JPS5896693A - 石炭スラリ−組成物 - Google Patents
石炭スラリ−組成物Info
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- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高濃度においても流動性および分散安定性にす
ぐれた石炭水性スラリー組成物(以下、石炭スラリーと
いう)に関する。
ぐれた石炭水性スラリー組成物(以下、石炭スラリーと
いう)に関する。
現在、エネルギー源として広汎&−利用されている石油
は、第1次および第2次石油シlツタにより価格が高騰
し、その後も年★上昇しているのみならず石油資源が近
い将来枯渇することが予想される。とくに我国のごとく
石油資源の絶対量が少なく、消費量の95%以上を海外
からの輸入に依存しなければならない状況下では、石油
に代替するエネルギーの開発およびその実用化が急務と
なっている。代替エネルギー源としては、風力、波力、
潮力、原子力、太陽熱、バイオマスなどが考えられてい
るが、石油エネルギーの代替として広く実用化されるま
でには安全性、施設、研究などの点からみてまだかなり
な時間を要するとみられている。
は、第1次および第2次石油シlツタにより価格が高騰
し、その後も年★上昇しているのみならず石油資源が近
い将来枯渇することが予想される。とくに我国のごとく
石油資源の絶対量が少なく、消費量の95%以上を海外
からの輸入に依存しなければならない状況下では、石油
に代替するエネルギーの開発およびその実用化が急務と
なっている。代替エネルギー源としては、風力、波力、
潮力、原子力、太陽熱、バイオマスなどが考えられてい
るが、石油エネルギーの代替として広く実用化されるま
でには安全性、施設、研究などの点からみてまだかなり
な時間を要するとみられている。
そのため、石油の出現により殆んど姿を消していた石炭
が見直されるようになってきた。石炭は我国にもまた世
界的にも豊富に存在し、その石炭をエネルギー資源とし
て再利用することは現在そして将来のエネルギー間−の
解決に大いに寄与するものであり、かつ早道である。
が見直されるようになってきた。石炭は我国にもまた世
界的にも豊富に存在し、その石炭をエネルギー資源とし
て再利用することは現在そして将来のエネルギー間−の
解決に大いに寄与するものであり、かつ早道である。
しかし石油の出現と共に石炭の利用が激減した理由は、
石炭が固体であるために生ずる低い輸送効率、ボイラー
や燃焼炉への供給作業性のわるさ、取り扱い作業時の粉
塵の発生などによるものであり、それらの点を解決しな
ければ石炭の利用は推進できない。
石炭が固体であるために生ずる低い輸送効率、ボイラー
や燃焼炉への供給作業性のわるさ、取り扱い作業時の粉
塵の発生などによるものであり、それらの点を解決しな
ければ石炭の利用は推進できない。
その解決方゛法として炭鉱で産出および回収される微粉
炭や石炭を微細に分割して見られる微粉末を水に分散せ
しめてスラリー状とし、石油と同様の流体にすることが
考えられる。そのようにスラリー化することによって、
石油と同じようにパイプによる輸送・供給が容易になり
、しかも粉塵の発生を防止でき各種の作業性を改良する
ことができる。その結果、石炭q利用価値が高まり、石
炭エネルギーへの転換が促進されうる。
炭や石炭を微細に分割して見られる微粉末を水に分散せ
しめてスラリー状とし、石油と同様の流体にすることが
考えられる。そのようにスラリー化することによって、
石油と同じようにパイプによる輸送・供給が容易になり
、しかも粉塵の発生を防止でき各種の作業性を改良する
ことができる。その結果、石炭q利用価値が高まり、石
炭エネルギーへの転換が促進されうる。
石油に代わりうる石炭スラリーに必要とされる条件は、
(1)石炭粒子が均一に分散している高濃度のものであ
ること、(2)良好な流動性を有すること、および(5
)輸送や貯蔵中に凝集したり沈降したりしないことであ
る・ 一般に石炭粒子は微細であればあるほど水分散性が大き
くなることが知られている。石炭を機械的にきわめて微
細(約150p)に分割したものを水に投入し、適当に
機械セン断力を加えて混合すれば、なんとか約60%(
重量%、以下同様)までの濃度の石炭スラリーがえられ
る。しかし、60襲以上の高濃度のスラリーは常法では
えられない。粒度が200μ以下の石炭粒子を用いると
きには60襲以上の濃度のスラリーがえられるが、その
スラリーには流動性は殆んどなく、したがってパイプ輸
送などに供することができず、不適当である。
(1)石炭粒子が均一に分散している高濃度のものであ
ること、(2)良好な流動性を有すること、および(5
)輸送や貯蔵中に凝集したり沈降したりしないことであ
る・ 一般に石炭粒子は微細であればあるほど水分散性が大き
くなることが知られている。石炭を機械的にきわめて微
細(約150p)に分割したものを水に投入し、適当に
機械セン断力を加えて混合すれば、なんとか約60%(
重量%、以下同様)までの濃度の石炭スラリーがえられ
る。しかし、60襲以上の高濃度のスラリーは常法では
えられない。粒度が200μ以下の石炭粒子を用いると
きには60襲以上の濃度のスラリーがえられるが、その
スラリーには流動性は殆んどなく、したがってパイプ輸
送などに供することができず、不適当である。
一方、流動性を付与するためにスラリーの濃度を40〜
50襲に**すると、きわめて短時間に石炭粒子の沈降
が生じ、ばあいによってはケーキングを生じて再分散が
困難となる。そうした沈降が生ずると流送中のパイプ内
に沈積し、輸送効率が低下すると共にパイプ、の目詰り
の原因となる。さらにパイプ輸送に供するために一層タ
ンクなどに貯蔵するとき、常時攪拌しておかなければ沈
殿して分離してしまう。また各種の濃度の石炭スラリー
をパイプ輸送したばあい、石炭粒子との摩擦によりパイ
プの内壁が着しく損傷するため、股備の維持にも間−が
ある0以上のごとく現在までのところ、石炭粒子の粒度
分布、スラリー濃度および分散・混合装置などの選択に
よっては、石油と同勢な作業性を有する石炭スラリーは
見られない。
50襲に**すると、きわめて短時間に石炭粒子の沈降
が生じ、ばあいによってはケーキングを生じて再分散が
困難となる。そうした沈降が生ずると流送中のパイプ内
に沈積し、輸送効率が低下すると共にパイプ、の目詰り
の原因となる。さらにパイプ輸送に供するために一層タ
ンクなどに貯蔵するとき、常時攪拌しておかなければ沈
殿して分離してしまう。また各種の濃度の石炭スラリー
をパイプ輸送したばあい、石炭粒子との摩擦によりパイ
プの内壁が着しく損傷するため、股備の維持にも間−が
ある0以上のごとく現在までのところ、石炭粒子の粒度
分布、スラリー濃度および分散・混合装置などの選択に
よっては、石油と同勢な作業性を有する石炭スラリーは
見られない。
石炭の水への分散性安定性を高めるために、界面活性剤
を添加することが考えられている。
を添加することが考えられている。
そうした界面活性剤としては、ノニオン性界面1活性剤
および(または)アニオン性界面活性剤が適当である0
才チオン性界面活性剤および両性界面活性剤は石炭の種
類によりしばしば凝集・分離を惹起するため好ましくな
い。
および(または)アニオン性界面活性剤が適当である0
才チオン性界面活性剤および両性界面活性剤は石炭の種
類によりしばしば凝集・分離を惹起するため好ましくな
い。
前記のごとく界面活性剤を添加しないときは55〜60
%の濃度の石炭スラリーをうることはきわめて困難であ
ったが、ノニオン性および(または)アニオン性界面活
性剤を添加することにより機械的に攪拌することによっ
て65弧までの高濃度の石炭スラリーを調製することが
でき、60弧程度の濃度の石炭スフリーにおいてもまず
まずの流動性が認められる。しかしながら、界面活性剤
の種類、組合せ、添加量を選択しても65弧以上の濃度
にすることはできず、しかも1時間以内という短時間の
静置によってスラリー中の石炭粒子が沈降を開始してし
まう。とくに使用した石炭粒子の粒度分布が不適当であ
るときは、界面活性剤を添加しないときよりもさらに一
層硬いケーキを杉成し、再分散がきわめて困難になる。
%の濃度の石炭スラリーをうることはきわめて困難であ
ったが、ノニオン性および(または)アニオン性界面活
性剤を添加することにより機械的に攪拌することによっ
て65弧までの高濃度の石炭スラリーを調製することが
でき、60弧程度の濃度の石炭スフリーにおいてもまず
まずの流動性が認められる。しかしながら、界面活性剤
の種類、組合せ、添加量を選択しても65弧以上の濃度
にすることはできず、しかも1時間以内という短時間の
静置によってスラリー中の石炭粒子が沈降を開始してし
まう。とくに使用した石炭粒子の粒度分布が不適当であ
るときは、界面活性剤を添加しないときよりもさらに一
層硬いケーキを杉成し、再分散がきわめて困難になる。
また濃度が66幅以上になるとパイプ輸送に充分な流動
性がえられず、パイプ流送にまったく遺さないか流送で
きても高圧のポンプ圧が必要となる。たとえ高圧で流送
できたとしてもパイプの途中で沈積が生じたばあい、石
炭ステリーの流送はまったく不可能となる。なお、石炭
粒子によるパイプ内壁の摩耗は界面活性剤の添加によっ
ても殆んど改善されない。
性がえられず、パイプ流送にまったく遺さないか流送で
きても高圧のポンプ圧が必要となる。たとえ高圧で流送
できたとしてもパイプの途中で沈積が生じたばあい、石
炭ステリーの流送はまったく不可能となる。なお、石炭
粒子によるパイプ内壁の摩耗は界面活性剤の添加によっ
ても殆んど改善されない。
このようにラエオン性および(tたは)アニオン性界面
活性剤の添加によっても石油と同等な流体はえられない
。
活性剤の添加によっても石油と同等な流体はえられない
。
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ノニオン性および
(または)アニオン性界面活性剤の少なくとも1種に加
えて、分子量がL5 X 10’以上でかつ構成糖の少
なくとも1個がウロン酸である水浴性多糖1m(以下、
ウロン豪含有多糖類という)の少なくとも1種を添加す
ることにより、85%もの噛度にすることができ、かつ
そ見出し、本発明を完成した。
(または)アニオン性界面活性剤の少なくとも1種に加
えて、分子量がL5 X 10’以上でかつ構成糖の少
なくとも1個がウロン酸である水浴性多糖1m(以下、
ウロン豪含有多糖類という)の少なくとも1種を添加す
ることにより、85%もの噛度にすることができ、かつ
そ見出し、本発明を完成した。
つ田ン酸含有多糖類は、石炭粒子の水への分散性を高め
る効果を有するだけでなく、静電時の石炭粒子の分離・
沈降を抑制する分散定性の向上に寄与し、高濃度におい
ても良好な流動性を付与する作用を果し、また石炭粒子
によるパイプ内壁の摩耗を抑制する効果を春する。
る効果を有するだけでなく、静電時の石炭粒子の分離・
沈降を抑制する分散定性の向上に寄与し、高濃度におい
ても良好な流動性を付与する作用を果し、また石炭粒子
によるパイプ内壁の摩耗を抑制する効果を春する。
そのような効果は分子量がり、S X 10’以上でか
つ構成糖の少なくとも1個がウロン酸であり、水溶性で
あるものでしかえられない。分子量が1.5 X 10
’未満のものについては、石炭粒子の水への分散性にや
や効果が認められるが、静置時における分離・沈降の抑
制には殆んど効果がない。またつpン醗を含有しない水
溶性多糖類のばあいは、石炭スラリー濃度を65%以上
にできず、静置時における分離・沈降の抑制に殆んど効
果がない。
つ構成糖の少なくとも1個がウロン酸であり、水溶性で
あるものでしかえられない。分子量が1.5 X 10
’未満のものについては、石炭粒子の水への分散性にや
や効果が認められるが、静置時における分離・沈降の抑
制には殆んど効果がない。またつpン醗を含有しない水
溶性多糖類のばあいは、石炭スラリー濃度を65%以上
にできず、静置時における分離・沈降の抑制に殆んど効
果がない。
つ嘗ン酸含有多糖類としては、たとえばアラビノガラク
タン、アラビアガム、ベタチン、カラギーナン、アルギ
ン酸塩、エルビニアタヒチ力産生多糖、トラガカントガ
ム、IIアオイ、カラヤガム、タインスシードガムおよ
びそれらの誘導体などがあげられる。
タン、アラビアガム、ベタチン、カラギーナン、アルギ
ン酸塩、エルビニアタヒチ力産生多糖、トラガカントガ
ム、IIアオイ、カラヤガム、タインスシードガムおよ
びそれらの誘導体などがあげられる。
そうしたウロン酸含有多糖類はノニオン性界面活性剤お
よび(または)アニオン性界面活性剤と併用することに
よってはじめて前記の効果が発揮できる。
よび(または)アニオン性界面活性剤と併用することに
よってはじめて前記の効果が発揮できる。
界面活性剤による効果は前記のとおりであり、ノニオン
性界面活性剤としては、たとえばアルキルポリエーテル
アルコール、アルキルアリルポリエーテルアルコール、
ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、メリオキシエチレ
ンソルビクン脂肪酸エステル、メリアルキレンオI?サ
イドブロック共重合体などがあり、それらを配合したエ
チレンオキサイド系、ジェタノールアミン系、アンとド
田ソルビシール系、グルコシド系、グルコンアミド系、
グリセリン系、グリシドール糸などの市販の製品を分散
剤あるいは石炭粒子の**剤として用いることができる
。アニオン性界面活性剤としては、たとえばドデシルベ
ンゼンスルホン酸塩、オレイン酸塩、アルキルベンゼン
スルホンI1m、ジアルキルスル傘コへり豪塩、リグニ
ンスル傘ン酸塩、アルコールエトキシ!ルフエイト、第
2級アルカンスル傘専−ト、礪−オレフィンスルホン酸
、タモールな□どがあり、それらを配合したカルボン酸
系、硫酸エステル系、スルホン酸系、燐酸エステル系、
アルキルアリルスルホネーシ糸などの市販の製品を分散
剤あるいは石炭粒子のm油剤として用いることができる
。
性界面活性剤としては、たとえばアルキルポリエーテル
アルコール、アルキルアリルポリエーテルアルコール、
ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、メリオキシエチレ
ンソルビクン脂肪酸エステル、メリアルキレンオI?サ
イドブロック共重合体などがあり、それらを配合したエ
チレンオキサイド系、ジェタノールアミン系、アンとド
田ソルビシール系、グルコシド系、グルコンアミド系、
グリセリン系、グリシドール糸などの市販の製品を分散
剤あるいは石炭粒子の**剤として用いることができる
。アニオン性界面活性剤としては、たとえばドデシルベ
ンゼンスルホン酸塩、オレイン酸塩、アルキルベンゼン
スルホンI1m、ジアルキルスル傘コへり豪塩、リグニ
ンスル傘ン酸塩、アルコールエトキシ!ルフエイト、第
2級アルカンスル傘専−ト、礪−オレフィンスルホン酸
、タモールな□どがあり、それらを配合したカルボン酸
系、硫酸エステル系、スルホン酸系、燐酸エステル系、
アルキルアリルスルホネーシ糸などの市販の製品を分散
剤あるいは石炭粒子のm油剤として用いることができる
。
界面活性剤は1種のみを使用してもよいし、同種のもの
を211以上または異種のものを2種以上任意の割合で
配合したものを用いてもよい。
を211以上または異種のものを2種以上任意の割合で
配合したものを用いてもよい。
石炭粒子は粒度の小さいものほど分散性がよいのででき
るだけ微細なものほど好ましいが、通常150P以下の
微粒子を60%以上含有するもの、好ましくは200P
以下の微粒子を80%以上含有するものを用いる。
るだけ微細なものほど好ましいが、通常150P以下の
微粒子を60%以上含有するもの、好ましくは200P
以下の微粒子を80%以上含有するものを用いる。
配合割合はウロン酸含有多糖類を0.001〜墨幡、好
ましくは0.005〜1憾、界面活性剤を0.1〜10
襲、好ましくは0.5〜65G、石炭粒子を50〜85
%、好ましくは60〜80%および残部を水とするのが
好ましい。
ましくは0.005〜1憾、界面活性剤を0.1〜10
襲、好ましくは0.5〜65G、石炭粒子を50〜85
%、好ましくは60〜80%および残部を水とするのが
好ましい。
ウロン酸含有多糖類が0.001%より少ないと所望の
効果かえられず、6%を超えると粘度が増大し、本発明
の目的の1つである流動性が着しく低下する。界面活性
剤は0.1%より少なしsと所望の分散性がえられず、
10襲を超えるときは添加量に応じた分散性の向上がみ
られないO石炭粒子は85%までは流動性の良好なスラ
リーかえられるが、85幡を超えると流動性が悪化する
。
効果かえられず、6%を超えると粘度が増大し、本発明
の目的の1つである流動性が着しく低下する。界面活性
剤は0.1%より少なしsと所望の分散性がえられず、
10襲を超えるときは添加量に応じた分散性の向上がみ
られないO石炭粒子は85%までは流動性の良好なスラ
リーかえられるが、85幡を超えると流動性が悪化する
。
ウロン酸含有多糖類はアニオン性であり、使用石炭の灰
分含有量が多いばあい、えられた石層スラリーの貯蔵中
に灰、分から遊離した多価金属イオンとウロン酸が反応
し、スラリーの粘度を増大させ、ときにはゲル状を呈せ
しめることもある。この間−は、灰分の少ない石炭を使
用したり、浮遊選鉱などの前処理を行なって灰分を減少
せしめたり、さらに使用するつ田ン醗含癩多糖類を適当
に選んだりすることによって防止できるが、より簡便な
方法としてキレ−)剤を添加する方法がある。キレート
剤は灰分中の多価金属イオンとつpン酸含有多糖類との
反応を抑制する作用を果すものであり、たとえばぽム、
トリポリ燐酸ソーダ、テトツボリ燐II身すウム、クエ
ン酸ソーダ、グルフン酸ソーダ、グルコヘプトン酸ソー
ダ、低分子量ポリアクリル酸ソーダ、lリカルボン酸な
どがある・キレート剤は石炭スラリーの10外以下、つ
四ン鏝含有多糖類に対しては50襲以下でよい。また本
発明者らの研究によると、灰分含有量が5s以下の石炭
を用いるばあいはとくにキレート剤は添加しなくても間
細は生じない。
分含有量が多いばあい、えられた石層スラリーの貯蔵中
に灰、分から遊離した多価金属イオンとウロン酸が反応
し、スラリーの粘度を増大させ、ときにはゲル状を呈せ
しめることもある。この間−は、灰分の少ない石炭を使
用したり、浮遊選鉱などの前処理を行なって灰分を減少
せしめたり、さらに使用するつ田ン醗含癩多糖類を適当
に選んだりすることによって防止できるが、より簡便な
方法としてキレ−)剤を添加する方法がある。キレート
剤は灰分中の多価金属イオンとつpン酸含有多糖類との
反応を抑制する作用を果すものであり、たとえばぽム、
トリポリ燐酸ソーダ、テトツボリ燐II身すウム、クエ
ン酸ソーダ、グルフン酸ソーダ、グルコヘプトン酸ソー
ダ、低分子量ポリアクリル酸ソーダ、lリカルボン酸な
どがある・キレート剤は石炭スラリーの10外以下、つ
四ン鏝含有多糖類に対しては50襲以下でよい。また本
発明者らの研究によると、灰分含有量が5s以下の石炭
を用いるばあいはとくにキレート剤は添加しなくても間
細は生じない。
使用する界面活性剤によっては発泡するものもあり、発
泡が生ずるとスラリー中の石炭粒子が泡に付着して表面
に押し上けられ、ときとして混合タンクから溢出するこ
ともある。またこの発泡によりスラリー中の石炭粒子の
濃度を高めることがきわめて困難となる。そうした発泡
の抑制には消泡剤の添加が有効である。消泡剤としては
、たとえばシリコーンエマルジ冒ンなど通常のものでよ
く、石炭スラリーの6%以下で充分である。
泡が生ずるとスラリー中の石炭粒子が泡に付着して表面
に押し上けられ、ときとして混合タンクから溢出するこ
ともある。またこの発泡によりスラリー中の石炭粒子の
濃度を高めることがきわめて困難となる。そうした発泡
の抑制には消泡剤の添加が有効である。消泡剤としては
、たとえばシリコーンエマルジ冒ンなど通常のものでよ
く、石炭スラリーの6%以下で充分である。
石炭スラリーを調製、貯蔵、使用する地域が寒冷地であ
るばあい、凍結によって流動性が逸失されることがある
が、その対策として凝固点降下剤を添加することが有効
である。凝一点降下作用はある種の界面活性剤も有して
いるが、それとても長期間00a以下であったり、短時
間であっても極低温となれば凍結防止の効果はなく、し
たがってそうしたばあい凝固点降下剤を添加する必要が
ある。凝固点降下剤としては、たとえばエチレングリコ
ール、プロピレングリコールなどの低級アルキレングリ
1−ルやイソプリビルアルコールまたは多価アルコール
などが有効であり、石炭スラリーの10%以下配下記れ
ばよい。
るばあい、凍結によって流動性が逸失されることがある
が、その対策として凝固点降下剤を添加することが有効
である。凝一点降下作用はある種の界面活性剤も有して
いるが、それとても長期間00a以下であったり、短時
間であっても極低温となれば凍結防止の効果はなく、し
たがってそうしたばあい凝固点降下剤を添加する必要が
ある。凝固点降下剤としては、たとえばエチレングリコ
ール、プロピレングリコールなどの低級アルキレングリ
1−ルやイソプリビルアルコールまたは多価アルコール
などが有効であり、石炭スラリーの10%以下配下記れ
ばよい。
またウロン酸含有多糖類は天然物に由来するものが多い
ため、微生物による分解、すなわち腐敗を生じやすいと
いう間−がある。もつともつVン醗含有多着類を添加し
なくても石炭スラリーは長期間貯蔵すると条件によって
は黴が発生することがある。そのような微生物に起因す
る現象は、防腐剤の添加あるいは戸の関節によって防止
できる。適当な防腐剤としては、たとえばホルマリン、
ペンジルプpモアセテート、ハ5 オキシ安磨香酸、2
−ヒト田キシメチルアミノー2−メチルプロパツールな
どがあげられる。
ため、微生物による分解、すなわち腐敗を生じやすいと
いう間−がある。もつともつVン醗含有多着類を添加し
なくても石炭スラリーは長期間貯蔵すると条件によって
は黴が発生することがある。そのような微生物に起因す
る現象は、防腐剤の添加あるいは戸の関節によって防止
できる。適当な防腐剤としては、たとえばホルマリン、
ペンジルプpモアセテート、ハ5 オキシ安磨香酸、2
−ヒト田キシメチルアミノー2−メチルプロパツールな
どがあげられる。
その添加量は右脚スラリーの5≦以下でよい。
なお、エチレングリコールなどの防腐作用を有するもの
をS%以上の範囲で凍結防止剤として用いるときは、新
たな防腐剤の添加は不要であるO 一般に顔料などを多量に含むスラリーのばあい、懸濁粒
子の凝集・沈降およびケーキングの防止のために、シリ
カ粉京などの抗凝固剤が添加されているが、分子量1.
5 X 10’以上のウロン酸含有多糖類を配合すると
きには、たとえ貯蔵中に沈降が生じてケーキを形成して
も、機械的な攪拌によってきわめて容易に再分散させる
ことができるので、抗凝固剤はとくに必要としない。
をS%以上の範囲で凍結防止剤として用いるときは、新
たな防腐剤の添加は不要であるO 一般に顔料などを多量に含むスラリーのばあい、懸濁粒
子の凝集・沈降およびケーキングの防止のために、シリ
カ粉京などの抗凝固剤が添加されているが、分子量1.
5 X 10’以上のウロン酸含有多糖類を配合すると
きには、たとえ貯蔵中に沈降が生じてケーキを形成して
も、機械的な攪拌によってきわめて容易に再分散させる
ことができるので、抗凝固剤はとくに必要としない。
以上のごとく、ノニオン性および(または)アニオン性
界面活性剤とウロン酸含有多糖類を配合することにより
、流動性および分散安定性にすぐれた高濃度の石炭スラ
リーがえられる。
界面活性剤とウロン酸含有多糖類を配合することにより
、流動性および分散安定性にすぐれた高濃度の石炭スラ
リーがえられる。
しかしながら、前記のごとく長期間の貯蔵により沈降し
て分離を生じたり(ただし、容易に再分散できる)、パ
イプ流送時に高いポンプ圧が必要になることがある。
て分離を生じたり(ただし、容易に再分散できる)、パ
イプ流送時に高いポンプ圧が必要になることがある。
本発明者らはかかる間麺点を解消すべくさらに研究を重
ねた結果、25°0での回転粘度針(共軸二31円筒型
ソリニーレオメータ−)による6甲および600r−に
おける0、5幡水溶液の粘度の測宇値の比(以下、流動
係数(りという)が8以上で、かつ1.0幅水溶液の粘
度の流定値の比(以下、流動係数(蜀という)が15以
上である水浴性へテロ多糖類の少なくとも1種をさらに
配合することにより以上の問題が克服できることを見出
した。
ねた結果、25°0での回転粘度針(共軸二31円筒型
ソリニーレオメータ−)による6甲および600r−に
おける0、5幡水溶液の粘度の測宇値の比(以下、流動
係数(りという)が8以上で、かつ1.0幅水溶液の粘
度の流定値の比(以下、流動係数(蜀という)が15以
上である水浴性へテロ多糖類の少なくとも1種をさらに
配合することにより以上の問題が克服できることを見出
した。
水溶性へテレ多糖類としては、たとえばグアーl/ム、
リーカストビーンガム、アルギン酸塩−、ザンサンガム
、シラガカントガム、タテガム、アラビアガム、ガラテ
ィガム、カラヤガム、タマリンドなどがあけられる◎ しかし、それらすべてのヘテ田多糖髄が用いられうるわ
けではなく、流動係数(1)が6以上でかつ流動係数(
釦が15以上のものでなければならない。流動係&(1
)と流動係数(釦は、石炭スラリーの静置時あるいは貯
蔵時の分散安定性、およびパイプ流送時の流動性を判定
する基準となる。
リーカストビーンガム、アルギン酸塩−、ザンサンガム
、シラガカントガム、タテガム、アラビアガム、ガラテ
ィガム、カラヤガム、タマリンドなどがあけられる◎ しかし、それらすべてのヘテ田多糖髄が用いられうるわ
けではなく、流動係数(1)が6以上でかつ流動係数(
釦が15以上のものでなければならない。流動係&(1
)と流動係数(釦は、石炭スラリーの静置時あるいは貯
蔵時の分散安定性、およびパイプ流送時の流動性を判定
する基準となる。
流動係数(1)が8以上で流動係数(幻が15以上のと
きは、Br1mで示される低い外的作用力条件下で粘度
が高<、300rP!+で示される外的作用力条件下で
粘度が低いという現象を示す。すなわち、貯蔵などの静
電条件のように外的な力が作用しないばあいには粘度が
高く、このため石炭粒子の沈降が抑制されることとなる
。逆に注入などの条件のように外的な力が作用するばあ
いは粘度が低くなり、このため石炭スラリーのパイプ輸
送などが容易となる。娶するに、貯蔵0バイブ輸送では
瞬時的に粘度が高0低となり、この反復が永久的である
ことが必要とされるのである。
きは、Br1mで示される低い外的作用力条件下で粘度
が高<、300rP!+で示される外的作用力条件下で
粘度が低いという現象を示す。すなわち、貯蔵などの静
電条件のように外的な力が作用しないばあいには粘度が
高く、このため石炭粒子の沈降が抑制されることとなる
。逆に注入などの条件のように外的な力が作用するばあ
いは粘度が低くなり、このため石炭スラリーのパイプ輸
送などが容易となる。娶するに、貯蔵0バイブ輸送では
瞬時的に粘度が高0低となり、この反復が永久的である
ことが必要とされるのである。
流動係Wl(1)が8未満であったり、流動係数(])
が15未満であることは、貯蔵などの静置条件下でも粘
度が低いかあるいは高く、注入などの条件下ではそれぞ
れ粘度が低いかあるいは高いことを示す。貯蔵時の粘度
が高ければ石炭粒子の沈降が抑制され、貯蔵上の開−は
なくなるが、注入などのばあいにでも粘度が殆んど低下
しなければ石炭スラリーの流動性は殆んどなく、本発明
の目的に合致する擬似流体として石炭スラリーをパイプ
輸送に供することが不可能となる。
が15未満であることは、貯蔵などの静置条件下でも粘
度が低いかあるいは高く、注入などの条件下ではそれぞ
れ粘度が低いかあるいは高いことを示す。貯蔵時の粘度
が高ければ石炭粒子の沈降が抑制され、貯蔵上の開−は
なくなるが、注入などのばあいにでも粘度が殆んど低下
しなければ石炭スラリーの流動性は殆んどなく、本発明
の目的に合致する擬似流体として石炭スラリーをパイプ
輸送に供することが不可能となる。
注入などのばあいに粘度が低ければ流体輸送に有効であ
るが、貯蔵時にも同様の低い粘度であれば石炭粒子の沈
降が生じ、このため機械的な攪拌を常時続けなければ貯
蔵→流体輸送の過程をまったくとれなくなる。さらにパ
イプ輸送中に何らかの原因でポンプが停止したばあいに
はパイプ内で石炭粒子は沈積し、パイプを閉塞してしま
い本発明の目的を達成できないこととなる。
るが、貯蔵時にも同様の低い粘度であれば石炭粒子の沈
降が生じ、このため機械的な攪拌を常時続けなければ貯
蔵→流体輸送の過程をまったくとれなくなる。さらにパ
イプ輸送中に何らかの原因でポンプが停止したばあいに
はパイプ内で石炭粒子は沈積し、パイプを閉塞してしま
い本発明の目的を達成できないこととなる。
前記の条件を満足する水溶性へデー多糖類としては、た
とえばグアーガム、菅−カストビーンガム、ザンサンガ
ムおよびそれらの誘導体などがあけられる。グアーガム
、リーカストビーンガムおよびザンサンガムの流動係数
(1)および(1)は、それぞれ8および15.9およ
び旧、ならびに19および28である。
とえばグアーガム、菅−カストビーンガム、ザンサンガ
ムおよびそれらの誘導体などがあけられる。グアーガム
、リーカストビーンガムおよびザンサンガムの流動係数
(1)および(1)は、それぞれ8および15.9およ
び旧、ならびに19および28である。
なお参考までにアルギン酸塩類の流動係数<I)および
(1)はそれぞれ2以下および3以下であり、エルビニ
アタヒチカ産生多糖の1%水溶液は25qOでグアーガ
ムやザンサンガムとほぼ同じ粘度を示すが7以下および
10以下の流動係数(1)および(■)シか有さず不適
当である。そのほかホモ多糖類では、たとえ流動係数(
I)および(1)がそれぞれ8以上および15以上であ
っても所望の効果がえられない。
(1)はそれぞれ2以下および3以下であり、エルビニ
アタヒチカ産生多糖の1%水溶液は25qOでグアーガ
ムやザンサンガムとほぼ同じ粘度を示すが7以下および
10以下の流動係数(1)および(■)シか有さず不適
当である。そのほかホモ多糖類では、たとえ流動係数(
I)および(1)がそれぞれ8以上および15以上であ
っても所望の効果がえられない。
前記条件に適なう水浴性ヘテリ多糖類の配合量は、石炭
スラリーの0.01〜1%である。1襲を超えるとスラ
リーの粘度が高くなりすぎ、好ましくない。
スラリーの0.01〜1%である。1襲を超えるとスラ
リーの粘度が高くなりすぎ、好ましくない。
本発明の石炭スラリーの調製は、ウリン酸含有多糖順、
界面活性剤、水および石炭粒子を前記組成で配合して混
合攪拌したのち、水溶性へテロ多軸類を添加し、高速で
攪拌混合することにより行なえばよい。
界面活性剤、水および石炭粒子を前記組成で配合して混
合攪拌したのち、水溶性へテロ多軸類を添加し、高速で
攪拌混合することにより行なえばよい。
つぎに実施例および比較例をあけて本発明の石炭スラリ
ーを説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定され
るものではない。
ーを説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定され
るものではない。
実施例1
石炭としてつ「の粒度分布および物性を有するオースシ
ラリア産(名称;し々ング)ン)のものを用いた。
ラリア産(名称;し々ング)ン)のものを用いた。
粒度分布(A (重量憾)〜 26・
6 2〜 56.9 5〜10 12.310〜20
27.020〜1110
14.660〜44 16
.544〜74 15.974〜1
49 5.51i 1Q、0
.0 平均粒径: 28−2/A 灰 分+ 31.9% 真比重: 1.47 界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤であるタモ
ール(ナフタリン本ルムアルデヒV縮合硫酸ナトリウム
塊、米国p−ムアンド八へス社観)を使用した。ウリン
酸含有多糖額としては、ザンフロー(エルビ二アタヒチ
カ産生多糖、分子量約100万、米国ケルコ社製)を用
いた0 タモール1.0%、ザン70−0.01%、石炭粒子6
5囁および水35.99 %となるように配合し、ホモ
ミキサ−(特殊機化工業■製)によってslooorp
mで60分間攪拌して濃度65憾の石炭スラリーを調製
した。
6 2〜 56.9 5〜10 12.310〜20
27.020〜1110
14.660〜44 16
.544〜74 15.974〜1
49 5.51i 1Q、0
.0 平均粒径: 28−2/A 灰 分+ 31.9% 真比重: 1.47 界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤であるタモ
ール(ナフタリン本ルムアルデヒV縮合硫酸ナトリウム
塊、米国p−ムアンド八へス社観)を使用した。ウリン
酸含有多糖額としては、ザンフロー(エルビ二アタヒチ
カ産生多糖、分子量約100万、米国ケルコ社製)を用
いた0 タモール1.0%、ザン70−0.01%、石炭粒子6
5囁および水35.99 %となるように配合し、ホモ
ミキサ−(特殊機化工業■製)によってslooorp
mで60分間攪拌して濃度65憾の石炭スラリーを調製
した。
石炭スラリーの調製はまずホモミキサーにて5+00O
rpHで攪拌しながら所定量の水に夕毫−ルを全量添加
し、所定量の半量の石炭粒子を徐々に添加して5分間混
合した。つづいて所定量のザンフローを徐々に添加し、
5分間混合したのち、残量の石炭粒子を少しずつ投入し
て充分に混合した。
rpHで攪拌しながら所定量の水に夕毫−ルを全量添加
し、所定量の半量の石炭粒子を徐々に添加して5分間混
合した。つづいて所定量のザンフローを徐々に添加し、
5分間混合したのち、残量の石炭粒子を少しずつ投入し
て充分に混合した。
なお、2種類の界面活性剤を使用するばあいは5+00
0ri*でホモミキサーを用いて攪拌しながら1m1i
Iの界面活性剤を全量添加したのち、所定量の1/6量
の石炭粒子を徐々に投入して5分間混合した。つづいて
他方の界面活性剤を全量添加し、1/3量の石炭粒子を
徐々に投入して5分間混合した。ついでザンフリーなど
の分散助剤・安定剤の全量を徐々に投入して5分間混合
したのち、残量の石炭粒子を少しずつ添加して充分に混
合した。ホモミキサーでの混合時間は合計で60分間と
した。
0ri*でホモミキサーを用いて攪拌しながら1m1i
Iの界面活性剤を全量添加したのち、所定量の1/6量
の石炭粒子を徐々に投入して5分間混合した。つづいて
他方の界面活性剤を全量添加し、1/3量の石炭粒子を
徐々に投入して5分間混合した。ついでザンフリーなど
の分散助剤・安定剤の全量を徐々に投入して5分間混合
したのち、残量の石炭粒子を少しずつ添加して充分に混
合した。ホモミキサーでの混合時間は合計で60分間と
した。
見られた石炭スラリーの流動性、分散安定性およびケー
キングについてつぎの試験を行なった。
キングについてつぎの試験を行なった。
(流動性)
見られたスラリーをビーカーに入れ、ビーカーからの流
出状塾を肉眼で観察した。結果を第1表に示す。[1は
つぎの基準によって行なった。
出状塾を肉眼で観察した。結果を第1表に示す。[1は
つぎの基準によって行なった。
◎:きわめて容品に流動する
O:流動する
Δ:流動しにくい
X:固結状態でまったく流動性がない
(分散安定性)
えられた行脚スラリー100100Oを100目盛を付
された10100Oのガラスビーカーに入れ静置し、1
0分後、20分後、50分後および60分後に表層離水
または希薄化した部分の目盛を観淘した。
された10100Oのガラスビーカーに入れ静置し、1
0分後、20分後、50分後および60分後に表層離水
または希薄化した部分の目盛を観淘した。
結果を第1表に示す。
(ケーキング)
ホモミキサーを用いて、60分静置した石炭スラリーを
攪拌して再分散性を観察した。結果を第1表に示す。評
価はつぎの基準で行なった。
攪拌して再分散性を観察した。結果を第1表に示す。評
価はつぎの基準で行なった。
◎: 1分以内に再分散できる
ON 1〜6分で再分散できる
Δ:再分散に6分以上かかる
X:再分散に5分以上かかる
実施例2〜12
界面活性剤およびウリン酸含有多糖順として第1表に示
すものをそれぞれ用いたほかは実施例1と同様にして石
炭スラリーを調製し、その流動性、分散安定性およびケ
ーキングを実施例1と同様にして調べた。結果を第1表
に示す。
すものをそれぞれ用いたほかは実施例1と同様にして石
炭スラリーを調製し、その流動性、分散安定性およびケ
ーキングを実施例1と同様にして調べた。結果を第1表
に示す。
比較例1〜14
第1表に示す組成および条件を用いたはかは実施例1と
同様にして石炭スラリーを関製し、その流動性、分散安
定性およびケーキングを実施例1と同様にして調べた。
同様にして石炭スラリーを関製し、その流動性、分散安
定性およびケーキングを実施例1と同様にして調べた。
結果を第1表に示す。
実施例13〜25
第2表に示す組成および条件を用いたほかは実施例1と
同様にして石炭スラリーを調製した。
同様にして石炭スラリーを調製した。
なお1種類の界面活性剤を使用するばあいは5+000
rpmでホモミキサーにて攪拌しながら全量の界面活性
剤を添加したのち、所定量の半量の石炭粒子を徐々に投
入して5分間混合した。つづいてウロン酸含有多糖類の
全量を徐々に加えたのち、残量の石炭粒子を少量ずつ添
加してS分間混合した。混合後、ヘテp多糖類を徐々に
添加し、充分に混合した。ホモミキサーによる混合時間
は合計で30分間であった。
rpmでホモミキサーにて攪拌しながら全量の界面活性
剤を添加したのち、所定量の半量の石炭粒子を徐々に投
入して5分間混合した。つづいてウロン酸含有多糖類の
全量を徐々に加えたのち、残量の石炭粒子を少量ずつ添
加してS分間混合した。混合後、ヘテp多糖類を徐々に
添加し、充分に混合した。ホモミキサーによる混合時間
は合計で30分間であった。
2穂類の界面活性剤を使用するばあいはs、ooorp
mでホモミキサーにて攪拌しながら1種類の界面活性剤
を全量添加したのち、所定量の1/6量の石炭粒子を徐
々に投入して5分間混合した。つづいて他方の界面活性
剤を全量添加し、176量の石炭粒子を徐々に投入して
5分間混合した。つぎにウロン酸含有多糖類の全量を徐
々に加えたのち、残量の石炭粒子を少しずつ添加して5
分間混合した。混合後ヘテ田多糖類を徐々に添加し、防
腐剤(ホル!リン)を加え充分に混合した。ホモミキサ
ーによる混合時間は合計で60分間であった。
mでホモミキサーにて攪拌しながら1種類の界面活性剤
を全量添加したのち、所定量の1/6量の石炭粒子を徐
々に投入して5分間混合した。つづいて他方の界面活性
剤を全量添加し、176量の石炭粒子を徐々に投入して
5分間混合した。つぎにウロン酸含有多糖類の全量を徐
々に加えたのち、残量の石炭粒子を少しずつ添加して5
分間混合した。混合後ヘテ田多糖類を徐々に添加し、防
腐剤(ホル!リン)を加え充分に混合した。ホモミキサ
ーによる混合時間は合計で60分間であった。
それらの流動性、分散安定性およびケーキングを実施例
1と同様にして調べた。結果を第2表に示す。
1と同様にして調べた。結果を第2表に示す。
比較例15〜16
第2表に示す組成および条件を用いたはかは実施例1!
1と同様にして石炭スラリーを調製し、その流動性、分
散安定性およびケーキングを実施例1と同様にして調べ
た。結果を第2表に示す。
1と同様にして石炭スラリーを調製し、その流動性、分
散安定性およびケーキングを実施例1と同様にして調べ
た。結果を第2表に示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ((転)分子量が1.5 X 10’以上でかつ構
成糖の少なくとも1個がウロン酸である水溶性多糖類の
少なくとも1種、 (B>ノニオン性界面活性剤・および(または)アニオ
ン性界面活性剤の少なくとも1種、(0)t50P以下
の粒度区分を少なくとも60%以上含む石炭粒子、およ
び (初氷 からなる高濃度でかつ流動性および分散安定性にすぐれ
た石炭スラリー組成物。 2 (A)成分が0.001〜B重量襲、(B)成分
が0.1〜10重量% 、 (0)成分が50〜85重
量襲お重量残部が(至)成分である特許請求の範囲第1
項記載の組成物。 3 キレート剤が10重量憾以下下記されてなる特許請
求の範囲第2項記載の組成物。 4 凝固点降下剤が10重量襲以下下記されてなる特許
請求の範囲第2項または第6項記載の組成物。 5 消泡剤が5重量襲以下記合されてなる特許請求の範
8#I2項、第33J*たけ第4項記載の組成物。 6 防腐剤が5重量憾以下記合されてなる特許請求の範
囲第2項、第6項、第4項または第5項記載の組成物。 7(A)分子量がり、S X 10’以上でかつ構成糖
の少なくとも1個がウロン酸である水溶性多糖類の少な
くとも1ml。 (1)ノニオン性界面活性剤および(または)アニオン
性界面活性剤の少なくとも1m、(0)160p以下の
粒度区分を少なくとも60%以上含む石炭粒子、 (初氷、および (至)25°Oでの回転粘度計による5 rpmおよび
300 ryrにおける。0.5重量%水溶液の粘度の
測定値の比が8以上で、かつ1.0重量%の粘度の測定
値が15以上である水浴性へテ1多糖類の少なくとも1
種 からなる高濃度でかつ流動性および分散安定性にすぐれ
た石炭スラリー組成物。 8(A)成分が0.001〜3重量襲、(B)成分が0
.1〜10重量襲、(0)成分が50〜85重量≦、(
I)成分が0.01〜1重量襲および残部が(功成分で
ある特許請求の範囲第7項記載の組成物。 9 キレート剤が10重量襲以下下記されてなる特許請
求の範囲第82J記載の組成物。 10 凝固点降下剤が10重量外以下下記されてなる
特許請求の範囲第8項または第9項記載の組成物。 11 消泡剤が5重量以下下記含されてなる特許請求
の範囲第8項、第9項または第10項記載の組成物。 項記載の組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19587081A JPS5896693A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 石炭スラリ−組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19587081A JPS5896693A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 石炭スラリ−組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5896693A true JPS5896693A (ja) | 1983-06-08 |
| JPS616114B2 JPS616114B2 (ja) | 1986-02-24 |
Family
ID=16348352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19587081A Granted JPS5896693A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 石炭スラリ−組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5896693A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104194848A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-10 | 陕西科技大学 | 易溶型水煤浆分散剂粉体及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50160184A (ja) * | 1974-05-27 | 1975-12-25 | ||
| JPS5271506A (en) * | 1975-12-11 | 1977-06-15 | Texaco Development Corp | Method of producing solid fuellwater slurry |
| JPS5433803A (en) * | 1977-08-22 | 1979-03-12 | Hitachi Zosen Corp | Pulverized ore slurry composition |
| JPS559695A (en) * | 1978-07-03 | 1980-01-23 | Union Carbide Corp | Transporting aqueous coal slurry |
| JPS5621636A (en) * | 1979-07-26 | 1981-02-28 | Kao Corp | Dispersant for aqueous slurry of coal powder |
| JPS5819390A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-04 | Mitsubishi Acetate Co Ltd | 石炭−水スラリ−用分散剤 |
-
1981
- 1981-12-04 JP JP19587081A patent/JPS5896693A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50160184A (ja) * | 1974-05-27 | 1975-12-25 | ||
| JPS5271506A (en) * | 1975-12-11 | 1977-06-15 | Texaco Development Corp | Method of producing solid fuellwater slurry |
| JPS5433803A (en) * | 1977-08-22 | 1979-03-12 | Hitachi Zosen Corp | Pulverized ore slurry composition |
| JPS559695A (en) * | 1978-07-03 | 1980-01-23 | Union Carbide Corp | Transporting aqueous coal slurry |
| JPS5621636A (en) * | 1979-07-26 | 1981-02-28 | Kao Corp | Dispersant for aqueous slurry of coal powder |
| JPS5819390A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-04 | Mitsubishi Acetate Co Ltd | 石炭−水スラリ−用分散剤 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104194848A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-10 | 陕西科技大学 | 易溶型水煤浆分散剂粉体及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS616114B2 (ja) | 1986-02-24 |
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