FI83970B

FI83970B - Vattenslam av karboniserade vaextmaterial, foerfarande foer framstaellning av det och anordning foer framstaellning av det.

Info

Publication number: FI83970B
Application number: FI854095A
Authority: FI
Inventors: Tsueno Masuda; Engineering Developm Universal
Original assignee: Tsueno Masuda; Universal Eng Dev
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1991-06-14
Also published as: FI854095L; FI854095A0; JPS61225287A; FR2579614B1; SE8603559D0; CA1297673C; BR8506565A; SE8603559L; JPH0362755B2; FR2579614A1; FI83970C; SE459585B

Description

1 83970

Karbonoitujen kasviaineiden vesiliete, sen valmistusmenetelmä sekä laitteisto sen valmistamiseksi

Koska kasveista saadut karbonoidut aineet ovat epämääräisen muotoisia kiinteitä aineita, ne ovat hankalia käsittelyn, kuten kuljetuksen, varastoinnin ja sentapaisten suhteen verrattuna nestemäiseen polttoaineeseen. Mielenkiinto menetelmiin saattaa juoksevaksi ja kuljettaa näitä karbonoituja kasviaineita on lisääntynyt kahden tekijän perustalta.

Toinen niistä on fluidaatiokäsittelyn etu kuljetuksessa ja toinen on toive aikaansaada lähempänä öljyä oleva taloudellisempi vaihtoehtoinen polttoaine lähitulevaisuudessa. Viime aikoina hiilen vesilietteen kehitystutkimus on edistynyt.

Tämä keksintö koskee vesilietettä, joka saadaan lisäämällä vettä karbonoituihin kasviaineisiin (seuraavassa merkitty lyhenteellä CCWS), menetelmää sekä laitteistoa sen valmistamiseksi. Keksinnön oleelliset tunnusmerkit on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

Vaikka on olemassa erityyppisiä jauhentimia kiinteiden aineiden, kuten hiilen ym. jauhentamista varten, kuten on esitetty taulukossa 1, on katsottu vaikeaksi vähentää rakeiden läpimitta pienemmäksi kuin 100 pm, taloudellisten jau-hentimien lisäksi puuttuessa. Tilanne on aivan sama jauhen-nettaessa karbonoituja kasviaineita laboratoriomittakaavassa, vaikka sitä ei ole suoritettu teollisella perustalla. Pelkästään, koska niiden jauhennus on helpompaa kuin hiilen, on ollut etuna se, että kulutusteho asettuu jonkin verran pienemmäksi. Sekoittamalla näitä hienojakoisia jauheita veteen pysyvissä olosuhteissa, käyttäen dispergoinnin stabi-loimisainetta, vesiliete voidaan valmistaa. Äskettäin on myös aloitettu tutkimus menetelmästä jauhennuksen ja lietteeksi muuttamisen suorittamiseksi samanaikaisesti.

2 83970

Seuraavassa kaaviossa esitetään lyhyesti kolme tavanomaista menettelytapaa vesilietteen valmistamiseksi hiilestä. (Mitään menettelytapaa vesilietteen valmistamiseksi karbonoiduista kasviaineista ei ole olemassa).

1) Märkämenetelmä - Märkäjauhennin - Puhdistus|- Väkevöinti - Sekoitus ja /f /f- muutto liet-

Vesi Rikki- teeksi_ tuhka -~----1 t

Dispergoi- 2) Puolikuivamenetelmä va aine |Mä r k ä ja u h e n n^n)--[sekoitus ja muutto lietteeks i|| (Kuiva jauhenn i n |- ^

Dispergoiva aine 3) Kuivamenetelmä ____________—

Kuivajauhennin - Sekoitus ja muutto lietteeksi| 'Τ' ~ 1s

Vesi Dispergoiva aine

Ei ole olemassa mitään selostusta vesilietteen valmistuksesta hienojauhennuksella käyttämällä superkolloidimyllyn tyyppistä hienojauhennuslaitetta (Masscolloider), joka on myös esitetty taulukossa 1.

Kuten ilmenee hiili-vesilietteen valmistusmenetelmäkaavioista, muutto lietteeksi suoritetaan kahden tai kolmen prosessin kautta. Keksinnölle on tunnusomaista suorittaa hienojauhennus ja lietteeksi muutto samanaikaisesti yhtenä prosessina.

Kaupallisissa jauhentimissa, kuten edellä, kaksi tai kolme prosessivaihetta on tarpeen lietteeksi muuttamiseksi, ja rakeiden osaskokoa ei voida tehdä pienemmäksi kuin 100 ^um.

Senvuoksi superkolloidimylly uusittiin ja parannettiin valmistusmenetelmän saattamiseksi jauhentamaan osaset pienemmiksi kuin 20 ^um sekä muuttamisen vesilietteeksi yhtenä prossina. Keksinnön tunnusomainen piirre on tarkkaan tässä. Silmälläpitäen niiden ylemmän ja alemman jauhaimen parannusta, jotka muodosta- 3 83970 c o I ο 3 :o ·η -u

03 μ to O

3 o :0 c p> 4-> to Ό 4J :rt ;t0 cfl · 0) > 3 0 S I—I to « c io aa) >, p a, > ο -p κβ

3 -H P >, g tOOtO -H

•P 32 0)4-) to 4-J > .—I )-1

I—) )-)3 3 4-) Ο -P )J

1-) 4-1 -H 03 Oto)-) C2 0 -P -1-)4-1 D "-3 13 3

3 03 03 to 6 E

)-1 30 :0 3 to X 3 tO 3 >, 30 o "-3 -- -- > tn

CO I-) O

01 h -P > C :cO 3 >-.3 to 3 >, · 3 O 3 1 I to -—) to )-)

3 E 3 3 tO 3 3 CO I—I CO -P

01^0 -HI c 0.3 >3 30 3 3 -H 4-) O O. g 3 O. 03 £30 0

-—) g3> 3 g >3300 ‘P

P cflO0«\E>,,O3 0 3 ΟΡ03>,4-Ι3 0ΡΙ

30 O ^ I 3 3 2*2 -r)301tO

to 3 I g 0 to π) to )-)3 30 3 30333cO · -P P 3 to 30 4-)^- 300. 3 3P»0 0

3 03 tog 3 -H :tO >3 3 O

4J to -r) c O to -)-) Ou H 3

3 3 O 3 3 3 -—I i—ιοί-H

g 00333 30 -PC ίο o* •H 30 30 3 3 3 ---) O -H g 3 3 4JtO 03 3 to 3 O ·-“)·· 0-H O :3 P -P O > · 1-) 3 g 01 3 03 ·-—) 3 3 ---i 3 Λ 1—4 0 3 '3

3030 >3- )-)-00---1 ---) Ο Ό. P

33 >,4->>,0C0>0 t/330 1-)

CO 4-) 4-)4J>,OOPO>C -H-CO

) 3 4-)3 4-) 30 3 I—I 4-1 )-4 *H · g )-) *-—)

Oto 3 4-)--)333 4-)3 03 O-H 3 cg )J -H :tfl -P g 3 O I 3330.0 30 ίο g 3 03 g 3 B g 4-) Ο. ίο :3 -H 3 :o -H -r) 3i- >,-h 0 3 3 3 3 >3 :3 t-jP Ä0 3 01 >- ίΟ O 33--- 03 30 t/34-) O.

O I I .

03 I 3 ---))-)1 03 :θ --)3 I oi 3 O j-.

3 4J I I ---1 3 3 30 "“I --) li O 0>3 4-)0)-H :o · 30 O H h ® 4J r-) Q. 0---)0 4-130:3300 4-) O g P 0 3 4-)0---))-)30---)0.0 3 3 >3 3 30 >3 O :3 4J -o a 30 C M 0) 3 > 3 M -rl --) 3 >0 03 300:0 >30300 O) 1—) O hn -O --—i I >4-10 O 4-> 4-> " O CP 033030 00---)0030^ 3 0 3 03 -rl O 30 O o O -o -o 30 3 ” 43 t—) > o 3 > 30 O 3 :o ·ρ > -p C O £ 3 1—10 -0-1-13 O ---) >3 03 O 3 3 3 3 p 30) o) o ---)---) tnoO-E-—30" p 3 003 03 30 O 30 O O. o P P 3 £ 33 O o o) 01 > 0 3·*- r H 30 ^ 013 OP 03 3 --I 3 03 3 3 3 •HB 30 33033 3ο)ιΗ03 30 3 03 33 0I-—-03-H :0 4-)3300) 30'p 030 -H g 3'H> > 3 P O O 3 0 £ • HO :3 -H o o.-H -H c 3 o* ·ρ 3 :0-3 gO g3 g -P O. O 033 *3 OpoO- C :o o 3 > o :o :o 3 3. :o 3 3 -h 3 «

3 04-1 30 O4-l>^ >,300)3°-33iH

33 :0 3 0)33. 0.030)0) o :3 3 g ίο 3 :3 -P 3 3 > 3 3 o) 3 P-H 3. h 1—) 33 -H 30 :θ 330“ • H 4-1 O .H 3 0 0 -H · 4->o-—ι,νΟ-ΡΟΟο

• H B 3 >1 3 1—1 3 -H O 3 1—1 3 O 3 ---l'H

33 3 3 > 4-1,—(30),—( 0033 01 3 0 0 30-p p P 30 3 3 3 ,3 3 P 3 P O ίο-H -P 3= 30 -¾ 03 .O -H t—i O g 3 3 3 D.33>O)g2C 3 “ ---, o 0-h:0 3003> 03 3300 OO 3-* JO H O O 4J p 3 O iSWW-H OU P£ "-1® 3

-H

3 :0 1 :0 4J -H 3 -H , O) I O.-H O. 3

-H :0 3. 3 O. -H I

PJ O >i O >4 *- > >-» 1 , o 0 CC3ioioio3:o3CC3 ή ίο P « >, 3 ίο

3 3 C-H-HHO)p4-)4JPO-H-H β ίο P p ίο P P P

rH 3 -H _C .3 -HP 3 3 O ίθ P P ίΟΡ ΪΟ ίΟΡ I P >.

E J3 3 3 O >1 3 3 30 pp >4 E -—lp P ίο O ίο --) 3 -H 300 1 Pg OO 3 3 P ίο B 3 >1 P P B 30 E --) 3 4-13 OOO 3 30 OO 3 -H >, g -H 3 g >, >,003 ?0

•H 3 >1 OOO 3 -HO o -H o 4-lg-H O -HOg g O O. P B

g 304 3 4-1 -P 30 >, g O 03 3 -H -H > 3 Op: -H ΟΟ'ΗΟ O

•H 32 -H pi04-l piP -H 3 03 3 0>32 P 30 30 C). -—I 3 30 4-1 P

4- 3S 330 -HP 0.0 3PP-P30 P 4-13 0. 3034-1 P

3 0 -H 3 -H o 3 ίο 3 > 00 O O 3 ti2 O O -PO 3>3-H 3 11 PB )JS >> > tO tO tO H 13) — to 30 Pä --3 - I * . ,

3 I I (O I I II

01 ^11 I ο P O ^ . I IO 33 P3 I 3 0 3 1 l-H p 3 ro I -H 3 1 I 3 > 3 -p 30 •H 3 I -P > O I 132 ίο·Ρ -P 3 O -p -P -P O -H -H -H > -Ρ 3 3 03001 13 S 30 O. 4J o >-ho.3 CO 4-i:0 3 -p

C-P PC 3 3 0 0 I I O -P 3 O. 3 o CP3.30C3P 3 > 3 Cp-P

30. 3 -P 30 3 30 3 I |030>>-P4-I 3 3 ίο 3 3 3 P 0-P 33 030.

323. -H 3 O 3 ti ti I 13 3 P >,3 O -—1 to >,32 3 -PO 303032 p>,0.

3 >, 0303 -PO Cl 130 -—1 3 4-* -P o PP4J330BO 0.:0 33 PP>, • 0>, 3 O 30 O 3 O -Pl |3 OH O Q O 3 -H 3 0 0 3 0 O >,-P O 3 -p >,

— p 4J S. 0^·π3 3 31 |H 4J^ ¢0 DO O 30 P O 30 3 ZO-^-p OtSOP

0 -uTuuaqnBrono^-tusa^->) o 30 3 3 ^ tn 3-i--utuuounuCuotiau^->-——---—---

—· · H 4-J

Z. Φ 4-1

‘β P -P

H >) 30 83970 iti I I e :3 υ 4-ιαι jd 3 I o o • to ·> · I I yd 3 -4 3 330 >, o * · 3 I 3 3 3 O 4-i 3 -u a) 3 3 3 :(0 >

(0 3 —ι -u ο I 3 · 0 3 3 3 >, >,-1 3 3-4 CM

u · -u —ι 3 -4 -4 | 3 E 3 jo 3 :3 c£> 3 3 3 3

4 :3 3 -4 a> Ο Ο Ε -4 ,-ι >,3 3 Ο ϋ -4 g4J o 3-H

3- 4 —4 # « « i e 3 3 4-i.uä03 33 34-1 o 33 3> —< 3 -U 3 E 3 U o 4-1 Ο Ο >, 3 3 3 1—) O '-»H Jd 4-10 •1-4 ·Η -4 -4 JO ,—I 33 3 3 O *1-4 3 E E 3 3 ο -4 33 ei 0 3 3 3 0 3 Jd -4 -4 3 :3 -4 y*l 3 Jd CO ·—> Ε -4 yrf I Η ·|4 Β ·γΙ ·γ4 «3 -4 > 4-1,—14-134-10· 3 ·Η -3 JG 4J -4 33 3 3 Ο 3 *3 ·γ4 3 Ε 3 · yj3*J·—>ΟΧ13 3Ε ·3 3· 4-ΐΕ ·γ4

Jd-ι-ι γ—4 —4 0 3 4-13 Χι 30) 0Ε:3 3 3 —ι 3 JO · 33 >, .ο 3 33 3 -4 0 3-33-1-1^3 3 30CCiCH—13 3 CN 3 3 >,3 Jd 33 —ι O I jd 3 -4 33 -3 -1-1 Ε ‘4 3 3 3 3 Jd 3 3 33 Η 3 3 34-1 ι-43 3 ,—ι ο 3 1—4 3 60 jC .3 4-13 * 3 3 3 u 3 Jd 3 3 3 -3 « β r4 M IJ ι4 ·4 33 -3 3 3---)(3 3 00 Ο <3 3 ι—ι 3" -3 3 Jd Jd:3"—)J3 3GJd3 3 3-3 0.,6:-3-3 3,—ι 3 ι—ιι jd 3:3 -33 Ε 4- 13 -3 Jd 3 3 3 Ο 3 Jd 3-3 Jd-UEC33>,3 -3-3 0)--^ 01 3 •3 >-ι 3 οι :3 3 ο. χ: ο :3 -3 4-1 :3 3 3 3 ο :ο -3 4-ι 3 --ι 3 3 · 3 4-ΐ 33 Jd 3 -4 333-3> ι—ι 3 4-1 -3 33 -3 4-134-1-3 :3 > u C 33 4-ι

Jd Ε Ε 3 4-1 *3 E—I 3 (3 ι—I · 3 3X130—Ι>,0 3Ε > ·3 3 -3 .6! Ο 3 >, :3 —ι :θ χ> Ό -34-1 30 :0 0.33:3 34-13 3333 03 3 3 Ί 4-1 -ι—) 3 >, 3 -03 -3 ,-ι £JCOJd3.6:jd-4.iJ :3 > —< Ο Jd 03 3

Jd 3 3 3 3 Ε 3 0 *3 ο 3 33 >, 3 Ο -3 -4 jg Ο :3 -4 —ι 3 33 •ι—ι · 3 Ο. 3 -3-Η333 30 :3 3 033Ε33 303-3 0 XI -3 0 33C30.COOOC.6i>, :3 3 Jd3C333,OJdJ0 3Ö033C ΟΕ 3 3E3>,>,330<iXS-3-3:3 :3 3 -3 -η -3 3 3 0 3 >.3303 « Η 3 3ι-43:3>,Ε03 O E X -03 3E33333 Ö3 :3 3 —4 -4 JG -1-1 Ο 3 33 3 ,6! 3 3 -γ4 3 0 60X1 3 Ο 3 3-3 3 Ε 3) -4—3 jd Ο. 3 Ο 3 Ι> 3 3£θ 3 γ3 3 -3 3 3 3.—I >» 3 3 >. 3 -3-3:3 3-3 60 3 Ο · 3 •3 >000—1 .00)331-1 >,-3 3 Ο Jd 06033- Ο·3 0*->·ι-| Ό 0 3 Ο Ο 0 0)3-3 00-3 1-1 Jd 3 XI 3 30)>i30)OXi3:3 O. Q Ο 3 3 3 Jd jd 3 · ·υ -4 ε ό -4 >, ο ο 3 o jd ·3χ:ο4-ΐ3ι3:3θ)3 ο. μ ο. ο αο λ ο

Ox>3-4 3-4jG3—I-4 3JG3-4 3 03 Ο 3 Ο > Jd 3 · —ι Jd 3 Ο 3-3 3 3 33 Ο 030333333-—1-3 3 1-4 3 ο ·3 -3 -3 :3 3 -3 3 33-3-3 0 033 4-1 H^-i-iW^4-iS034->4-)3H3hJO <1·πΟ Ε )) Ο 4):<1 »h CO Jd £ Q > Η4-Ι3 3 • Η •3 I ο •3-3 I ο Jd I 13 :3 4-13 133 ·> -3 I 3 •3 1 ο ,61-1-4 I 3 3 3 13 3 , yd Ο 3-3 -ι-, 0^03^-03 ·3 3 3 13 4-13-3 JG 4J :3:0 Ο 3 3 13 JO 3 -1-)4-1 :3-3 3 Jd -4 >, 0 3—1 -3 3 Jd Χ> ο 0.-4 :3 3> ^ li h 3V44-I3 3 1-4 :3 3 33 4-1 3 •3 :3 >3-3 ·· Ο 3 13 Ο Ε 3 3 3 '3 1-4 > 3 > -3 3 >, -3

•4 Jd >,·1-)Ε:3 3 3 Ο. 3 3 *3 4-1 >, 3 Jd Ο 3 Jd 3 :3 JO

ι—(JO 4-1 *3 · 1—13 E 3 1—4 000.3 O 3 1-40 3 Jd 3 >, G 3 O 4J —I 3 3 >1 >,1-4 > -3 -3 '3 o -1-4 -1-4 O 61 3 ·γ4 o

Jd >, 3 *'—I 4-1 ·3 3 -3 · 3 4-13 1—1(/)4-1 4-130 3 Jd - G 1-4 3 r4 O- *1-4 O 0-3 :3 3C3> 0P>->33· 3-3 3 3 :3 33 30· 3 1-43 Jd 1—4 -3 >, O E Jd -4 >, 3 334-133 3 E 44 3 -3-3 0 E J fl -3 3 E 1—I 4-1 >. -3 ·3 0—10. -3 3-4,-1 3 i—I O O O. lid —1-0 4-13 >, 3 .3 3 3 3-4-1 1—4 1-4 03 ο ε 3 -3 1-1 ι—I O. 3-3 O. 303 3 31-4 ι—10.3:3:3 3 030-14 —ι 3 > 3 3 o £ h 3 >.-3 JOO-3 -3 3 >Jd>4J 3Jd3> 3 3 3 G > 0 >. 13 >,03 S > )4 3· 3:3 30 o -3303 J03OC3 *-3 1—1 3-33 3 3 3 3 (3 E Ί-1 Jd :3 3 -3 Jd -3 3 0-3 (Λ :3 3 3 CO 3 · 3 03 3 >, 3 E 3 -—ι CEI-I 3 O Ο ι—· C 3 h -3 E :3 014 003 3 03 333 0>>e 333 ·—1 3 3 >, 3 o ’—1 O 3 :3 3-3 033 3 3-3 3 3 1—3 3 C 3 >, 3 E 3 13 3 -3 3---) O -4 (Λ 3 >X1> 3:3 3 -4 JOO 0-4-1-)0) >,3033 o >4 E >, 3 O Jd JO -4 3 J03 3 33 Ό > · £ 34 3 -4 « 3 3 ι—i 3 > J033 3 - 030 330 Jd - 3 3 3 :3 1 3 4-1 1-4 o -’(O > -4 .43333 3 y j: 33 :θ -i-> 3 3 >> O Jd

—1 o O. o 0 3 3 3 > 0-3314 > >. JO 3 4 30 r43 >, O 0 ··—) :3 O

4 -4 3 > ·»—i 3 E 3303 -4 0, 30 -r-)-H 3 3 O. O -4 Jd -4 JO

-4 1-4 · 3 -4 3 -4 >,3 3 3 3 Jd 3 O Jd 1-4 3 33 3 :3 O O. 3 (£>,•4 300 3—' -4 Jd 3 CC 3-1-iOJd C>>3 30 -4-4 3 330. 3 3 3 E C 3-4Jd 3 0—1 1-403-4 03 33 333 0 )-t 3J0-4 O3>,

-3 3 O G —4 3-1-)3 1—4 :θ 3 i—1 330« -4 3 300-4 313 -4 0 >- 4J

G :3 3 3 O :3 « Xl -4 jd >,-4 o >, -4 3 3 3 Jd 3 :3 -4 3 3 > 3 :3 0 3-4 3 3 i£33J0-4>|:3 3-4 ,—Ι Jd -4 3 C-4-4Jd 3,—IO3J03 3JdO J0> >

03 33—13 :3 O O. 13—4 3>>3C 3—1-—1—43E O. G Jd 300 O

O, 3 >, 3 >, 3 O 13 0 KÖ >, 3 :3 3 -4 3-4 3 3 -4 :3 -4 -4 3 —i O :3 3 3 3 3

'-0 33I-)3C3>0—I JS Jd > 3 CU G 6d > Ό ^£>33|-)·4 ZEO 4) 3 O O

3 3 I I 3 -4-4 1 o o I :3 O. > 3 -4 3

>- JO 3 O. 0 O > 3 O >, O

433- >,033—10 G O —1 G

—4 3 >, 13 >,-4 ο Οί I-1-4 ai 3 —I 3 >, >, —1 —1 —, > O O *4 '-g >, o O Xl >, >

E 1-4 3—4 >, 3 >, 300. E Jd -4 3 E

I i-y -r-4 >, 1—ι ,—ι 4 030.03 3 3 3 -4 >, * >, E E ό 3 ι-y o jo >,-4 —,3 3 S ·ι 1 -a —1 —I E O >, o >, 33>,C:teo o 3 3 -4 0 —I :3 3 0 3-4 s JO S 3300-4-4 Jd 3 Jd 03 >, —4 UJ —1 3 O -4 :3 O o -1-1-4 30.0 Jd>, 60>,x: —1 E E O 1-1 O —1 3 O Jd O —ι 3 ο X1 o. Jd 3—1 O —1 -4 —1 JO -43-0 O 3 3 3 0 :3 —I —4 G O 3 >, 3 -4^-1 3 —1 3 O 3 > 60 Jd 3 3 3 Id 3 > m O. 3 O 3 >, (/) td>. Oi>,C£l 6d£C .4030 ·-£ -KO^Pj-kq, -KE -KE * * * fad >1 3 ________ 1 s

>, 3 1 I I 3 -4 3 o I I

4 0—13/—, —110. 300.0.003 1 60 —' 3 O -ri —1 3 :3 :3 —1 3 > I o -4 >, o :o >, -4 —> 13-43 30 >,33 —1 3 :3 >, >. O, I oc >, C >> —1 :3 3 1 o o o 30 S33 ,—ι Ό > O O I l>, O -4 0 o O.—40-4 01003 I) 11 O ·—) 3 3 3-4-4 3 -4 0 '4 >, O 3 >3 :3 0 >,00-4 |-4 4-1 3

o.o —13—1 C3CGjd Jd O O O 3 JO 3J0 Jd3-4E-4jdCI3iJE

03 —433 30.10 3-4 3 3 Jd 3 O 3 0 E 3 GCO 0-4 0 1-4 30 O. 3 3 —I -4 '4 O >1-4 -4 -H 3 3 3 3-4 3-4 —13 :3 -4 3 :3 3 O 3 IQ 3 3 äo·-) o. E a > -4^0. ^ y n y a-ηβ m·—1 s o, 3 « £ 1— o 00 -UTUuaqnBCouaTH-> -uTuuaqnef-------> 5 83970 vat Masscolloider-laitteen (kauppanimeltään näin kutsuttu) ydinosan, ja ottaen sen huomioon mahdollisena superkolloidi-myllyn edustajana keksijät ovat onnistuneet valmistamaan lasitettuja jauhaimia (jauhinkiviä) komposiittina polymeerin kanssa sekä muuttamaan täysin materiaalin laatua. Asentamalla näitä lasitettuja polymeerikomposiittijauhaimia (kauppanimi: Grindel) Masscolloider-laitteeseen tuli mahdolliseksi hieno-jauhentaa karbonoituja kasviaineita pienemmäksi kuin 20 ^um pitkän ajan. Tämän tuloksena on kehitetty menetelmä, jossa lisäämällä vettä ja dispergoivaa ainetta pysyvä karbonoitujen aineiden vesiliete valmistetaan yhdessä hienojauhennuksen kanssa.

Tästä johtuen kulutusteho aleni ja valmistuskustannukset vähenivät noin puoleen tai jopa viidesosaan siitä, mikä esiintyy käytettäessä muita taulukossa lueteltuja jauhentimia. Arvostellen systeemiä kokonaisuudessaan, se seikka, että valmistusmenetelmä käsittää vain yhden prosessin, on osoittautunut edistämään suuresti tuotantokyvyn paranemista.

CCWS on pseudoplastinen juokseva aine, jonka tuottoarvo osoittaa tiksotrooppisen käyttäytymisen. Senvuoksi sellaisen CCWS-aineen valmistuksessa, jolla on suuri pitoisuus, juoksevuus ja stabiliteetti samanaikaisesti, erilaiset tekijät voivat vaikuttaa. Pääasiallisina tekijöinä ovat valmistusmenetelmä jne. käytettäessä superkolloidimyllytyyppiä olevaa jauhenninta sekä karbo-noitujen kasviaineiden fysikaaliset perusominaisuudet, niiden osaskokojakaantuma, dispergointiaine jne.

Ensinnäkin fysikaaliset perusominaisuudet johtuvat siitä, että karbonoidut aineet ovat huokoisia ja voivat adsorboida kosteutta päinvastoin kuin hiili. Vaikka hiilen fysikaaliset perusominaisuudet voivat vaihdella huomattavasti riippuen kaivosalueesta, karbonoitujen kasviaineiden ominaisuudet osoittavat melkein vakioarvoja, ilman että niihin paljoakaan vaikuttavat kasvilaji, karbonointiolosuhteet jne. Lisäksi, koska karbonoidut aineet tuskin sisältävät epäpuhtauksia, esim. rikkiä ja orgaanisia aineita, niiden laaduntarkkailu on helppoa.

6 83970

Toiseksi, osaskoon ja osaskokojakaantuman suhteen, Masscolloider-laitetta jauhennukseen käytettäessä osaskoko keskittyy alueelle välillä 20-10 ^um, ja tuotos tällä alueella ylittää 90 %. Johtuen siitä seikasta, että karbonoitujen aineiden osasten läpimitta on yhdenmukainen, voidaan valmistaa stabiliteetiltaan erinomaista vesilietettä.

Kolmanneksi, dispergoivan aineen suhteen on olemassa kaksi menetelmää kiinteiden osasten kuten karbonoitujen kasviainei-den saattamiseksi dispergoitumaan nesteeseen. Toinen niistä sallii sähköstaattisen repulsion tapahtumisen sitomalla ionoi-tuvaa luonnetta olevat ryhmät, ja toinen sallii steerisen repulsion tapahtumisen sitomalla (adsorboimalla) liuotinhakuiset suurimolekyyliset aineet.

Osaskokojakaantumaa säätämällä tulee mahdolliseksi saattaa pitoisuus suureksi (mikä merkitsee karbonoidun aineen ja veden painosuhteessa sitä tapausta, jolloin edellisen suhteellinen osuus on suurempi), mutta CCWS-aineen erinomaista juoksevuutta ei voida saavuttaa, jos liete jätetään tällaiseksi. Senvuoksi pieniä määriä dispergoivaa ainetta tarvitaan juoksevuuden aikaansaamiseksi. Dispergoivista aineista anioniset ja ionoitu-mattomat hallitsevat päävirtausta. Anioniset sallivat pääasiallisesti karbonoitujen osasten pinnan varautua negatiivisesti dispergoivan vaikutuksen aikaansaamiseksi pintavarausten välisen repulsion avulla. Sensijaan ionoimattomat aineet aikaansaavat dispergoivan vaikutuksen pääasiallisesti pitkien mole-kyyliketjujen steerisen estämisen avulla. Lisäksi anioniset aineet voivat aikaansaada mainitut molemmat vaikutukset saattamalla niille suuren molekyylipainon.

Keksinnössä voidaan käyttää melkein kaikkia hiili-vesilietettä varten käytettäviä dispergoivia aineita. Niiden joukossa yhtiön Nihon Oil and Fat Industries Co. valmistamat anioniset aineet no F-1-W ja F-6-W ovat halpoja, ja lisäämällä niitä enintään 1 % pelkkänä aineosana karbonoidun aineen painomäärään, vesiliete voidaan stabiloida noin 2 viikon ajaksi. Stabiliteetti vaihtelee jonkinverran riippuen lisäysmenetelmistä. Paras li 1 83970 lisäysmenetelmä on suihkuttaa dispergoivan aineen vesiliuosta useita kertoja erillisinä suihkuina. Jos se lisätään yhdellä kertaa, valmistusaika voisi myös osoittautua pitenevän kaksinkertaiseksi. Lisäksi sen seikan, että on tarpeetonta valita dispergoivat aineet ja pyrkiä tekemään niiden lisäys sopivaksi riippuen karbonoitujen aineiden lajista, näiden valmistusmenetelmästä jne., voidaan myös sanoa olevan tunnusomainen. Kuitenkin on jossain määrin tarpeen ottaa huomioon pH-arvo, riippuvuus lämpötilasta, leikkausvastuksen kulku jne. Kuitenkaan ei sellaista tapausta, että nämä tulevat määrääviksi tekijöiksi valmistusmenetelmälle, esiinny.

Siinä tapauksessa, etteivät karbonoitujen aineiden osaset saostu riittävän pitkän aikaa ollakseen stabiileja, osasten keskinäisestä dispersiosta johtuva stabilointi sekä osasten (heikkojen aggregaattien) keskenään muodostavasta verkkorakenteesta johtuva stabilointi ovat välttämättömiä. Tällöin, koska dispersiosta johtuva stabilointi ja heikoista aggregaateista johtuva stabilointi ovat toisilleen vastakkaisia, oli tekniselle kehittämiselle olennaista kontrolloida näitä taitavasti. Kuitenkin valmistettaessa karbonoidun aineen ja veden lietettä käyttämällä Grindel-laitteella varustettua Masscolloider-laitetta, vesilietteen todettiin olevan erittäin hyvin stabiloitu, ja kaikki mainitut ongelmat voitiin ratkaista.

Kuviossa 1 on esitetty kaavio karbonoidun aineen vesilietteen valmistusprosessista. Seuraava selitys tehdään tämän pohjalta.

30 kg määrään kaarnahiiltä, joka sisälsi 7 % kosteutta (kosteuden määrä 2,1 kg) ja jota käytettiin karbonoituna aineena, lisättiin sekoittimessa hyvin sekoitettu vesiliuos, joka sisälsi 27,9 kg vettä ja 0,558 kg dispersionstabilointinetta, jonka puhtaus oli 50 %. Tässä tilanteessa veden painon suhde karbonoidun aineen painoon on 1:1, ja dispergoivan aineen pitoisuus puhtaana aineosana vastaa 1 % karbonoidun aineen painosta. Hiertämällä useita minuutteja nauhatyyppisessä sekoittimessa, kun vettä sisältävä dispergoiva aine oli lisätty kar-bonoituun aineeseen, saatiin noin 113 kg hierrettyä materiaalia.

83970 8 Tämä hierretty materiaali työnnetään Masscolloider-laittee-seen no 1, jossa on sisäänrakennettuja polymeerikomposiitti-Grindel-laitteita, käyttämällä ruuvilla varustettua työntö-laitetta, ja välys säädetään arvoon 0,06 mm. Kun hierretty materiaali saatetaan superkolloidisen jauhatuksen alaiseksi, karbonoitu aine ja vesi yhdistyvät dispergoivan aineen vaikutuksesta muodostaen lietteen. Tämä liete siirretään putken kautta Masscolloider-laitteeseen no 2, ja välys säädetään arvoon 0,01 mm. Se seikka, että välys voidaan säätää arvoon 0,01 mm, muodostaa keksinnön perustan. Koneen no 2 poistoaukosta CCWS-ainetta työnnetään ulos jatkuvasti.

Karbonoidun aineen osaskokojakaantuma tässä lietteessä on esitetty alempana. Viskositeetti oli tällöin 5500 cp.

osi!S~(%) 0 |° |° |^»7|3/^|l9,0|9,9|ll,6|6,3|l0,3|l0,8|8,3|l0,3|2,6|2,8| - |l00% (/Um) 60 50 40 30 20 10 8,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0|0,8|0,6 0,5 - Tässä erässä saadun karbonoidun aineen vesilietteen paino oli noin 56,4 kg. Tämä vastaa tilavuudeltaan 43 litraa, ominaispainon ollessa noin 1,3.

Seuraavassa selostetaan konkreettinen esimerkki kuvion 2 yksityiskohtien mukaisesti.

Esimerkki on tehty koskien CCWS-aineen valmistusmenetelmää käyttämällä teollisten jätteiden (pääasiassa jätepaperin) karbonoitua ainetta raaka-aineena sekä laitteita niitä varten. Tätä varten 30 kg kutakin karbonoitua raakamateri-aalia jauhennettiin karkeasti kahdella (A)-laitteella (joiden jauhennuskapasiteetti oli 30 kg/h käytettäessä seulontaa 0,1 mm). Karbonoitu aine syötettiin laitteeseen A välineellä A-1 sopivina aikamäärinä, jauhennettiin hammastuksel-la A-3, joka oli järjestetty kierrosnopeudella 4500 rpm pyörivään välineeseen A-2, välineen A-4 ollessa kiinnitetty laitteeseen A, ja työnnettiin ulos välineen A-5 kautta, reikien koon ollessa 0,1 mm. Tällöin kulutusjännite oli 200 V

li 9 83970 (kolmivaiheinen) ja virrankulutus noin 7 Ah jauhenninta kohti. Toisaalta punnittiin 25,8 kg vettä ja 0,558 kg dispersionstabilointlainetta, ionoitumatonta ainetta no F-6-W (puhtaan aineosan 50-prosenttisena liuoksena), valmistaja Nihon Oil and Fat Industries Co., ne sekoitettiin perusteellisesti yksinkertaistetussa sekoittimessa ja varastoitiin. (On tarpeen suorittaa valmistus kahtena eränä).

Tämän jälkeen 30 kg kumpaakin karbonoidun aineen jauhe-erää, jotka oli jauhennettu erikseen laitteella A, heitettiin kahteen B-laitteeseen, niiden aukko-osan ollessa suljettuna välineellä B-1, ja kun dispersionstabilointi-aineen vesiliuosta oli lisätty tasaisesti yhtenä eränä, väline B-2 suljettiin ja sekoitusta suoritettiin noin 8 minuutin ajan välineellä V-3 kiertonopeudella 55 rpm, valmistaen kummastakin jauhe-erästä 43 litraa eli yhteensä 86 litraa (noin 113 kg) primääristä CCWS-ainetta. Kulutus-jännite oli 200 V (kolmivaiheinen) ja virrankulutus oli 5 Ah sekoitinta kohti.

Laitteella B valmistettu liete työnnettiin kokonaan ulos avaamalla aukko-osa välineellä B-1 ja suorittamalla kytkentä.

Sen jälkeen liete syötettiin laitteeseen D välineeseen D-1 sovitetun laitteen C (kapasiteetti 100 kg/h) avulla. Kulutus-jännite oli 200 V (kolmivaiheinen) ja virrankulutus oli 0,7 Ah laitteessa C. Laitteella D välys oli säädetty ennakolta. Kytkimen ollessa auki D-2 suljettiin ja D-3 lukittiin lujasti. Asettamalla kohta, jossa D-6 saatettiin kosketuksiin välineen D-5 kanssa kääntämällä välinettä D-4 ja jossa D-4 pysäytettiin kääntyäkseen edelleen, nollakohdaksi, välys sovitettiin arvoon 0,06 mm (vastaten kolmea jako-osaa), mikä tarvittiin esijauhennusta varten, ja suoritettiin lukitus. Kun laite D kytkettiin, D-6 pyöri kiertonopeudella 1450 rpm ja n. 52 minuutin aikana valmistettiin 113 kg CCWS-ainetta, joka työntyi ulos putkesta D-7. Tällöin kulu-tusjännite oli 200 V (kolmivaiheinen) ja virrankulutus oli 4,0 - 4,4 Ah. Tämä CCWS siirrettiin edelleen laitteeseen D, 10 83970 jonka välys asetettiin välille 0 - 0,01 mm hienojauhatusta varten, ja karbonoidun aineen osaskoko säädettiin pienemmäksi kuin 20^um stabiloidun CCWS-aineen aikaansaamiseksi.

Tämän vaiheen virrankulutus oli 3,6 - 3,9 Ah. Lopullisesti saadun CCWS-aineen viskositeetti oli 6500 cp. Tämän CCWS-aineen osaskokojakaantuma oli seuraava:

5Sr(%, 0 |o |o |0 |16,3|17,6|10,4|11,5|8,4|8,8|8,3|8,4|7,9|2,4| - | - |l00Z

°S^^° 6o|so|4o|301 20 | 10 | 8,0 | 6,0|s,θ|4,0j3,0 (2,0|l,0 |θ,8)0.6 (0,51 -

Kun karbonoituja aineita jauhennetaan kuivamenetelmällä, kulutusteho on suuri, ja siihen liittyvät joskus sellaiset vaarat kuin räjähdys ym. Lisäksi jauhennus koskee myös ihmisen terveysongelmia, kuten ympäristöissä esiintyvästä saasteesta johtuvia jne. Näistä syistä tutkitaan hienojauhennusta märkä-menetelmällä. Kuitenkin on erittäin vaikeaa vähentää karbo-noitujen aineiden osaskoko pienemmäksi kuin 20 ^um, ja kallis käsittely tarvitaan näin hienojakoisten osasten aikaansaamiseksi.

Äskettäin CCS-suunnitelma (Coal Cartridge System) on ehdotettu, ja CCCS-suunnitelma (Charcoal Cartridge System) on parhaillaan tutkimuksen alaisena. Erikoisesti kaupunki- ja teollisuusjätteissä olevien tulenarkojen aineiden karbonoinnin ja CCWS-aineen valmistuksen näitä raaka-aineita käyttäen katsotaan olevan tärkeä tekniikka 21. vuosisadalla.

Tämän suunnitelman pätevyys riippuu systemoinnista sekä laitteistosta, joka kykenee yhdistämään ne valmistusprosessit, jotka saattavat osaset hienojakoisiksi ja muuttavat ne vesi-liitteeksi, yhdeksi prosessiksi.

Keksinnön tuloksena voidaan tätä systeemiä käyttäen halvalla rakentaa mielivaltaisia tuotantosysteemejä, jotka ulottuvat pienestä mittakaavasta suureen mittakaavaan, paikkoihin, joissa karbonoituja aineita valmistetaan. Tämä seikka voi li " 83970 olla suurena tukena edistettäessä lähteiden taloudellisuutta ja energiansäästöä.

Keksinnössä todettiin, että paitsi vesiliettä voitaisiin valmistaa myös karbonoitujen aineiden alkoholilietettä, käyttämällä alkoholeja (etyyli-, metyyli- ym.) veden sijasta.

Tämä merkitsee sitä, että alkoholien ja karbonoitujen aineiden hienojakoisten jauheiden kuljetus voidaan suorittaa tehokkaasti samanaikaisesti. Sen vuoksi, kun karbonoituja aineita ja alkoholeja tuodaan ulkomailta, ne voidaan kuljettaa suurina pitoisuuksina, ja taloudelliset näkökohdat ovat siten odotettavissa.

Kuvio 1 on kaavio esittäen keksinnönmukaisen karbonoidun aineen vesilietteen valmistusprosessin. Kuvio 2 (A) on kokonainen ja kuvio 2 (B) leikattu kaavio esittäen keksinnönmukaisen karbonoidun aineen vesilietteen valmistuslait-teiston tarpeellista osaa.

Kaavioissa olevien viitteiden vastaavuus lyhennettyjen nimikkeiden kanssa on seuraava:

Viite Lyhennetty nimike A Jauhentimen no 1 runko A - 1 Säätölevy A - 2 Roottori A - 3 Työntosalpa A - 4 Staattori A - 5 Seula B Nauhatyyppisen sekoittimen runko B - 1 Kostuttimen kytkevä kahva B - 2 Pölytiivis kansi B - 3 Nauhatyyppinen sekoitusvarsi C Työntövälineen runko ruuveineen C - 1 Ruuvin siipi i2 83970

Viite Lyhennetty nimike D Masscolloider-laitteen MKZA 10-10 runko D - 1 Syöttösuppilo D - 2 Yläkannen runko D - 3 Vivun kahva D - 4 Säätökahva D - 5 Masscolloider'in staattori D - 6 Masscolloider1 in roottori D - 7 Poistoputki

Claims

1. Vattenslam av karboniserade växtmaterial, kännetecknat av att 0,8-1,2 viktdelar vatten ingär pä 1 viktdel av sädana karboniserade material, som pulveriserats tili en storlek under 50 pm.

1. Karbonoitujen kasviaineiden vesiliete, tunnettu siitä, että 0,8-1,2 paino-osaa vettä sisältyy 1 paino-osaa kohti sellaisia karbonoituja aineita, jotka on jauhennettu pienempään kokoon kuin 50 pm.

2. Förfarande för framställning av ett vattenslam av karboniserade växtmaterial, kännetecknat av att karboniserade material pulveriseras kontinuerligt tili en storlek under 50 pm och att samtidigt vattenmängden begränsas pä omrädet 0,8-1,2 viktdelar ρά 1 viktdel av de karboniserade mate-rialen.

2. Karbonoitujen aineiden vesilietteen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että karbonoituja aineita jauhennetaan jatkuvasti pienempään kokoon kuin 50 pm ja että vesimäärä samalla rajoitetaan alueelle 0,8-1,2 paino-osaa karbonoitujen aineiden 1 paino-osaa kohti.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukaisten karbonoitujen kasviaineiden vesilietteen valmistuslaitteisto, tunnettu siitä, että se käsittää hienojauhennuslaitteen, jossa on lasitettuja polymeerikomposiittijauhimia.

3. Anordning för framställning av ett vattenslam av karboniserade växtmaterial enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den innefattar en finmalningsanordning med glaserade polymerkompositmalelement.