JPS62135592A - 固体燃料水スラリ−用添加剤 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ この発明は石炭、脱灰された石炭、石炭乾留コークス、
石油コークスなどの固体燃料粉末を水に分散させてなる
燃料用として有用な固体燃料水スラリー用添加剤に関す
る。

［従来の技術］ 石炭を代表とする固体燃料は、その形状が固体であるた
めに永い間石油に燃料としての王座をゆずっていたが、
石油ショックを機に固体燃料の見直しが行われ、石炭石
油混合燃料（ＣＯＭ）で代表されるように、固体燃料の
粉末を媒体と混合することにより固体燃料を流体として
取り扱おうという試みが盛んに行われている。

しかし、石炭石油混合燃料の場合には約半分が石油であ
るという欠点を避けて通ることができず、さらに別のス
ラリー燃料の開発が望まれている。

近年、水を媒体として用い、高濃度に石炭や石油コーク
スなどの固体燃料を分散させた流体としてのスラリーを
パイプライン輸送や油タンカーなどによる輸送にも適し
たものとし、さらに各種ボイラーにおける石油の代替燃
料やガス化用原料として用いようとする試みがなされて
いる。このスラリーの場合には、媒体が水であるところ
から、スラリーとして次の性質を持つことが好ましいっ
すなわち、固体燃料粉末濃度が高く、かつ低［占度であ
って、しかも固体燃料粉末の凝集や沈降のおこらない長
期安定性にすぐれたものであることである。

ところで、従来、石炭水スラリーの特性を改質するため
に、スラリー中に防錆剤、抗酸化剤、分散剤などの各種
の添加剤を添加することはすでに知られている。しかし
、これら公知の添加剤のなかで、固体燃料粉末濃度ない
し粘度に非常に好結果を与え、またこの特性とスラリー
の安定性とを共に満足させるものはほとんとみられない
。たとえば、米国特許第２，３４６，１５１号明細書、
特公昭５５−４５６００号公報および特開昭５４−１６
５１１号公報などに開示されるりん酸エステル、各種ア
ミン類、アルキレンオキシドとアルキルフェノールやナ
フトールその池酸性りん酸塩との反応物、ポリメタクリ
ル酸の如きポリカルボン酸の塩の如き添加剤では、粘度
低下機能に劣り高濃度スラリーを得ることが難しい。

また、特開昭５２−７１５０６号公報や特開昭５３−５
８１号公報に提案されるリグニンスルホン酸塩、特開昭
５６−２１６３６号公報）こ提案されるナフタレンスル
ホン酸塩やナフタレンスルホン酸のホルムアルデヒド縮
合物の塩、特開昭５６−５７８８９号公報に提案される
たとえばオクテン−無水マレイン酸共重合物のすＩ−Ｉ
Ｊウム塩の如き共重合物などは、前記の添加剤に較へる
と粘度低下機能があり、スラリーの安定性にも多少寄与
するが、これら特性はなお改良の余地があり充分なもの
とはいえない。

とくに最近、石炭を脱灰し、水スラリーとして一般産業
用ボイラーの燃料とする試みがなされつつあるが、脱灰
を行うとスラリーの安定性か悪く、短時間に石炭粒子が
沈降し、ハードケーキが生じやすくなることから、この
問題を解決する方策が強く求められている。

［発明が；膵決しようとする問題点］ この発明は、上記従来のものに較べてずくれた粘度低下
機能を有するとともに、持に脱灰石炭水スラリーの長期
安定性にも好結果が得られる工業的に有用な固体燃料水
スラリー用添加剤を得ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討し
た結果、ニトロフミン酸塩を有効成分として含む添加剤
が固体燃料水スラＩＪ−１特に脱灰石炭水スラリーの粘
度低下機能とスラリーの安定性に共に好結果を与えるも
のであることを見い出し、この発明をなすにいたった。

すなわち、この発明は、前記ニトロフミン酸塩を有効成
分として含むことを特徴とする固体燃料水スラリー用添
加剤に係るものである。

〔発明の構成・作用１ この発明の添加剤は、ニトロフミン酸塩を有効成分とす
るものであるが、この有効成分は通常以下の方法で製造
される。すなわち、亜炭、泥炭、褐炭などの若年炭類を
粉砕し、硝酸を加えて酸化し、これを濾過して沈澱物と
ｅ液にわける。ついで、上記の沈澱物をアルカリ金属、
アルカリ土類金属、アンモニア、低級アミンで中和して
ニトロフミンこ俄塩とすることにより得られる。

アルカリ金属としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリ
ウムかあり、アルカリ土類金属としては、水酸化マグネ
シウム、水酸化カルシウムがあり、低級アミンとしては
、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミンなどの
アルキルアミンや、モノエタノールアミン、トリエタノ
ールアミンなどのアルカ／−ルアミンが好ましい。

この発明の添加剤には、上記ニトロフミン酸塩からなる
有効成分のほか、従来提案されている界面活性剤を併用
してもよく、また必要に応じてゲル化剤、防錆剤、防腐
剤や、発泡がみられる場合には、脂肪族アルコールやシ
リコーン化合物などの消泡剤を併用してもよい。

上記のように構成されてなるこの発明の添加剤の固体燃
料水スラリー中への添加量は、そのスラリー特性、つま
り固体燃料粉末の粒度や濃度あるいは有効成分自体の種
類などによって異なるが、−）１役的には有効成分がス
ラリー９０．０１〜５重量％、とくに好適には０．０５
〜１重量％となるようｌこするのがよい。添加量が多く
なるにしたがって粘度低下効果が大でまた安定性の面で
も好結果か得られる。しかし、一定量を超えるとそれ以
上の効果は期待できないので経済的に不利である。

添加剤の添加方法は任意であり、固体燃料粉末を乾式粉
砕法と湿式粉砕法とのいずれの方法で得るかによって適
宜の方法を選択すればよい。たとえば、乾式粉砕法では
、粉砕粉末を分散させるべき水中にあらかじめこの発明
の添加剤を添加混合し、これに粉砕粉末を加えて混合す
るのがよい。

一方、湿式粉砕法では、湿式粉砕のために用いる水中に
あらかじめ添加するようにしてもよいし、湿式粉砕中も
しくは粉砕後に添加するようにしてもよい。

なお、添加剤を用いて水中分砕ないし通常のインペラー
撹拌を行っただけでは、安定なスラリーを得にくいとき
は、強い剪断力を持ったホモジナイザー、ラインミキサ
ーなどの撹拌機を使用して混合するのがよい。

この発明の添加剤が適用される固体燃料としては石炭、
石油コークス、石炭乾留コークスがあり、石炭は、亜瀝
青炭、瀝青炭、無煙炭などいずれてもよくとくに制限は
ない。また、これらの脱灰炭も用いられる。これら固体
燃料を乾式粉砕法や、１式粉砕法で粉砕して水スラリー
用の粉末とするか、この粉末の粒度もとくに規定されな
い。しかし、パイプライン輸送、バーナー燃焼において
摩耗。

閉塞などのトラブルをおこさないように、通常２００メ
ツシユパスが５０重量％以上となるのか好ましい。

［発明の効果］ この発明の固体燃料水スラリー用添加剤は、すぐれた粘
度低下機能を発揮し、通常固体燃料か６５〜７５重量％
程度の高濃度で低粘度を示すスラリーの調製を可能とす
る。しかも、このスラリーは長期保存下で固体粒子が沈
降することのないすぐれた安定性を示すものである。特
に、固体燃料か脱灰された石灰である場合でも上記同様
の効果を奏しうるという、従来の添加剤に比し格段にす
くれた性能を発揮できる。

したがって、この発明の固体燃料水スラリー用添加剤に
よれば、パイプライン輸送その他の輸送が容易で経済的
であり、また燃焼装置への供給が容易であるなどの工業
的に有利な固体燃料水スラリーを提供することができる
。

〔実施例１ 以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。

なお、以下の実施例１で固体燃料として用いた石炭はオ
ーストラリア産のニューランド炭を浮遊選鉱によって脱
灰し、灰分量を３重量％にしたものである。なお、脱灰
しない通常の石炭でも有効なのはいうまでもない。

さらに、以下の実施例および比較例にて得られた固体燃
料水スラリーの粘度および静置安定性は次の様に測定し
た。まず、得られた固体燃料水スラリーの粘度（２５°
Ｃ）はＢ型粘度計により測定し、静置安定性は次の方法
で調べた。すなわち、直径５　ｃｍ、高さ２０砿のステ
ンレス製シリンダーの底部より６ｃｍと１２ａの位置に
止栓つき取り出し口を設け、得られた固体燃料水スラリ
ーを上記シリンダーの底部から１８ｃｍの高さまで入れ
、室温で３週間静置した。つぎに、シリンダー底部から
１２ｃｍより上の上層部分、６〜１２硼の中層部分およ
び６ｃｍより下の下層部分に分け、各層の固型分を１０
５°Ｃの乾燥器中に２時間放置する乾燥減量法により測
定した。

実施例１ 脱灰により得られた３重量％の灰分含有量のニューラン
ド炭を乾式粉砕して２００メツシユパスが７５重量％の
石炭粉末を得た。この粉末と第１表に示すこの発明なら
びに比較用の添加剤と所用の水とを用いて、これらをよ
く撹拌混合することにより、固型分７０Ｍｍ％の脱灰石
炭水スラリー組成物を得た。得られた各スラリー組成物
の粘度および静置安定性は、第１表に示されるとおりで
あった。なお、同表には各添加剤有効分のスラリー中の
濃度を併記した。

実７１例２ 石油コークスを粉砕して２００メツシユパスが８０重量
％の石油コークス粉末を得た。この粉末と第２表に示す
この発明ならびに比較用の添加剤と水とを用いて、これ
らをよく混合することにより固型分７５重１％の石油コ
ークス水スラリー組成物を得た。得られた各組成物の粘
度および静置安定性を測定した結果を第２表に示す。

なお、同表には各添加剤有効分のスラリー中の濃度を併
記した。

上記の第１表および第２表の結果から、この発明の固体
燃料水スラリー用添加剤により、固体燃料粉末濃度が高
濃度であるにもかかわらず、低粘度でしかも静置安定性
にすぐれた固体燃料水スラリーが得られることが明らか
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ニトロフミン酸塩を有効成分として含むことを特徴
   とする固体燃料水スラリー用添加剤。 （２）ニトロフミン酸塩がアルカリ金属塩、アルカリ土
   類金属塩、アンモニウム塩または低級アミン塩である特
   許請求の範囲第（１）項記載の固体燃料水スラリー用添
   加剤。 （３）固体燃料が石炭、脱灰された石炭、石炭乾留コー
   クスまたは石油コークスである特許請求の範囲第（１）
   項または第（２）項記載の固体燃料水スラリー用添加剤
   。