DE2933760A1 - QUASI LIQUID FUEL ON A CARBON DUST BASE - Google Patents

QUASI LIQUID FUEL ON A CARBON DUST BASE

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Description

Quasi-flüssiger Brennstoff Quasi-liquid fuel

auf Kohlenstaub-Basis. based on coal dust.

Die unter dem Sammel-Begriff "flüssige Brennstoffe" üblicherweise aufgeführten schweren und leichten Öle, Benzin, Benzol, Methanol, Toluol, Spiritus u.a. sind - abgesehen von eventuellen Verunreinigungen - in inrei chemisch-physikalischen Zustand echte Flüssigkeiten. Neben einem möglichst nonen ieizwert ist der flüssige Zustand vielfach erwünscht für Lagerung und Transport sowie fiir die Zuleitung zu brennern und für das Brenn-Verfahren selbst, beispielsweise mittels Spritz-Düsen.The common under the collective term "liquid fuels" listed heavy and light oils, gasoline, benzene, methanol, toluene, alcohol among other things - apart from possible impurities - in one chemical-physical State real fluids. In addition to the best possible value, the liquid State often desired for storage and transport as well as for the supply line burners and for the burning process itself, for example by means of spray nozzles.

Für bestimmte Aufgaben bzw. Verbrennungsprozesse werden auch Mischungen derartiger Brennstoffe verwendet und u.U. werden fiir gewisse Effekte feinverteil andere Stoffe beigemischt. Eine dauerhaft homogene Mischung ist jedoch gelegentlich schwierig zu erreichen insbesondere bei relativ dünnflüssigen Mischungen.Mixtures are also used for certain tasks or combustion processes Such fuels are used and, under certain circumstances, are finely divided for certain effects other substances mixed in. However, a permanently homogeneous mixture is occasional difficult to achieve, especially with relatively thin mixtures.

Verhältnismäßig einfach ist es lediglich bei zäh-flüssigen Schwer-Ölen und Teeren, worin die hohe innere Reibung und Adhösion eine Entmischung verhindern kann.It is only relatively easy with viscous heavy oils and tars, in which the high internal friction and adhesion prevent segregation can.

Die am meisten verwendeten flüssigen Brennstoffe werden nach verschiedenen Aufbereitungs- und Trennprozessen aus Erdöl gewonnen.The most widely used liquid fuels are classified according to various Preparation and separation processes obtained from crude oil.

Die beschränkten Vorräte von Erdöl haben bereits zu Engpässen in der Versorgung fiir industriellen und privaten Verbrauch geführt, so daß für die Zukunft ernste Energie-Krieen befürchtet werden.-Die Erfindung beschreitat einen brennstoff mit flüssigkeits-ähnlichen Eigenschaften, wesnalb er als quasi-flüssig bezeichnet wird.The limited supplies of petroleum have already created shortages in the country Supply for industrial and private consumption led so that for the future Serious energy wars are feared.-The invention is based on a fuel with liquid-like properties, which is why it is called quasi-liquid will.

Außerdem wird als Haupt-Bestandteil Kohlen-Staub verwendet, da dieses Material mit hohem Heizwert in nahezu unbeschränkter Menge und kosten-günstig verfügbar ist.In addition, coal dust is used as the main ingredient because it is Material with a high calorific value is available in almost unlimited quantities and at low cost is.

Der quasi-flüssige brennstoff besteht im Prinzip aus feinkörnigem Kohlen-Staub, der zweckmäßigerweise in der Aufgabereitung von unerwünschten Beimengungen bzw. Ballast-Stoffen gereinigt wurde, und einer Misch- bzw. Träger-Flüssigkeit, mit der er homogen vermischt ist.The quasi-liquid fuel basically consists of fine-grained fuel Coal dust, which is useful in the preparation of unwanted additions or ballast material has been cleaned, and a mixed or carrier liquid, with which it is mixed homogeneously.

Da die Mischung für viele Anwendungen nicht teigig-zäh, sondern relativ flüssig sein soll, sind besondere @aßnahmen erforderlich, um auch im Ruhezustand die Homogenität zu bewahren bzw. ein Entmischen zu verhindern. Die Eisch-Flüssigkeit wird derart speziell ausgewöhlt bzw. angepasst, daß sich darin die Partikel des jeweils verwendeten Kohlen-Staubes in einem hydrostatischen Schwebezustand befinden. Dies wird erfindungsgemäß dadurcn erreicnt, daß die Misch-Flüssigkeit die gleiche Dichte hat wie der zugemischte Kohlenstaub oder eine sehr ahnliche, wobei gewisse Unterschiede oei etwas teigigen Mischungen zulässig sind. Die Misch-Flüssigkeit darf weiterhin die Verbrennung nicht oder nur wenig behindern bzw.Because the mixture is not doughy and tough for many applications, but rather relative is supposed to be fluid, special @measures are required in order to be able to do so even in the idle state to maintain homogeneity or to prevent segregation. The Eisch liquid is specially selected or adapted in such a way that the particles of the each coal dust used are in a hydrostatic state of suspension. According to the invention, this is achieved by the fact that the mixed liquid is the same Density has like the mixed coal dust or a very similar one, whereby certain Differences o with slightly doughy mixtures are permissible. The mixed liquid must not or only slightly hinder the combustion or

sollte nach Möglichkeit die Verbrennung födern. Sie kann aus mehreren Komponenten zusammengesetzt sein.should encourage combustion if possible. You can choose from several Components to be assembled.

Günstige Ergebhlise wurden mit einigen Salz-Lösungen in Wasser erzielt, beispielsweise mit NaNO3 , Ca (NO3)2 , KCO3 , NaCl oder auch von wässrigen Lösungen bzw. Laugen der Verbindungen NaOH und KOH. Gut geeignet, speziell auch mit unterstützenden Brenn-Eigenschaften, sind weiternin Zucker-Lösungen, vorzugsweise wässrige Lösungen von Rüben- oder Rohr-Zucker, wobei auch Verfügbarkeit und Kosten vorteilhaft sind. Entsprechendes gilt beispielsweise auch für das bereits genannte Natriumnitrat Na NO3.Favorable results were obtained with some salt solutions in water, for example with NaNO3, Ca (NO3) 2, KCO3, NaCl or also from aqueous solutions or alkalis of the compounds NaOH and KOH. Well suited, especially with supportive ones Burning properties are also sugar solutions, preferably aqueous solutions of beet or cane sugar, whereby availability and costs are also advantageous. The same applies, for example, to the sodium nitrate Na mentioned above NO3.

Ein Schwebezustand von sehr feinkörnigen Kohle-Partikeln kann auch in einer Flüssigkeit voll etwas kleinerer Dichte, beispielsweise Wasser,erreicht werden, wenn besondere physikalische Effekte, wie Gar-Adsorption an den Partikeln oder elektrostatische erscheinungen mit Veränderung der Oberflächen-Spannungen die Partikel in der betreffenden Flüssigkeit quasi-leichter machen bzw. die Diciite scileinoar verringern, wie Versuche gezeigt haben.A suspension state of very fine-grained coal particles can also in a liquid full of slightly lower density, such as water when special physical effects, such as cooking adsorption on the particles or electrostatic phenomena with changes in surface tension Make particles in the liquid in question quasi-lighter or the diciite reduce scileinoar, as tests have shown.

geeignet als Misch- oder träger-Flüssigkeit sind auch einige organische Verbindungen bzw. Lösungen mit Dichten, die den Kohle-Partikeln entsprechen; doch sind nierbei gelegentlich die Kosten ein Problem.Some organic liquids are also suitable as mixed or carrier liquids Compounds or solutions with densities that correspond to the carbon particles; but Costs are occasionally a problem.

Wesentlich für die Erhaltung des Schwebezustandes in der Flüssigkeit. ist, abgesehen von der Dichte der kontakten Masse, auch die Struktur der Kolil e-Partikel und die Oberflächen-Beschaffenheit.Essential for maintaining the suspension in the liquid. is, apart from the density of the contact mass, also the structure of the Kolil e-particles and the surface texture.

So kann beispielsweise für bestimmte Mischungen oder Anwendungen das poröse Korn von Koks-Kohle vorteilhaft sein.For example, for certain mixtures or applications, the porous grain of coke-coal may be beneficial.

Zur Verbesserung der Zünd- und Brenn-Eigenschaften gewisser Kohle-Flüssigkeits-Eischu@@en kann es vorteilhaft bzw. auch notwendig sein, zusätzlich leicht entzändliche Stoffe in flässiger oder fester Form feinverteilt seizumischen als Zünd- und Brennhilfe, wobei ein relativ kleiner Anteil ausreienen sollte.To improve the ignition and burning properties to a certain extent Coal-Liquid-Egg @@ en it may be advantageous or even necessary to additionally use easily flammable substances in liquid or solid form, finely divided as an ignition and burning aid, whereby a relatively small proportion should be sufficient.

Prinzipiell gut geeignet wegen der guten Zünd- und Brenn-Eigenschaften wären hierführ Leicht-@le, wie beispielsweise Heiz-@l oder Diesel-@l, oder nach auch leichte flüssige Brennstoffe, wie Benzin, Benzol, Methanol,oder Toluol, Xylol, Spirizus, oder auch Stoffe wie Naphtalin, Tetra@@@.In principle well suited because of the good ignition and burning properties would be light @ oil, such as heating @ oil or diesel @ oil, or after also light liquid fuels such as gasoline, benzene, methanol, or toluene, xylene, Spirizus, or substances such as naphthalene, Tetra @@@.

@@@@@ jedoch vernindert werden, daß diese Zusatz-Stoffe in der Flüssigkeit bzw. Mischungs konglomerieren, steziel@ auch mit den Kohle-Partikeln, und dadurch kleine oder größere Klumpen bilden.@@@@@, however, the fact that these additives in the liquid are reduced conglomerate or mixture conglomerate, steziel @ also with the coal particles, and thereby form small or larger lumps.

Eine wesentliche @a@nahme ist daher, daß die Zusatz-Flüssigkeiten, insbesondere die Ole, als feinverteilte Emulsion in die Flüssigkeit gebracht nzw. dort erhalten werden.An essential assumption is therefore that the additional liquids, in particular the oils, brought into the liquid as a finely divided emulsion nzw. be obtained there.

Zur Erzeugung und Stabilisierung der Emulsion bzw. Dispersion werden, abgesenen von aer nechanischen Aufbereitung etwa durch Verwirbeln, sog. Emulgatoren als weitere chemische Additive verwendet, die speziell der Eisch-Flüssigkeit und den Zusatz-Stoff fiir Zind-Hilfe anzupassen sind.To generate and stabilize the emulsion or dispersion, removed from aer mechanical processing, for example by swirling, so-called emulsifiers used as further chemical additives, specifically the Eisch liquid and the additional substance for Zind-Hilfe are to be adapted.

Derartige Emulgatoren werden üblicherweise unterteilt in Naturstoff-Emulgatoren, wozu seifen-ähnliche Verbindungen gehören, Schleime und Polysaccharide, Cellulosederivate und deren Abbauprodukte oder hochmolekulare Alkohole und gewisse iiarze, sowie synthetische Emulgatoren mit der Gruppen-Unterteilung anionaktive Verbindungen, kationaktive Verbindungen, ampholytische Verbindungen und nichtionogene Verbindungen.Such emulsifiers are usually divided into natural product emulsifiers, which includes soap-like compounds, mucilages and polysaccharides, cellulose derivatives and their degradation products or high molecular weight alcohols and certain iiarze, as well as synthetic ones Emulsifiers with the group subdivision anion-active compounds, cation-active Compounds, ampholytic compounds and nonionic compounds.

Auch derartige Emulgatoren sind zweckmäßigerweise derart auszuwählen, daß sie nicht nur stabile dispergierende bzw. emulgierende Wirkungen haben sondern auch vereträglich sind mit dem Zünd- und Verbrennunge-Prozeß der Gesamt-Mischung. Die relativ kleinen Zugabe-Mengen erlauoen allerdings einen großen Spielraum in oder Auswahl.Such emulsifiers are also expediently selected in such a way that that they not only have stable dispersing or emulsifying effects but are also compatible with the ignition and combustion process of the overall mixture. The relatively small addition amounts, however, allow a lot of leeway in or selection.

Die erfindungsgemäß beschriebenen quasi-flüssigen Mischungen stellen einen neuartigen Typ von brennstoffen dar, der für gewisse Anwendungen, z.B. Brenner-Feuerungen für Heiz-Anlagen oder Gas-Turbinen, die dort bisher verwendeten Öle teilweise substituieren kann.The quasi-liquid mixtures described according to the invention represent represents a new type of fuel that is used for certain applications, e.g. burner furnaces for heating systems or gas turbines, which partially replace the oils previously used there can.

Claims (6)

Patentansprüche : 1) Quasi-flüssiger Brennstoff auf Kohlenstaub-@@@ dadurch gekennzeichnet, daß feinkörni er Ko@@@@@@, vor@@ zweise Steinkolen- oder Koksohlen-Staub, mit einer Flüssigkeit, bestehend aus einer oder mehreren Komponenten, Rotoren vermischt ist, wobei die Misch-Flüssigkeit gerart @@@@@@ffen ist, das sich auch bei r@nender Mischu@ die @@@@@-@@@@kel in einem @ydrostatischen Schwebezustand befinde@.Claims: 1) Quasi-liquid fuel on coal dust - @@@ characterized in that fine grain he Ko @@@@@@, before @@ zweise Steinkolen or Coke soles dust, with a liquid consisting of one or more components, Rotors is mixed, the mixed liquid is gerart @@@@@@ ffen, which is also with r @ nender Mischu @ the @@@@@ - @@@@ kel in a @hydrostatic state of suspension located @. 2) Quasi-flüssigerBrennstoff nach Anspruch 1, @@@@@@ @@-@@@rc@ gekennzeichnet, daß die @@@@@-@@@@@ zeit @@@@ @eione oder eine @enr @@@liche Dichte hat wie der @@@@@@isente Kohlenstaub.2) Quasi-liquid fuel according to claim 1, @@@@@@ @@ - @@@ rc @ marked, that the @@@@@ - @@@@@ zeit @@@@ @eione or @enr @@@ has a density like that @@@@@@ isente coal dust. 3) Quasi-flüssiger Brenstoff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Misch-flüssigkeit eine kleonere Dichte hat als der zugemischte Kohlenstaub, wie beirgie@@weise Wasser, aber derart beschaffen ist, das besondere physikalische Effekte, wie insbesondere Gas-adsorptien oder elektronische Aufladung, sehr feihkörnige Kohle-Partikel in der Flüssigkeit quasi-leichter nachen und im Schwebezustand halten.3) quasi-liquid fuel according to claim 1, characterized in that that the mixed liquid has a smaller density than the mixed coal dust, like beirgie @@ wise water, but is of such a nature, the special physical one Effects, such as gas adsorption or electronic charging in particular, are very fine-grained Coal particles in the liquid follow more easily and keep them in suspension. 4) Quasi-flüssiger Brenstoff nach anspruch 1) oder 2) dadurch gekennzeichnet, daß die Misch-Flüssigkeit ganz, teilweise oder aus Mischungen von, vorzugsweise wässrigen, Lösungen von Salzer besteht, vorzugsweise der chemischen Verbindungen NaNO3 , Ca (@O3)2 , K2CO3 , NCl , KCl , oder von Lösungen, vorzugsweise wässrigen, von Laugen, beispielsweise der chemischen Verbindungen NaOH und KOH.4) quasi-liquid fuel according to claim 1) or 2) characterized in that that the mixed liquid wholly, partially or from mixtures of, preferably aqueous, solutions of Salzer, preferably chemical compounds NaNO3, Ca (@ O3) 2, K2CO3, NCl, KCl, or from solutions, preferably aqueous, of alkalis, for example the chemical compounds NaOH and KOH. 5) Quasi-flüssiger Brenstoff nach Anspruch 1) oder 2) dadurch gekennzeichnet, daß die Misch-Flüssigkeit ganz oder teilweise aus Zucker-Lösungen besteht, vorzugsweise aus wässrigen Lösungen von Rüben- oder Rohr-Zucker.5) quasi-liquid fuel according to claim 1) or 2) characterized in that that the mixed liquid consists entirely or partially of sugar solutions, preferably from aqueous solutions of beet or cane sugar. 6) Quasi-flüssiger Brenstoff nach Anspruch 1) oder 2) dadurch gekennzeichnet, daß die Misch-Flüssigkeit ganz, teilweise oder aus Mischungen von organischen Flüssigkeit hoher Dichte, beispielsweise Glycerin, CS2. 6) quasi-liquid fuel according to claim 1) or 2), characterized in that the mixed liquid wholly, partially or from mixtures of organic liquid of high density, for example glycerol, CS2. @) Quasi-flüssiger Brennstoff nach Anbspruch 1) oder einem der folgenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung zusätzlich als @ünd- oder Brern-Hilfe leicht entzündliche und brennbare Flüssigkeiten oder Feststoffe feinwerteilt zugemischt werden.@) Quasi-liquid fuel according to Claim 1) or one of the following Claims, characterized in that the mixture is additionally used as an aid to or as a support Highly flammable and combustible liquids or solids mixed in finely will. @) Quasi-flüssiger Brennstoff nach Anspruch 7) dadurch gekennzeichnet, daß als Zünd- oder Brenn-Hilfe Leicht-Öl, beispielsweise Heizäl oder Diesel-Öl, oder leichte Brennstoffe, wie Benzin, Benzol, Methanol oder Spiritus oder Toluol, Xylol oder Naphtalin, Tetralin, zugemischt wird.@) Quasi-liquid fuel according to claim 7) characterized in that that as an ignition or combustion aid, light oil, for example heating oil or diesel oil, or light fuels such as gasoline, benzene, methanol or alcohol or toluene, Xylene or naphthalene, tetralin, is added. @) Quasi-flüssiger Brennstoff nach Anspruch 7) oder 8) dadurch gekennzeichnet, daß die als Zünd- und Brenn-Hilfe zugemischten Stoffe, insbesondere die @eicht-Öle sowie Benzin, Benzol, Methanol, als Emulsion in der Misch-Flüssigkeit bzw. in der Gesamt-Mischung fein verteilt sind.@) Quasi-liquid fuel according to claim 7) or 8) characterized in that that the substances mixed in as ignition and burning aids, especially the @ calibration oils as well as gasoline, benzene, methanol, as an emulsion in the mixed liquid or in the Total mixture are finely divided. O) Quasi-flüssigkeit Brennstoff roach Anspruch 7), 8) oder 9) dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung und Stabilisierung von Emulsionen der zugemischten Stoffe für Zünd- und Brenn-Hilfe ein Emulgator in einer geeigneten Pnase des Misch-Prozesses zugemischt ist, der speziell selektiert wurde für die Komponenten der Gesamt-Mischung.O) quasi-liquid fuel roach claim 7), 8) or 9) thereby characterized in that for the production and stabilization of emulsions the admixed Substances for ignition and burning aid an emulsifier in a suitable phase of the mixing process is added, which has been specially selected for the components of the total mixture. 1) Quasi-flüssiger brennstoff nach Ansprucn 10) dadurch gekennzeichnet, dal. als Emulgator Seifen-Stoffe bzw. Losungen, beispielsweise Kern--eifen, verwendet werden.1) quasi-liquid fuel according to claims 10) characterized in that dal. Soap substances or solutions, for example kernels, are used as emulsifiers will. 2) Quasi-fliissiger brennstoff nach Anspruch 10) dadurch gekennzeichnet, daß als Emulgatoren die im Handel eingeführten Stoffe Zephirol (Bayer), Repelat (Böhme Fettchemie), Peregal O und OK (BASF), Hostapal (Hoechst), Lamepone (Chem Fabrik Grünau) in der Eischung verwendet werden.2) quasi-liquid fuel according to claim 10) characterized in that that the commercially introduced substances Zephirol (Bayer), Repelat as emulsifiers (Böhme Fettchemie), Peregal O and OK (BASF), Hostapal (Hoechst), Lamepone (Chem Factory Grünau) can be used in the egg mixture. 3) Quasi-flüssiger brennstoff nacn Anspruch 1) oder einem der folgenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Volumen-oder Gewichtsanteil des Kohlen-Staubes in der Gesamt-Mischung größer als 50 % ist.3) quasi-liquid fuel according to claim 1) or one of the following Claims characterized in that the volume or weight fraction of the coal dust is greater than 50% in the total mixture.
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