JPS62149793A - 固体燃料−水スラリ−組成物 - 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） 本発明は、固体燃料−水スラリー組成物に係るものであ
る。

さらに詳しくは粉末状固体燃料を水に分散させ、ポンプ
輸送、タンク貯蔵、燃焼工程などにおいて、あたかも石
油などの流体燃料と同様の取扱いが可能である固体燃料
−水スラリー組成物を提供するものである。

（従来技術および問題点） 近年、石油資源の枯渇が問題にされ、石油にかわる石炭
、脱灰石炭、石炭コークス、石油コークス、石油ピッチ
、木質炭などの固体燃料の利用が検討されている。しか
しながら、これら固体燃料は、固体であるが故に、その
取扱し・において石油など流体燃料にくらべ、著しく不
便であり、また粉塵による汚れ、また時として粉塵爆発
、自然発火などの恐れなきにしもあらずである。

本発明は、固体燃料の持つこれらの問題を解決し、石油
など流体燃料と同様な取扱いを可能とする流動性、安定
性を持つ固体燃料−水スラリー組成物である。

固体燃料−水スラリーの検討は種々性なわれているが、
問題点が二つあるとされている。一つはスラリーの流動
性で、他の一つは安定性である。

流動性とは固体燃料−水スラリーをポンプ輸送する場合
、該スラリーの粘度が高くなると流動が悪くなり、輸送
が困難になるため、できるだけ流動性を良くする必要が
ある。

また、安定性とは固体燃料粒子の沈降性である。

燃焼効率を上げるためには固体燃料の濃度を出来るだけ
高くする必要があるが、この場合著しい粘度上昇が起り
、ポンプ輸送が困難となる。

一方、安定性についても固体燃料濃度を上げることによ
って固体燃料の沈降が大きくなる傾向にあり、スムーズ
な輸送が出来なくなる。これらの問題点をＳ＝するため
に検討がなされている。

従来より界面活性剤を添加する方法（特開昭５４−３３
８０３）、水溶性高分子を添加する方法（特開昭５５−
９６９５）などが試みられており、若干の効果は認めら
れるものの、固体燃料濃度が低い場合、あるいは商い場
合には問題を残しており、満足な流動性、安定性を持つ
スラリー組成物は得られていない。しかしながら、固体
燃料−水スラリー組成物の流動性、安定性の向上のため
には天然品、合成品を問わず、水浴性高分子の添加は必
須条件であると考えられるが、個々の水溶性高分子には
、それぞれ個々の骨性があり、例えば流動増粘効果を１
視するとチクソトロピー性が大ぎくなり、スラリー輸送
が困難になるとか、増粘効果が大きいので、少駄使用す
ると安定性が低下するなどの問題を抱えている。

発明者らは適度の増粘効果によりスラリーの流動性を高
め、かつ適度のチクソトロピー性によりスラリーの安定
性の向上に役立つ水溶性高分子を鋭意研究の結果、カル
ボキシメチルヒドロキシエチルセルロース（以下ＣＭＨ
ＥＣ１ｉ＠す）が、この両性能を兼ね備えていることを
見い出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、カルボキンメチルヒドロキシエチルセルロー
スを添加することを特徴とする固体燃料−水スラリー組
成物である。

ＣＭ　ＨＥ　Ｃは、セルロースを原料として製造される
が、その分子内にカルボキシメチル基（以下ＣＭ基と略
す）と、ヒドロキシエチル基（以下ＨＥ基と略す）を共
有する混合セルロースエーテルに属するものである。

本発明において用いられるＣ　Ｍ　ＨＥ　Ｃは、無水グ
ルコース単位当りのＣＭ基の置換度（以下ＤＳと略す）
が０．０１〜２．０の範囲で、無水グルコース単位当り
に付加されたエチレンオキサイドの平均モル数（以下Ｍ
Ｓと略す）が１．０〜７．０の範囲のものが好ましい。

ＣＭ基のＤＳが０．０１以下では、添加した固体燃料−
水スラリーのチクソトロピー性の改良が十分に行われず
、２．０以上のものではスラリー中に多価金属イオンが
多い場合、チクソトロピー性が太き（なりすぎ、流動性
が低下する。また、ＨＥ基のＭＳが１．０以下では流動
性が悪（，７，０以上のものは製造が困難であり、実用
性に乏しい。

本発明のＣＭＨＥＣの粘度は、１％水溶液の２５°Ｃに
おける粘度が１〜２０００ｃｐｓ、好ましくは２〜１０
００ｃｐｓの範囲のものが適当である。また、ＣＭ　Ｈ
Ｅ　Ｃの添加は、固体燃料−水スラリーに対し、ｏ、　
ｏ　ｏ　ｉ〜３重量％、好ましくはｏ、ｏｏｓ〜１重量
％添加することにより、優れた効果を発揮する。

本発明において固体燃料は石炭、脱灰石炭、石炭コーク
ス、石油コークス、石油ピッチ、木質炭など各種の粉末
状固体燃料を用いることができる。

スラリー中の固体燃料の含有率は高いほど燃料効率は向
上するが、流動性が悟化する。

ＣＭＨＥＣを添加する本発明の固体燃料−水スラリーに
あっては、６５〜７５重量％の高濃度でも流動性と安定
性が保たれている。

なお、一般に固体燃料−水スラリー組成物には、いわゆ
る界面活性剤を使用する場合が多いが、本発明の固体燃
料−水スラリー組成物に、ＣＭ　ＨＥ　Ｃと界面活性剤
とを併用することをさまたげるものではない。

（作　用） 本発明の固体燃料−水スラリー中のＣＭ　ＨＥ　Ｃの作
用は次の如く考えられる。

固体燃料−水スラリー中の固体燃料は、多かれ少なかれ
、いわゆる灰分を含んでおり、この灰分は主として無機
質の金属化合物である。

ＣＭＨＥ　Ｃは分子内にＣＭ基とＨＥ基の両方を持つが
、このＣＭ基が灰分中の多ＩＩＩＩｉ金属と結合してＣ
ＭＨＥＣの網目構造をつくり、チクソトロピー性を向上
させ、静止状態では高い粘度を示してスラリーの安定性
を改良し、流動状態では低い粘度を持ち、スラリーの流
動性を改良することができる。

しかし、０Ｍ基のみを有するカルボキシメチルセルロー
ス（ＣＭＣ）では、そのＣＭ基と多価金属との反応で水
不溶性の塩となって沈澱したり、粘性を失ったりするこ
とがあるが、ＣＭＨＥＣでは、分子内にＨＥ基が共存す
るため、ＣＭ基が多価金属と結合してもＨＥ基の親水性
のため、固体燃料−水スラリーとして適度の粘性が保持
される。

（発明の効果） 本発明の固体燃料−水スラリー組成物は、広範囲の固体
燃料を原料とすることができ、高い固体燃料含有量にお
いて、優れた流動性と安定性を有している。従って、ポ
ンプ輸送、タンク貯蔵、燃焼工程などにおいて液体燃料
と同様の取扱いが可能となる。

（実施例） 以下に本発明の実施汐すを記載する。実施例中の％は重
量％を示す。

試験方法は下記の通りである。

試験方法 ＣＭ　ＨＥ　Ｃの粘度＝　１％水浴液をＢ型粘度計を用
い、６００回転２５℃で 測定した。

スラリー粘度：　Ｂ型粘度計を用い、６００回転２５℃
で測定した。

チクソトロピー性＝　Ｂ型粘度計の６回転での測定粘度
を、６００回転の測 定精度で除した数値。

流　　動　性：５００ｒｔｔｌビーカーにスラリーを５
００ｇ採取し、２ケ 月間室内に放置後、ガラス 棒で１０回軽く攪拌したの ち、ビーカーを転倒させ、 スラリーが自然流出するか どうかを判定する。

◎・・・・・早く流出 ○・・・・・・ゆっくり流出 ×・・・・・・流出せず 安　　定　　性：　スラリーを１４のメスシリンダーに
深さ３０ＣｒｌＬ充填し； ２ケ月間室内に放置したの ち、スラリー表面よりｌ　ｔ、’Ｉｌｌおよび底部より
ｌ　ｔ”ｍの所か らスラリーを採取し、固体 燃料含有率を測定し、放置 前後の変動で判定する。

◎・・・・・・２ケ月間の変動±１．５％以内○・・・
・・・　　　　　　　　±３％以内〃 Ｘ・・・・・・　　　〃　　　±３％以上圧　密　固　
化：　安定性試、験における２ケ月間室内放置後の１ｇ
のメス シリンダー中のスラリーに ガラス棒をメスシリンダー の底部まで静かに挿入して 圧密固化部の有無を判定し た。

実施例１〜９、比較例１〜５゜ ２００メツシーに粉砕した固体燃料とＣＭ基のＤＳ、Ｈ
Ｅ基のＭＳおよび粘度の異なる各種のＣＭＨＥＣ（ダイ
セル化学工業■製）を用いて、表１に示した組成の固体
燃料−水スラリーを調製し、上記の試験方法で性能を評
価した。

結果を表１に示す。

比較のためＣＭ　ＨＥ　Ｃを添加しない固体燃料−水ス
ラリーについても同様の試嗅を行った結果も表１に併記
する。

表１からＣＭＨＥＣの添加により、固体燃料〜水スラリ
ーの流動性、安定性が著しく改善されることがわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースを添加す
   ることを特徴とする固体燃料−水スラリー組成物。