28％のNa2HPO4及び39.12％の水と混合
し、実施例１の如く２時間ボールミルで粉砕する
ことにより超微粉の3.6μMMD石炭粒子を調製す
る。リン酸緩衝塩を配合して粉砕を促進する。
110μMMD石炭成分は実施例２の如くハンマーミ
ルで粉砕することにより調製する。
石炭スラリーの重量につき50％の3.6μMMD石
炭粒子と15％の110μMMD石炭粒子とよりなる65
％の石炭スラリーと、0.65％のマラスパースＣ−
21と0.23％のNa2HPO4と34.15％の水とを6000回
転／分で高速配合機中で混合する。得られるスラ
リーは５日後でも均一に分散された揺変性のゲル
であり、これは軽く攪拌すると流動性となり且つ
注入可能となる。
炭粒子と15％の110μMMD石炭粒子とよりなる65
％の石炭スラリーと、0.65％のマラスパースＣ−
21と0.23％のNa2HPO4と34.15％の水とを6000回
転／分で高速配合機中で混合する。得られるスラ
リーは５日後でも均一に分散された揺変性のゲル
であり、これは軽く攪拌すると流動性となり且つ
注入可能となる。
前記の実施例３は安定性を付与するのに制御し
て粒度分布のUF石炭粒子が必要であることを証
明する。実施例４及び５は高速剪断の混合が必要
であることを証明する。実施例６は分散剤の重要
性を示す。実施例７は無機緩衝塩の使用により高
度に装填した70％スラリーで成された改良と低速
剪断混合の悪影響とを説明している。実施例８は
PH緩衝塩を用いるとスラリーを安定な流動状態に
維持することを示している。実施例９は緩衝塩は
スラリーの老化特性及びその使用と取扱との特性
を向上させたことを示している。
て粒度分布のUF石炭粒子が必要であることを証
明する。実施例４及び５は高速剪断の混合が必要
であることを証明する。実施例６は分散剤の重要
性を示す。実施例７は無機緩衝塩の使用により高
度に装填した70％スラリーで成された改良と低速
剪断混合の悪影響とを説明している。実施例８は
PH緩衝塩を用いるとスラリーを安定な流動状態に
維持することを示している。実施例９は緩衝塩は
スラリーの老化特性及びその使用と取扱との特性
を向上させたことを示している。
本発明の安定で流動性の石炭−水スラリーは燃
料油の代りに用いる有効でかなり低経費の代用品
である。該スラリーの火炎温度及び加熱価は次の
表に示す如く燃料油ときわめて有利に匹敵する。
料油の代りに用いる有効でかなり低経費の代用品
である。該スラリーの火炎温度及び加熱価は次の
表に示す如く燃料油ときわめて有利に匹敵する。
表 １ 20％の過剰空気＊での断熱火炎温度
No.６燃料油 1702℃（3095〓）
70％石炭−水スラリー 1698℃（3089〓）
65％石炭−水スラリー 1660℃（3028〓）
＊典型的な炉における如く、
表 ２
燃焼生成物の加熱価（BTU／1b）
No.６燃料油 991.0
70％石炭−水スラリー 983.3
65％石炭−水スラリー 975.5
加工処理を含めて石炭−水スラリーの経費は現
行価格でのNo.６燃料油の経費の約1/2である。
行価格でのNo.６燃料油の経費の約1/2である。
表 ３ 百万BTU当りの経費 （１ドル＝230円換算）
No.６燃料油 1136円（4.94ドル）
70％石炭−水スラリー 515円（2.24ドル）
65％石炭−水スラリー 538円（2.34ドル）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 実質的に安定な石炭−水スラリーを製造する
方法において、次の工程即ち (a) (i) スラリーの10重量％より多いが50重量％
までの量での10μMMDの最大寸法を有する
超微粉石炭粒子と、 (ii) スラリー中に所望の全石炭濃度を与えるの
に十分な量での20〜200μMMDの寸法範囲内
のより大きな石炭粒子と、 (iii) 水と、 (iv) 有機部分が多官能性であるオルガノスルホ
ン酸のアルカリ土類金属塩より本質的になる
少量の分散剤とを混合する工程と、 (b) 該混合物を少くとも100／秒の割合で高剪断
力にかける工程とからなる、安定な石炭−水ス
ラリーの製造法。 ２ 無機の緩衝剤化合物を加えて５〜８の範囲に
PHを維持する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ (イ) 超微粉粒子が１〜8μMMDの寸法範囲内
にあり： (ロ) より大きな石炭粒子が20〜150μMMDの寸法
範囲内にある特許請求の範囲第１項又は第２項
に記載の方法。 ４ 分散剤がリグノスルホン酸カルシウムである
特許請求の範囲第１項〜第３項の何れかに記載の
方法。 ５ 最低剪断速度が500／秒である特許請求の範
囲第１項〜第４項の何れかに記載の方法。 ６ 超微粉粒子は水及び分散剤の少くとも一部の
存在下で製造する特許請求の範囲第１項〜第５項
の何れかに記載の方法。 ７ (i) スラリーの10重量％より多いが50重量％
までの量での10μMMDの最大寸法を有する超
微粉石炭粒子と、 (ii) スラリー中に所望の全石炭濃度を与えるのに
十分な量での20〜200μMMDの寸法範囲内のよ
り大きな石炭粒子と、 (iii) 水と、 (iv) 有機部分が多官能性であるアルカリ土類金属
オルガノスルホネートより本質的になる少量の
分散剤とを包含してなる石炭−水スラリー。 ８ (イ) 超微粉粒子が１〜8μMMDの寸法範囲内
にあり、 (ロ) より大きい石炭粒子が20〜150μMMDの寸法
範囲内にある特許請求の範囲第７項記載のスラ
リー。 ９ 分散剤がリグノスルホン酸カルシウムである
特許請求の範囲第７項又は第８項記載のスラリ
ー。 １０ 無機の緩衝剤化合物により５〜８のPHに緩
衝させる特許請求の範囲第７項〜第９項の何れか
に記載のスラリー。 １１ スラリーが実質的に揺変性の流体又はビン
ガム流体である特許請求の範囲第７項〜第１０項
の何れかに記載のスラリー。 １２ 篩下粒度はストークスの法則を用いて沈降
測定により得られる粒度により定義する特許請求
の範囲第７項〜第１１項の何れかに記載のスラリ
ー。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US360523 | 1982-03-22 | ||
| US06/360,523 US4465495A (en) | 1980-10-17 | 1982-03-22 | Process for making coal-water fuel slurries and product thereof |
| AU11831/83A AU556291B2 (en) | 1982-03-22 | 1983-02-24 | Making fuel slurries in water |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58173193A JPS58173193A (ja) | 1983-10-12 |
| JPH0330638B2 true JPH0330638B2 (ja) | 1991-05-01 |
Family
ID=36764395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58046130A Granted JPS58173193A (ja) | 1982-03-22 | 1983-03-22 | 安定な石炭−水スラリ−の製造法及び石炭−水スラリ− |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0089766B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58173193A (ja) |
| AT (1) | ATE20248T1 (ja) |
| AU (1) | AU556291B2 (ja) |
| DE (1) | DE3363876D1 (ja) |
| NZ (1) | NZ202639A (ja) |
| ZA (1) | ZA831302B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2167434B (en) * | 1984-11-20 | 1988-09-14 | Witton Chem Co Ltd | Dispersing agents for coal slurries |
| DE3707941A1 (de) * | 1987-03-12 | 1988-09-22 | Henkel Kgaa | Dispergiermittel und ihre verwendung in waessrigen kohlesuspensionen |
| JPH02232296A (ja) * | 1989-03-06 | 1990-09-14 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 石炭・水スラリーの製造方法 |
| JPH04220494A (ja) * | 1990-12-21 | 1992-08-11 | Nippon Komu Kk | 高濃度石炭−水スラリーの製造方法 |
| EP1879428B1 (de) | 2006-07-14 | 2020-11-18 | WMF Group GmbH | Vorrichtung zum Bestimmen der Temperatur eines Mediums |
| CN106010693B (zh) * | 2016-05-17 | 2018-02-27 | 陕西邦希化工有限公司 | 一种褐煤水煤浆的添加剂 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1522575A (en) * | 1976-06-24 | 1978-08-23 | Texaco Development Corp | Production of solid fuel-water slurries |
| US4282006A (en) * | 1978-11-02 | 1981-08-04 | Alfred University Research Foundation Inc. | Coal-water slurry and method for its preparation |
| GB2047267B (en) * | 1979-04-16 | 1983-12-21 | Thermo Electron Corp | Solid carbon-containing slurry fuel and method and apparatus for generating power from such fuel |
| ZA816150B (en) * | 1980-10-17 | 1982-09-29 | Atlantic Res Corp | Process for making fuel slurries of coal in water and product thereof |
-
1982
- 1982-11-26 NZ NZ202639A patent/NZ202639A/en unknown
-
1983
- 1983-02-24 AU AU11831/83A patent/AU556291B2/en not_active Ceased
- 1983-02-25 ZA ZA831302A patent/ZA831302B/xx unknown
- 1983-03-07 AT AT83301195T patent/ATE20248T1/de not_active IP Right Cessation
- 1983-03-07 EP EP83301195A patent/EP0089766B1/en not_active Expired
- 1983-03-07 DE DE8383301195T patent/DE3363876D1/de not_active Expired
- 1983-03-22 JP JP58046130A patent/JPS58173193A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0089766A1 (en) | 1983-09-28 |
| DE3363876D1 (en) | 1986-07-10 |
| JPS58173193A (ja) | 1983-10-12 |
| AU1183183A (en) | 1983-09-29 |
| EP0089766B1 (en) | 1986-06-04 |
| ATE20248T1 (de) | 1986-06-15 |
| AU556291B2 (en) | 1986-10-30 |
| ZA831302B (en) | 1983-11-30 |
| NZ202639A (en) | 1986-03-14 |
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