DE3505776A1 - Verfahren zur herstellung eines kohle/wassergemisches - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kohle/Wassergemisches, das Kohleteilchen in einem wässrigen Medium enthält. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kohle/Wassergemisches aus Kohleteilchen, die aus frisch geförderter Kohle odor aus Kohle bestehen, die aus einem Schlammteich oder anderen Quellen stammt, und aus der Ton, Schiefer, Pyrit oder andere Mineralien entfernt wurden. Die Erfindung sieht vor, die Ausgangsmasse zu klassieren und so zu behandeln, daß die Kohleteilchen dilatant sind und zwei oder mehr Massenströme, die Kohleteilchen unterschiedlicher Korngröße, z.B. unterschiedlich klassierte Kohleteilchen, in einem flüssigen Medium enthalten, mit einem Dispersionsmittel zu mischen, um ein Kohle/Wassergemisch zu bilden, das wenigstens 65 Gew.-% Kohleteilchen enthält.

Eine Eigenschaft der aus Schlammteichen gewonnenen Kohle ist eine beträchtliche Veränderung der Verteilung der Teilchengröße der Kohle in einer fließenden Masse von einem Tag zum anderen oder möglicherweise von Stunde zu Stunde. Eine wesentliche Veränderung der Verteilung der Teilchengröße von ultrafeinen Teilchen von frisch gewonnener Kohle ist bei der Herstellung einer Ausgangsmasse für ein Verfahren zur Bildung eines Kohle/Wassergemisches zu erwarten. Das Problem von Veränderungen der Verteilung der Teilchengröße der Masse besteht bei allen bisher bekannten Verfahren zum nassen oder trockenen Mahlen der Kohle.

In einer Veröffentlichung mit dem Titel "Rheology of High Solids Coal-Water Mixture" von D.R. Dinger, J.E. Funk jr. und J.E. Funk sen., die auf dem "4th International Symposium on Coal Slurry Combustion" vom 10. bis 12.Mai 1984 erschienen ist, wurden die rheologischen Eigenschaften eines Kohle/Wassergemisches mit 98,5 % Kohleteilchen mit einer Maschengröße von 50 oder weniger in Abhängig-

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keit von der Wirksamkeit der Teilchenpackung beschrieben, die die interstitielle Porosität verringert. Eine Gleichung für eine optimale Wirksamkeit der Teilchenpackung wird abgeleitet und ein Algorithmus entwickelt, der die Porosität der tatsächlichen Teilchenverteilungen berechnet. Die berechnete Porosität wurde durch Druckfiltration und Messung der Porosität nachgeprüft. Die spezifische Oberfläche wurde ebenfalls durch einen Algorithmus bestimmt. Die Daten zeigen eine Ansammlung von Verteilungen der Teilchengröße, die außergewöhnliche rheologische Eigenschaften hervorrufen, vorausgesetzt, daß der Zusatz eines oberflächenaktiven Mittels zum Dispergieren der Kohleteilchen sich auswirkt. Es wurde gefunden, daß sich Monosphäre unabhängig von ihrer Größe gewöhnlich zu einer durchschnittlich orthorhombischen Gruppierung von etwa 60 VoI.-% zusammenballen. Um diese zu scheren, muß die Struktur zu einer kubischen Gruppierung geöffnet und ausgedehnt werden, bei der sich die Porosität von 40 % auf 48 % erhöht. Es wurde gefunden, daß das System, um eine Dilatanz oder Kollisionen zwischen den Teilchen beim Scheren zu vermeiden, verdünnt werden muß, so daß der Abstand zwischen den Teilchen wenigstens IPS- ( 2- *]/~3 ) D beträgt, wobei IPS der Abstand zwischen den Teilchen und D die Teilchengröße ist.

Es tritt jedoch das Problem auf, wie ein Kohle/Wassergemisch hergestellt werden kann, das wenigstens beispielsweise 65 Gew.-% Kohleteilchen, vorzugsweise 70 und bis zu etwa 82 Gew.-% Kohleteilchen enthält und stündlich oder täglich verläßlich für die Verwendung zur Verfügung steht.

Wenn ein Kohle/Wassergemisch mit etwa 65 Gew.-% Kohleteilchen in einem Kraftwerk benutzt werden soll, ist es erforderlich, zusätzlich einen Brennstoff, z.B. ein Brenngas, zuzusetzen. Das Kohle/Wassergemisch kann jedoch in wirtschaftlicher Weise verwendet werden. Es ist weitaus wirtschaftlicher, ein Kohle/Wassergemisch mit einer Kon-

zentration an Kohlet.oil.chon zu benutzen, die wenigstens 70 Gew.-% beträgt. Oberhalb 82 Gew.-% Kohleteilchen sind mechanische Probleme zu erwarten, die die Förderung des Kohle/Wassergemisches durch Rohrleitungen, Pumpen und Ventile behindern.

Als Ausgangsmasse für ein Kohle/Wassergemisch dient gewöhnlich ein wässriger Kohleschlamm mit etwa 20 bis 40 Gew.-% Kohleteilchen. Der Schlamm muß soweit entwässert werden, daß ein fließfähiges Kohle/Wassergemisch mit wenigstens 65 Gew.-% Kohle und rheologischen Eigenschaften, insbesondere einer Viskosität entsteht, die die Förderung in Rohrleitungen bei normalen Temperaturen,

z.B. zwischen 0 und 35 , nicht behindern. Es wurde gefunden, daß die Dilatanz der Kohleteilchen wesentlich zum Entwässern einer Masse von Kohleteilchen benutzt werden kann, die aus einem wässrigen Kohleschlamm stammen. Es wurde ferner gefunden, daß die Kohleteilchen dadurch dilatant gemacht werden können, daß das Verhältnis der Oberfläche zur Masse erhöht wird, wobei ein Dispersionsmittel in einem anschließend gebildeten Kohle/Wassergemisch in überraschender und erheblich besserer Weise dazu führt, daß die Fließeigenschaften des Gemisches verbessert werden. Die Grundmasse für das Kohle/Wassergemisch kann auch dadurch dilatant gemacht werden, daß ein Tonbestandteil entfernt wird, der hydrophob ist und die Dilatanz verhindert.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Konzentration der Kohleteilchen zu regeln und die Verteilung der Kohleteilchen in einem Kohle/Wassergemisch zu optimieren.

Insbesondere sieht die Erfindung vor, bei einem Verfahren zur Herstellung eines Kohle/Wassergemisches zunächst einen ersten und einen zweiten Kohlemassenstrom zu bil-

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den, die unterschiedlich klassierte Korngrößen der Kohleteilchen und ein wässriges Medium enthalten, und Teilmengen der beiden Ströme in Anwesenheit eines Dispersions- und Stabilisierungsmittels zu mischen, um ein Kohle/Wassergemisch zu bilden, das wenigstens 65 Gew.-% Kohleteilchen enthält.

Vorzugsweise besteht der wässrige Kohleschlamm aus einer granulierten Ausgangsmasse, deren Gewichtsanteil größer als 50 Gew.-% des wässrigen Mediums ist, das in dem Schlamm enthalten ist. Der Schlamm wird behandelt, um die Kohle, die in den Massenströmen enthalten ist, dilatant zu machen. Der Anteil des wässrigen Mediums in jedem der Massenströme beträgt weniger als 50 Gew.-% der granulierten Kohlemasse. Üblicherweise ist es notwendig, das flüssige Medium von einem oder mehreren der Kohlemassenströme zu extrahieren, so daß wirksame Mengen der Kohleteilchen von jedem Massenstrom mit einer kontrollierten Menge des flüssigen Mediums gemischt werden können, um das Kohle/Wassergemisch zu erhalten, das den gewünschten Prozentgehalt an Kohleteilchen aufweist. Getrennte Sammelgefäße werden benutzt, um einen dauernden Vorrat des ersten und zweiten Kohlemassenstromes zur Verfügung zu halten und das Fließen wenigstens eines der Kohlemassenströme im Verhältnis zu der Zuführung des anderen Kohlemassenstromes zu regeln. Die Kohlemassenströme werden zunächst in einem Mischer vereinigt, dem ein flüssiges Medium zugeführt werden kann, um das Gemisch in Anwesenheit eines Dispersionsmittels und/oder eines Stabilisierungsmittels zu vermischen und eine gleichmäßige Dispersion der Kohleteilchen in dem flüssigen Medium zu erhalten.

Vorzugsweise wird die in einem wässrigen Kohleschlamm befindliche Kohle dadurch dilatant gemacht, daß das Verhältnis der Oberfläche zur Masse der Kohleteilchen durch Behandlung mit einem Oxidationsmittel, wie z.B. Ozon,

erhöht wird. Die Kohleteilchen erhalten dabei hydrophobische Eigenschaften,während die Tonteilchen ihre hydrophilen Eigenschaften beibehalten. Wenn der Ton in dem Kohle/Wassergemisch belassen wird, wird die Effektivität eines Dispersionsmittels verringert. Tonteilchen stellen eine Verunreinigung des Kohle/Wassergemisches dar; durch Entfernung der Tonteilchen von den Kohleteilchen vor Bildung des Kohle/Wassergemisches werden die Kohleteilchen ebenfalls dilatant. Eine weitere Erkenntnis, auf der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung basiert, besteht darin, daß sich das Entfernen einer Fraktion mit einer Teilchengröße unter 2 p«* von den Kohleteilchen des wässrigen Kohleschlammes positiv auf die Entfernung des Tons auswirkt und wirksam zur Dilatanz der Kohleteilchen beiträgt. Die Fraktion

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mit einer Teilchengröße unter 2 enthält, insbesondere wenn Kohle aus Schlammteichen benutzt wird, im wesentlichen nur Ton mit etwas Pyrit und einen kleinen Anteil an Kohle. Eine Fraktion aus gereinigter Kohle, z.B. anthrazitischer oder bituminöser Kohle, mit einer derartigen Korngröße wird vorzugsweise einem der vorgenannten dilatanten Kohlemassenströme zugesetzt, um die Fließeigenschaften zu verbessern und den Kohlenstoffgehalt des entstehenden Kohle/Wassergemisches zu erhöhen.

vor dem Zusatz einer Fraktion von Kohleteilchen mit einer unter 2 liegenden Korngröße, vorzugsweise zu einem Massenstrom, der die kleineren Kohleteilchen enthält, werden die dilatanten Kohleteilchen des Massenstromes behandelt, um den Feuchtigkeitsgehalt zu verringern. Vorteilhafterweise wird der Feuchtigkeitsgehalt dadurch verringert, daß der Massenstrom in einem Behälter auf das untere Ende einer schräg nach oben geneigten Entwässerungsvorrichtung aufgegeben wird. Die Vorrichtung enthält eine abgestufte Bodenplatte mit perforierten Stufen, die so abgestützt ist, daß sie nach oben verläuft und mit

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einem Antrieb verbunden ist, mit dem die Bodenplatte in Vibration versetzt werden kann. Die dilatanten Kohleteilchen schieben sich in Längsrichtung der Platte von Boden zu Boden vor, während das wässrige Medium von der Kohlemasse, die durch die Stufen zurückgehalten wird, abtropft. Die Dilatanz der Kohleteilchen verbessert die Trennung von Kohle und Flüssigkeit erheblich. Die Flüssigkeit kann über eine Ablauföffnung abgezogen werden. Es kann ein Wehr im Bereich des unteren Endes der Bodenplatte benutzt werden, über das die Flüssigkeit abläuft.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung. Es zeigen:

Figur 1 ein Fließschema einer Anlage zur Herstellung

eines Kohle/Wassergemisches gemäß vorliegender Erfindung,

Figur 2 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Entwässerungsvorrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens verwendet wird und

Figur 3 ein schematisches Fließbild einer anderen Ausführungsform einer Anlage zur Herstellung eines Kohle/Wassergemisches gemäß vorliegender Erfindung.

Die Ausgangsmasse, die über die Leitung 10 zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung benutzt wird, kann aus frisch gewonnener Kohle oder Kohle bestehen, die aus einem Schlammteich oder anderen geeigneten Quellen stammt. Die Behandlung des Materials erfolgt zunächst in bekannter Weise. Schwefel und Ton können vor Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entfernt werden. Falls

erwünscht, kann die Masse in einem geeigneten Gefäß gesammelt werden. Bei der Masse kann es sich um einen wässrigen Kohleschlamm handeln, der über die Leitung 10 in ein Gefäß 11 eingeleitet wird. F3ei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform hat die Masse vorzugsweise Raumtemperatur; sie kann jedoch auch bei einer erhöhten

Temperatur zwischen 60 und 80 C zugeführt werden. In einem derartigen Temperaturbereich ist die Viskosität des Schlammes niedriger und der Feuchtigkeitsgehalt kann leichter geregelt werden. Ferner kann ein warmer Schlamm inniger mit den Chemikalien gemischt werden, die als Stabilisierungs- und Dispersionsmittel zugesetzt werden. Einige dieser Chemikalien haben eine Liquidustemperatur,

die bei etwa 60 C liegt. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist insbesondere zweckmäßig zur Bildung und Förderung eines Kohle/Wassergemisches, das an einem entfernt liegenden Platz bei Raumtemperatur verwendet werden soll. Der über die Leitung 10 zugeführte Kohleschlamm besteht vorzugsweise aus einem Gemisch aus bituminösen Kohleteilchen mit einer Teilchengröße von 0 bis 150 Mikron und Wasser. Der wässrige Schlamm enthält vorzugsweise etwa 20, gewöhnlich nicht mehr als 40 Gew.-% Kohleteilchen und wird in dem Gefäß 11 mit Ozon behandelt, der über die Leitung 12 in das Gefäß eingeleitet wird, um das Verhältnis der Oberfläche zur Masse zu erhöhen. Diese Behandlung macht die in dem Schlamm enthaltene Kohle dilatant. Die oxidierende Wirkung des Ozons an der Oberfläche der Kohleteilchen führt zu einer blatternarbigen Ausbildung, ähnlich der mit Vertiefungen versehenen Oberfläche eines Golfballs. Wenn Verunreinigungen in dem wässrigen Kohleschlamm, der sich in dem Behälter 11 befindet, vorhanden sind, bestehen diese meistens aus Ton mit etwas Pyrit, der aus einer Fraktion mit einer Teilchengröße unter 2 Mikron besteht. Diese Fraktion enthält auch eine nicht ins Gewicht fallende Menge an Kohlenstoff von z.B.

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7 Gew.-%. Der in dem Gefäß 11 befindliche Kohleschlamm kann selbstverständlich auch in anderer Weise behandelt werden, um ihn dilatant zu machen. Wenn es sich um bituminöse Kohle handelt, haben die Kohleteilchen ein spezifisches Gewicht, das zwischen 1,26 und 1,40 liegt.

Der in dem Behälter 11 behandelte Schlamm wird über eine Leitung 13 einem Klassierer 14 zugeleitet, der so betrieben wird, daß über die Leitung 15 eine erste wässrige Kohlefraktion abgezogen werden kann, die aus Kohleteilchen

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besteht, die größer als 30 sind. Vorzugsweise handelt es sich dabei um eine wässrige Kohlefraktion mit einer Teilchengröße von 44 bis 150 und einer geringen Menge des flüssigen Mediums von z.B. 16 Gew.-%. Üblicherweise hat die erste Fraktion Fließeigenschaften, die denen eines halbflüssigen Schlammes, insbesondere eines feuchten Kuchens, entsprechen und nicht die einer Flüssigkeit. Die untere Grenze für die Größe der Teilchen, die die erste Fraktion bilden, liegt vorteilhafterweise

/um
bei 44 ; sie kann jedoch größer sein und beispielsweise 50 bis 60 betragen. Die obere Grenze der Größe der Kohleteilchen dieser Fraktion kann bei 200 bis

pm
300 liegen; sie beträgt vorteilhafterweise 150 oder weniger. Über die Leitung 15 gelangt die erste Fraktion der Kohleteilchen zu einem Sammelgefäß 16. Eine Fraktion, die Teilchen mit einer Korngröße von unter 30 j**» Mikron enthält, vorzugsweise die Fraktion mit einer unter 44 liegenden Teilchengröße aus dem Klassierer 14, wird über eine Leitung 17 einem Klassierer 18 zugeleitet. Dieser wird so betrieben, daß eine scharfe Trennung bei

pm

einer Teilchengröße von 2 erfolgt. Die Fraktion

um

mit der unter 2 liegenden Teilchengröße wird aus dem Klassierer 18 über die Leitung 19 anderen Vorrichtungen zur weiteren Behandlung zugeleitet, weil diese Fraktion einen beträchtlichen Anteil an Asche enthält und des-

halb zur Bildung eines Kohle/Wassergemisches ungeeignet ist. Die im Klassierer 18 anfallende Fraktion, die Teilchen mit einer Korngröße von 2 bis 30, vorzugsweise 2 bis 44 Mikron enthält, bildet die zweite Fraktion der Kohleteilchen und wird über die Leitung 21 einem Sammelgefäß 22 zugeleitet. Die zweite Fraktion hat üblicherweise die Eigenschaften eines fließfähigen viskosen Schlammes. Es wird deshalb eine Entwässerungsvorrichtung 23, die weiter unten näher erläutert wird, in die Leitung 21 eingeschaltet, um den Anteil der wässrigen Flüssigkeit in der zweiten Fraktion bis auf 30 Gew.-% oder darunter zu reduzieren und gleichzeitig die Konzentration der Kohleteilchen in dem zweiten Massenstrom zu erhöhen. Die extrahierte wässrige Flüssigkeit wird aus der Entwässerungsvorrichtung über die Leitung 24 abgeführt und kann in den Behälter 11 zur weiteren Bildung von Kohleschlamm zurückgeführt werden.

Die Leitungen 15 und 21 sind mit Monitoren 25 und 26 zur Überwachung der Teilchenkonzentration versehen, die elektrische Signale über die Leitungen 25A und 26A an einen Mikroprozessor 27 liefern. Die Monitoren 25 und 26 sind an sich bekannt. Es können akustische Monitoren, Kernmonitoren oder Monitoren benutzt werden, die das Produkt abtasten oder bestimmen.

Die Sammelgefäße 16 und 22 werden dazu benutzt, Massenströme, die eine praktisch gleichförmige Verteilung der Teilchen aufweisen, zu liefern. Der aus dem Gefäß 16 abfließende Massenstrom mit der ersten Fraktion wird einem Durchflußregler 28 zugeführt, der aus einem Ventil bestehen kann, jedoch vorzugsweise eine die Strömung unterstützende Fördereinrichtung oder ein Proportionalregler ist, der durch einen Motor 29 mit veränderbarer Geschwindigkeit angetrieben wird, der ein Regelelement darstellt.

Der aus dem Tauchgefäß 22 ablaufende Massenstrom der zweiten wässrigen Kohlefraktion wird einem Durchflußregler 31 zugeleitet, der ebenfalls ein Ventil sein kann, jedoch vorzugsweise aus einem die Strömung unterstützenden Förderer oder einem Proportionalregler bestehen kann, der von einem Motor 32 angetrieben wird, dessen Geschwindigkeit veränderbar ist und der ein Regelelement bildet. Die Regelelemente 29 und 32 sprechen auf unterschiedliche elektrische Signale an, die von dem Mikroprozessor 27 auf der Basis eines Programmes geliefert werden, das die elektrischen Signale der Monitoren 25 und 26 benutzt und der Konzentration der Kohleteilchen in dem ersten und dem zweiten Massenstrom entsprechen. Das Programm verwendet ferner elektrische Signale, die dem Mikroprozessor von Vorrichtungen 33 und 34 zugeleitet werden, die das Volumen oder das Gewicht messen und die Teile von getrennten Fördersystemen für die Massenströme sind, die von den Reglern 28 und 31 kommen. Nach dem Wiegen werden die beiden Massenströme in einem Mischer 35 vereinigt und bilden ein Kohle/Wassergemisch. Die Entwässerungsvorrichtung 23 wird so betrieben, daß die Konzentration der Kohleteilchen in der zweiten Fraktion derart erhöht wird, daß, wenn diese Fraktion mit der ersten Fraktion vereinigt wird, der sich ergebende Massenstrom die gewünschte Konzentration an Teilchen des Kohle/Wassergemisches oder eine höhere Konzentration enthält. Gemäß vorliegender Erfindung enthält das Kohle/Wassergemisch wenigstens 65 Gew.-% und bis zu etwa 82 Gew.-% Kohleteilchen. Die Entwässerungsvorrichtung 23 wird mittels eines Antriebes betrieben, der durch ein elektrisches Signal von dem Mikroprozessor gesteuert werden kann, um sicherzustellen, daß die vereinigten Mengen der wässrigen Medien der beiden Fraktionen den gewünschten Gehalt des wässrigen Mediums in dem Kohle/Wassergemisch nicht überschreiten.

Es wird üblicherweise notwendig sein, die Extraktion des

wässrigen Mediums durch die Entwässerungsvorrichtung so zu steuern, daß die Mengen an wässrigem Medium kompensiert werden, die in den oberflächenaktiven Mitteln, z.B. einem Stabilisierungsmittel und/oder einem Dispersionsmittel, enthalten sind, die jedem der beiden Massenströme zugesetzt werden. Vorzugsweise wird ein wasserlösliches Dispersionsmittel in dem Mischer zugesetzt, der Mengen beider Massenströme enthält.

Das Dispersionsmittel kann aus Ligninsulfonat, kondensierten mehrkernigen Kohlenwasserstoffen oder einem alkoxylierten Amin bestehen. Vorzugsweise ist das Dispersionsmittel eine wasserlösliche äthoxylierte und/oder propoxylierte Verbindung, die mit den Massenströmen in dem Mischer 35 vermischt wird, um eine physikalische Trennung der Kohleteilchen in dem Kohle/Wassergemisch zu verhindern. Die Kohleteilchen in dem Kohle/Wassergemisch werden in dem flüssigen Medium verdichtet, das über die Leitung 36 in einen Vorratsbehälter geleitet oder der endgültigen Verwendung, z.B. in einem Hochofen, Kessel oder dergleichen, zugeführt wird.

Das bevorzugte Dispersionsmittel vermeidet die Verwendung eines stabilisierenden Mittels. Jedoch kann ein Stabilisierungsmittel zugesetzt werden, das aus Attapulgitton oder verzweigten macromolekularen Kohlenwasserstoffen besteht, die aktive Carbonyl- oder Hydroxylgruppen enthalten. Zur Steuerung der Zugabe eines oberflächenaktiven Mittels, insbesondere eines Dispersionsmittels, dient ein elektrisches Signal, das von dem Mikroprozessor über die Leitung 37 an ein Steuergerät 38, insbesondere ein Ventil oder eine Pumpe, zur kontrollierten Zugabe des oberflächenaktiven Mittels aus einem Behälter 39 in den Mischer 35 geliefert wird. Vorzugsweise verwendet man jedoch den Behälter 39 zur Zugabe des bevorzugten Dis-

persionsmittels. Ein weiteres elektrisches Signal wird über die Leitung 41 durch den Mikroprozessor geliefert, um ein Ventil 42 zu steuern, das in einer Leitung 43 vorgesehen ist, über die ein flüssiges Medium in den Mischer 35 eingeleitet werden kann. Dieses flüssige Medium wird dem Gemisch in dem Mischer zugesetzt, um die Dichte der Kohleteilchen in dem fertigen Kohle/Wassergemisch bis auf den gewünschten Wert einzustellen. Die vereinigten Massenströme enthalten, abgesehen von einem oberflächenaktiven Mittel und zusätzlicher Flüssigkeit aus der Leitung 43, typischerweise zwischen 20 und 25 Gew.-% an wässrigem Medium, das durch Zugabe eines Dispersionsmittels, das vorzugsweise in wässriger Lösung zugesetzt wird, und eines wässrigen Mediums bis auf den gewünschten Gehalt erhöht wird, um ein Kohle/Wassergemisch herzustellen, das 70 Gew.-% Feststoffe enthält.

Während bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Klassierung, Proportionierung und das Mischen der Kohleteilchen zweistufig durchgeführt werden, ist es für den Fachmann klar, daß auch drei oder mehr Stufen für die Klassierung verwendet werden können, um ein Kohle/Wassergemisch herzustellen. Es ist wichtig, die Verteilung der Kohleteilchen innerhalb jeder Teilchenfraktion, insbesondere die der Teilchen mit, der kleineren Korngröße, für das anschließende Vermischen der beiden Fraktionen zu bestimmen und zu steuern. Auf diese Weise kann man die Verteilung der Teilchengröße und damit die Dichte der Kohleteilchen in dem Kohle/Wassergemisch, das bei dem Verfahren anfällt, regulieren.

Die dilatanten Eigenschaften der Kohleteilchen des zweiten Massenstromes begünstigen größtenteils die Entfernung des wässrigen Mediums aus dem Massenstrom in der Entwässerungsvorrichtung 23. Um jedoch einen gewünschten Ge-

halt an Kohlestoff in dem erzeugten Kohle/Wassergemisch sicherzustellen und um die Ballung der Teilchen zu optimieren, insbesondere durch Verwendung kleinerer Kohleteilchen, die die inneren Zwischenräume in dem Kohle/ Wassergemisch ausfüllen, ist es wünschenswert, eine Fraktion mit Kohleteilchen einzubringen, die eine Korngröße von unter 2 haben und die die Fraktion mit

um

einer unter 2 liegenden Korngröße ersetzen, die über die Leitung 19 entfernt wurde. Die Ersatzfraktion sollte natürlich im wesentlichen nur Kohleteilchen enthalten, die durch Aufarbeitung eines kleinen Teilstromes sowohl von dem ersten als auch von dem zweiten Massenstrom in einer Zerkleinerungseinrichtung gewonnen werden können. Der Massenstrom, der ausgewählt wird, um den Teilstrom zu bilden, der der Zerkleinerungseinrichtung zugeleitet wird, kann von Zeit zu Zeit in Abhängigkeit von einer Überproduktion einer bestimmten Kohlefraktion entsprechend einer ständig wechselnden Verteilung der Korngröße der Teilchen der Ausgangsmasse variieren. Wenn beispielsweise eine Masse während eines Zeitabschnittes einen überwiegenden Anteil an Kohleteilchen mit einem

um

Korngrößenbereich zwischen 44 und 150 enthält, dann wird der Teilstrom zu der Zerkleinerungseinrichtung von dem ersten Massenstrom abgezweigt. Wenn die Masse dagegen einen überschüssigen Anteil an Kohleteilchen mit einem Größenbereich zwischen 2 bis 44 enthält, zweigt man den Teilstrom zu der Zerkleinerungseinrichtung von dem zweiten Massenstrom ab. In Abhängigkeit von der Quelle, aus der die Ausgangsmasse stammt, wird meist ein überschüssiger Anteil an Kohleteilchen mit einer Größe

um

von 2 bis 44 vorhanden sein. Um zu vermeiden, daß die Teilchenfraktion mit einer Korngröße von 44 bis 150 ^m sich erschöpft, wird eine Zerkleinerungseinrichtung benutzt, mit der eine Kohlefraktion mit einem Überkorn verarbeitet wird oder es wird eine getrennte

Kohlequelle verwendet, um aufbereitete Mengen der unzureichenden Kohleteilchenfraktion zu produzieren. Aufbereitete Mengen einer Kohleteilchenfraktion werden wie oben beschrieben behandelt, um sie dilatant zu machen. Aufbereitete Mengen für die erste Fraktion der Kohleteilchen werden dem Sammelgefäß 16 über die Leitung 44, aufbereitete Mengen der zweiten Fraktion der Kohleteilchen dem Sammelgefäß 22 über die Leitung 45 zugeführt.

Gemäß Figur 1 wird ein Teilstrom des ersten Massenstromes aus der Leitung 15 über die Leitung 46 durch ein Dreiwegeventil 47 einer Kopfleitung 48 zugeführt, die mit der Zerkleinerungseinrichtung 49 verbunden ist. Ein Teilstrom des zweiten Massenstromes aus der Leitung 21 wird über die Leitung 51 dem Ventil 47 zugeführt, das so gestellt sein kann, daß ein Teilstrom der zweiten Fraktion der Kopfleitung 48 zugeführt wird und dann zu der Zerkleinerungseinrichtung 49 gelangt. Eine Fraktion mit einer

pm

Korngröße unter 2 -, die in der Zerkleinerungseinrichtung erhalten wird, fällt über die Leitung 52 aus einem Sammelgefäß 53 an. Von dem Ventil 47 wird in Abhängigkeit von dessen Stellung ein Signal geliefert, das an den Mikroprozessor angelegt wird, wodurch ein Teilstrom in den Leitungen 46 und 51, der hinter den Monitoren 25 bzw. 26 für die Teilchenkonzentration abgezweigt wird, sicherstellt, daß die Menge der Kohleteilchen in den Teilströmen des ersten oder zweiten Massenstromes, die in einem festgelegten Verhältnis anfallen, die Speicherung der Information in dem Mikroprozessor so ergänzen, daß die Menge und die partielle Korngrößenverteilung in den Sammelgefäßen 16, 22 und 53 genau angezeigt wird. Dadurch wird sichergestellt, daß die Menge der Kohlefraktion in dem Gefäß 53, deren Korngröße unter 2 pm Mikron liegt, so gesteuert wird, daß die Fraktion mit dieser Teilchengröße eine überschüssige Menge in dem Kohle/ Wassergemisch nicht überschreitet, die bei 5 Gew.-%

(bezogen auf das Trockengewicht) oder weniger einer Fraktion mit einer Teilchengröße unter 2 Mikron liegt.

Statt einen Teilstrom entweder von dem ersten oder zweiten Massenstrom abzuzweigen, um die Kohleteilchen so aufzuteilen, daß eine Fraktion mit einer Teilchengröße

pf*i

unter 2 erhalten wird, werden vorzugsweise Kohleteilchen, insbesondere aus Anthrazitkohlc, benutzt, die ein spezifisches Gewicht haben, das zwischen 1,54 und 1,80 liegt. Diese Kohleteilchen werden der Zerkleinerungseinrichtung 49 zugeführt, um eine Fraktion mit einer

UtTl

Korngröße unter 2 zu bilden, die getrennt in das Sammelgefäß 53 in einer Menge eingeleitet wird, die ausreicht, damit sie in dem Kohle/Wassergemisch, bezogen auf das Trockengewicht, in einer Menge von 5 Gew.-% vorliegt. Der Abfluß der Kohlef raktion mit der unter 2 U4r- ^w liegenden Teilchengröße aus dem Sammelgefäß 53 wird über die Leitung 52 einem Strömungsregler 54 zugeführt, bei dem es sich um ein Ventil, vorzugsweise jedoch einen die Strömung unterstützenden Förderer oder einen Proportionalregler handeln kann, der durch einen Motor 55 mit veränderbarer Geschwindigkeit angetrieben wird, der ein Regelelement bildet. Das Programm des Mikroprozessors 27 benutzt ein elektrisches Signal, das er von einem Gerät 56 zur Messung des Volumens oder des Gewichtes er-

hält. Nach dem Wiegen wird die Fraktion mit der unter 2 pm

liegenden Korngröße über die Leitung 57 dem Mischer 35 zugeleitet. In dem erhaltenen Kohle/Wassergernisch

pro beeinflußen die Teilchen mit der unter 2 liegenden Korngröße wesentlich die Viskositätseigenschaften des Kohle/Wassergemisches. Insbesondere wird die Viskosität

innerhalb eines Temperaturbereiches von 0 bis 35 C generell durch Zusatz einer Fraktion mit einer unter 2 pm liegenden Korngröße vergrößert, da diese Teilchen die Gleitung zwischen größeren Kohleteilchen infolge der

Blatternarben auf der Oberfläche der Kohleteilchen erleichtern. Die sehr günstigen Viskositätseigenschaften wurden durch Laboratoriumsversuche untersucht, die zeigen, daß ein nicht mit Ozon behandeltes Kohle/Wassergemisch mit einer Korngröße von 4 bis 150 Mikron eine Vis-

mP«-s
kosität von 4000 -&p· aufwies. Ein Kohle/Wassergemisch mit

Kohleteilchen, deren Korngröße zwischen 2 und 150 Mikron lag, das mit Ozon behandelt wurde, wies dagegen eine Vis-

mP<*s
kosität von 2000 ep- auf. Die Viskosität bei der Verwendung von mit Ozon behandelten Kohleteilchen des Kohle/

° tnP«^s

Wassergemisches bei 3 C lag unter 900 -e-p·. Aufgrund dieser Feststellung ist es wünschenswert, das Kohle/Wassergemisch zu kühlen, während es in dem Mischer 35 behandelt wird. Zu diesem Zweck wurde eine Kühlwasserleitung 58 benutzt, um dem Gemisch in dem Mischer während des Mischens Wärme zu entziehen und der Mischer mit einem von einem Motor 59 angetriebenen Rührwerk ausgestattet. Der Mischer 35 stützt sich auf Wiegeblöcken 61 ab, die elektrische Signale entsprechend dem Gewicht des in dem Mischer befindlichen Materials liefern; diese Signale werden über die Leitung 62 an den Mikroprozessor geliefert, der auch ein elektrisches Signal über die Leitung 63 von einer Vorrichtung 64 zum Messen des Volumens enthält, bei der es sich um einen akustischen oder einen nuklearen Detektor handeln kann. Die günstigen Viskositätseigenschaften des Kohle/Wassergemisches beruhen auf der Erhöhung des Verhältnisses der Oberfläche zur Masse der Kohleteilchen. Die Fließeigenschaften des Kohle/Wassergemisches gemäß vorliegender Erfindung werden darüber hinaus durch Zusatz von Kohleteilchen verbessert, deren Korngröße kleiner als 2 ist. Dadurch ergibt sich eine Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes des Kohle/Wassergemisches und es wird gleichzeitig die Scherung oder Reibung bei Anwesenheit eines Dispersionsmittels verbessert.

Auf Figur 2 der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Entwässerungsvorrichtung dargestellt, die dazu dient, den Wassergehalt des zweiten Massenstromes auf wenigstens 30 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht der Kohleteilchen, zu verringern. Die Leitung 21 verläuft vorzugsweise senkrecht, um die zweite Fraktion unterhalb des Wasserspiegels zuzuführen, der in der Entwässerungsvorrichtung 23 aufrechterhalten wird und durch das Bezugszeichen 70 angedeutet ist. Das Wasser befindet sich innerhalb peripherischer Seitenwände 71, die sich um die äußere Kante einer abgestuften Platte 72 erstrecken, die mit Löchern versehene Erhebungen oder Stufen 73 aufweist, die, bezogen auf die Längsachse der Platte, in Querrichtung verlaufen. Die Seitenwände 71 und die Bodenplatte 72 bilden einen Behälter, der in einem Winkel von

etwa 3 zur Horizontalen geneigt angeordnet ist. Der Behälter ist auf Stützen 74 abgestützt, die winklig angeordnet sind und eine effektive Länge haben, die die schräge Anordnung der abgestuften Platte in bezug auf die Grundplatte 75 ermöglicht. Vorzugsweise sind die Stützen 74 an ihren beiden Enden mit Gelenkzapfen versehen, so daß die Platte mit einer ausgewählten Frequenz mittels eines Antriebes 76, der auf der Grundplatte angeordnet und mit der abgestuften Platte 72 verbunden ist, in Vibration versetzt werden kann. Da die Kohleteilchen, die die zweite Fraktion bilden, dilatant sind, wird durch die Vibrationsbewegung der Platte 72 eingeschlossenes Wasser innerhalb der Entwässerungsvorrichtung schnell an die Oberfläche der zweiten Fraktion getrieben. Oberhalb der verdichteten Teilchen befindet sich Wasser; über ein mit dem Bezugszeichen 77 versehenes Wehr kann überschüssiges Wasser aus der Entwässerungsvorrichtung entfernt werden. Wie sich aus Figur 2 ergibt, ist das Wehr an der Rückwand der Entwässerungsvorrichtung angeordnet. Die Entwässerung des Kohleschlammes findet während der

gesamten Zeit statt, während der die Kohleteilchen über die Länge der Platte von Erhöhung zu Erhöhung vorgetrieben werden. Die Länge der Platte wird entsprechend dem gewünschten Ausmaß ausgewählt, bis zu dem der Feuchtigkeitsgehalt der zweiten Fraktion reduziert werden soll.

Die auf Figur 2 dargestellte Entwässerungsvorrichtung ist prinzipiell für die Entwässerung von körnigen Massen geeignet; sie hat sich als besonders zweckmäßig zur Entwässerung des zweiten Massenstromes bei der Herstellung des Kohle/Wassergemisches gemäß vorliegender Erfindung bis auf einen gewünschten Gehalt erwiesen. Ein Zentrifugenbrei aus Kohleteilchen mit einer Maschenweite von unter 100 und einem Feuchtigkeitsgehalt von 50 % kann bis auf einen Gehalt von 28 % Feuchtigkeit mit einer Entwässerungseinrichtung, wie sie in Figur 2 dargestellt ist, entwässert werden. Durch die Zugabe der Masse unterhalb des Wasserspiegels wird eine weiche laminare Bewegungszone des Kohlekuchens ohne Turbulenz erzeugt.

Bei der auf Figur 3 dargestellten Ausführungsform wird eine aus einem wässrigen Kohleschlamm bestehende Masse vorzugsweise bei einer erhöhten Temperatur im Bereich

von 60 bis 80 C über die Leitung 110 in einen Klassierer 112 geleitet. Der Kohleschlamm kann auch Raumtemperatur haben, obschon bei erhöhter Temperatur die Viskosität des Schlammes niedriger ist und der Feuchtigkeitsgehalt leichter eingestellt werden kann. Ferner kann ein warmer Schlamm inniger mit den aus einem Stabilisierungsmittel und einem Dispersionsmittel bestehenden Chemikalien vermischt werden. Einige dieser Chemikalien haben eine Li-

quidustemperatur, die bei etwa 60 C liegt. Der Klassierer 112 wird so betrieben, daß in der Leitung 114 eine erste wässrige Kohlefraktion erhalten wird, die aus Kohleteilchen besteht, deren Korngröße größer als 30 -Mi— ist und die einen geringen Gehalt an Flüssigkeit ent

hält. Üblicherweise hat diese erste Kf.ik t i on die FLießeigenschaften eines ha]bf flüssigen Schlammes, z.B. eines feuchten Kuchens und nicht die einer Flüssigkeit. Die untere Grenze der Teilchengröße der ersten Fraktion liegt vorzugsweise bei 30 ; sie kann jedoch höher, insbesondere bei 50 bis 60 , liegen. Die obere Grenze

der Teilchengröße dieser Fraktion kann 200 bis 300

um

betragen; vorzugsweise liegt sie bei 150 - oder darunter. Die Leitung 114 ist mit einem Sammelgefäß verbunden, in das die erste Fraktion der Kohleteilchen

eingeleitet wird. Die Fraktion mit einer Teilchengröße um

unter 30 , die in dem Klassierer 112 anfällt, gelangt über die Leitung 118 in den Klassierer 120. Dieser wird so betrieben, daß eine scharfe Trennung bei einer

um

Teilchengröße von 2 erreicht wird. Die Fraktion

um

mit einer unter 2 liegenden Teilchengröße wird von dem Klassierer 120 über die Leitung 122 anderen Vorrichtungen zur Weiterbehandlung zugeleitet oder verworfen, wenn diese Fraktion einen wesentlichen Anteil an Asche enthält und aus diesem Grunde zur Bildung eines Kohle/ Wassergemisches nicht geeignet ist. Die restliche Fraktion der Kohleteilchen mit einer zwischen 2 und 30 liegenden Korngröße, die in dem Klassierer 120 anfällt, bildet die zweite Fraktion der Kohleteilchen und gelangt über die Leitung 124 in ein Sammelgefäß 126. Diese zweite Fraktion hat üblicherweise die Eigenschaften eines fließfähigen flüssigen Schlammes mit einer niedrigen Viskosität. Aus diesem Grunde wird in die Leitung 124 eine Entwässerungsvorrichtung geschaltet, die dazu dient, die Konzentration an Kohleteilchen in dem zweiten Massenstrom durch Extraktion des flüssigen Mediums zu erhöhen, das durch die Leitung 127A dem Prozeß entzogen wird.

Die Leitungen 114 und 124 sind mit Monitoren 128 und versehen, mit denen die Teilchenkonzentration gemessen wird. Diese Monitoren liefern über die Leitungen 128A und

130a elektrische Signale an einen Mikroprozessor 132. Es werden Monitoren bekannter Bauart benutzt, wie sie in Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben wurden.

Die Sammelgefäße werden benutzt, um Massenströme zur Verfügung zu stellen, die eine praktisch gleichförmige Teilchenverteilung in jedem Strom aufweisen. Die aus dem Sammelgefäß 116 ablaufende wässrige Kohlefraktion gelangt zu einem Durchflußregler 134, der ein Ventil sein kann; der Regler besteht jedoch vorzugsweise aus einer die Strömung unterstützenden Fördereinrichtung oder einer Förderpumpe, die von einem Motor 135 mit veränderbarer Geschwindigkeit angetrieben wird, der ein Regelelement darstellt. Die aus dem Sammelgefäß 126 abfließende zweite wässrige Kohlefraktion gelangt zu einem Durchflußregler 136, der ebenfalls ein Ventil sein kann, jedoch vorzugsweise aus einem die Strömung unterstützenden Förderer oder einer Förderpumpe besteht, die von einem Motor 137 angetrieben wird, dessen Geschwindigkeit veränderbar ist und der ein Regelelement darstellt. Die Regelelemente 135 und 137 sprechen auf unterschiedliche elektrische Signale an, die von dem Mikroprozessor 132 auf der Basis eines Programmes geliefert werden, das elektrische Signale von den Monitoren benutzt und die Konzentration der Kohleteilchen in dem ersten und dem zweiten Massenstrom wiedergibt. Das Programm verwendet ferner elektrische Signale, die der Mikroprozessor von Vorrichtungen 138 und 139 enthält, die das Volumen oder das Gewicht messen und die Teil eines getrennten Zuführungssystems für die Massenströme sind, die von den Reglern 134 bzw. 136 kommen. Nach dem Wiegen werden die getrennten Massenströme in einem Mischer 140 vereinigt und bilden eine gemeinsame Masse. Die Entwässerungseinrichtung 127 wird so betrieben, daß die Konzentration der Kohlcteilchen in der zweiten Fraktion bis zu einem Grad erhöht wird, daß, wenn diese Fraktion mit

der ersten Fraktion vereinigt wird, der sich ergebende Massenstrom die gewünschte Endkonzentration des Kohle/ Wassergemisches oder eine darüberliegende Konzentration aufweist. Das herzustellende Kohle/Wassergemisch soll wenigstens 65 Gew.-% Kohleteilchen und bis zu etwa 82 Gew.-% Kohleteilchen enthalten. Die Entwässerungseinrichtung 127 wird mittels eines elektrischen Signals gesteuert, das von dem Mikroprozessor kommt und dazu dient, die vereinigten Mengen der wässrigen Medien in dem Massenstrom einzustellen. Üblicherweise ist es notwendig, die Extraktion des wässrigen Mediums in der Entwässerungsvorrichtung so zu regeln, daß die Mengen der wässrigen Medien kompensiert werden, die durch das Stabilisierungsmittel eingebracht werden, das dem ersten und dem zweiten Massenstrom zugesetzt wird.

Über die Leitungen 141 und 142 werden elektrische Signale von dem Mikroprozessor an Regler 143 und 144 geliefert, bei denen es sich z.B. um Ventile oder Pumpen handelt, die dazu dienen, die Zugabe eines Dispersionsmittels von dem Behälter 45 zu Mischern 146 und 147 zu steuern. Dabei kann es sich um statische Mischer handeln, die in Strömungsrichtung gesehen hinter den Monitoren 128 und 130 in die Leitungen 114 und 124 eingebaut sind. Das Dispersionsmittel kann aus Ligninsulfonat, kondensierten mehrkernigen Kohlenwasserstoffen oder einem alkoxylierten Amin bestehen. Das Dispersionsmittel wird mit dem Massenstrom in einem Mischer 148 gemischt, um eine Trennung von den Kohleteilchen zu verhindern. Die in dem Kohle/ Wassergemisch vorhandenen Kohleteilchen werden in dem flüssigen Medium zusammengeballt, das über die Leitung 149 in einen Vorratstank geleitet oder der weiteren Verwendung in einem Hochofen oder dergleichen zugeführt wird.

Das Stabilisierungsmittel kann aus Mtapulgitton, verzweigten Macromolekülen, die aktive Carbonyl- oder Hydroxylgruppen enthalten, bestehen. Ein elektrisches Signal wird von dem Mikroprozessor über die Leitung 150 an einen Regler 151 angelegt, bei dem es sich um ein Ventil oder eine Pumpe zur geregelten Zugabe des Stabilisierungsmittels aus dem Behälter 152 in den Mischer 148 handelt. Ferner ist ein elektrisches Signal vorgesehen, das von dem Mikroprozessor über die Leitung 153 zur Steuerung eines Ventiles 154 geliefert wird, über das die Zugabe eines flüssigen Mediums über die Leitung 155 in den Mischer geregelt wird. Flüssigkeit wird dem Gemisch in dem Mischer 148 zugesetzt, um die Dichte der Kohleteilchen in dem fertigen Kohle/Wassergemisch auf den gewünschten Grad einzustellen.

Claims (30)

Finkener und Ernesti Patentanwälte Heinrich-König-Str. 119 D-4630 Bochum 1 85 102 EEF/US Verfahren zur Herstellung eines Kohle/Wassergemisches Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Kohle/Wassergemisches , dadurch gekennzeichnet, daß aus einem wässrigen Kohleschlamm, der eine körnige Kohlemasse in einer Menge enthält, die größer als 50 Gew.-% des in dem Schlamm enthaltenen wässrigen Mediums ist, wenigstens ein erster und ein zweiter Massenstrom gebildet werden, wobei die Korngrößenklassierung der in dem wässrigen Medium vorhandenen körnigen Kohlemasse, die in den Massenströmen enthalten ist, unterschiedlich ist und daß ausgewählte Mengen des ersten und des zweiten Massenstromes in Anwesenheit eines Dispersionsmittels zur Bildung eines Kohle/Wassergemisches vermischt werden, das wenigstens 65 Gew.-% Kohleteilchen enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanteil des wässrigen Mediums in jedem der beiden Massenströme weniger als 50 Gevi.-% beträgt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung des ersten und zweiten Massenstromes Kohleteilchen mit einer Korngröße von unter 2 Mikron aus der Masse entfernt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Bildung des ersten und des zweiten Massenstromes abgetrennte Fraktion mit einer Teilchengröße von weniger als 2 verworfen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem ersten und dem zweiten Massenstrom enthaltenen Kohleteilchen dilatant sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des ersten und des zweiten Massenstromes das Verhältnis der Oberfläche zur Masse der Kohleteilchen, die in dem Ausgangsgemisch vorhanden sind, vergrößert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen der Ausgangsmasse mit einem Oxidationsmittel behandelt werden, um das Verhältnis der Oberfläche zur Masse der Kohleteilchen zu vergrößern.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Kohleteilchen mit Einbuchtungen versehen wird.

. 9. Verfahren nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Oberfläche zur Masse der Kohleteilchen um etwa 5 bis 7 % vergrößert wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine dosierte Menge von Kohleteilchen mit einer unter 2 Mikron oder darunter liegenden Korngröße der Masse während des Vermischens zugesetzt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsgemisch in einen Klassierer eingeleitet wird, aus dem der erste und der zweite Massenstrom mit unterschiedlicher Korngröße austreten und daß der zweite, den Klassierer verlassende Massenstrom in einen zweiten Klassierer eingeleitet wird, in dem Teilchen mit einer Korngröße unter 2 Mikron abge-

trennt werden, worauf der zweite Massonsi rom entwässert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerung des zweiten Massenstromes in der Weise erfolgt, daß dieser auf das untere Ende einer schräg nach oben verlaufenden abgestuften Platte aufgegeben wird, die mit in Querrichtung verlaufenden Stufen versehen ist, wobei die abgestufte Platte in Vibration versetzt wird, um die zweite Fraktion von Stufe zu Stufe nach oben vorzutreiben und das wässrige Medium von dem zweiten Massenstrom abzutrennen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die abgestufte Platte der Entwässerungsvorrichtung

in einem Neigungswinkel bis zu 3 zur Horizontalen verläuft.

14. Verfahren zur Herstellung eines Kohle/Wassergemisches nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein wässriger Kohleschlamm, der eine körnige Kohlemasse in einer Menge enthält, die größer als 50 Gew.-% des wässrigen Mediums ausmacht, als Ausgangsmaterial verwendet wird, daß wenigstens ein erster und ein zweiter dilatante Kohle enthaltender Massenstrom gebildet werden, wobei die Massenströme Kohleteilchen mit unterschiedlicher Korngröße in einem wässrigen Medium enthalten, dessen Menge geringer ist als 50 Gew.-% der körnigen Kohlemasse, daß ausgewählte Mengen des ersten und des zweiten, die dilatante Kohle enthaltenden Massenstromes miteinander vereinigt werden und daß die vereinigten Mengen der Massenströme mit einem Dispersionsmittel in solchen Mengen vermischt werden, daß ein Kohle/ Wassergemisch mit einer Viskosität entsteht, die sich

graduell in einem Temperaturbereich von 0 bis 35 vergrößert, wobei das Kohle/Wassergemisch wenigstens

BAD ORiGfNAL

-A-

65 Gew.-% Kohleteilchen enthält.

15. Verfahren zur Herstellung eines Kohle/Wassergemisches nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Kohleteilchen in der wässrigen Flüssigkeit in beiden Massenströmen bestimmt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Massenstrom in getrennten Sammelgefäßen gesammelt werden, um unterschiedliche Mengen von Massenströmen, die jeweils eine praktisch gleichförmige Verteilung der Teilchengröße haben, für den Mischprozeß zur Verfügung zu stellen.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Fließgeschwindigkeit wenigstens einer der aus den getrennten Sammelgefäßen ablaufenden Massenströme gesteuert wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen in der Weise erfolgt, daß die beiden Massenströme miteinander vereinigt und anschließend die Menge des flüssigen Mediums in dem Gemisch der vereinigten Massenströme in einem Mischer zusammen mit dem Dispersions- und Stabilisierungsmittel eingestellt wird, um ein Kohle/Wassergemisch zu bilden, das die gewünschte Menge an flüssigem Medium enthält.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Massenstrom vor der Mischstufe ein Dispersionsmittel und in dem Mischer eine bestimmte Menge eines Stabilisierungsmittels zur Bildung des Kohle/ Wassergemisches zugesetzt wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch

gekennzeichnet, daß die Kohl etci1chon in dom ersten Massenstrom eine Korngröße haben, die größer aLs 30 ist.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, da-

durch gekennzeichnet, daß die Kohleteilchen in dem zweiten Massenstrom eine Korngröße von wenigstens 2 pt" um

bis etwa 30 aufweisen.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Massenströme getrennt gewogen und entsprechende elektrische Signale erzeugt werden, die dazu benutzt werden, die Mengen der einzelnen Massenströme vor dem Vermischen zu regeln.

23. Verfahren zum Entwässern eines Schlammes, der aus einem flüssigen Medium und einem körnigen dilatanten Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm auf das untere Ende einer geneigt verlaufenden, mit Abstufungen versehenen Platte aufgegeben wird, daß das flüssige Medium am unteren Ende der Platte zur Oberfläche des Schlammes getrieben wird und daß das dilatante körnige Material längs der Platte von Stufe zu Stufe nach oben geschoben wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte in einem Winkel bis zu 3 zur Horizontalen verläuft.

25. Verfahren nach den Ansprüchen 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte über ihre Länge mit in Querrichtung verlaufenden Stufen versehen ist, um das körnige dilatante Material zurückzuhalten, während es von Stufe zu Stufe vorgetrieben wird.

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26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen Öffnungen enthalten, durch die flüssiges Medium von dem körnigen Material abtropfen kann, das auf der abgestuften Platte durch die Stufen zurückgehalten wird.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsspiegel des flüssigen Mediums, das sich in der Entwässerungsvorrichtung befindet, geregelt wird.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufsteigen des flüssigen Mediums zur Oberfläche dadurch bewirkt wird, daß die mit Stufen versehene Platte in Vibration versetzt wird.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorwärtstreiben des dilatanten Materials dadurch bewirkt wird, daß die mit Abstufungen versehene Platte in Vibration versetzt wird.

30. Verfahren zum Entwässern eines aus einem flüssigen Medium und einem dilatanten körnigen Material bestehenden Schlammes nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm in einen Behälter eingeleitet wird, daß das flüssige Medium durch Vibration des Behälters zur Oberfläche des Schlammes getrieben wird, wobei das körnige Material verdichtet wird und daß das flüssige Medium von dem oberen Teil des verdichteten körnigen Materials abgezogen wird.