JPS606395B2 - 石炭粉末の水スラリ−用分散剤 - Google Patents

石炭粉末の水スラリ−用分散剤

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JPS606395B2
JPS606395B2 JP54095173A JP9517379A JPS606395B2 JP S606395 B2 JPS606395 B2 JP S606395B2 JP 54095173 A JP54095173 A JP 54095173A JP 9517379 A JP9517379 A JP 9517379A JP S606395 B2 JPS606395 B2 JP S606395B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石炭粉末の水スラリ−用の分散剤に関する。
さらに詳しくは、石炭粉末を水中に分散させ、パイプラ
イン輸送可能な状態に分散させる分散剤に関する。近年
、エネルギー源として、最も多く使用されて来た石油が
、その埋蔵量の限界や、それに伴なう価格の高騰などか
ら、エネルギー源の多様化及び、安定的な供給の確保が
重要な問題となっている。
このようなことから、埋蔵量が多く、且つ、偏在せず、
世界中に存在する石炭の有効利用が、見直されてきてい
る。しかしながら石炭の場合は、石油とは異なり、固体
であるため、パイプラインによる輸送が不可能であり、
取り扱い上、著しく不利である。さりこ、石炭は一般に
、石油に比べ、多量の灰分を含んでおり、発熱量の低下
、フライアッシュの処理等の問題もある。このようなこ
とより、取り扱い上の欠点を改善するために、石炭を粉
末化し、水中に分散させてスラリー状にして、使用する
方法が、種々検討されている。しかしながら、この場合
も、石炭濃度を上げると、著しく増粘し、流動性を失な
い、石炭濃度を下げると、輸送効率が低下し、さらに脱
水工程にも費用がかかることになり、実用的でない。こ
れは、石炭−水スラリー中の石炭粒子同志が水中で凝集
することにより、粘度の増大、及び流動性の減少を起こ
させるからである。水スラリー中の石炭粒子は、小さい
ほど分散安定性が良いが、微粉砕の費用は、微粉砕の程
度が大きくなるにつれて大きくなる。現在、火力発電所
で燃焼されている徴粉炭は２００メッシュ、８０％パス
、すなわち約７４ミクロン程度の粒子径であるので、こ
の粒子が徴粉炭の一つの目安として使用されることが予
想される。石炭−水スラリーに、分散剤である、界面活
性剤を加えると、石炭粒子と水との界面に、界面活性剤
が吸着し、石炭粒子をバラバラにほぐす作用や、石炭粒
子が互いに、凝集するのを防ぐ作用などを起こし、良好
な分散状態を作り出すことが期待される。しかしながら
、一般のアルキルベンゼンスルホン酸塩のような界面活
性剤では、その流動性が不十分であり、実用性に欠ける
。本発明者らは、かかる従来の水−スラリ−の欠点を改
良すべ〈鋭意研究の結果本発明に到達した。即ち、本発
明はリグニン、ナフタレンおよびアルキルナフタレンか
らなる群から選ばれる１種以上の多環式芳香族化合物の
スルホン化物のホルマリン縮合物（縮合度１．２〜３０
）又はその塩を有効成分の少なくとも１種として含むこ
とを特徴とする流動性の良好な石炭粉末の水スラリーを
得るための分散剤である。本発明に係る上記化合物はリ
グニン、ナフタレン・ァルキルナフタレンあるいはそれ
らの混合物を、一般の方法によりスルホン化し、引き続
き造塩反応、更にホルマリン縮合することにより得られ
る。
スルホン化の割合は、芳香環１個に対してスルホン酸基
の平均個数として０．３〜１．０個が良く、好ましくは
０．４〜０．８個、更に好ましくは０．４〜０．針固で
ある。従って多環式芳香族化合物としてナフタレンを使
用した場合は、ナフタレン環１個に対するスルホン酸基
の平均個数は０．６〜２．の固が良く、好ましくは０．
８〜１．句固、更に好ましくは０．８〜１．２個である
。分散量が０．５Ｍ％（対全系）以下の時は、本発明の
分散剤であるホルマリン縮合物の効果が顕著である。こ
の場合、縮合度は、好ましくは、１．２〜３０、更に好
ましくは、１．２〜１０である。ここで、縮合度が１．
沙〆下の時は、縮合による効果が少なく、又、３０を越
えると、高分子量化するため、熔解性などの点により、
実用上問題を生ずる。また、本発明の効果を害しない範
囲でホルマリン縮合可能な芳香族化合物が反応出発物質
中に存在していてもよい。塩として用いられるものとし
ては、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属、カル
シウムなどのアルカリ土類をはじめ、アミン、アンモニ
ウム塩なども使用される。
。又、これらのアニオン性界面活性剤に、非イオン性界
面活性剤も併用可能である。
但し、この場合非イオン性界面活性剤は、本発明のアニ
オン性界面活性剤に対して５０％（モル比）以下にすべ
きである。かかる本発明の分散剤は、水スラリーに対し
て０．０１〜５．０重量％、好ましくは、０．０５〜２
．０重量％、添加することにより、水中に石炭粒子を分
散させうる。
一般に、石炭粉末の種類及び、粒度などによって異なる
が、分散剤を添加しない場合は、石炭濃度が３０重量パ
ーセントを越えると、粘度が急激に上昇してくる。一方
、分散剤を所定量添加すると、石炭粒子が分散し、流動
性が向上する。石炭−水スラリーを構成する石炭濃度は
あまり小さいと、輸送効率が悪くなり、脱水工程にも費
用がかかり、意義がなくなる。また、あまり大きいと、
粘度が高くなりすぎるので、石炭の種類、粘度により異
なるが、一般に３０〜８５、好ましくは、５０〜７５重
量パーセントである。かかる本発明の分散剤は、いずれ
も、陰イオン性の界面活性剤であり、石炭−水スラリー
中の、石炭粒子中の石炭質に多く吸着し、電荷を賦与さ
せることにより、スラリー中に分散させる。
一方、石炭粒子中の灰分質は、凝集を起こし沈降または
、浮遊されて石炭スラリー中からの灰分の分離が可能と
なる。さらに、一般に、分散剤添加により固体微粒子を
分散煤中に分散させる場合、分散性が良好なほど、沈降
させたものの堆積量は小さくなることが知られている。
本発明による分散剤は、添加することにより、粘度低下
による輸送性の向上、灰分の分離性のほかに、石炭粉末
を沈降させると、その堆積量が小さいため、脱水性も向
上する。又、スラリ−中の水分量は極めて少なくできる
ため脱水工程を経ることなく直接燃焼させて使用するこ
とも可能である。石炭、分散剤、水の混合順としては、
いずれでもよいが、分散剤を水に溶解、または分散させ
て、それに石炭を加え適当な混合装置または、粉砕装置
により調整すればよい。
本発明で言う石炭としては、無煙炭、轟音炭、亜騒音炭
、褐炭などを含んでいる。
本発明の石炭−水スラリーは、その輸送手段としての利
用が終った時点で該スラリーから石炭を分離、回収する
ために、分散蝶の水と混和しない第３の液体である炭化
水素油等を加え石炭粉末を粒状化し、水から分離、回収
する方法が注目されている。
（例えば、特関昭５２−３７９０１号公報）この目的の
ために、事前に石炭−水スラリーを調整する際に炭化水
素油を添加する場合もあるが、本発明の分散剤はかかる
炭化水素油の共存する系でも分散効果を失うことなく優
れた性能を示す。以下に実施例により本発明を具体的に
説明するが、本発明は、これらの実施例により限定され
るものではない。実施例 １ ‘１｝ 水スラリーの調整及び流動性 ０．５ｇのブチルナフタレンスルホン酸ナトリウムホル
マリン縮合物（縮合度＝４）を１９９．５ｇの水に分散
させ、この混合物に２００メッシュ、８０％パスまで粉
砕したベルモント炭＊１３００ｇを、室温にて少量ずつ
加える。
全量加え終ったのち、ホモミキサー（特殊機化工製）に
て５００仇ｐｍで、５分間増拝して、石炭−水スラリー
を調整し、２５ｏｏにて粘度を測定すると、２５００セ
ンチポィズであり、流動性は良好であった。
同様条件にて行った他の実施例は表１に託した。粘度の
低いものが流動性の良い事を示している。■ 脱灰の容
易さの評価 試験装置として、内蚤５．５弧、高さ２４伽ステンレス
製シリンダーで、その底部から６伽、１２ｃの、１８弧
の各位直に、止栓付敬出口を有するものを用いる。
このシリンダーに底部から１８伽の高さまで上記の様に
して調製した石炭−水スラリーの一定量を入れ３日間静
層する。３日経過後、このシリンダーの底部から１２伽
の位置の止栓をはずし、それより上の石炭−水スラリー
（すなわち底部から高さ１２〜１８肌の個所のシリンダ
ー内の石炭−水スラリー）を取り出して上層試料とし、
その石炭中の灰分量を測定した。
次に底部から６肌の位置の止栓をはずし、この位置より
上にある石炭−水スラリーを取り出し、中層試料として
その石炭中の灰分量を測定した。最後に、残存石炭−水
スラリーを取り出し、下層試料として、石炭中の灰分量
を測定した。結果は、上層６．３重量％、中層１０．２
重量％、下層１９．紅重量％であった。同様条件にて行
った他の実施例も含めて表１に示す。各層での石炭中の
灰分量の差の大きいものが、脱灰性の良好なことを示し
ている。
＊１：ベルモント炭（オーストラリャ産の石炭）：高位
発熱量６５５０Ｋｃａｌ／ｋ９（ＪＩＳＭ８８１４）、
灰分１５．９５（ＪＩＳＭ８８１２）、水分３．２５（
ＪＩＳＭ８８１１）、固定炭素４９．３５％（ＪＩＳＭ
８８１２）、元素分析（ＪＩＳＭ８８１３）、Ｃ：６９
．２０％、Ｈ：４．７１％、Ｎ：１．２３％、０：８．
４４％、Ｓ：０．５０％、Ｃそ：○‐０３％、Ｎａ：０
．０４％。
表１実施例 １）対全体 ２）２５℃Ｋおける粘度３）○；良好
△；やや良好 Ｘ：不良を示す４）平均分子量４５０
５）灰分の一部が水中に分散又は浮遊して除去される
。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ リグニン、ナフタレンおよびアルキルナフタレンか
    らなる群から選ばれる１種以上の多環式芳香族化合物の
    スルホン化物のホルマリン縮合物（縮合度１．２〜３０
    ）又はその塩を有効成分の少なくとも１種として含むこ
    とを特徴とする流動性の良好な石炭粉末の水スラリー用
    分散剤。
JP54095173A 1979-07-26 1979-07-26 石炭粉末の水スラリ−用分散剤 Expired JPS606395B2 (ja)

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