DK162654B - Fremgangsmaade til fremstilling af kul-vand-blandinger - Google Patents

Description

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til frem stilling af kul-vand-blandinger.

DK 162654 B

i

Der er rigelige forsyninger af kul som energikilde. Det anslås, 5 at der i U.S.A. er mere energi tilgængelig i kul end i jordolie, naturgas, olieskiffer og tjæresand tilsammen. Indsættelsen af kul i stedet for naturgas og olie i stor målestok ville derfor synes at være en færdigsyet løsning på vore energiproblemer. Uheldigvis er brugen af kul, til forskel fra olie- og gasforbrug, imidlertid begrænset, ikke af reserver eller produktionskapacitet, men snarere af de særlige industrielle og vedtægtsmæssige vanskeligheder ved at forbrænde det på en passende, effektiv og miljømæssig acceptabel måde.

15 En række teknikker undersøges for at tilvejebringe kul som en mere nyttig energikilde. Én sådan teknik anvender forgasningsmetoder såsom tør destillation til at foranledige omdannelsen af kul til en gas med lavt eller middelstort energiindhold. I et andet forsøg anvendes højtrykshydrogenering til at bringe kul på 20 flydende form, for at gøre det mere egnet til transport, for brænding og lignende.

En anden foreslået teknik og den, som den foreliggende opfindelse angår, er teknikken, hvorved faste kulpartikler dispergeres 25 i et flydende bæremedium, såsom brændselsolie eller vand til dannelse af kul-vand- eller kul-olie-blandinger.

Kul-olie- og kul-vand-blandinger er imidlertid forskellige systemer, .hver med deres vanskeligheder ved udform-30 ning. Medens kul og olie f.eks. er relativt forenelige, er kul og vand det ikke. Til forskel fra udformningen af kul-olie-blandinger, repræsenterer den indledningsvise dispergering af kullet i den kontinuerlige vandfase, især store mængder kul, derfor en udfordrendehindring ved udformning af kul-vand-35 blandinger. Efter dispersion skal stabilisering, dvs. at hindre kullet i at udfældes fra vandfasen, også udføres.

2

DK 162654 B

Sådanne kulblandinger giver betydelige fordele. De transporteres lettere end' tørt fast kul, er lettere at lagre og er mindre udsat for eksplosionsrisici ved selvantændelse, idet sidstnævnte er en væsentlig faktor ved håndtering af kul.

5 Yderligere kan tilvejebringelsen af kul på flydende form gøre det muligt at forbrænde det i apparatur, der normalt anvendes til forbrænding af brændselsolie. Dette kan i høj grad lette overgangen fra brændselsolie til kul som en primær energikilde, ' et andet stærkt ønskeligt resultat.

10 -Forskellige kul-olie- og kul-yand-blåndinger er beskrevet i litteraturen. I britisk patentskrift nr. 1.523.193 beskrives f.eks. en blanding, der omfatter brændselsolie og fra 15 til 55 vægt% fint formalede kulpartikler, der er reduceret i par-tikelstørrelse til 10 um eller mindre. Den nødvendige indsats til at formale kul til sådanne fine størrelser gør imidlertid processen mindre økonomisk tiltrækkende. Desuden gør brugen af brændselsolie som bæremedium ønsket om at formindske vor afhængighed af brændselsolie virkningsløst.

20 U.S. patentskrift nr. 4.251.229 er et eksempel på kul-olie-blandinger, der er stabiliseret med addukter med høj molekylvægt af alkylenoxid og en alkohol, en amin, en carboxylsyre eller phenol med mindst tre aktive hydrogenatomer. I dette 25 patentskrift er olie den kontinuerlige bærefase, og følgelig er stabiliseringen af kullet i den kontinuerlige oliefase, som gentagne gange understreget deri,· i alt væsentligt den -eneste bekymring.

30 I U.S. patentskrift nr. 4.242.098 beskrives vand-kul-slamsam- mensætninger indeholdende vandopløselige polymerer, der er fortykkelsesmidler, såsom xanthangummi, hydroxypropylguargummi eller poly(ethylenoxid) med en molekylvægt over 100.000.

I U.S. patentskrift nr. 3.762.887 beskrives en dispersion af kul i et vandigt medium, hvori kullet er formalet til en 35

'DK 162654 B

3 bestemt størrelsesfordeling af partiklerne, en væsentlig del af hvilke er ca. 44 um (325 mesh Tyler standardsigte) eller endnu finere. En betydelig og selektiv formaling af kullet er igen nødvendig her.

5 I U.S. patentskrift nr. 4.217.109 beskrives en teknik til rensning og dispergering af kul i vand, idet der anvendes dispergeringsmidler, der ved selektiv adsorption bibringer forskellige elektriske ladninger til carbonpartiklerne og 10 urenhederne. De anvendte dispergeringsmidler er polyelektro- lytter, såsom alkalimetal- og·ammoniumsalte af polycarboxyl-syrer og polyphosphater.

Artiklen med titlen "Development and Evaluation of Highly-15 Loaded Coal Slurries", offentliggjort i 2nd International

Symposium on Coal-Oil Mixture Combustion, november 27-29, 1979, beskriver kul-vand-blandinger, der anvender kul med bimodale partikelstørrelsesfordelinger og indeholdende modificerede stivelser, biocider og befugtningsmidler såsom -TRITON®X, 20 en overfladeaktiv octylphenoxy (ethylenoxy) ethanol med lav molekylvægt.

Ifølge U.S patentskrift nr. 3.617.095 nævnes en yderligere fremgangsmåde i litteraturen til dannelse af 25 emulsioner af løse faste stoffer ved at blande det faste stof, såsom kul, med vand og olie i nærværelse af et oxyalkyleret octylphenolemulgeringsmiddel.

Endelig beskrives i et antal yderligere patentskrifter meka-30 niske behandlinger og dispergeringsmidler til tilvejebringelse af kul i et bæremedium. Se f.eks. U.S. patentskrifterne nr. 4.088.453, 4.104.035, 3.620.698, 3.764.547, 3.996.026, 3.210.168, 3.524.682, 4.330.301, 4.305.729, europæisk patentskrift nr. 0.050.412 og PCT ansøgning nr. WO 81-01152.

Medens teknikken har forsøgt at tilvejebringe kul på disper- 35 4

DK 162654 B

geret flydende form, som vist ved de ovenfor beskrevne fremgangsmåder, er behovet for at forbedre disse fremgangsmåder for at tilvejebringe kulblandinger uden unødvendig mekanisk eller kemisk behandling stadig tilstede. Det ville være stærkt 5 ønskeligt at tilvejebringe kul i form af en vandig blanding, hvor kun små mængder tilsætningsstoffer er nødvendige for at dispergere kullet til høje koncentrationer af fast stof på 70 vægt% eller mere. Det ville yderligere være ønskeligt at tilvejebringe kul-vand-blandinger, hvori kullet i forvejen 10 er renset for urenheder, så at de resulterende blandinger forbrænder fuldstændigt eller næsten fuldstændigt og således er mere miljømæssigt acceptable.

I U.S. patentskrift nr. 4.358.293 beskrives den overraskende 15 opdagelse, at visse ikke-ioniske overfladeaktive polyalkylen-oxider er udmærkede additiver til dannelse af kul-vand- blandinger med høje koncentrationer af fast kul. Heri beskrives også, at ikke-ioniske overfladeaktive polyalkylenoxider med høj molekylvægt, der har en hydrofob del og en hydrofil 20 del, idet den hydrofile del udgøres af mindst 100 gentagne ethylenoxidenheder, tilvejebringer kul-vand-dispersioner med meget høje koncentrationer af fast kul på ca. 70 vægt% kul eller mere, når det overfladeaktive middel er tilstede i en tilstrækkelig mængde til at dispergere det partikelformede 25 kul i vand. De resulterende blandinger er fritstrømmende og er tilpasset til at tilvejebringe kul på en form, der er klar til transport, lagring og fuldstændig forbrænding. Det er overraskende, at de anvendte overfladeaktive midler kan være af forskellig kemisk struktur, så længe de er af den valgte 30 type, har tilstrækkelig molekylvægt og udgøres af mindst ca.

100 enheder ethylenoxid.

Det har nu yderligere overraskende vist sig, at der ved at anvende visse bearbejdningsbetingelser, senere beskrevet i 33 detaljer heri, ved fremstillingen af kul-vand-slammene, der er beskrevet i det tidligere nævnte U.S. patentskrift nr.

5

DK 162654 B

4.358.293 tilvejebringes yderligere forbedrede kul-vand-slam. F.eks. er kulslammene, der fremstilles i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse karakteriseret ved et højt indhold af fast stof, udmærket stabilitet ved langtidslagring og andre fordele, som vil vise sig senere heri.

10 Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af en kul-vand-blanding, hvor et ikke-ionisk overfladeaktivt polyalkylenoxid med en hydrofob del og en hydrofil del, idet nævnte hydrofile del udgøres af mindst 100 enheder ethylenoxid, blandes med vand under omrøring, og hvor parting kelformet kul sammenblandes dermed under yderligere omrøring, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at (i) sammenblandingen af det overfladeaktive middel og vandet gennemføres under omrøring ved lav hastighed (500-1500 o/m), (ii) sammenblandingen af det partikel formede kul og blandingen resulte- 20 rende fra trin (i) gennemføres under omrøring ved middelstor hastighed (1000-3000 o/m), og (i i i) den resulterende kulhol-dige blanding fra trin (ii) omrøres under høj hastighed (3000-6000 o/m).

2g Kul-vand-slammene fremstillet ved "fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse udgøres af kul eller andet carbonhol-digt materiale som det dispergerede faste stof, vand som bæremediet og et ikke-ionisk overfladeaktivt polyalkylenoxid, som yderligere beskrives heri.

30

Som det benyttes heri, involverer "ikke-ionisk overfladeaktivt polyalkylenoxid" alle midler, forbindelser, blandinger, polymerer, etc., der helt eller delvis har en gentagen alkylen-oxidenhed med strukturen: 35 6

DK 162654 B

og som har en hydrofob del og en hydrofil del, og som ikke 5 dissocierer eller ioniserer i opløsning. Disse overfladeaktive midler har en polymer del, der udgøres af gentagne ethy-lenoxidenheder med den almene formel:

I ' I

10 ' · -C--C- \ /

O

Desuden har de ikke-ioniske overfladeaktive polyalkylenoxider, ^der anvendes ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, en høj molekylvægt, dvs. fra 4000 eller mere, afhængigt af det særlige anvendte overfladeaktive middel, er hydrofile og udgøres af mindst 100 gentagne enheder af ethylenoxidmonomeren. Desuden har de anvendte overfladeaktive midler en hydrofob del 2Q og en hydrofil del og er ikke-ioniske. Idet de er ikke-ioniske, udsættes disse midler sædvanligvis ikke for ionisering i van-• dige opløsninger af syre eller alkali.

Egnede hydrofile ikke-ioniske.overfladeaktive polyalkylen-' 2^ oxider til brug ifølge opfindelsen er de kommercielt tilgængelige glycolethere af alkylphenoler med den følgende almene formel I:

30 R —O-(CH2CH20)n-CH2-CH2-0H

25 hvori R er substitueret eller usubstitueret alkyl med fra 1 til 18 carbonatomer, fortrinsvis 9 carbonatomer, substitueret eller usubstitueret aryl, eller en aminogruppe, og n er et helt tal på mindst 100.

7

DK 162654 B

Disse ikke-ioniske overfladeaktive midler er tilgængelige med en fordeling af molekylvægte, afhængig først og fremmest af værdien af "n", dvs. antallet af gentagne ethylenoxidenhe-5 der. Det har overraskende vist sig, at disse overfladeaktive midler med en høj molekylvægt på 4000 eller mere, hvori "n" er mindst 100 eller mere, er særligt virksomme som dis-pergeringsmidler til dannelse af kul-vand-blandinger med høj koncentration af fast kul, der kræver få eller ingen yderligere additiver, etc., til dannelse af stærkt flydeegnede væsker.

Fremgangsmåder til fremstilling af glycoletherne med formlen I er kendt og er f.eks. beskrevet i U.S. patentskrift nr.

X 5 2.213.477 og nr. 2.496.582. Sædvanligvis indbefatter fremstillingen af disse midler kondensationen af substituerede pheno-ler med molære dele ethylenoxidmonomerer.

Ikke-ioniske overfladeaktive polyalkylenoxider, der er egnede 20 til brug ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, indbefatter således glycolethere af alkylerede phenoler med en molekylvægt på mindst 4000 med den almene formel:

25 R~~-‘ 0~i“iCH2CH20)n”CH2"CH2"0H

hvori R er substitueret eller usubstitueret alkyl med fra 30 1 til 18 carbonatomer, fortrinsvis 9 carbonatomer, substitueret eller usubstitueret aryl eller en aminogruppe, og n er et helt tal på mindst 100. Substituenterne af alkyl- og arylgrupperne kan indbefatte halogen, hydroxy og lignende.

Andre egnede ikke-ioniske overfladeaktive midler er poly(oxy- 35 8

DK 162654 B

ethylen)-poly(oxypropylen)-poly(oxyethylen), eller beskrevet på en anden måde, propoxyleret, ethoxyleret propylenglycol ikke-ioniske overfladeaktive blokpolymerermed en molekylvægt på mindst 6000 med den almene formel: 5

HO(CH2CH20) [CH(CH3)CH20](CH2CH20)CH

hvori a, b og c er hele tal, og hvori a og c tilsammen er mindst 100.

10

Stadig andre ikke-ioniske overfladeaktive polyalkylénoxider, der er egnede til brug ifølge opfindelsen, er blokpolymererne. af ethylen- og propylenoxid, der er afledt fra nitrogenholdige midler såsom ethylendiamin og med en molekyl-15 vægt på mindst 14.000 med den almene formel:

H(C2H40)e<-OE2)a (E20-)o(C2H40)gH

20 /

H(C2H40)f(-OR2)b (R20-)d(C2H40)hH

hvori R^ er en alkylengruppe med 2 til 5 carbonatomer, fortrinsvis 2, R2 er en alkylengruppe med 3 til 5 carbonatomer, 25 fortrinsvis 3, a, b, c, d, e, f, g og h er hele tal, og e, f, g og h er tilsammen mindst 100.

Kul-vand-blandingssammensætningeme fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er karakteriseret ved et højt indhold af fast kul og en rela-30 tiv lav viskositet på ca. 2000 til 6000 centipoise (cP) eller lavere, f.eks. som målt i et Brookfield-viskosimeter, model z^RVT, der er udstyret med en nr. 3 spindel, ved 100 omdrejninger pr. minut, selv ved faststofindhold svarende til 70 vægt% eller mere baseret på blandingens totalvægt. Disse sam-35 mensætninger kan også indbefatte mængder af sædvanlige strøm ningsbegrænsende materialer, såsom fortykkelsesmidler, lim, antiskumninusmidler, salte, etc., afhængig af den tilsigtede 9

DK 162654 B

brug.

Produkterne fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen indeholder kun ringe mængder overfladeaktive additiver i størrelsesordenen 0,1 til 5 3,0 vægt%. De indeholder yderligere partikelformet kul som det dispergerede faste stof i en mængde fra 45 til 80%, vand som bæremediet i en mængde fra 19,9 til 52%, og om ønsket fra 0,1 til 2% af et fortykkelsesmiddel eller for-• tykkelsesmidler, 0,01 til 2% af et antiskumningsmiddel 10 og 0,1 til 2% salte, antibakterielle midler, ætsende eller andre yderligere strømregulerende midler, idet alle de anførte procenter er baseret på blandingens totalvægt.

De mest foretrukne glycolethere af typen, der generelt er I5 beskrevet i formel I, er nonylphenoxy(polyethylenoxy)ethanol-sammensætningerne med formlen:

C9H19-^\- o—(CH2CH20)n-CH2-CH2-OH

hvori n er 100 eller mere.

25 Kommercielt tilgængelige overfladeaktive midler af denne type forhandles af GAF Corporation under betegnelserne "IGEPAL" CO-990 og "IGEPAL" CC-997. Andre kommercielt tilgængelige overfladeaktive midler af denne type forhandles af Thompson-Hayward Chemical Co. under betegnelsen "T-Det" N-100 og White-stone Chemical Co. under betegnelsen "ICONOL" NP-100.

Som tidligere anført heri, er en anden gruppe ikke-ioniske overfladeaktive polyalkylenoxider, der er nyttige ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, de velkendte ikke-ioniske overfladeaktive poly-3 5 (oxyethylen)-poly(oxypropylen)-poly(oxyethylen)-blokpolymerar.

Disse overfladeaktive midler omfatter blokpolymererne af ethy-

DK 162654B

10 lenoxid og propylenoxid, hvor de gentagne propylenoxidenhe-der udgør den hydrofobe del af det overfladeaktive middel, og de gentagne ethylenoxidenheder udgør den hydrofile del af det overfladeaktive middel. Disse blokpolymersammensæt-5 ninger har den almene formel II:

HO(CH2CH20) [CH(CH3)CH20]b(CH2CH20)CH II

hvori a, b og c er hele tal, og hvori a og c tilsammen er 10 mindst 100.

Disse sammensætninger kan fremstilles og er kommercielt tilgængelige med forskellige molekylvægte, afhængig først og fremmest af antallet af gentagne propylen- og ethylenoxid— ! 15 enheder. Det har vist sig, at disse blokpolymerer med en molekylvægt på mindst 6000, og som omfatter mindst 100 j; gentagne ethylenoxidenheder, er udmærkede additiver til at j dispergere kul i en vandbærer til de ønskede høje koncentra- tioner af fast kul på 45 til 80%, fortrinsvis ca. 70% 20 kulpartikler, baseret på vægten af den totale blanding. Under henvisning til den ovennævnte formel II, er de ikke-ioniske poly(oxyethylen)-poly(oxypropylen)-poly(oxyethylen)-overflade-aktive midler, der er egnede til brug ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, derfor de, hvor a, b og c er hele tal, og a og 25 c tilsammen er 100 eller mere.

Egnede fremgangsmåder til fremstilling af blokpolymererne med formlen II er beskrevet i patentlitteratuen, f.eks. i U.S. patentskrift nr. 2.674.619, 2.677.700 og 3.101.374.

30 i Sædvanligvis fremstilles disse blokpolymere: ved en kontrolleret tilsætning af propylenoxid til propylenglycols to hydroxylgrupper til dannelse af den hydrofobe del efterfulgt 35 af den kontrollerede tilsætning af ethylenoxid til at indføje den hydrofobe del mellem de to hydrofile polyethylenoxidgrupper.

11

DK 162654 B

De ikke-ioniske overfladeaktive midler af denne type (formel II) med det nødvendige antal på mindst 100 enheder ethylen-oxid er tilgængelige fra BASF-Wyandotte Corporation under betegnelsen PLURONIC serie nr. F-77, F-87, F-68, F-88, 5 F-127, F-98 og F-108. Disse forbindelser har mindst 100 ethy- lenoxidenheder ifølge den følgende tabel af disse PLURONIC overfladeaktive midler: (r) PLURONIC ^F Molekylvægt % Ethylenoxid Antal ethylenoxidenheder 10 F-77 6.600 70 105 F-87 7.700 - 70 120 F-68 8.350 80 151 F-88 10.800 80 195 F-127 12.500 70 200 15 F-98 13.000 80 235 F-108 14.000 80 255

Som også tidligere beskrevet heri er en yderligere gruppe af ikke-ioniske overfladeaktive polyalkylenoxider, der er 20 egnede som kuldispergeringsmidler heri, de nitrogenholdige blokpolymerormed den almene formel III:

H<C2H4°y-0Va - »!20-)c(C2H40) H

/ 3 25 ^N-R1-Nn^^

H(C2H40)f(-0R2)b (R20-)d(C2H40)hH

hvori R^ er en alkylengruppe med 2 til 5 carbonatoner, fortrinsvis 30 2, R2 er en alkylengruppe med 3 til 5 carbonataner, fortrinsvis 3, a, b, c, d, e, f, g og h er hele tal, og e, f, g og h er tilsammen mindst 100.

Disse materialer fremstilles ved tilsætning af et C^- til C^-alky-35 lenoxid til en alkylendiamin under betingelser til at tilsæt te to polyoxyalkylengrupper til hver af nitrogengrupperne i nærværelse af en katalysator for at polymerisere oxyalkylen- 12

DK 162654 B

grupperne til de ønskede langkædede polyoxyalkylengrupper.

Efter at den ønskede tilsætning og polymerisation af C^- til C^-alky-lenoxidgruppen er fuldendt, tilføres ethylenoxid og sættes til polyoxyalkylengrupperne for at bibringe forbindelsen de 5 ønskede hydrofile egenskaber. Fremstillingen af disse materialer ud fra kommercielt tilgængelige alkylendiaminer og alkylenoxider er kendt.

• Sædvanligvis fremstilles midlerne ved at blande C^- til C^-alkylen-10 oxidet med alkylendiaminen ved atmosfærisk eller forhøjet tryk, ved temperaturer mellem ca. 50 og 150°C og i nærværelse af en alkalisk katalysator såsom et alkalimetalhydroxid eller -alkoholat. Polymerisationsgraden eller størrelsen af den hydrofobe gruppe kontrolleres ved de relative andele af Cy til 15 Cj--alkylenoxid og -alkylendiamin, idet alkylenoxidet til føres i en tilstrækkelig mængde til at opnå en hydrofob basisvægt på 2000 til 3600 enheder, selvom andre vægte kan tilvejebringes.

20 Disse overfladeaktive midler (formel III) med det nødvendige antal på mindst 100 gentagne ethylenoxidenheder er tilgængelige fra BASF Wyandotte Chemicals Corporation under betegnelsen TETRONIC®, serie nr. 1107, 1307, 908 og 1508. Disse midler har mindst 100 ethylenoxidenheder, som det fremgår af den 25 efterfølgende tabel af disse TETRONIC®-overfladeaktive midler.

Antal , gentagne TETRONIC^ Molekylvægt & Ethylenoxid '-.ethylenoxidenheder 1107 14.500 70 230 1307 15.500 70 245 30 908 16.500 80 300 1508 17.000 80 309

Et hvilket som helst bredt udbud af kul kan anvendes til dannelsen af kul-vand-blandingerne ifølge opfindelsen, indbefat-35 tende anthracitkul, bituminøse kul, sub-bituminøse kul, mine slagger, findelt kul, brunkul og lignende. Andre findelte

DK 162654 B

13 faste carbonholdige materialer kan også anvendes, f.eks. koks, der er fremstillet enten fra kul eller fra jordolie.

Til dannelse af kul-vand-blandingerne pulveriseres kul til 5 ca. 90% finere end 0,074 mm (200 mesh Tyler standardsigtes tørrelse), selvom grovere eller finere partikelstørrelser kan benyttes, hvis det ønskes.

Ifølge opfindelsen er det fordelagtigt, at det ubehandlede 10 pulveriserede rå kul er forbehandlet, dvs. renset for mængder af aske og svovl. Det må forstås, at blandinger dannet af forbehandlet kul giver betydelige fordele. De brænder fuldstændigt eller næsten fuldstændigt og er bedre egnede til afbrænding i apparaturer til kraftværker, hjemmebrændere og 15 lignende uden unødvendigt belastende og kostbart rensningsappa- tur.

En hvilket som helst af et bredt udbud af forbehandlinger kan benyttes ved fremstillingen af kulpartiklerne, indbefat-20 tende konventionelle adskillelser af tunge emner,magnetisk sortering og lignende. Den foretrukne metode til at tilvejebringe de forbehandlede kulpartikler er ved en kemisk behandlingsproces, såsom den, der er beskrevet i U.S. patentskrift nr. 4.304.573.

25 I overensstemmelse med den foretrukne kemiske forbehandlings metode, formales råkul i den form, hvori det brydes i nærværelse af vand til en partikelstørrelse på >ca. 0,074 mm. Det formalede kul behandles i et vandigt medium med en monomer forbindelse, sædvanligvis er et umættet polymeriserbart middel såsom 30 let tilgængelige talloliefedtsyrer i nærværelse af en metal- initiator såsom cuprinitrat, og mindre mængder brændselsolie, det hele i en vandig fase, også tilstede. Det således behandlede formalede kul gøres hydrofobt og oleofilt og skilles fra den uønskede aske og svovl ved en skumflotationsteknik.

Det rensede kul, der er genvundet fra den foretrukne kemiske 35

DK 162654 B

14 behandlingsproces, nu i form af forbehandlede kulpartikler, er egnede til kul-vand-blandingerne ifølge opfindelsen. Disse kulpartikler er karakteriseret ved at have et askeindhold, der er reduceret til niveauer på 0,5 til 6,0% og et svovl-5 indhold reduceret til niveauer på 0,5 til 2,0%.

Ligesom i nævnte U.S. patentskrift nr. 4.358.293 foretrækkes det heri at fremstille kul-vand-blandingen ved først at sætte det •' overfladeaktive middel til vand sammen med andre additiver 10 såsom konventionelle antiskumningsmidler, hvis det er ønsket.

Denne blanding kan udføres med omrøring ved betingelser af atmosfærisk eller omtrent atmosfærisk temperatur og tryk. Derefter sættes det partikelformede kul, fortrinsvis forbehandlede kulpartikler, til blandingen til dannelse af en kul-15 vand-blanding med et højt indhold af fast kul på 45 til 80 vægt% kul, baseret på blandingens totalvægt ved atmosfærisk eller næsten atmosfæriske temperaturer og tryk. Hvis det ønskes, kan fortykkelsesmidler derpå tilsættes for yderligere at stabilisere blandingen for at hjælpe med til at forhindre 20 kulpartiklerne i at bundfældes, når blandingen skal lagres i længere perioder. Kaustisk soda eller andre baser kan også tilsættes på dette sted. Som det kan ses, foretrækkes tilsætning af fortykkelsesmidler i eller tæt på det sidste trin, således at kravene til omrøring holdes på et minimum.

25 Kul-vand-blandingerne kan fremstilles i en batchproces eller ved den kontinuerlige arbejdsmåde.

Ved kontinuerlig produktion kan kullet blandes med vand i et første trin sammen med andre strømningsregulerende mid-30 ler, såsom det overfladeaktive middel. Sammensætningerne i det første trin kan derpå kontinuerligt blive overført til et andet trin, hvori fortykkelsesmidlet tilsættes. Igen bevirker tilsætning af fortykkelsesmidlet i det senere trin et reduceret behov for omrøring.

I overensstemmelse med det ifølge den foreliggende opfindelse 35 15

DK 162654 B

omhandlede har det nu vist sig, at yderligere specifikke bearbejdningsbetingelser giver et forbedret kul-vand-produkt, 5 ligesom visse problemer, såsom skadelig skumning og flokku-lering under bearbejdningen undgås. Ved fremstilling af kul-vand-midlerne ifølge den foreliggende opfindelse sættes det overfladeaktive middel og andre additiver, såsom konventionelle antiskumningsmidler, hvis det er ønsket, mere specielt først til vand og blandes under.omrør ing ved lav hastighed (500 omdr./min. til 1500 omdr./min., fortrinsvis 1000 omdr./ min.) i fra 30 sek. til 3 min., fortrinsvis ca. l minut. Derefter sættes det partikelformedé kul, fortrinsvis forbehandlede kul partikler, til blandingen og blandes deri under omrø-jg ring ved moderat eller middelstor hastighed (1000 omdr./min.

til 3000 omdr./min., fortrinsvis ca. 2000 omdr./min.) i tilstrækkelig lang tid til at tilvejebringe en gennemvædet blanding. Sædvanligvis er dette tidsrum i intervallet fra 5 min. til 20 min. På dette tidspunkt øges omrøringen af blandingen 2Q til en høj hastighed {3000 omdr./min. til 6000 omdr./min., fortrinsvis ca. 4000 omdr./min.) i tilstrækkelig lang tid til at dispergere kullet, sædvanligvis fra 5 min. til 15 min., fortrinsvis ca. 10 min. Hvis det ønskes, sættes derpå fortykkelsesmidler tiT slammet under den tidligere beskrevne omrø-25 ring ved høj hastighed, f.eks. 4000 omdr./min., i yderligere l minut til 3 min., fortrinsvis ca. 2 min. Ved fremstillingen af en mest foretrukket udformning sættes andre bestanddele, såsom viskositetsstabilisatorer og anti bakteriel le midler til formuleringen ved omrøring med høj hastighed i et yderligere 30 tidsrum fra 1 minut til 3 min., fortrinsvis ca. 2 min. Ved gennemvædet eller fugtet, som det er benyttet heri, menes, at hver kulpartikels overflade er dækket med vand.

Typisk blanding- eller dispergeringsapparatur, der er anvendt 3g heri, indbefatter f.eks. Premier Mill Co.'s h'i-Vispersator High-Speed Disperser.

16

DK 162654 B

Det må forstås, at de ovenfor angivne opholdstider, temperaturer, blandingshastigheder, etc. kan variere indenfor de definerede grænser i overensstemmelse med specifikke proceskrav, såsom bestanddelenes volumen, apparaturets størrelse, blan-5 dmgseffektiviteten, etc. Derfor kan disse procesbetingelser ifølge den foreliggende opfindelse, f.eks. afhængig af virksomhedens størrelsesorden, f.eks. forsøgsanlæg, fabrik, etc., indstilles i overensstemmelse hermed.

10

Det har vist sig, at kullet, ved at anvende disse tidligere beskrevne specifikke betingelser ifølge den foreliggende opfindelse, får lov til at blive dispergeret i en overfladeak-tiv/antiskumningsopløsning ved relativ lav viskositet, medens det overfladeaktive middel er anbragt i kul-vand-grænsefladen.

15

Antiskumningsmidlet regulerer niveauet af skum, der er forårsaget af det overfladeaktive middel, der omrystes i opløsning. Fortykkelsesmidlerne tilsættes efter, at kullet er tilstrækkeligt dispergeret til at hindre de ønskede rheolo-giske og suspensionsegenskaber i at flokkulere ved dannelse 20 af et beskyttende kolloid.

Som ovenfor anført indbefatter additiver, der kan sættes til kul-vand-blandingen, antiskumningsmidler, fortykkelsesmidler, salte, baser, andre strømningsbegrænsende midler og kombina- 25 . ^ .

tioner af disse materialer.

Sædvanligvis er antiskumningsmidlerne, der kan anvendes, konventionelle og indbefatter både silicium- og ikke-siliciumhol- dige midler. Et kommercielt tilgængelige antiskumningsmiddel, 30 der er egnet til brug i blandingerne, er "COLLOID" 691, der forhandles af Colloids, Inc.. Dette middel omfatter sædvanligvis en blanding indeholdende mineralsk olie, amid og en ester.

Fortykkelsesmidler kan også sættes til blandingen. De tilsat-35 17

DK 162654 B

tes for at øge sammensætningens ikke-bundfældende egenskaber. Egnede fortykkelsesmidler indbefatter f.eks. xanthangummi, g guargummi, lim og lignende. Andre fortykkelsesmidler indbefat ter f.eks. alkaliopløselige acrylpolymerer (f.eks. "ACRYSOL" ICS-1, der sælges af Rohm and Haas Company). Kombinationer af disse fortykkelsesmidler er også taget i betragtning heri. Til formålene heri anvendes fortykkelsesmidlerne sædvanligvis i 10 mængder i intervallet fra 0,01 til 3,0 vægt%, baseret på blandingens totalvægt.

Ved fremstilling af midlerne/indeholdende de foretrukne 70 vægt% kul, baseret på blandingens totalvægt, blandes de ikke-jg ioniske overfladeaktive polyalkylenoxider fortrinsvis med vand, i et forhold på ca. 0,3 vægtdele overfladeaktivt middel til 29,3 vægtdele vand ved atmosfæriske eller næsten atmos-e færiske temperaturer og tryk. Et antiskumningsmiddel sættes også til vandet i en mængde på ca. 0,03 vægtdele for at med-20 virke ved bearbejdningen. Det pulveriserede kul blandes der på med vandet i et forhold på 70 vægtdele kul til 29,3 vægtdele vand for at opnå en flydeegnet væske. Hvis det ønskes, kan der derpå tilsættes 0,12 til 0,15 vægtdele fortykkelsesmiddel eller fortykkelsesmidler til blandingen for at tilveje-25 bringe beskyttelse mod bundfældning. Andre additiver såsom salte eller baser, antibakterielle midler såsom formaldehyd og lignende, viskositetsstabilisatorer såsom ammoniak, kan også tilsættes i 0,2 til 0,3 vægtdele af den sam lede blanding for yderligere at medvirke til dispergering 30 af kullet og tilvejebringe de andre tydelige fordele.

De følgende eksempler vil belyse opfindelsen yderligere: 35

Eksempel 1, 13

DK 162654 B

Den følgende sammensætning anvendes til at fremstille en van- · dig opslæmning af kul i overensstemmelse med forbedringen 5 ifølge den foreliggende opfindelse.

Bestanddel Materiale Væqtdele 1 Vand . 29,236 2 Tetronic®1307 0,34 10 3 "Colloid" 691 0,03 4 Rent kul 70,00 5 Kelzan® 0,014 6 "Guar THIXU 0,10 7 37% formaldehyd 0,14 15 8 28% ammoniak 0,14 100,00 1. Industrivand 2. Overfladeaktivt middel - BASF Wyandotte Corp.

20 3. Antiskumningsmiddel - Colloids, Inc.

4. Pocahontas rent kul 5. Xanthangummi - Kelco Division, Merck & Co.,Inc.

6. Guargummi - Hercules, Inc.

7. Formaldehydopløsning - Borden Chemicals 25 8. Ammoniumhydroxid - Fischer Scientific

Slamegenskaber

Faste stoffer - 70,0 + 1,0 pH -8,0+1,0

30 Brookfield viskositet, cP

10 o.p.m. - 14.000 + 4.000 100 o.p.m. - 6.500 + 1.500

Udfældning (spatelundersøgelse) 6 uger - ingen 35 8 uger - lille mængde blødt sediment.

DK 162654B

19

Bestanddelene tilsættes i den anførte rækkefølge. En højhastighedsdisperser, en High-Vispersator anvendes til at omrøre, blande og dispergere materialerne til et stabilt homogent slam. Bestanddelene 1, 2 og 3 røres sammen i et minut ved 5 lav hastighed (1000 o.p.m.). Kullet sættes til denne opløs ning ved middelhastighed (2000 o.p.m.) i tilstrækkelig lang tid til at fugte kulpartiklerne og dispergere kullet i bestanddelene 1, 2 og 3. Derpå øges disperserens hastighed til høj hastighed (4000 o.p.m.) i 10 minutter for yderligere at 10 dispergere kulpartiklerne. Bestanddelene 5 og 6 tilsættes derpå til disperseren ved høj. hastighed. Efter to minutter tilsættes bestanddelene 7 og 8, og batchen anses for fuldstændig efter yderligere 2 minutters blanding ved høj hastighed. Al blanding udføres ved atmosfæriske temperaturer 15 og tryk.

Eksempel 2.

Den følgende sammensætning anvendes til at fremstille en van-20 dig opslæmning af kul i overensstemmelse med forbedringen ifølge den foreliggende opfindelse.

Bestanddel Materiale ·. Vægtdele 1 Vand 29,236 25 -2 Tetronic® 908 0,34 3 "Colloid" 691 0,03 4 Rent kul 70,00 5 Kelzan® 0,014 6 "Guar THIX" 0,10 30 7 37% formaldehyd 0,14 8 28% ammoniak 0Ί4 100,00 35 20

DK 162654 B

1. Industrivand 2. Overfladeaktivt middel - BASF Wyandotte Corp.

3. Antiskumningsmiddel - Colloids, Inc.

4. Pocahontas rent kul 5 5. Xanthangummi - Kelco Division, Merck & Co.,Inc.

6. Guargummi - Hercules, Inc.

7. Formaldehydopløsning - Borden Chemicals 8. Ammbniumhydroxid - Fischer Scientific 10 Slameqenskaber

Faste stoffer - 70,0 + 1,0 pH -8,0+1,0

Brookfield viskositet, cP

10 o.p.m. - 14.000 + 4.000 15 100.o.p.m. - 6.500 + 1.500

Udfældning (spatelundersøgelse) 6 uger ~ ingen 8 uger - lille mængde blødt sediment.

20

Bestanddelene tilsættes i den anførte rækkefølge. En højhastighedsdisperser, en High-Vispersator anvendes til at omrøre, blande og dispergere materialerne til et stabilt homogent slam. Bestanddelene 1, 2 og 3 røres sammen i et minut ved 25 lav hastighed (1000 o.p.m.). Kullet sættes til denne opløsning ved middelhastighed (2000 o.p.m.) i tilstrækkelig lang tid til at fugte kulpartiklerne og dispergere kullet i bestanddelene 1, 2 og 3. Derpå øges disperserens hastighed til høj hastighed (4000 o.p.m.) i 10 minutter for yderligere at 3Q dispergere kulpartiklerne. Bestanddelene 5 og 6 tilsættes derpå til disperseren ved høj hastighed. Efter to minutter tilsættes bestanddelene 7 og 8, og batchen anses for fuldstændig efter yderligere 2 minutters blanding ved høj hastighed. Al blanding udføres ved atmosfæriske temperaturer 35 09 tryk·

DK 162654 B

21.

Eksempel 3

Den følgende sammensætning anvendes til at fremstille en vandig opslæmning af kul i overensstemmelse med forbedringen ifølge den fore-5 liggende opfindelse.

Bestanddel Materiale Vagtdele 1 Vand 29,236 2 Tetronic® 1508 0,34 10 3 "Colloid" 691 0,03 4 Rent kul 70,00 5 Kelzan® 0,014 6 "Guar THIX" 0,10 7 37% formaldehyd 0,14 15 8 28% ammoniak 0,14 100,00 1. Industrivand 2. Overfladeaktivt middel - BASF Wyandotte Corp.

20 3. Antiskumningsmiddel - Colloids, Inc.

4. Pocahontas rent kul 5. Xanthangummi - Kelco Division, Merck & Co.,Inc.

6. Guargummi - Hercules, Inc.

7. Formaldehydopløsning - Borden Chemicals 25 8. Ammoniumhydroxid - Fischer Scientific

Slamegenskaber

Faste stoffer - 70,0 + 1,0 pH -8,0+1,0

30 Brookfield viskositet, cP

10 o.p.m. - 14.000 + 4.000 100 o.p.m. - 6.500 + 1.500

Udfældning (spatelundersøgelse) 6 uger - ingen 35 8 uger - lille mængde blødt sediment.

22

DK 162654 B

Bestanddelene tilsættes i den anførte rækkefølge. En højhastighedsdisperser, en High-Vispersator anvendes til at omrøre, blande og dispergere materialerne til et stabilt homogent slam. Bestanddelene 1, 2 og 3 røres sammen i et minut ved 5 lav hastighed (1000 o.p.m.). Kullet sættes til denne opløs ning ved middelhastighed (2000 o.p.m.) i tilstrækkelig, lang tid til at fugte kulpartiklerne og dispergere kullet i bestand-.. delene 1, 2 og 3. Derpå øges disperserens hastighed til tøj hastighed (4000 o.p.m.) i 10 minutter for yderligere at dispergere kulpartiklerne. Bestanddelene 5 og 6 tilsættes derpå til disperseren ved høj'hastighed. Efter to minutter tilsættes bestanddelene 7 og 8, og batchen anses for fuldstændig efter yderligere 2 minutters blanding ved høj hastighed. Al blanding udføres ved atmosfæriske temperaturer 15 og tryk.

20 23

Eksempel 4.

DK 162654 B

Den følgende sammensætning anvendes til at fremstille en vandig opslæmning af kul i overensstemmelse med forbedringen ifølge den fore-5 liggende opfindelse.

Bestanddel Materiale Vægtdele 1 Vand 29,236 2 Pluronic ®-F-98 0,34 10 3 "Colloid" 691 0,03 4 Rent kul 70,00 5 Kelzan® 0,014 6 "Guar THIX" 0,10 7 37% formaldehyd 0,14 15 8 28% ammoniak 0,14 100,00 1. Industrivand 2. Overfladeaktivt middel - BASF Wyandotte Corp.

20 3. Antiskumningsmiddel - Colloids, Inc.

4. Pocahontas rent kul 5. Xanthangummi - Kelco Division, Merck & Co.,Inc.

6. Guargummi - Hercules, Inc.

7. Formaldehydopløsning - Borden Chemicals 25 8. Ammoniumhydroxid - Fischer Scientific

Slameqenskaber

Faste stoffer - 70,0 + 1,0 pH -8,0+1,0

30 Brookfield viskositet, cP

10 o.p.m. - 14.000 + 4.000 100 o.p.m. - 6.500 + 1.500

Udfældning (spatelundersøgelse) 6 uger - ingen 35 8 uger - lille mængde blødt sediment.

24

DK 162654 B

Bestanddelene tilsættes i den anførte rækkefølge. En højhastighedsdisperser, en High-Vispersator anvendes til at omrøre, blande og dispergere materialerne til et stabilt homogent slam. Bestanddelene 1, 2 og 3 røres sammen i et minut ved 5 lav hastighed (1000 o.p.m.). Kullet sættes til denne opløs ning ved middelhastighed (2000 o.p.m.) i tilstrækkelig lang tid til at fugte kulpartiklerne og dispergere kullet i bestand-.. delene 1, 2 og 3. Derpå øges disperserens hastighed til høj hastighed (4000 o.p.m.) i 10 minutter for yderligere at 10 dispergere kulpartiklerne. Bestanddelene 5 og 6 tilsættes derpå til disperseren ved høj"hastighed. Efter to minutter tilsættes bestanddelene 7 og 8, og batchen anses for fuldstændig efter yderligere 2 minutters blanding ved høj hastighed. Al blanding udføres ved atmosfæriske temperaturer 15 og tryk.

25

Eksempel 5.

DK 162654 B

Den følgende sammensætning anvendes til at fremstille en vandig opslæmning af kul i overensstemmelse med forbedringen ifølge 5 den foreliggende opfindelse.

Bestanddel Materiale Vasqtdele 1 Vand 29,236 2 Pluronic ®f-108 0,34 10 3 "Colloid" 691 0,03 4 Rent kul ·' 70,00 5 Kelzan® 0,014 6 "Guar THIX" 0,10 7 37% formaldehyd 0,14 15 8 28% ammoniak 0,14 100,00 1. Industrivand 2. Overfladeaktivt middel - BASF Wyandotte Corp.

20 3. Antiskumningsmiddel - Colloids, Inc.

4. Pocahontas rent kul 5. Xanthangummi - Kelco Division, Merck & Co.,Inc.

6. Guargummi - Hercules, Inc.

7. Formaldehydopløsning - Borden Chemicals 25 8. Ammoniumhydroxid - Fischer Scientific

Slamegenskaber

Faste stoffer - 70,0 + 1,0 pH -8,0+1,0

30 Brookfield viskositet, cP

10 o.p.m. - 14.000 + 4.000 100 o.p.m. - 6.500 + 1.500

Udfældning (spatelundersøgelse) 6 uger - ingen 35 8 uger - lille mængde blødt sediment.

26

DK 162654 B

Bestanddelene tilsættes i den anførte rækkefølge. En højhastighedsdisperser, en High-Vispersator anvendes til at omrøre, blande og dispergere materialerne til et stabilt homogent slam. Bestanddelene 1, 2 og 3 røres sammen i et minut ved 5 lav hastighed (1000 o.p.m.). Kullet sættes til denne opløs ning ved middelhastighed (2000 o.p.m.) i tilstrækkelig lang tid til at fugte kulpartiklerne og dispergere kullet i bestanddelene 1, 2 og 3. Derpå øges disperserens hastighed til 10 høj hastighed (4000 o.p.m.) i 10 minutter for yderligere at dispergere kulpartiklerne. Bestanddelene 5 og 6 tilsættes derpå til disperseren ved høj’hastighed. Efter to minutter tilsættes bestanddelene 7 og 8, og batchen anses for fuldstændig efter yderligere 2 minutters blanding ved høj has-15 tighed. Al blanding udføres ved atmosfæriske temperaturer og tryk.

27

Eksempel 6.

DK 162654 B

Den følgende sammensætning anvendes til at fremstille en vandig opslæmning af kul i overensstemmelse med forbedringen ifølge 5 den foreliggende opfindelse.

Bestanddel Materiale Vægtdele 1 Vand 29,236 2 Pluronic^F-127 0,34 10 3 "Colloid" 691 0,03 4 Rent kul 70,00 5 Kelzan® 0,014 6 "Guar THIX" 0,10 7 37% formaldehyd 0,14 15 8 28% ammoniak 0,14 100,00 1. Industrivand 2. Overfladeaktivt middel - BASF Wyandotte Corp.

20 3. Antiskumningsmiddel - Colloids, Inc.

4. Pocahontas rent kul 5. Xanthangummi - Kelco Division, Merck & Co.,Inc.

6. Guargummi - Hercules, Inc.

7. Formaldehydopløsning - Borden Chemicals 25 8. Ammoniumhydroxid - Fischer Scientific

Slamegenskaber

Faste stoffer - 70,0 + 1,0 pH -8,0+1,0

30 Brookfield viskositet, cP

10 o.p.m. - 14.000 + 4.000 100 o.p.m. - 6.500 + 1.500

Udfældning (spatelundersøgelse) 6 uger - ingen 35 8 uger - lille mængde blødt sediment.

28

DK 162654 B

Bestanddelene tilsættes i den anførte rækkefølge. En højhastighedsdisperser, en High-Vispersator anvendes til at omrøre, blande og dispergere materialerne til et stabilt homogent slam. Bestanddelene 1, 2 og 3 røres sammen i et minut ved 5 lav hastighed (1000 o.p.m.). Kullet sættes til denne opløs ning ved middelhastighed (2000 o.p.m.) i tilstrækkelig lang tid til at fugte kulpartiklerne og dispergere kullet i bestand-- delene 1, 2 og 3. Derpå øges disperserens hastighed til høj hastighed (4000 o.p.m.) i 10 minutter for yderligere at 10 dispergere kulpartiklerne. Bestanddelene 5 og 6 tilsættes derpå til disperseren ved høj hastighed. Efter to minutter tilsættes bestanddelene 7 og 8, og batchen anses for fuldstændig efter yderligere 2 minutters blanding ved høj hastighed. Al blanding udføres ved atmosfæriske temperaturer 15 og tryk.

20 25 30 35 « 29

Eksempel 7.

DK 162654 B

Den følgende sammensætning anvendes til at fremstille en vandig opslæmning af kul i overensstemmelse med forbedringen ifølge 5 den foreliggende opfindelse.

Bestanddel Materiale Vægtdele 1 Vand 29,176 2 "Igepal" CO-990 0,40 10 3 "Colloid” 691 0,03 4 Rent kul 70,00 5 Kelzan® 0,014 6 "Guar THIX" 0,10 7 37% formaldehyd 0,14 15 8 28% ammoniak 0,14 100,00 1. Industrivand 2. Overfladeaktivt middel - .GAF Corp.

20 3. Antiskumningsmiddel - Colloids, Inc.

4. Pocahontas rent kul 5. Xanthangummi - Kelco Division, Merck & Co.,Inc.

6. Guargummi - Hercules, Inc.

7. Formaldehydopløsning - Borden Chemicals 25 8. Ammoniumhydroxid - Fischer Scientific

Slameqenskaber

Faste stoffer - 70,0 + 1,0 pH -8,0+1,0

30 Brookfield viskositet, cP

10 o.p.m. - 14.000 +.4.000 100 o.p.m. - 6.500 + 1.500

Udfældning (spatelundersøgelse) 6 uger - ingen 35 8 uger - lille mængde blødt sediment.

DK 162654B

30

Bestanddelene tilsættes i den anførte rækkefølge. En højhastighedsdisperser, en High-Vispersator anvendes til at omrøre, blande og dispergere materialerne til et stabilt homogent slam. Bestanddelene 1, 2 og 3 røres sammen i et minut ved 5 lav hastighed (1000 o.p.m.). Kullet sættes til denne opløs ning ved middelhastighed (2000 o.p.m.) i tilstrækkelig lang tid til at fugte kulpartiklerne og dispergere kullet i bestand-.. delene 1, 2 og 3. Derpå øges disperserens hastighed til høj hastighed (4000 o.p.m.) i 10 minutter for yderligere at 10 dispergere kulpartiklerne. Bestanddelene 5 og 6 tilsættes derpå'til disperseren ved hø j" hastighed. Efter to minutter tilsættes bestanddelene 7 og 8, og batchen anses for fuldstændig efter yderligere 2 minutters blanding ved høj hastighed. Al blanding udføres ved atmosfæriske temperaturer 15 og tryk.

31

Eksempel 8.

DK 162654 B

Den følgende sammensætning anvendes til at fremstille en vandig opslæmning af kul i overensstemmelse med forbedringen ifølge 5 den foreliggende opfindelse.

Bestanddel Materiale Væqtdele 1 Vand 29,176 2 T-Det-N-100 0,40 10 3 "Colloid" 691 0,03 4 Rent kul 70,00 5 Kelzan® 0,014 6 "Guar1 THIX" 0,10 7 37% formaldehyd 0,14 8 28% ammoniak 0,14 100,00 1. Industrivand

2. Overfladeaktivt middel - Thompson Haywood'Chemical Co. I

20 3. Antiskumningsmiddel - Colloids, Inc.

4. Pocahontas rent kul 5. Xanthangummi - Kelco Division, Merck & Co.,Inc.

6. Guargummi - Hercules, Inc.

7. Formaldehydopløsning - Borden Chemicals 25 8. Ammoniumhydroxid - Fischer Scientific

Slamegenskaber

Faste stoffer - 70,0 + 1,0 pH -8,0+1,0

50 Brookfield viskositet, cP

10 o.p.m. - 14.000 + 4.000 100 o.p.m. - 6.500 + 1.500

Udfældning (spatelundersøgelse) 6 uger - ingen 35 8 uger - lille mængde blødt sediment.

32

DK 162654 B

Bestanddelene tilsættes i den anførte rækkefølge. En højhastighedsdisperser, en High-Vispersator anvendes til at omrøre, blande og dispergere materialerne til et stabilt homogent slam. Bestanddelene 1, 2 og 3 røres sammen i et minut ved 5 lav hastighed (1000 o.p.m.). Kullet sættes til denne opløs ning ved middelhastighed (2000 o.p.m.) i tilstrækkelig lang tid til at fugte kulpartiklerne og dispergere kullet i bestand-.. delene 1, 2 og 3. Derpå øges disperserens hastighed til høj hastighed(4000 o.p.m.) i 10 minutter for yderligere at 10 dispergere kulpartiklerne. Bestanddelene 5 og 6 tilsættes derpå til disperseren ved høj'hastighed. Efter to minutter tilsættes bestanddelene 7 og 8, og batchen anses for fuldstændig efter yderligere 2 minutters blanding ved høj hastighed. Al blanding udføres ved atmosfæriske temperaturer 15 og tryk.

20 25 30 35 33

Eksempel 9.

Den følgende sammensætning anvendes til at fremstille en vandig Opslæmning af kul i overensstemmelse med forbedringen ifølge 5 den foreliggende opfindelse.

Bestanddel Materiale Vagtdele 1 Vand 29,176 2 "NP-100" 0,40 10 3 "Colloid" 691 0,03 4 Rent kul *. 70,00 5 Kelzan® 0,014 6 "Guar THIX" 0,10 7 37% formaldehyd 0,14 15 8 28% ammoniak 0,14 100,00 1. Industrivand 2. Overfladeaktivt middel - Whitestone Chemical 20 3. Antiskumningsmiddel - Colloids, Inc.

4. Pocahontas rent kul 5. Xanthangummi - Kelco Division, Merck & Co.,Inc.

6. Guargummi - Hercules, Inc.

7. Formaldehydopløsning - Borden Chemicals 25 8. Ammoniumhydroxid - Fischer Scientific

Slameqenskaber

Faste stoffer - 70,0 + 1,0 pH -8,0+1,0

30 Brookfield viskositet, cP

10 o.p.m. - 14.000 + 4.000 100 o.p.m. - 6.500 + 1.500

Udfældning (spatelundersøgelse) 6 uger - ingen 35 8 uger - lille mængde blødt sediment.

34

DK 162654 B

Bestanddelene tilsættes i den anførte rækkefølge. En højhastighedsdisperser, en High-Vispersator anvendes til at omrøre, blande og dispergere materialerne til et stabilt homogent slam. Bestanddelene 1, 2 og 3 røres sammen i et minut ved 5 lav hastighed (1000 o.p.m.). Kullet sættes til denne opløs ning ved middelhastighed (2000 o.p.m.) i tilstrækkelig lang tid til at fugte kulpartiklerne og dispergere kullet i bestanddelene 1, 2 og 3. Derpå øges disperserens hastighed til høj hastighed (4000 o.p.m.) i 10 minutter for yderligere at 10 dispergere kulpartiklerne. Bestanddelene 5· og 6 tilsættes derpå til disperseren ved høj'hastighed. Efter to minutter tilsættes bestanddelene 7 og 8, og batchen anses for fuldstændig efter yderligere 2 minutters blanding ved høj hastighed. Al blanding udføres ved atmosfæriske temperaturer 15 og tryk.

Eksempel 10.

35

DK 162654 B

Den følgende sammensætning anvendes til at fremstille en vandig opslæmning af kul i overensstemmelse med forbedringen ifølge 5 den foreliggende opfindelse.

Bestanddel Materiale Vægtdele 1 Vand 29,176 2 Tetronic® 908 0,40 10 3 "Colloid" 691 0,03 4 Rent kul 70,00 5 Kelzan® 0,014 6 "Guar THIX" 0,10 7 37% formaldehyd 0,14 15 8 28% ammoniak 0,14 100,00 1. Industrivand 2. Overfladeaktivt middel - BASF Wyandotte Corp.

20 3. Antiskumningsmiddel - Colloids, Inc.

4. Pocahontas rent kul 5. Xanthangummi - Kelco Division, Merck & Co.,Inc.

6. Guargummi - Hercules, Inc.

7. Formaldehydopløsning - Borden Chemicals 25 8. Ammoniumhydroxid - Fischer Scientific

Slameqenskaber

Faste stoffer - 70,0 + 1,0 pH -8,0+1,0

30 Brookfield viskositet, cP

10 o.p.m. - 14.000 + 4.000 100 o.p.m. - 6.500 + 1.500

Udfældning (spatelundersøgelse) 6 uger - ingen 35 8 uger - lille mængde blødt sediment.

Claims (10)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af en kul-vand-blanding, hvor et ikke-ionisk^ overfladeaktivt polyalkylenoxid med en hydrofob del og en hydrofil del, idet nævnte hydrofile del ud-30 gøres af mindst 100 enheder ethylenoxid, blandes med vand un der omrøring, og hvor partikelformet kul sammenblandes dermed under yderligere omrøring, kendetegnet ved, at (i) sammenblandingen af det overfladeaktive middel og vand 35 gennemføres under omrøring ved lav hastighed ved fra 500 til 1500 o/m. DK 162654 B (ii) sammenblandingen af det partikelformede kul og blan- ningen resulterende fra trin (i) gennemføres under omrøring ved middelstor hastighed ved fra 1000 til 3000 o/m, og 5 (i i i > den resulterende kul hold ige blanding fra trin (ii) om-røres under høj hastighed ved fra 3000 til 6000 o/m.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 1 o den nævnte omrøring ved middelstor hastighed i trin (ii) udføres i tilstrækkelig lang tid til at fugte kulpartiklerne, og at nævnte omrøring ved høj hastighed udføres i tilstrækkelig lang tid til at dispergere kullet. 15

3. Fremgangsmåde iføge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at et antiskumningsmiddel sættes til blandingen i trin (i).

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at 20 nævnte antiskumningsmiddel udgøres af en blanding af mineralolie, amid og polyethylenglycololeatester.

5. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at det partikelformede kul tilsættes i 2 5 en mængde fra 45-80%, vandet tilsættes i en mængde fra 19,9 til 52%, og det ikke-ioniske/ overf ladeaktive polyalkylenoxid tilsættes i en mængde fra 0,1 til 3,0%, beregnet på blandingens totalvægt. 30

6. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 5, kendetegnet ved, at det ikke-ioniske/overf ladeaktive polyalkylenoxid omfatter et middel med formlen

35 R~O-(CH2CH20) rTCVClV0H DK 162654 B hvori R er substitueret eller usubstitueret alkyl med fra 1 til 18 carbonatomer, substitueret eller usubstitueret aryl eller en aminogruppe, og n er et helt tal på mindst 100, eller et middel med formlen 5 H (C2H40) e (-OR2) a <R20- ) e < C2H40) gH \n-r, 10 / \ H(C2B4O)f(-0R2)b (R20-)a(C2H40)hH hvori Ri er en alky1engruppe med 2 til 5 carbonatomer, R2 er en alkylengruppe med 3 til 5 carbonatomer, a, b, c, d, e, f, g og h er hele tal, og e, f, g og h tilsammer, er mindst 100, eller et middel med formlen H0(CH2CH20)a[CH(CK3)CH20]b(CH2CH20)cH 20 hvori a, b og c er hele tal, og a og c tilsammen er mindst 100.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at 25 Ri er en alky1engruppe med 2 carbonatomer, og R2 er en alky-lengruppe med 3 carbonatomer, og R er nonyl.

8. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 7, k e n - ^ detegnet ved, at den indbefatter det yderligere trin: 30 (iv) tilsætning af et fortykkelsesmiddel under omrøring ved høj hastighed ved fra 3000 til 6000 o/m til den resulterende blanding fra trin (iii). 35 DK 162654 B

9. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendetegnet ved, at nævnte fortykkelsesmiddel er xanthangummi, guargummi, cellulo-segummi, lim eller alkaliopløselig acrylpolymer. 5

10. Fremgangsmåde ifølge krav 8 eller 9, kendetegnet ved, at den indbefatter det yderligere trin.· (v) tilsætning af et additiv valgt blandt et antibakterielt middel, salte, baser eller ammoniak eller blandinger heraf til den resulterende blanding fra trin (iv) under omrøring ved høj hastighed ved fra 3000 til 6000 o/m. 15 20 25 30 35