CA1189702A - Suspensions aqueuses d'au moins un combustible solide et un procede pour leur preparation - Google Patents

Suspensions aqueuses d'au moins un combustible solide et un procede pour leur preparation

Info

Publication number
CA1189702A
CA1189702A CA000420489A CA420489A CA1189702A CA 1189702 A CA1189702 A CA 1189702A CA 000420489 A CA000420489 A CA 000420489A CA 420489 A CA420489 A CA 420489A CA 1189702 A CA1189702 A CA 1189702A
Authority
CA
Canada
Prior art keywords
weight
solid fuel
aqueous suspensions
surfactant
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
CA000420489A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Louis Merry
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Charbonnages de France CDF
Original Assignee
Charbonnages de France CDF
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Charbonnages de France CDF filed Critical Charbonnages de France CDF
Application granted granted Critical
Publication of CA1189702A publication Critical patent/CA1189702A/fr
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/326Coal-water suspensions

Landscapes

  • 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)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Abstract

Suspensions aqueuses contenant au moins 60 % en poids d'au moins un combustible solide caractérisées en ce qu'elles contiennent de 0,01 à 1 % en poids d'au moins un agent tensio-actif, de 0,01 à 1 % en poids d'au moins un dispersant et de 0,01 à 0,1 en poids d'au moins un gélifiant. Avantageusement la granulométrie du combustible solide est telle que 80 % en poids des grains aient une dimension inférieure à 80 microns. Le procédé de préparation consiste à broyer le combustible solide en milieu humide et à ajouter au moins un agent tensio-actif, un dispersant et un gélifiant. Avantageusement le combustible solide est contenu dans des schlamms de lavoirs à charbon. Les suspensions aqueuses peuvent être utilisées comme combustible ou en vue de leur gazéification.

Description

3~7~;~
La présente ;nventioll concerne des suspensions aqueuses d'au moins un combustible solide et un procédé pour leur préparation. Ces sus-pensions sont remarquablement stables et peuvent ê-tre utilisées notamment comme combustible ou en vue de leur gazéification.
Les tentatives actuelles pour substituer les combustibles solides aux combustibles liquides derivés clu pétrole se heurtent aux dif-ficultés de stockage, de manutention et de mise en oeuvre inhérentes aux combusti-bles solides. On a déja proposé d'y remédier en utilisant, par exemple, le charbon soit sous forme pulvérisée, soit sous forme dispersée dans Ull liquide. Le charbon pulvérisé a l'inconvénient d'être dangereux ~ manipuler et à mettre en oeuvre, à cause de ses caractéristiques d'inflammabilité et dle~plosibilité. Les suspensions de charbon dans les combustibles liquides tels que le fuel présentent les mêmes problèmes de stockage que les com-bustibles d'origine petrolière et, de plus, ne peuvent généralement pas être p~npées et mises en oeuvre sans être préalablement réchaufrées. Au contraire, les suspensions de charbon dans l'eau ne sont pas in-flammables au stockage et peuvent être pompées et utilisées dans des brûleurs sans être préalablement réchauffées. L'emploi de telles suspensions comme com-bustible est donc particulièrement avantageux. Toutefois, pour présenter les mêmes avantages que les combustibles liquides classiques, ces suspen-sions doivent contenir au moins 60 % en poids de charbon, être parfaitement stables au stockage et pouvoir être pompées et dispersées par les brûleurs sans difficultés particulières.
On a déjà proposé l'utilisation de suspensions de charbon dans l'eau comme combustible. Les mélanges qui ont été proposés jusqu'à mainte-nant obtiennent leur stabilité au stockage soit grâce à une répartition granulométrique particulière, soit grâce ~ la présence de divers additifs agissant notamment comme dispersants. Toutefois, 170btention d'une répar-tition granulométrique particulière est une opération relativement coû-teuse ; par ailleurs les indications données dans les textes de l'artantérieur sur les divers additifs utilisables ne permettent pas d'obtenir des suspensions ayant une stabilité suffisante.
Le demandeur a Inaintenant trouvé des suspensions aqueuses conte-nant au moins 60 % ell poids d'au moins un combustible solide, qui sont stables au stockage et peuvent être pompées et dispersées dans des b~uleurs sans difficultés particulières.
Un objet de l'invention concerne des suspensions aqueuses conte-nant au moins 60 % en poids d'au moins un combustible solide, caractérisées en ce qu'elles contiennent :

.....

- de 0,01 à 1 % en poids d'au moins un agent tensio-actif - de 0,0l à 1 ~ en poids d'au moins un cLispersant et - cle 0,01 à 0,1 ~ en poids d'au mo;ns ~m gélifiant.
Le combustible solide est choisi, par exemple, parmi le charbon, le lignite~ les brais de houille ou de pétrole, et leurs mélanges.
Les agents tensio-actifs, encore appelés agents de surface ou détergents ou surfactants, sont, co~ne il est cormu, des composés suscep-tibles de modifier la tension superficielle du milieu en lui conférant des propriétés de mouillabilité. Ce sont des molécules possédant des groupements à caractère hydrophile et hydrophobe marqué. Il peut s'agir d'agents tensio-actifs anioniques (par exemple les alkylarylsulfonates de métal alcalin), cationiques (par exemple des sels d'ammonium quater-naire) ou non ioniques ~par exemple des polyéthers oxydes). Les tensio-actifs préférés pour la présente invention sont les alkylarylsulfonates de métal alcalin, par exemple les alkylnaphtalènesulfonates de sodium.
Les dispersants, encore appelés défloculants, sont des composés capables de créer ou d'amplifier la formation de charges électriques de meme signe à la surface des particules de combustible solide. Ils favori-sent donc la création de forces de répulsion de nature électrique entre ces particules. Avantageusement on utilise les silicates de métal acalin (notamment les métasilicates), les polyphosphates de métal alcalin et les sels alcalins de polyacides organiques (notamment les polyacrylates).
Les agents tensio-actifs anioniques et en particulier les alkyl-arylsulfonates de métal a]calin ont également des propriétés dlspersantes.
Elles sont toutefois insuffisantes pour permettre à ces produits d'etre utilisés seuls dans les suspensions faisant l'objet de l'invention.
Les gélifiants sont des composés susceptibles de former dans l'eau des solutions ou des suspensions colloidales à caractère thixotro-pique. Ils confèrent par conséquent aux suspensions de combustibles solides dans l'eau une -forte viscosité au repos sans nuire à leurs propriétés de pompabilité et de dispersibilité dans les brûleurs. On utilise avanta-geusement les éthers de cellulose, par exemple la carboxyméthylcellulose ou la méthylcellulose.
Avantageusement le combustible solide est présent dans les suspensions aqueuses selon l'invention à l'état broyé de telle facon que 80 % en poids des grains aient une dimension inférieure ~ 80 microns. En effet on a constaté que si 80 % des grains ont une dimension supérieure à 80 microns9 les suspensions aqueuses présentent des difficultés de combustion, et que si plus de 80 % des grains ont une dimension inférieure ~'37~
à 80 microns les suspenslons obtenues sont di;Eficilement pompables.
Un autre objet de l';nvention concerne un procédé de prépara-tion des suspensions décrites ci-dessus. Ce procédé consiste à broyer le combustible solide en milieu humide et à ajouter au mélange de combus-tible solide et d'eau, avant, pendant ou après le broyage :- de 0,01 à 1 ~ en poids d'au moins ~m agent tensio-actif - de 0,01 à 1 ~ en poids d'au moins un dispersant - de 0,01 à 0,1 ~0 en poids d'au moins Ull gélifiant et - de l'eau en quantité suffisante pour que la suspension obtenue contienne au moins 60 ~ en poids de combustible solide.
Avantageusement l'opération de broyage est telle que 80 ~ en poids des grains de combustible solide aient une dimension inférie~re à
80 microns.
Avantageusement la quantité d'eau ajoutée pendant la mise en oeuvre du procédé est telle que l'on obtienne une suspension aqueuse de combustible solide contenant de 60 à 80 ~ en poids de combustible solide.
Les suspensions aqueuses selon l'invention peuvent égal~ment être obtenues par dispersion de combustible solide sec dans l'eau.
Le broyage humide en phase liquide est préféré car il ne pré-sente pas les risques d'explosion inhérents au broyage à sec et ne néces-site pas un séchage préalable du combustible solide. D'autre part, il permet de réduire l'énergie nécessaire au broyage quand il est réalisé, comme il est connu en soi, en présence d'agents facilitant la comminution du combustible solide. De tels additifs s'introduisent dans les fissures du combustible solide au cours du broyage et les empêchent de se refermer, agissant par conséquent comme agents fracturants ou fragilisants. Parmi les additifs ayant cette propriété ont peut citer la tétraline, la pyridine9 l'éthanolamine, l'acrylonitrile, l'orthocyclohexylphénol, le silicoalumi-nate de sodium.
Une matière première intéressante pour la préparation des sus-pensions selon l'invention est constituée par les schl 8 de lavoirs à
charbon qui constituent un produit déjà divisé et n'ayant guère actuelle-ment d'autre application que la combustion sur place.
Un mode particulier de préparation des suspensions selon l'in-vention consiste, au préalable, à soumettre les schlamms à un traitement d'épuration, par exemple par flottation, pour amener leur teneur en résidu non combustible à une valeur inférieure c~ 10 ~ et de préférence de l'ordre de 6 à 8 ~ (exprimée en poids par rapport au charbon sec), puis à les soumettre à un broyage complémentaire en milieu liquide jusqu'à amener -, .

leur granulomé~rie à ime valeur telle que 80 ~ en poids des grains aient une dimension inEérieure à 80 microns, et à ajouter, avant ou pendant le broyage, de l'eau et les aclditifs décrits ci-dessus de manière à réaliser un produit final contenant de préférence de 60 à 80 % en poids de charbon.
XEMPL~
Des schlamms de lavoirs à charbon obtenus à partir d'un charbon de Freyming (flambant gras) sont soumis à ~m traitement de flottation en présence de 400 grammes par tonne d'un mélange à 25 % de méthylisobutyl-carbinol et 75 % de fuel léger. Ledit traitement de flottation est suivi d'une filtration ou d'une centri-fu~ation et d'un tamisa~e ; on obtient ainsi un charbon à l5 % d'eau et ~ % de cendres (exprimées en poids par rapport au charbon sec).
Ce charbon est soumis à un broyage humide de manière à obtenir un produit dont 80 % en poids des grains aient une dimension inférieure à 80 microns. On ajoute au cours du broyage :
- 0,1 % en poids de méthylène bis-naphtalène$ulfonate de sodium - 0.1 % en poids de métasilicate de sodium - 0~03 % en poids de méthYlcellulose - de l'eau en quantité suffisante ~our obtenir un mélange à 60 ~O de charbon, en poids.
La suspension obtenue a une viscosité au repos qui lui confère une grande stabilité au stockage. Le rhéogramme du produit montre qu'il se cisaille aux environs de 2 s 1 et que la viscosité, après cisaillement pendant 2 minutes à 100 s 1, est de 670 centipoises.
Ce produit a été brûlé dans ~me chaudière expérimentale d'une puissance de 1 mégawatt thennique munie d'un bruleur tel que décrit dans le brevet francais n 2.054.741 avec un excès d'air de 20 ~. Le rendement thermique de combustion est de 80,3 % contre 89 2 % Pour une combustion de charbon pulvérisé sec br~ulant dans les memes conditions soit un écart de 899 % seulement.
Pour montrer l'intéret de la combinaison entre l'agent tensio-actif et le dispersant, on a mesuré la viscosité, après cisaillement pendant 2 minutes à 100 s 1. d'un mélange à 60 % en poids de charbon contenant :
- soit 09l % en poids de méthvlène bis-naphtalènesulfonate de sodium, - soit 0,2 % en poids de métasilicate de sodium.
- soit 0,1 % en poids de m~thylène bis-naphtalènesulfonate de sodium et 0,1 ~ en poids de métasilicate de sodium.

5 ~ 76~
lles viscos;.tés mesurées on-t é-té, dans l.e premier cas de 652 centipoises, dans le second cas de 670 centipoises, dans le troisieme de 380 centipoises. On constate par consequent un e;Efet de synergie de la combinaison des 2 additiEs sur la viscosité des mélanges.

Claims (13)

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Suspensions aqueuses contenant au moins 60 % en poids d'au moins un combustible solide caractérisées en ce qu'elle contiennent:
- de 0,01 à 1 % en poids d'au moins un agent tensio-actif - de 0,01 à 1 % en poids d'au moins un dispersant et - de 0,01 à 0,1 % en poids d'au moins un gélifiant.
2. Suspensions aqueuses selon la revendication 1 caractérisées en outre en ce que la granulométrie du combus-tible solide est telle que 80 % en poids des grains aient une dimension inférieure à 80 microns.
3. Suspensions aqueuses selon la revendication 1 caractérisées en ce que l'agent tensio-actif est choisi parmi les agents tensio-actifs anioniques.
4. Suspensions aqueuses selon la revendication 3 caractérisées en ce que l'agent tensio-actif anionique est un alkylarylsulfonate de métal alcalin.
5. Suspensions aqueuses selon l'une des revendi-cations 1 à 3 caractérisées en ce que le dispersant est un silicate de métal alcalin.
6. Suspensions aqueuses selon l'une des revendi-cations 1 à 3 caractérisées en ce que le gélifiant est un éther de cellulose.
7. Procédé de préparation des suspensions aqueuses selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on broie le combustible solide en milieu humide et en ce qu'on ajoute au mélange de combustible solide et d'eau avant, pendant ou après broyage:
- de 0,01 à 1 % en poids d'au moins un agent tensio-actif - de 0,01 à 1 % en poids d'au moins un dispersant - de 0,01 à 0,1 % en poids d'au moins un gélifiant et - de l'eau en quantité suffisante pour que la suspension obtenue contienne au moins 60 % en poids de combustible solide.
8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'on broie le combustible solide jusqu'à ce que 80 %
en poids des grains aient une dimension inférieure à 80 microns.
9. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'eau est ajoutée en quantité telle que la suspension obtenue contienne de 60 à 80 % en poids de combustible solide.
10. Procédé selon l'une des revendications 7 à 9 caractérisé en ce qu'on broie le combustible solide en présence d'un additif facilitant la comminution du combustible solide.
11. Procédé selon la revendication 7 caractérisé
en ce que le combustible solide est contenu dans des schlamms de lavoirs à charbon.
12. Procédé selon la revendication 11 caractérisé
ce que les schlamms sont, préalablement au broyage, épurés jusqu'à ce que leur teneur en résidu non combustible soit inférieure à 10 %.
13. Procédé selon la revendication 12 caractérisé en en ce que l'épuration est effectuée par flottation.
CA000420489A 1982-01-29 1983-01-28 Suspensions aqueuses d'au moins un combustible solide et un procede pour leur preparation Expired CA1189702A (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR82/01.421 1982-01-29
FR8201421A FR2520750B1 (fr) 1982-01-29 1982-01-29 Suspensions aqueuses d'au moins un combustible solide et un procede pour leur preparation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CA1189702A true CA1189702A (fr) 1985-07-02

Family

ID=9270465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CA000420489A Expired CA1189702A (fr) 1982-01-29 1983-01-28 Suspensions aqueuses d'au moins un combustible solide et un procede pour leur preparation

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0086129B1 (fr)
JP (1) JPS58134189A (fr)
CA (1) CA1189702A (fr)
DE (1) DE3362486D1 (fr)
ES (1) ES519360A0 (fr)
FR (1) FR2520750B1 (fr)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61225287A (ja) * 1985-03-29 1986-10-07 Tsuneo Masuda 炭化物水スラリ−およびその製造方法ならびに製造装置
CN1021343C (zh) * 1986-12-26 1993-06-23 宇部兴产株式会社 固体燃料-水浆液组合物及其制备方法
DE3927567C2 (de) * 1989-08-21 1998-07-02 Aqualon Co Verwendung von hydrophob modifizierten Celluloseethern in wäßrigen Kohleaufschlämmungen und die so erhaltenen, stabilisierten Kohleaufschlämmungen
JPH04130805U (ja) * 1991-05-24 1992-12-01 株式会社日立工機原町 帯鋸盤における鋸車駆動ベルト緊張装置
CN105251464B (zh) * 2015-11-23 2017-07-04 河南华天环保科技有限公司 一种高效捕捉吸附去除烟尘的除尘改性剂

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE430399C (de) * 1926-06-15 Johannes Bernardus Nachenius Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines hochwertigen Brennstoffes aus abgesetztem Kohlenschlamm und Feinkohlen
CA1010931A (en) * 1973-07-05 1977-05-24 George A. Pouska Pipelining of dried coal-water slurries
US4045092A (en) * 1975-09-22 1977-08-30 The Keller Corporation Fuel composition and method of manufacture
US4104035A (en) * 1975-12-11 1978-08-01 Texaco Inc. Preparation of solid fuel-water slurries
GB1522575A (en) * 1976-06-24 1978-08-23 Texaco Development Corp Production of solid fuel-water slurries
AT370763B (de) * 1977-05-31 1983-05-10 Scaniainventor Ab Kohlensuspension, enthaltend pulverisierte kohle, wasser und dispergierungsmittel, sowie verfahren zur herstellung derselben
US4432771A (en) * 1981-05-15 1984-02-21 International Telephone And Telegraph Corporation Combustible coal/water mixtures for fuels and methods of preparing the same

Also Published As

Publication number Publication date
EP0086129B1 (fr) 1986-03-12
FR2520750B1 (fr) 1986-06-06
JPS58134189A (ja) 1983-08-10
EP0086129A1 (fr) 1983-08-17
ES8405060A1 (es) 1984-05-16
DE3362486D1 (en) 1986-04-17
FR2520750A1 (fr) 1983-08-05
ES519360A0 (es) 1984-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1223731A (fr) Procede de fabrication de combustibles solides a partir d'huiles lourdes d'hydrocarbures et de matieres vegetales
US5820640A (en) Pyrolysis liquid-in-diesel oil microemulsions
FR2588012A1 (fr) Procede permettant d'homogeneiser un melange de liquides residuaires aqueux et de combustibles liquides ou solides
US20170369806A1 (en) Green renewable liquid fuel
CA1189702A (fr) Suspensions aqueuses d'au moins un combustible solide et un procede pour leur preparation
US4425135A (en) Motor fuel containing refined carbonaceous material
EP0115718B1 (fr) Combustible liquide à base de combustible solide pulvérisé, de résidus pétroliers et d'eau, son procédé de préparation et son application dans des chaudières ou des fours industriels
WO2014102492A1 (fr) Composition combustible comprenant un fioul lourd et un produit issu de la biomasse
GB2562557A (en) Slurry fuel suspension and method for preparation
EP2899254B1 (fr) Produit biocombustible et procédé d'obtention
US20170349848A1 (en) Slurry suspension comprising torrefied wood particles
US7201837B2 (en) Energy source using hydrogenated vegetable oil diluted into diesel fuel
WO2016101114A1 (fr) Compositions de biocarburant liquide
FR2585360A1 (fr) Procede de reduction des imbrules de combustion et agent pour sa mise en oeuvre
JP2012180481A (ja) 高濃度石炭−水スラリーの製造方法
EP3237587A1 (fr) Suspension épaisse comprenant des particules de bois torréfié
FR2972458A1 (fr) Briquette a base d'un comprime lignocellulosique impregne de combustible liquide
CN109097134A (zh) 一种提高燃烧时间的生物质粒配比及其制备工艺
JP2007533767A (ja) 金属酸化物含有分散体およびその調製方法
EP0128788B1 (fr) Composition liquide de sécurité pour l'allumage de combustibles solides
FR2567902A1 (fr) Suspensions aqueuses d'au moins un combustible solide possedant des proprietes ameliorees
FR2568263A1 (fr) Suspensions aqueuses de combustibles solides et leur procede d'obtention
FR2580662A1 (fr) Procede de fabrication de combustibles solides a partir d'asphaltes et de matieres organiques
CA1168869A (fr) Bouillies combustibles a base de matiere fossile emulsifiee
FR2519019A1 (fr) Composition combustible fluide et son procede de preparation

Legal Events

Date Code Title Description
MKEC Expiry (correction)
MKEX Expiry