DE2827168A1

DE2827168A1 - Suspension und verfahren zur herstellung

Info

Publication number: DE2827168A1
Application number: DE19782827168
Authority: DE
Inventors: Edgar Williams Sawyer
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: Floridin Co Berkeley Springs Wva Us
Priority date: 1977-06-27
Filing date: 1978-06-21
Publication date: 1979-01-04
Also published as: DE2827168C2; JPS5541718B2; JPS5411911A; FR2396070B1; US4147519A; BE868436A; FR2396070A1; CA1109261A; GB1579418A

Description

Die Priorität der Anmeldung Nr. 810 121 vom 27. Juni 1977 in den Vereinigten Staaten von Amerika wird beansprucht.

Die Erfindung betrifft eine Suspension von brennbaren Feststoffen in einer organischen Flüssigkeit und ein entsprechendes Herstellungsverfahren für die Suspension; sie betrifft insbesondere eine Kohlenstaubsuspension in Heizöl, die gegen Sedimentation durch Additive stabilisiert ist.

Die ständig steigenden Kosten von Heizöl als Energiequelle und die vorhergesagte Erschöpfung dieser Quelle legen den Verbrauch anderer fossiler Brennstoffe als Heizölersatz nahe. Der Überfluß an Kohle und ihre leichte Zugänglichkeit stellen geradezu eine Notwendigkeit dar, Heizöl wo immer auch möglich direkt durch Kohle zu ersetzen.

Eine Reihe von Faktoren haben den unmittelbaren Ersatz von Heizöl durch Kohle jedoch bisher behindert. Einer der Faktoren ist die Schwierigkeit des Transports von Kohle in großen Mengen vom Gewinnungsort zu dem Ort, an dem sie gebraucht wird. Ein

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weiterer wichtiger in Betracht zu ziehender Faktor ist die Auswirkung der Nebenprodukte der Kohleverbrennung auf die Umwelt. Das Problem des Kohletransports über große Strecken wird in der US-Patentanmeldung, Serial No. 595 471 vom 14. Juli 1975 behandelt. Darin wird die Ausbildung einer stabilen Suspension von fein verteiltem Kohlestaub in Wasser zum Zweck eines erfolgreichen Transports über lange Strecken in Rohrleitungen beschrieben. Ein dritter Faktor von wesentlicher Bedeutung ist die Notwendigkeit, eine Ölverbrennungsanlage in eine entsprechende Anlage zum Verbrennen von Kohle umzuwandeln.

Um die Auswirkung der Kohleverbrennung auf die Umwelt zu verringern, wird die Kohle nicht direkt als Ersatz von Heizöl als Energiequelle eingesetzt, sondern sie ersetzt nur teilweise das Heizöl und wird in Kombination mit diesem verbrannt. Der Zusatz von fein verteiltem Kohlestaub in einer brennbaren organischen Flüssigkeit ist aus der US-Patentschrift 1 390 228 vom 6. September 1921 bekannt. Diese Patentschrift beschreibt die Anwendung von nahezu 30 % fein pulverisiertem Kohlestaub als Zusatz zu Heizöl und lehrt den Zusatz von Fett auf der Basis von Kalk-Harz als Mittel zur Suspendierung des fein verteilten Kohlestaubs in dem öl. Um die Mischung aus Kohlestaub und Heizöl in Rohrleitungen über lange Strecken zu transportieren, wird mechanische Leistung verbraucht, um die Kohlestaubaufschlämmung in der Rohrleitung weiterzubewegen, und diese muß in bestimmten Abständen angewendet werden, damit die Aufschlämmung in Bewegung bleibt bis zum Bestimmungsort.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine stabile, wirtschaftliche Aufschlämmung von Kohlestaub in Heizöl anzugeben, die optimale rheologische Eigenschaften besitzt, so daß man eine stabile Suspension erhält, die gleichzeitig leicht abzupumpen und leicht zu verbrennen ist.

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Die Aufgabe wird durch'die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Durch die Erfindung wird somit eine wirtschaftlich herstellbare Suspension aus Kohlestaub und Heizöl geschaffen, die pseudoplastische Fließeigenschaften zeigt. Die Suspension besitzt gute Stabilität bei niedrigen Scherraten und gute Abpumpbarkeit und gute Sprühbarkeit bei höheren Scherraten. Der Zusatz niedriger Konzentrationen einer Mischung aus gelbildendem Ton und einem Oberflächenbehandlungsmittel zu der Kohle-Heizöl-Suspension ergibt stabile Suspensionen, die über längere Zeiten ohne Absetzen gelagert werden können und doch über große Strecken leicht mit Hilfe von Pumpen weiterbefördert werden können, ohne daß eine besonders hohe Leistung erforderlich ist und ohne daß die Eigenschaften bezüglich einer stabilen Suspension verlorengehen. Ferner können sie durch eine Brennerdüse mit Leichtigkeit während des VerbrennungsVorgangs versprüht werden, so daß auf leichtere Brenner umgestellt werden kann.

Obgleich eine Vielfalt von Mitteln vorgeschlagen wurde, mit deren Hilfe fein pulverisierter Kohlestaub in unterschiedlichen Sorten von Heizöl suspendiert werden kann, erwiesen sich die vorhandenen Suspensionen aufgrund der unterschiedlichen und strengen Anforderungen bezüglich der Lagerung, des Abpumpens und des Versprühens der Suspensionen bisher als kommerziell unbrauchbar. Eindicker., die dem Heizöl zugesetzt wurden, um die Kohlenstaubteilchen in Suspension zu halten, vertrugen sich nicht mit den Fließeigenschaften der Kohlestaub-Heizöl-Mischung und verhinderten einen Transport der Suspension durch Rohrleitungen sowie ein Versprühen derselben zu feinen, gut brennenden Tröpfchen in der Zerstäubungskammer.

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Die vorliegende Erfindung dagegen erfüllt die Forderung, daß Kohlestaubteilchen in Suspension bleiben, ohne daß es zu einer Absetzung derselben und zu einer Verstopfung der Rohrleitungen kommt, zwar über einen längeren Zeitraum hinweg, und daß die Suspension außerdem gute Fließeigenschaften besitzt, die das Abpumpen und Versprühen erleichtern. Die Kohlestaubsuspensionen nach der genannten US-Patentanmeldung stellen Suspensionen in Wasser dar, die über einen längeren Zeitraum stabil sind und die leicht über lange Strecken gepumpt werden können. Die Kohlestaub-Wasser-Suspensionen mit sorgfältig geregelten Mengen an gelbildendem Ton zeigen pseudoplastische Fließeigenschaften. Im Ruhezustand haben die Suspensionen eine beachtliche Gelstruktur. Bei niedrigen Scherraten zeigen die Suspensionen hohe Viskosität und sind sehr stabil, so daß, wenn sie nicht abgepumpt werden, z. B., wenn sie in den Rohrleitungen stehen oder in Tankwagen transportiert werden, die Kohlestaubteüchen in Suspension bleiben. Bei höheren Scherraten, wie sie z. B. während des Transports, Mischens, Pumpens und Versprühens auftreten, zeigen die Suspensionen niedrige Viskosität. Um die in Zusammenhang mit fein pulverisiertem Kohlestaub in organischen Systemen auftretenden Probleme zu lösen, wurde herausgefunden, daß das Einarbeiten von geringen Mengen gelbildenden Tons und eines Oberflächenbehandlungsmittels dazu führte, daß die Kohlestaub-Heizöl-Suspensionen pseudoplastische Eigenschaften aufweisen. Um eine stabile, homogen gelierte Dispersion von Kohlestaubteilchen in Öl zu bilden, wurden Mischungen aus gelbildenden Tonen und unterschiedlichen Oberflächenbehandlungsmitteln untersucht, um Systeme zu finden, in denen sowohl die Kohle als auch der Ton bei nachfolgender Ausflockung in dem öl dispergiert werden können.

In den folgenden Beispielen wurde Bitumenkohle mit einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 40 % und einem Aschegehalt von 7 % in einer Raymond-KugelmühIe so gemahlen, daß 88 % der Teil-

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chen unter 0,074 mm lagen. Mobil-Heizöl Nr. 2 wurde als organische Flüssigkeit verwendet, und MIN-U-GEL 200, ein colloidales Attapulgit-Produkt der Pennsylvania Glass Sand Corporation, diente als Ton. Zur Bestimmung der rheologischen Eigenschaften der Suspensionen wurde die Viskosität in einem Brookfield-Viskometer bei zwei verschiedenen Geschwindigkeiten gemessen. Eine Viskosimeter-Geschwindigkeit von 10 Umdrehungen pro Minute wurde zur Bestimmung der Viskosität der Suspension bei niedrigen Scherraten gewählt. Das Viskosimeter wurde auch bei 100 Umdrehungen pro Minute zur Anzeige der Fließeigenschaften bei höheren Scherraten abgelesen. Die Viskositätswerte der Suspension bei 10 Umdrehungen pro Minute ergaben eine gute Anzeige für die Stabilität der Suspension gegen Absetzen. Die Viskositätswerte bei 100 Umdrehungen pro Minute geben einen Hinweis auf die Pumpbarkeit und die Sprühbarkeit. Ein guter Hinweis auf die gewünschten rheologischen Eigenschaften der Suspensionen ist das "thixotrope Verhältnis", das definiert ist durch das Verhältnis der Ablesung in cP (c.p.s.) bei 10 Umdrehungen pro Minute zu der Ablesung bei 100 Umdrehungen pro Minute. Der Tiefstwert der Viskosität bei 10 Umdrehungen pro Minute liegt bei 1500 cP mit einem thixotropen Verhältnis von ca. 2:1 für gute Fließeigenschaften ohne Absetzen. Die Beobachtung der Absetzung läßt sich am besten visuell durchführen, da die Gelstärke und der das Zusammenbacken verhindernde Effekt des zugesetzten Tons den Grad des Zusammenbackens bestimmt, der beobachtet werden kann, wenn die Suspensionen eine bestimmte Zeit ohne Durchmischen stehengelassen werden.

Die Suspensionen werden auf zwei verschiedene Weisen hergestellt. Das erste Verfahren besteht in der Herstellung einer Gelvorstufe, bei der der Ton und das Oberflächenbehandlungsmittel zuerst in hoher Konzentration im Öl geliert werden und dann zur Herstellung der endgültigen Zusammensetzung in weiteres Öl und die

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Kohle eingerührt werden. Das zweite Verfahren/ die direkte Herstellung, besteht in der Zusammengabe von Öl, Oberflächenbehandlungsmittel, Ton und Kohle unter Rühren in einem Schnellaufmischer. Bei allen geprüften Beispielen ergab die Methode der Gelvorstufe höhere Viskosität in der endgültigen Mischung in Abhängigkeit von der Menge an Ton und Oberflächenbehandlungsmittel, um die Stabilität der Suspensionen über einen längeren Zeitraum hinweg zu bestimmen, wurden die Ablesungen der Viskositätswerte zunächst nach 2 4 Stunden und dann am Ende einer Woche vorgenommen. Die Suspensionen wurden in Behältern gelagert und visuell nach längeren Zeitabschnitten untersucht.

Gelvorstufensuspensionen

In den folgenden zwei Beispielen sind die drei Gelvorstufen wie folgt zusammengesetzt:

	352	g	Gewichtsprozent
öl	8	g	88
Oberflächenbehandlungsmittel	40	_2	2
Ton	400	g	10
Gesamt		100

Die Tonkonzentration~Tfür die Gelvorstufe wurde auf 10 Gewichtsprozent der Gesamtmenge festgelegt und das Verhältnis von Ton zu Oberflächenbehandlungsmittel auf 5:1 fixiert. Als Oberflächenbehandlungsmittel wurden die nachstehend angeführten Substanzen verwendet:

Varine 0 (Northern Petrochemical Company). Dieses Oberflächenbehandlungsini ttel ist ein Reaktionsprodukt aus Öl- · säure und Amino-Äthyläthanolamin. Es wird zu den Imidazolinen gezählt.

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Monazolin T (Mona Industries Inc.) Dieses Oberflächenbehandlungsmittel ist ein Reaktionsprodukt aus Tallöl-Fettsäure und Aminoäthyläthanolamin und ebenfalls zu den Imidazolinen zu zählen.

Tergitol NPX (Union Carbide Corporation). Dieses Oberflächenbehandlungsmittel besteht aus Dodecylphenol, das mit 8 bis 9 Mol Äthylenoxid kondensiert ist.

Die beiden ersten Substanzen sind cationische Mittel, während das Tergitol NPX ein nichtionischer Stoff ist. Zur Bestimmung der Eigenschaften der nachstehenden Suspensionen wurden visuelle Beobachtungen zusammen mit der Bestimmung der Viskosität mittels des Brookfild-Viskosimeters durchgeführt. Die Gelvorstufen, die auf den zuvor gegebenen Zusammensetzungen basierten, sind mit A, B und C bezeichnet entsprechend dem bei der Ausbildung der Gel'vorstufe verwendeten Oberflächenbehandlungsmittel. Dabei bedeuten: A - Monazolin T, B = Tergitol NPX und C = Varine 0.

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Beispiel I

Kontrolle

O O €0

250 g

Kohlestaub 25Og

Gelvorstufe -

Gesamt 500 g

Ton 0

Oberflächenbehandlungsmittel 0 Ton/Oberflächenbehandlungsmittel - -

dünn, setzt sich schnell ab

500 g

O O

Ansatz 1

Gelvorstufe' B (60' %)

Gew.%

10Og 20

g 60

g ' 20

g

5/1
zu dick

2,0

0,4

Ansatz 2

Gelvorstufe B (50 %)

Gew.%

200 g 40

250 g 50

10

5 g 1,0

1 g 0,2

5/1

dünn

+ Wenn Gelvorstufen verwendet wurden, wurde zusätzlich öl zu den Gelvorstufen hinzugefügt. Bei Ansatz 1 betrug die Gesamtölmenge 31,6 %, bei Ansatz 2 48,8 %.

Auswertung

Viskosität cP 10/100 U/min

Beginn

24 Stunden

1 Woche

schwerer Schlamm

abgesetzt zu hartem Kuchen

4000/1080

schwerer Schlanm

abgesetzt zu hartem Kuchen 1000/180

900/140
kein Sediment, 10 % SN

200/108
kein Sediment, 20 % SN

+SN = klare, überstehende Flüssigkeit

H	N3
S! ■	OD
	K)
§
< (D	σ>
f-i	OE)
I
cn

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Die Ansätze 1 und 2 aus. Beispiel 1 zeigen an, daß die Kohlestaubkonzentration von 60 % mit einem Zusatz von 2 % Ton zu einer Suspension führt, die zum Abpumpen zu dick ist. Der Ansatz aus Beispiel 1 besitzt eine Kohlestaubkonzentration von 50 % und eine Tonkonzentration von 1 % und führt zu einer Suspension, die ziemlich dünn war und deren Viskosität, obgleich sie zu Beginn schon niedrig war, nach einer Woche noch weiter merklich abnahm unter Bildung von 20 % klarer, überstehender Flüssigkeit. Die folgenden Ansätze wurden mit drei Oberflächenbehandlungsmitteln vorgenommen, um Ergebnisse bei dazwischenliegenden Kohlestaubkonzentrationen zu erhalten.

	Beispiel	7200/870	2	150 g 75 g 275 g	30 15 55	Ansatz 5 Gelvorstufe C (	3ew.
	Ansatz 3 Gelvorstufe A ι	7600/900 kein Sediment wenig SN		500 g		150 g 75 g 275 g	30 15 55
Öl Gelvorstufe Kohlestaub	150 g 75 g 275 g	Ansatz 4 Gew.% Gelvorstufe B Gew.%	7,5 g 1,5 1,5 g 0,3 5/1	500 g
Gesamt	500 g	30 15 55		7,5 g 1,5 g 5/1	1,5 0,3
Ton 7,5 g Oberflächenbehand lungsmittel 1,5 g Ton/Oberflächenbe handlungsmittel 5/1		12.000/1560
Brookfield-Viskosität cP	1,5 0,3	12.200/1540 kein Sediment wenig SN⁺	6400/1560
Beginn 10/100 U/min				5000/880 kein Sediment 3 % SN⁺
24 Stunden 10/100 U/min

1 Woche 8400/1010

kein Sediment 1 % SN⁺

+SN = klare, überstehende Flüssigkeit

11,700/1580 kein Sediment 2 % SN⁺

4200/800 wenig Schlamm 5 % SN⁺

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/I ff

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Die Ansätze 3, 4 und 5 .in Beispiel 2 besitzen eine Kohlestaubkonzentration von 55 % und eine Konzentration an zugesetztem Ton von 1,5 %; sie besitzen gute rheologische Eigenschaften bei allen drei geprüften Gelvorstufen.

Direkte Zusammensetzung

Die folgenden Beispiele wurden durch unmittelbares Zusammengeben von Öl, Kohlestaub, Ton und Oberflächenbehandlungsmittel ohne Gelvorstufe hergestellt. Die rheologischen Eigenschaften wurden mit Hilfe eines Brookfield-Viskosimeters und visualler Beobachtungen wie in den obigen Beispielen bestimmt.

	Ansatz 6	g	Beispiel 3	Ansatz 7	g·	Gew.%	Ansatz	8	Gew.
	216	g	Gew.%	216		43,2	172,8	g	43,2
Öl	1,5		43,2	-	g	-	-		-
Varine 0	-		0,3	1,5		0,3	-		-
Monazoün T	-	g	-	-	g	-	1,2	g	0,3
Tergitol NPX	7,5	g	-	7,5	g	1,5	6,0	g	1,5
Ton	275	g	1,5	275	g	55,0	220	g	55,0
Kchlestaub	500		55,0	500			500	g
Gesamt	5/1		5/1			5/1
Ton/Oberflächenbe handlungsmittel

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Beispiel 3 (Fortsetzung)

Brookfield-Viskositätät cP	Ansatz 6	Ansatz 7	Ansatz 8	1060/300 kein Sediment 5 % SN
	600/180 dünn		1250/275 2200/460 dünn mittlere Viskosität	1150/330 j wenig Sediment 10 % SN⁺
Beginn 10/100 U/min	700/316 kein Sediment 10 % SN⁺	800/275 kein Sediment 5 % SN⁺
24 Stunden 10/100 U/min	800/220 . wenig Schlamm 20 % SN⁺	1200/305 ν wenig Sediumerrc 1Ö % SN
1 Woche 10/100 U/min

+SN = klare, überstehende Flüssigkeit / = leicht erneut in dispergierten Zustand zu bringen

Beispiel 3 zeigt, daß die Suspensionen zu dünn waren, um eine gute Stabilität über die Testzeit von einer Woche zu gewährleisten. Das wird deutlich durch das Auftreten einer geringen Schlamm- und Sedimentbildung in den Ansätzen 6, 7 und 8 nach einer Woche. Es muß jedoch gesagt werden, daß, obwohl etwas Kohlestaub sich nach einer Lagerzeit von einer Woche abgesetzt hat, dieser leicht wieder zu dispergieren war und keinen harten Kuchen darstellte.

Die zwei folgenden Beispiele zeigen den Effekt von veränderten Tonprozenten, Ton/Oberflächenbehandlungsmittel-Verhältnissen und Prozenten an Kohlestaub auf die rheologischen Eigenschaften der resultierenden Suspensionen.

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Beispiel

Cberflächenbehand- Ansatz 9 Ansatz 10

lungsmittel Mcnazolin T Gew.% Monazolin T Gew.'

Oberflächenbeharri-

lungsmittel

Kchlestaub

Gesamt

Ton/Oberflächenbehandlungsmittel

212,5 g 42,5

2,5 g

10,0 g

275,0 g

500,0 g

4/1

Brookfield-Viskosität cP

Beginn
10/100 U/min

24 Stunden'
10/100 U/min

0,5 2,0

55,0

1500/360 dünn

1500/440 5 % SN⁺ kein Sediment 187,5 g 37,5

2,5 g

10,0 g

300,0 g

500,0 g

4/1 0,5

2,0

60,0

10.200/2500
dick'

12.400/2880
% SN⁺
kein Sediment

Ansatz 11
Ttergitol NPX Gew.%

190,6 g 38,12

1,9 g 0,38 7,5 g 1,5

300,0 g 6O,O

500,0 g

4/1

11.600/3480 dick

8800/2840
2 % SN⁺
kein Sediment

Beispiel

Ansatz 12 Ansatz Tergitol Mcnazo-

NPX Gew.% lin T Gew.% Ansatz 14 Ansatz 15
Ttergitol Mcnazo-NPX Gew.% lin T Gew.%

Öl 190 g
Oberflächenbehandlungsmittel 2,5 g 0,5 Ton 7,5 g 1,5 Kchlestaub 300 g 60,0

500 g

Ton/Oberflächenbehandlungsmittel 3/1

Brockf ield-Viskosität cP

38,0 190 g 38,0 216,25 g 43,25 216,25 g 43,25

2,5 g 0,5 7,5 g 1,5

300 g 60,0

500 g

3/1 1,25 g 0,25 1,25 g 0,25 7,5 g 1,5 7,5 g 1,5 g 55,0 275 g 55,0

+SN = klare, überstehende Flüssigkeit 500
6/1

Beginn 10800/3720 4800/1200 4800/920 2400/520

10/100 U/min dick mitteldünn dünn dünn

24 Stunden 12400/^4000 7600/1880 2200/600 1800/520

10/100 U/min Spuren SN⁺ 1 % SN⁺ 5 % SN⁺ 5 % SN⁺ Gel

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Aufschlämmungen aus Kohlestaub und Heizöl mit guten rheologischen Eigenschaften über einen ausgedehnten Zeitraum lassen sich durch entsprechende Auswahl an Gesamtfeststoffen, Menge an Ton, Art des Oberflächenbehandlungsmittels und Verhältnis von Ton zu Oberflächenbehandlungsmittel erhalten. Das Verfahren mit der Gelvorstufe, bei dem der Ton und das Oberflächenbehandlungsmittel bei hoher Konzentration in Öl geliert und dann in weiteres Öl und die Kohle eingerührt werden, liefert höhere Viskosität in der Endmischung bei gleicher Menge an Kohle und Oberflächenbehandlungsmittel gegenüber dem Verfahren, bei dem Ton und Oberflächenbehandlungsmittel direkt der Kohle und dem Öl ohne eine Gelvorstufe zugefügt werden. Die für die geprüften Beispiele bei den niedrigen Scherraten gemessenen hohen Viskositäten beweisen, daß stabile Suspensionen aus Kohlestaub in Heizöl über längere Zeiträume hinweg erreicht werden können. Die verhältnismäßig niedrigen Viskositäten der Kohlestaub-Heizöl-Suspensionen nach der Erfindung bei höheren Scherraten sind ein guter Nachweis dafür, daß die gleichen Suspensionen leicht durch Pumpen befördert werden können und leicht sprühbar sind bei höheren Scherbedingungen, die bei diesen Vorgängen auftreten.

Obwohl die Erfindung darauf abzielt, stabile Suspensionen von Kohlestaub in organischen Flüssigkeiten zum Zwecke der Herstellung einer brauchbaren Brennmischung aus Kohle in Öl herzustellen, die stabil ist und gute Abpumpeigenschaften besitzt, so ist das nur ein Beispiel dafür. Die Erfindung findet leicht Anwendung bei anderen brennbaren Feststoffpulvern. Andere wirtschaftlich günstige und zugängliche gepulverte brennbare Feststoffe sind Koks, Gilsonit-Asphalt, Braunkohle, Fettkohle und andere halbfossile Materialien. Geeignete brennbare Flüssigkeiten reichen von Ligroin und Kerosen bis hin zu Flüssigkeiten des Destillationssumpfes (liquid still bottoms), wobei klar ist,

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daß es nötig ist, die Menge an verwendetem Ton und das Verhältnis von Ton zu Oberflächenbehandlungsmittel festzulegen.

Die Verwendung von Kohlestaubsuspensionen zwischen 50 und 60 Gewichtsprozent beruht auf idealen Verbrennungsbedingungen. Da der BTÜ-Wirkungsgrad für handelsübliches Heizöl ca. den doppelten Wert des äquivalenten Gewichts der Kohle hat, würde ein 50%iger Zusatz an Kohlestaub zu ca. 75 % des Wirkungsgrads für ein entsprechendes Gewicht an Heizöl allein führen. Da die Suspension aus Kohlestaub und Heizöl eine Flamme erzeugt, deren Eigenschaften zwischen denen einer Flamme aus Heizöl oder Kohle allein liegen, lassen sich die resultierenden Eigenschaften leicht durch Veränderung der Konzentration von Kohlestaub in der Kohlestaub-Heizöl-Suspension steuern. Damit die Suspension sich zur Anwendung in den meisten handelsüblichen Brennern gut eignet, sollte der Anteil an Kohlestaub zwischen 35 und 70 Gewichtsprozent und die entsprechenden Anteile an Heizöl zwischen 56 und 28 Gewichtsprozent liegen. Um Suspensionen mit entsprechend langer thermischer Stabilität von Kohlestaub in Heizöl herzustellen, muß die Menge an zugesetztem Oberflächenbehandlungsmittel zusammen mit der Menge an Ton entsprechend eingestellt werden. Für Kohlestaub zwischen 35 und 70 Gewichtsprozent sollte die Tonkonzentration zwischen 0,5 und 3 Gewichtsprozent liegen, je nach der Menge an/suspendierter Kohle. Die Konzentration des Oberflächenbehandlungsmittels sollte in Abhängigkeit von der zwischen 35 und 70 Gewichtsprozent schwankenden Kohlemenge zwischen 0,1 und 1 Gewichtsprozent variieren. Das Verhältnis von Ton zu Oberflächenbehandlungsmittel bei den vorgeschlagenen Bereichen sollte zwischen 3:1 und 7:1 liegen, je nachdem, welche Menge an Kohlestaub innerhalb eines gewissen Bereichs suspendiert ist,und entsprechend der Menge des natürlich vorkommenden Tons in dem Kohlestaub.

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Claims

P atentansprüche

i1) Suspension eines brennbaren Feststoffes in einer organischen Flüssigkeit, wobei bei niedriger Scherkraft die Viskosität verhältnismäßig hoch und bei hoher Scherkraft verhältnismäßig niedrig ist, gekennzeichnet durch:

35 bis 70 Gewichtsprozent an brennbarem teilchenförmigem Feststoff,

28 bis 56 Gewichtsprozent an organischer Flüssigkeit,

0,5 bis 3 Gewichtsprozent an gelbildendem Ton, der die organische Flüssigkeit in den Gelzustand versetzt und

0,1 bis 1 Gewichtsprozent an organischem Oberflächenbehandlungsmittel, das den brennbaren Feststoff und den Ton in der Suspension dispergiert.

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2. Suspension nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der brennbare Feststoff Koks, Kohle und Asphalt ist.

3. Suspension nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Kohle um Holzkohle, Bitumen, Anthrazit
oder Fettkohle handelt.

4. Suspension nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle Kohlenstaub von einer Teilchengröße zwischen
0,074 und 0,15 mm enthält.

5. Suspension nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle einen flüchtigen Anteil von 40 % und einen
Aschengehalt von 7 % enthält.

6. Suspension nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß 88 % des Kohlenstaubs feiner ist als 0,074 mm.

7. Suspension nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Flüssigkeit Heizöl, Ligroin oder Kerosen ist.

8. Suspension nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächenbehandlungsmittel cationischer Natur ist.-

9. Suspension nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächenbehandlungsmittel durch Reaktion einer Fettsäure mit Amxnoäthyläthanolamin hergestellt ist.

10. Suspension nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure Oleinsäure oder eine der Tallöl-Fettsäuren ist.

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11. Suspension nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächenbehandlungsmittel nichtionischer Natur ist.

12. Suspension nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächenbehandlungsmittel durch Reaktion von Dodecylphenol mit Äthylenoxid gebildet ist.

13. Verfahren zur Herstellung einer Suspension nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

Ausbildung einer Gelvorstufe durch Einbringen von bis zu 10 Gewichtsprozent an gelbildendem Ton und Oberflächenbehandlungsmittel in die organische Flüssigkeit und

Zugabe der Gelvorstufe zu der Kohle und der Flüssigkeit zur Suspensionsbildung.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Kohlenstaub in der Suspension zwischen 35 und 70 Gewichtsprozent liegt.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an organischer Flüssigkeit in der Suspension ■ zwischen 28 und 5 6 Gewichtsprozent liegt.

16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß

der Gehalt an Oberflächenbehandlungsmittel in der Suspension zwischen 0,1 und 1 Gewichtsprozent liegt.

17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Ton in der Suspension zwischen 0,5 und

3 Gewichtsprozent liegt.

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18. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anteil an organischer Flüssigkeit in der Gelvorstufe 88 Gewxchtsprozent beträgt.

19. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Ton zu Oberflächenbehandlungsmittel in der Gelvorstufe zwischen 3:1 bis 7:1 liegt.

20. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächenbehandlungsmittel ein Imidazolin ist.

21. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ton Attapulgit, Bentonit oder Sepiolit ist.

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