DE3244648C2

DE3244648C2 - Verfahren zur Herstellung einer hochkonzentrierten Kohle-Wasser-Aufschlämmung

Info

Publication number: DE3244648C2
Application number: DE3244648A
Authority: DE
Inventors: Hayami Himeji Hyogo Itoh; Mitsugu Chigasaki Kanagawa Kamao; Kazuhiko Ichihara Chiba Nakaoji; Shoichi Akashi Hyogo Takao; Shuhei Tatsumi
Original assignee: Lion Corp; Kao Corp; Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Lion Corp; Kao Corp; Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1981-12-03
Filing date: 1982-12-02
Publication date: 1990-07-12
Also published as: CA1200696A; GB2112665A; DE3244648A1; US4500041A; AU9102882A; GB2112665B; AU545527B2

Abstract

Eine hochkonzentrierte Kohle-Wasser-Aufschlämmung wird hergestellt durch eine Arbeitsweise, bei der die Ausgangskohle zuerst grob zerkleinert wird, dann die grob zerkleinerte Kohle zusammen mit Wasser und gegebenenfalls einem Dispergiermittel in einer Naßzerkleinerungsvorrichtung weiter zerkleinert wird, und ein Anteil der auf diese Weise erhaltenen feinteiligen Kohleaufschlämmung zur Einspeisungsstelle der Naßzerkleinerungsvorrichtung im Kreislauf zurückgeführt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hochkonzentrierten Kohle-Wasser-Aufschlämmung, gemäß welcher die Teilchengröße der Kohle in spezieller Weise verringert wird. Diese Verringerungsmaßnahmen werden nachstehend im allgemeinen mit den Ausdrücken "Feinvermahlen" sowie "Zerkleinern" oder "Vermahlen" bezeichnet.
Es ist im allgemeinen in der Praxis schwierig, Kohlepulver mit Wasser zu vermischen und diese Mischung in eine Aufschlämmung mit hoher Kohlekonzentration zu überführen, welche gleichzeitig eine niedrige Viskosität aufweist und daher pumpbar ist, und außerdem ein solches Fließvermögen zeigt, daß sich die Kohleteilchen nicht absetzen oder abscheiden. Pumpbare Kohle-Wasser-Aufschlämmungen mit einer speziellen Teilchengrößenverteilung der gemahlenen Kohle sind aus der US-PS 42 82 006 bekannt.
Bei spezieller Durchführung des Zerkleinerungsverfahrens der Ausgangskohle, bei dem die Mischzeit verlängert wird, ist es möglich, ein Kohlepulver mit spezieller Teilchengrößenverteilung zu erhalten, wodurch sich dann die Kohlekonzentration in einer Kohle-Wasser-Aufschlämmung erhöhen läßt, welche jedoch leicht fließbar bleibt.
Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels dessen eine hochkonzentrierte Kohle-Wasser- Aufschlämmung erhalten werden kann, welche eine erhöhte Kohlekonzentration aufweist, wodurch gleichzeitig die Leistung beim Transport einer solchen Aufschlämmung verbessert wird und die Kohle in der Art eines Fluids gehandhabt werden kann, was insbesondere für die direkte Verbrennung einer solchen Kohle- Wasser-Aufschlämmung von Bedeutung ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 oder die Maßnahmen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 2 gelöst.
Erfindungsgemäß lassen sich als Dispergiermittel anionische, kationische oder nicht-ionische oberflächenaktive Mittel allein oder in Mischung verwenden, je nach der Art der eingesetzten Ausgangskohle.
Spezielle Beispiele für geeignete anionische oberflächenaktive Stofe sind sulfonierte Fette und Öle, von höheren Alkoholen abgeleitete Sulfate, nicht-ionische Äthersulfate, von Olefinen abgeleitete Sulfate, Alkylallylsulfonate, Dicarboxylatsulfate, Dialkylsulfosuccinat, Acylsarcosinat, Alkylbenzolsulfonate, Alkylsulfate, Polyoxyäthylenalkyl(alkylphenol)sulfate, Alkylphosphate, Salze von Estern der Dialkylsulfobernsteinsäuren, Salze von Acrylsäure- und/oder Maleinsäureanhydridcopolymerisaten, polyzyklische aromatische Sulfonate und Formalinverbindungen.
Spezielle Beispiele für kationische oberflächenaktivie Stoffe sind Salze von Alkylaminen und Salze von quaternären Aminen, z. B. Alkyltrimethylammoniumchlorid, Alkyldimethylbenzylammonium chlorid, Salze von Alkypyridiniumverbindungen.
Spezielle Beispiele für nicht-ionische oberflächenaktive Stoffe sind Polyoxyalkyläther, Polyoxyäthylenalkylphenoläther, Oxyäthylen-Oxypropylen- Blockpolymerisate, Polyoxyäthylenalkylamine, Sorbitanfettsäureester, Polyoxyäthylensorbitanfettsäureester, Polyoxyäthylenfettsäureester, Fettalkohol-polyoxyäthylenäther, Alkylphenolpolyoxyäthylenäther, Fettsäureester mehrwertiger Alkohole und Äthanolamidfettsäureverbindungen.
Als amphotere oberflächenaktive Verbindungen kommen Alkylbetaine und Aminverbindungen in Betracht, wie 1,2,3,-Monamine und Diamine sowie höhere Alkylaminosäuren.
Die Dispergiermittel werden den Kohle-in-Wasser-Aufschlämmungen in Mengen von vorzugsweise von 0,3 bis 1,5 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf den Kohleanteil der Aufschlämmung, zugesetzt.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei auch Vergleiche mit Aufschlämmungen vorgenommen werden, welche nach dem bisherigen Stand der Technik hergestellt worden sind.
Fig. 1 zeigt in graphischer Darstellung die Beziehung zwischen der Mischzeit einer Kohle-Aufschlämmung und der bei 20°C gemessenen Viskosität der Aufschlämmung.
Fig. 2 zeigt in Form eines Fließdiagrammes eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 3 zeigt in Form eines Fließdiagrammes eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 4 zeigt in graphischer Darstellung die Beziehung zwischen der Konzentration der Kohle-Aufschlämmung und ihrer Viskosität, und zwar für erfindungsgemäße Aufschlämmungen, und im Vergleich dazu für eine Aufschlämmung, welche in üblicher Weise erhalten worden ist.
Fig. 5 zeigt in logarithmischer Darstellung die Teilchengrößenverteilung für eine erfindungsgemäß hergestellte Aufschlämmung, und im Vergleich dazu für eine gemäß dem Stand der Technik hergestellte Aufschlämmung.
Fig. 6 zeigt in einer graphischen Darstellung entsprechend Fig. 5 die Teilchengrößenverteilung für eine beim Beimspiel der Erfindung erhaltene Aufschlämmung.
Fig. 7 zeigt in graphischer Darstellung die Beziehung zwischen der Konzentration und der Viskosität von Aufschlämmungen, welche einmal erfindungsgemäß hergestellt worden sind, und zum anderen ohne die erfindungsgemäße Kreislaufführung hergestellt wurden.
Fig. 8 zeigt die Teilchengrößenverteilung eines erfindungsgemäß hergestellten Beispiels einer hochkonzentrierten Kohle- Wasser-Aufschlämmung im Vergleich zu derjenigen einer konventionellen Aufschlämmung gemäß US-PS 42 82 006.
Fig. 9 zeigt die Stabilität einer erfindungsgemäß hergestellten hochkonzentrierten Kohle-Wasser-Aufschlämmung, und
Fig. 10 zeigt die Verbrennungseigenschaften einer erfindungsgemäß hergestellten Kohle-Wasser-Aufschlämmung im Vergleich zu einer konventionellen Aufschlämmung gemäß US-PS 42 82 006.
Wenn nachstehend nichts anderes angegeben ist, beziehen sich die angegebenen Mengen auf Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozent.
Die erfindungsgemäße wesentliche Maßnahme ist die Verlängerung der Mischzeit. Die Wirksamkeit dieser Maßnahme wird durch den nachstehend beschriebenen Versuch in klarer Weise aufgezeigt. Für diesen Versuch wurde "Tatung"-Kohle zunächst derart zerkleinert, daß 70% eine Teilchengröße entsprechend einem 200- Maschensieb oder darunter aufweisen. Dann wurden Wasser und 1 Gewichtsprozent Dispergiermittel, bezogen auf die Kohle, zugesetzt und auf diese Weise eine 67%ige bzw. eine 69%igen Aufschlämmung hergestellt und an diesen beiden Aufschlämmungen wurden die Beziehungen zwischen Mischzeit und Viskosität der Aufschlämmung gemessen. Die Ergebnisse sind in Fig. 1 graphisch wiedergegeben, und aus dieser graphischen Darstellung ist ersichtlich, daß die Viskosität der Aufschlämmung mit zunehmender Mischzeit abnimmt.
Bei einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche im Fließdiagramm der Fig. 2 wiedergegeben ist, wird das Ausgangsmaterial zunächst in einer Zerkleinerungsvorrichtung 1grob zerkleinert und dann wird diese grob zerkleinerte Kohle zusammen mit Wasser und gegebenenfalls einem Dispergiermittel in eine Naßzerkleinerungsvorrichtung 2 , beispielsweise eine Naßkugelmühle, eingespeist und darin fein vermahlen. Ein Anteil der so erhaltenen feinteiligen Kohle-Aufschlämmung, 20 bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 40 bis 80 Gewichtspro ent und insbesondere 60 bis 80 Gewichtsprozent, werden zur Einspeisungsstelle der Naßzerkleinerungsvorrichtung 2 zurückgeführt und durchlaufen daher nochmals diesen Zerkleinerungsschritt. Das Endergebnis ist eine Kohle-Aufschlämmung mit einer solchen Teilchengrößenverteilung, daß 1 Gewichtsprozent oder weniger der Teilchen eine Teilchengrö e entsprechend einem 48-Maschensieb oder größer aufweisen, daß 20 bis 30 Gewichtsprozent der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend eine 200-Maschensieb oder größer haben und maximal 80 Gewichtsprozent der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 350-Maschensieb oder kleiner aufweisen. Die so erhaltene hochkonzentrierte Kohle-Wasser-Aufschlämmung zeigt ein ausgezeichnetes Fließvermögen.
Mittels dieser Arbeitsweise läßt sich insbesondere eine hochkonzentrierte Aufschlämmung mit einer Teilchengrößenverteilung derart herstellen, daß 1 Gewichtsprozent oder weniger der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 48-Maschensieb oder größer haben, daß 20 bis 30 Gewichtsprozent der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 200-Maschensieb oder darüber aufweisen, daß 30 bis 80 Gewichtsprozent der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 350-Maschensieb oder kleiner haben und 40 Gewichtsprozent oder weniger, vorzugsweise maximal 30 Gewichtsprozent, der Teilchen eine Teilchengröße im Bereich entsprechend einem 200- bis 350-Maschensieb haben.
In entsprechender Weise läßt sich auch eine hochkonzentrierte Aufschlämmung erhalten mit einer Teilchengrößenverteilung derart, daß 20 bis 30 Gewichtsprozent der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 200-Maschensieb und darüber haben, daß 70 bis 80 Gewichtsprozent der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 350-Maschensieb und kleiner haben und daß maximal 10% der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend dem Bereich zwischen einem 200- und 350-Maschensieb aufweist.
Gemäß der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Ausgangsmaterial wiederum in einer Zerkleinerungsvorrichtung 1 zunächst grob zerkleinert und dann wird die so erhaltene grobteilige Kohle zusammen mit Wasser und einem Dispergiermittel in eine Naßzerkleinerungsvorrichtung 2 , wie eine Naßkugelmühle kontinuierlich eingespeist. Die aus dieser Naßzerkleinerungsvorrichtung 2 erhaltene Aufschlämmung wird dann durch eine Trennvorrichtung geschickt, in welcher sie in eine erste Aufschlämmung mit relativ groben Kohleteilchen aufgetrennt wird. Die grobe Kohleteilchen enthaltende Aufschlämmung wird zur Einspeisungsstelle der Naßzerkleinerungsvorrichtung 2 zurückgeführt und durchläuft nochmals diese Zerkleinerungsstufe. Auf diese Weise erhält man eine hochkonzentrierte Aufschlämmung mit einer Teilchengrößenverteilung derart, daß maximal 1 Gewichtsprozent der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 48-Maschensieb und darüber aufweisen, während 10 bis 50 Gewichtsprozent der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 200-Maschensieb und darüber haben, und 10 bis 70 Gewichtsprozent eine Teilchengröße entsprechend einem 350-Maschensieb und darunter haben, daß ferner maximal 40%, vorzugsweise maximal 30% der Teilchen eine Teilchengröße im Bereich zwischen einem 200- und 350-Maschensieb haben. Die Menge der in der Zeiteinheit (Zuflußgeschwindigkeit) im Kreislauf zurückgeführten Aufschlämmung wird so eingestellt, daß das Verhältnis der Zuflußgeschwindigkeiten des Rücklaufstroms zu der neu zugeführten Aufschlämmung im Bereich von 0,01 bis 3 und vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 2 liegt. Hierbei wird unter Zuflußgeschwindigkeit der Aufschlämmung die Summe der gravimetrisch bestimmten Zuflußgeschwindigkeiten der grob zerkleinerten Kohle aus der ersten Zerkleinerungsvorrichtung 1 und dem zugesetzten Wasser bzw. dem gegebenenfalls zugesetzten Dispergiermittel verstanden. Die Zuflußgeschwindigkeit des gegebenenfalls mitverwendeten Dispergiermittels liegt im Bereich von 0,01 bis 3 Gewichtsprozent und vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 1,5 Gewichtsprozent, bezogen auf den Anteil der Kohle.
Die in der Trennvorrichtung abgetrennte feinteilige Kohlesuspension wird gegebenenfalls in einen Sammelbehälter 4 eingespeist und darin in Bewegung gehalten und dieser Anteil kann auch noch weiter stabilisiert werden. Ein Anteil der sich im Behälter 4 ansammelnden hochkonzentrierten Kohleaufschlämmung kann auch zur Einspeisungsstelle der Naßzerkleinerungsvorrichtung 2 im Kreislauf zurückgeführt werden.
Mittels der Maßnahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich der Grobzerkleinerung von Kohle, der weiteren Zerkleinerung zusammen mit Wasser und gegebenenfalls einem Dispergiermittel in einer Naßzerkleinerungsvorrichtung und Rückführung eines Anteils der so erhaltenen feinteiligen Kohle-Aufschlämmung zur Einspeisungsstelle der Naßzerkleinerungsvorrichtung, ist es daher möglich, ein Endprodukt herzustellen, bei dem der Anteil an Kohleteilchen mit einer Teilchengröße im Bereich entsprechend einem 200- bis 350-Maschensieb relativ klein ist.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich außerdem die Mischzeit der Aufschlämmung in wirksamer Weise verlängern und außerdem läßt sich die Kohlekonzentration in der als Endprodukt erhaltenen Aufschlämmung gegenüber der Arbeitsweise des Standes der Technik wirksam erhöhen.
Infolge der besonderen Eigenschaften der erfindungsgemäß herstellbaren hochkonzentrierten Aufschlämmungen läßt sich die Kohle wie ein Fluid handhaben, was insbesondere für die direkte Verbrennung der Aufschlämmung von Bedeutung ist.
Durch Verwendung einer Naßzerkleinerungsvorrichtung, wie beispielsweise einer Naßkugelmühle, läßt sich die Ausgangskohle zu einem feinteiligen Produkt verarbeiten und gleichzeitig lassen sich Kohle, Wasser und Dispergiermittel gleichförmig vermischen, wodurch sich in der Praxis wesentliche Vorteile ergeben.

Beispiel 1

Als Ausgangsmaterial wird eine Kohle mit den nachstehend in Tabelle 1 aufgeführten Eigenschaften verwendet. Tabelle 1 Feuchtigkeitsgehalt 7,2 Gew.-%
Aschegehalt 8,9 Gew.-%
Flüchtige Bestandteile 28,2 Gew.-%
Fixer Kohlenstoff 60,0 Gew.-%
Heizwertzahl (fuel ratio) 2,13 Gew.-%
Elementaranalyse
C 77,9%
H 4,5%
O 7,0%
N 0,9%
S 0,7%
Heizwert 7450 Kcal/kg
Diese Kohle wurde in einer Grobzerkleinerungsvorrichtung bis zu Teilchengrößen von etwa 4 mm oder geringer zerkleinert (30 Gewichtsprozent der Teilchen wiesen eine Teilchengröße von 1 mm und mehr auf, 10 Gewichtsprozent der Teilchen hatten eine Teilchengröße von 2 mm und größer und 1 Gewichtsprozent der Teilchen hatten eine Teilchengröße von 4 mm und größer). Das Zerkleinerungsgut wurde dann zusammen mit 1 Gewichtsprozent Dispergiermittel; bezogen auf die Kohle, in eine Naßkugelmühle eingespeist und dort fein vermahlen. 50 Gewichtsprozent der aus der Naßkugelmühle erhaltenen Aufschlämmung wurden im Kreislauf in die Naßkugelmühle zurückgeführt und auf diese Weise wurde als Endprodukt eine hochkonzentrierte Kohle-in-Wasser-Aufschlämmung erhalten, welche nur Teilchen mit einer Teilchengröße entsprechend einem 48-Maschensieb und darunter enthielt. Diese Aufschlämmung hatte einen Festkörpergehalt von 70 Gewichtsprozent, eine bei 25°C gemessene Viskosität von 1000 cPois , sowie eine Teilchengrößenverteilung derart, daß 25 Gewichtsprozent der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 200-Maschensieb und darüber hatten, 5 Gewichtsprozent der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend dem Bereich eines 200- bis 350-Maschensiebes aufwiesen und 70 Gewichtsprozent der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 350-Maschensieb und darunter hatten.
Die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich aus der graphischen Darstellung von Fig. 4, welche auf tatsächlichen Messungen beruht und die Beziehung zwischen der Konzentration der Kohleaufschlämmung und der bei 25°C gemessenen Viskosität zeigt und zwar einmal für eine Kohle-Wasser-Aufschlämmung, welche nach dem Stand der Technik erhalten worden war, und außerdem für eine Kohle-Wasser-Aufschlämmung, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist. Aus der graphischen Darstellung von Fig. 4 ist klar ersichtlich, daß eine Aufschlämmung mit einer Viskosität von 2000 cP bei der nach dem Stand der Technik hergestellten Aufschlämmung beispielsweise nur eine Kohlenkonzentration von 67 Gewichtsprozent aufweist, während sich durch das erfindungsgemäße Verfahren diese Kohlekonzentration auf etwa 71 Gewichtsprozent erhöht, d. h. die erfindungsgemäß hergestellte Aufschlämmung weist einen um 4 Gewichtsprozent höheren Kohlegehalt auf.
Auch die in Fig. 5 wiedergegebenen Teilchengrößenverteilung beruht auf tatsächlichen Messungen an nach dem Stand der Technik und erfindungsgemäß hergestellten Aufschlämmungen. In diesem Fall wurde jeweils ein Gewichtsprozent Dispergiermittel zugesetzt. Aus Fig. 5 ist ablesbar, daß der Anteil an Teilchen mit einer Teilchengröße im Bereich entsprechend einem 200- bis 350-Maschensieb bei der nach dem Stand der Technik hergestellten Aufschlämmung höher ist als bei der erfindungsgemäß hergestellten Aufschlämmung, wo die Menge an Teilchen mit diesem Teilchengrößenbereich relativ gering ist.
Eine solche erwünschte Verteilung der Teilchengröße läßt sich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens leicht verwirklichen.

Beispiel 2

Als Ausgangsmaterial dient eine Kohle mit den in Tabelle 2 wiedergegebenen Eigenschaften. Tabelle 2 Feuchtigkeitsgehalt 7,2 Gew.-%
Aschegehalt 8,9 Gew.-%
Flüchtige Bestandteile 28,2 Gew.-%
Heizwert 7450 kcal/kg
Wahres spezifisches Gewicht 1,45
C 77,9%
H 4,5%
O 7,0%
N 0,9%
S 0,7%
Diese Ausgangskohle wird zunächst grob zerkleinert und dadurch ein Material erhalten, dessen Teilchengröße 4 mm und weniger beträgt (30 Gewichtsprozent der Teilchen zeigen eine Teilchengröße von 1 mm und größer, 10 Gewichtsprozent haben eine Teilchengröße von 2 mm und größer und 1 Gewichtsprozent oder weniger haben eine Teilchengröße von 4 mm und größer). Anschließend wird Wasser und ein anionisches Dispergiermittel in einer Menge von 1 Gewichtsprozent, bezogen auf die Kohle, zugesetzt und diese Mischung wird auf eine Kohlekonzentration von 68 Gewichtsprozent eingestellt und dann in Form einer Aufschlämmung kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 5 kg/h in eine Naßkugelmühle eingespeist, wo die Aufschlämmung soweit fein vermahlen wird, daß die Fraktion an Teilchen mit einer Teilchengröße entsprechend einem 200-Maschensieb oder kleiner etwa 70 Gewichtsprozent beträgt. Die aus der Naßkugelmühle erhaltene Kohle-Aufschlämmung wird dann in einer Trennvorrichtung aufgeteilt in eine Aufschlämmung mit groben Kohleteilchen mit einer Teilchengröße von 0,5 mm und größer, und eine feinteilige Kohle-Aufschlämmung, welche nur Kohleteilchen mit einer Teilchengröße unterhalb 0,5 mm aufweist.
Die Gesamtmenge der grobteiligen Kohle-Aufschlämmung und ein Anteil der feinteiligen Kohle-Aufschlämmung werden vereinigt und dann in einer Menge von 5 kg/h (bestimmt als Aufschlämmung) zur Einspeisungsstelle der Naßkugelmühle zurückgeführt. Der restliche Anteil der Aufschlämmung wird als Endprodukt abgezogen. Das Endprodukt hatte eine Konzentration von 68 Gewichtsprozent, eine bei 20°C gemessene Viskosität von 00 cP und eine Teilchengrößenverteilung derart, daß 0,8 Gewichtsprozent der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 48-Maschensieb und darüber, 26 Gewichtsprozent der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 200-Maschensieb und darüber und 62 Gewichtsprozent der Teilchen, eine Teilchengröße entsprechend einem 350- Maschensieb und darunter aufwies. Die Teilchenrößenverteilung dieser Aufschlämmung ist in Fig. 6 wiedergegeben.
Zum Vergleich sind die Beziehungen zwischen Konzentration und der bei 20°C gemessenen Viskosität für eine ohne Kreislaufstufe hergestellte Kohle-Aufschlämmung und für die in diesem Ausführungsbeispiel erhaltene erfindungsgemäße Kohle-Aufschlämmung in Fig. 7 einander gegenübergestellt. Aus Fig. 7 ist ersichtlich, daß eine Aufschlämmung mit einer Viskosität von 2000 cP nach dem Stand der Technik z. B. eine Kohlekonzentration von 66,8 Gewichtsprozent aufweist, während eine erfindungsgemäß hergest llte Aufschlämmung mit der gleichen Viskosität einen Kohlegehalt von etwa 70,2 Gewichtsprozent hat, d. h. mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es bei gleichbleibender Viskosität möglich, die Kohlekonzentration der Aufschlämmung um etwa 3,4 Gewichtsprozent zu erhöhen.
In der Fig. 8 bezeichnen die Ziffern 1 und 3 die Teilchengrößenverteilung eines Beispiels einer erfindungsgemäß hergestellten Kohle-Wasser-Aufschlämmung im Vergleich zu einer Aufschlämmung gemäß US-PS 42 82 006 in Form eines log-log-Diagramms. Die Teilchengrößenverteilung gemäß Ziffer 3 wird erhalten, wenn man die Teilchengrößenverteilung ausdrückt durch die Formel der US-PS 42 82 006, wonach

D _L = 130 µm, D _S = 1 µm und n = 0,43,

2

3

1

3

2

Die erfindungsgemäß hergestellte Kohle-Wasser-Aufschlämmung weist auch eine verbesserte Stabilität und einen verbesserten Verbrennungswirkungsgrad auf, wie aus den Fig. 9 und 10 hervorgeht.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer hochkonzentrierten Kohle-Wasser-Aufschlämmung durch Feinvermahlen von Kohle und Vermischen des Kohlepulvers mit Wasser unter Verwendung eines Dispergiermittels, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Ausgangskohle zuerst grob zerkleinert wird, dann

b) das so erhaltene Produkt zusammen mit Wasser und dem Dispergiermittel, bei dem es sich um ein einzelnes oder im Gemisch eingesetztes anionisches, nicht-ionisches oder kationisches oberflächenaktives Mittel handelt, in einer Menge von 0,01 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die Kohle, in einer Naßzerkleinerungsvorrichtung weiter vermahlen wird, und

c) 20 bis 90 Gew.-% der dabei erhaltenen feinteiligen Kohle-Aufschlämmung im Kreislauf zur Einspeisungsstelle der Naßzerkleinerungsvorrichtung zurückgeführt werden unter Bildung einer fertigen Kohle-Wasser-Aufschlämmung mit einer solchen Teilchengrößenverteilung, daß höchstens 1 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 48-Maschensieb oder größer aufweisen, 20 bis 30 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 200-Maschensieb oder größer haben, höchstens 80 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 350-Maschensieb oder darunter aufweisen und höchstens 40 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend dem Bereich zwischen einem 200- und einem 350-Maschensieb haben.

2. Verfahren zur Herstellung einer hochkonzentrierten Kohle-Wasser-Aufschlämmung durch Feinvermahlen von Kohle und Vermischen des Kohlepulvers mit Wasser unter Verwendung eines Dispergiermittels, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Ausgangskohle zuerst grob zerkleinert wird, dann

b) das so erhaltene Produkt zusammen mit Wasser und dem Dispergiermittel, bei dem es sich um ein einzelnes oder im Gemisch eingesetztes anionisches, nicht-ionisches oder kationisches oberflächenaktives Mittel handelt, in einer Menge von 0,01 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die Kohle, in einer Naßzerkleinerungsvorrichtung weiter vermahlen wird,

c) die erhaltene feinteilige Kohle-Wasser-Aufschlämmung in einer Trennvorrichtung in eine erste Aufschlämmung mit groben Kohleteilchen und in eine zweite Aufschlämmung mit feinen Kohleteilchen aufgetrennt wird, und

d) die erste Aufschlämmung im Kreislauf zur Einspeisungsstelle der Naßzerkleinerungsvorrichtung zurückgeführt wird unter Bildung einer fertigen Kohle-Wasser-Aufschlämmung mit einer solchen Teilchengrößenverteilung, daß höchstens 1 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 48-Maschensieb oder größer aufweisen, 10 bis 50 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 200-Maschensieb oder größer haben, 10 bis 70 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend einem 350-Maschensieb oder darunter aufweisen und höchstens 40 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße entsprechend dem Bereich zwischen einem 200- und einem 350-Maschensieb haben.