JPH1180759A - 石炭・水スラリー用安定剤およびスラリー - Google Patents
石炭・水スラリー用安定剤およびスラリーInfo
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- JPH1180759A JPH1180759A JP9244189A JP24418997A JPH1180759A JP H1180759 A JPH1180759 A JP H1180759A JP 9244189 A JP9244189 A JP 9244189A JP 24418997 A JP24418997 A JP 24418997A JP H1180759 A JPH1180759 A JP H1180759A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 石炭を高濃度で含有するにも拘らず、低粘度
で安定性が高く、ポンプによる圧送、長期の保存及び長
距離の輸送が可能な石炭・水スラリーを得る。 【解決手段】 ２５℃における１重量％水溶液の粘度
（η，mPa・sec）とエーテル化度（DS）との関係式
（1） ｌｏｇη ＞ −０．６４２ＤＳ＋３．６７ （1） を満足するカルボキシメチルセルロース又はその塩で構
成された安定剤を石炭濃度６０〜８０重量％の石炭・水
スラリーに添加する。安定剤は、分散剤（界面活性剤）
と組み合わせて使用してもよい。
で安定性が高く、ポンプによる圧送、長期の保存及び長
距離の輸送が可能な石炭・水スラリーを得る。 【解決手段】 ２５℃における１重量％水溶液の粘度
（η，mPa・sec）とエーテル化度（DS）との関係式
（1） ｌｏｇη ＞ −０．６４２ＤＳ＋３．６７ （1） を満足するカルボキシメチルセルロース又はその塩で構
成された安定剤を石炭濃度６０〜８０重量％の石炭・水
スラリーに添加する。安定剤は、分散剤（界面活性剤）
と組み合わせて使用してもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭・水スラリー
用安定剤およびそれを用いたスラリーに関する。更に詳
しくは、微粉炭を水に分散させ高濃度かつ低粘度であっ
て、輸送、貯蔵、取り扱いなどが容易であり、貯蔵中、
輸送中の石炭粒子の沈降を抑制し、圧密化することのな
い安定性に優れた高濃度石炭・水スラリー用安定剤およ
びそれを用いたスラリーに関する。
用安定剤およびそれを用いたスラリーに関する。更に詳
しくは、微粉炭を水に分散させ高濃度かつ低粘度であっ
て、輸送、貯蔵、取り扱いなどが容易であり、貯蔵中、
輸送中の石炭粒子の沈降を抑制し、圧密化することのな
い安定性に優れた高濃度石炭・水スラリー用安定剤およ
びそれを用いたスラリーに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、石油資源の枯渇により、石炭の利
用が再認識され、その利用方法が種々検討されている。
しかし、石油と異なり、石炭は固体であるため、ポンプ
輸送ができず、輸送や貯蔵を効率よく行うことができな
い。
用が再認識され、その利用方法が種々検討されている。
しかし、石油と異なり、石炭は固体であるため、ポンプ
輸送ができず、輸送や貯蔵を効率よく行うことができな
い。
【０００３】これらの欠点を改善するために、石炭を粉
体化して水中に分散し、水性スラリー化する方法が種々
検討されている。しかし、この水性スラリー化方法にお
いて、石炭濃度を上昇させていくと、スラリーが著しく
増粘し、流動性がなくなるためポンプ輸送が困難にな
る。一方、石炭濃度を下げると、輸送効率が低下し、燃
焼前に脱水工程を必要とし、費用がかかるために実用的
ではない。
体化して水中に分散し、水性スラリー化する方法が種々
検討されている。しかし、この水性スラリー化方法にお
いて、石炭濃度を上昇させていくと、スラリーが著しく
増粘し、流動性がなくなるためポンプ輸送が困難にな
る。一方、石炭濃度を下げると、輸送効率が低下し、燃
焼前に脱水工程を必要とし、費用がかかるために実用的
ではない。
【０００４】これらの課題を解決するために、種々の添
加剤の検討や石炭の粒度分布の検討などが行われてい
る。しかし、これらの方法により、高濃度で石炭を含む
石炭・水スラリーの粘度を低下させたとしても、高濃度
石炭・水スラリーでは、タンカーやタンクローリーなど
による輸送過程、タンクなどによる貯蔵過程で、石炭の
沈降が起こり、圧密化された沈降層を形成する場合が多
い。このような場合には、石炭・水スラリーの性状変化
が生じるとともに、沈降層を再び分散させて使用するこ
とがきわめて困難であり、作業効率の大きな低下につな
がる。従って、高濃度石炭・水スラリーの実用化におい
て、高濃度かつ低粘度の石炭・水スラリーの安定性を向
上させることが極めて重要である。
加剤の検討や石炭の粒度分布の検討などが行われてい
る。しかし、これらの方法により、高濃度で石炭を含む
石炭・水スラリーの粘度を低下させたとしても、高濃度
石炭・水スラリーでは、タンカーやタンクローリーなど
による輸送過程、タンクなどによる貯蔵過程で、石炭の
沈降が起こり、圧密化された沈降層を形成する場合が多
い。このような場合には、石炭・水スラリーの性状変化
が生じるとともに、沈降層を再び分散させて使用するこ
とがきわめて困難であり、作業効率の大きな低下につな
がる。従って、高濃度石炭・水スラリーの実用化におい
て、高濃度かつ低粘度の石炭・水スラリーの安定性を向
上させることが極めて重要である。
【０００５】特開昭５８−２３８８７号公報には、２５
℃において２％水溶液の粘度が１０，０００ｃｐ以下、
好ましくは２，０００ｃｐ以下のカルボキシメチルセル
ロース又はその塩を添加し、石炭／水スラリーの粘度を
低下させ、流動性を向上させることが提案されている。
特開昭５９−４３０９３号公報には、分子量０．６×１
０4 〜６０×１０4 のポリエーテル化合物と、２５℃に
おいて２％水溶液の粘度が１０，０００ｃｐ以下、好ま
しくは２，０００ｃｐ以下のカルボキシメチルセルロー
ス又はその塩とで構成された高濃度石炭／水スラリー用
減粘剤が開示されている。
℃において２％水溶液の粘度が１０，０００ｃｐ以下、
好ましくは２，０００ｃｐ以下のカルボキシメチルセル
ロース又はその塩を添加し、石炭／水スラリーの粘度を
低下させ、流動性を向上させることが提案されている。
特開昭５９−４３０９３号公報には、分子量０．６×１
０4 〜６０×１０4 のポリエーテル化合物と、２５℃に
おいて２％水溶液の粘度が１０，０００ｃｐ以下、好ま
しくは２，０００ｃｐ以下のカルボキシメチルセルロー
ス又はその塩とで構成された高濃度石炭／水スラリー用
減粘剤が開示されている。
【０００６】しかし、これらの文献には、カルボキシメ
チルセルロース又はその塩が一般的に記載され、石炭・
水スラリーの安定性とカルボキシメチルセルロース又は
その塩の特性との関連性については言及されていない。
チルセルロース又はその塩が一般的に記載され、石炭・
水スラリーの安定性とカルボキシメチルセルロース又は
その塩の特性との関連性については言及されていない。
【０００７】さらに、特開昭６３−１６５４８９号公報
には、石炭・水スラリーに、水溶性高分子（天然ガム，
ポリビニルアルコール，カルボキシメチルセルロース，
ヒドロキシエチルセルロースなど）と、微粒子状無機物
質（ベントナイトなど）とからなる安定剤を添加するこ
とが提案されている。しかし、無機物質を添加するの
で、スラリー中の灰分を増大させることとなり適当でな
い。さらに、この文献には、前記と同様に、カルボキシ
メチルセルロース又はその塩が一般的に記載され、石炭
・水スラリーの安定性とカルボキシメチルセルロース又
はその塩の特性との関連性については言及されていな
い。そして、前記カルボキシメチルセルロース又はその
塩を用いても、スラリー（特に高濃度スラリー）を確実
に安定化することが困難である。
には、石炭・水スラリーに、水溶性高分子（天然ガム，
ポリビニルアルコール，カルボキシメチルセルロース，
ヒドロキシエチルセルロースなど）と、微粒子状無機物
質（ベントナイトなど）とからなる安定剤を添加するこ
とが提案されている。しかし、無機物質を添加するの
で、スラリー中の灰分を増大させることとなり適当でな
い。さらに、この文献には、前記と同様に、カルボキシ
メチルセルロース又はその塩が一般的に記載され、石炭
・水スラリーの安定性とカルボキシメチルセルロース又
はその塩の特性との関連性については言及されていな
い。そして、前記カルボキシメチルセルロース又はその
塩を用いても、スラリー（特に高濃度スラリー）を確実
に安定化することが困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、微粉炭を水に分散させた石炭・水スラリーを低粘度
化できるとともに、分散安定性を確実かつ大きく改善で
きる石炭・水スラリー用安定剤およびそれを用いたスラ
リーを提供することにある。本発明の他の目的は、高濃
度かつ低粘度であって、輸送、貯蔵、取り扱いなどが容
易であり、貯蔵、輸送過程での石炭粒子の沈降および圧
密化を抑制できる石炭・水スラリー用安定剤およびそれ
を用いたスラリーを提供することにある。本発明のさら
に他の目的は、少量であっても高濃度の石炭・水スラリ
ーを高度に安定化できる石炭・水スラリー用安定剤およ
びそれを用いたスラリーを提供することにある。
は、微粉炭を水に分散させた石炭・水スラリーを低粘度
化できるとともに、分散安定性を確実かつ大きく改善で
きる石炭・水スラリー用安定剤およびそれを用いたスラ
リーを提供することにある。本発明の他の目的は、高濃
度かつ低粘度であって、輸送、貯蔵、取り扱いなどが容
易であり、貯蔵、輸送過程での石炭粒子の沈降および圧
密化を抑制できる石炭・水スラリー用安定剤およびそれ
を用いたスラリーを提供することにある。本発明のさら
に他の目的は、少量であっても高濃度の石炭・水スラリ
ーを高度に安定化できる石炭・水スラリー用安定剤およ
びそれを用いたスラリーを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため鋭意検討の結果、水溶液粘度とエーテル
化度とが特定の関係にあるカルボキシメチルセルロース
又はその塩を用いると、石炭・水スラリーを確実に安定
化でき、微粒子石炭を高濃度で含有しているにも拘らず
低粘度であり、しかも長期間に亘り保存しても石炭の沈
降、圧密化沈降層の生成を抑制でき、安定性に極めて優
れた石炭・水スラリーが得られることを見いだし、本発
明を完成した。すなわち、本発明の石炭・水スラリー用
安定剤（特に高濃度石炭・水スラリー用安定剤）は、１
重量％水溶液の粘度（２５℃）とエーテル化度との下記
関係式（1）を充足するカルボキシメチルセルロース又
はその塩で構成されている。 ｌｏｇη ＞ −０．６４２ＤＳ＋３．６７ （1） （式中、ηはカルボキシメチルセルロース又はそのその
塩の１重量％水溶液の粘度（ｍＰａ・sec）、ＤＳはエ
ーテル化度を示す） 前記安定剤は、石炭濃度６０〜８０重量％程度のスラリ
ーに好適に適用される。前記安定剤は、前記カルボキシ
メチルセルロースと分散剤との組み合わせにより構成し
てもよい。さらに、本発明の石炭・水スラリー（特に高
濃度石炭・水スラリー）は、少なくとも前記安定剤を含
有している。
を達成するため鋭意検討の結果、水溶液粘度とエーテル
化度とが特定の関係にあるカルボキシメチルセルロース
又はその塩を用いると、石炭・水スラリーを確実に安定
化でき、微粒子石炭を高濃度で含有しているにも拘らず
低粘度であり、しかも長期間に亘り保存しても石炭の沈
降、圧密化沈降層の生成を抑制でき、安定性に極めて優
れた石炭・水スラリーが得られることを見いだし、本発
明を完成した。すなわち、本発明の石炭・水スラリー用
安定剤（特に高濃度石炭・水スラリー用安定剤）は、１
重量％水溶液の粘度（２５℃）とエーテル化度との下記
関係式（1）を充足するカルボキシメチルセルロース又
はその塩で構成されている。 ｌｏｇη ＞ −０．６４２ＤＳ＋３．６７ （1） （式中、ηはカルボキシメチルセルロース又はそのその
塩の１重量％水溶液の粘度（ｍＰａ・sec）、ＤＳはエ
ーテル化度を示す） 前記安定剤は、石炭濃度６０〜８０重量％程度のスラリ
ーに好適に適用される。前記安定剤は、前記カルボキシ
メチルセルロースと分散剤との組み合わせにより構成し
てもよい。さらに、本発明の石炭・水スラリー（特に高
濃度石炭・水スラリー）は、少なくとも前記安定剤を含
有している。
【００１０】
【発明の実施の形態】石炭・水スラリー中の固体燃料を
構成する石炭の種類は特に限定されず、通常の燃料とし
て一般的に使用されている石炭、例えば、無煙炭、れき
青炭、亜れき青炭、褐炭、これらをクリーン化した石炭
（無機物、例えば、灰，イオウなどを除去した石炭）な
どが使用できる。
構成する石炭の種類は特に限定されず、通常の燃料とし
て一般的に使用されている石炭、例えば、無煙炭、れき
青炭、亜れき青炭、褐炭、これらをクリーン化した石炭
（無機物、例えば、灰，イオウなどを除去した石炭）な
どが使用できる。
【００１１】本発明の安定剤は、どのような粒径の石炭
粉末に対しても優れた効果を発揮するので、スラリー中
の石炭粒子の粒度も粉末である限り、特に制限されない
が、通常、最大粒径５００μｍ以下が望ましい。石炭粒
子の平均粒子径は、例えば、１〜３００μｍ、好ましく
は１０〜２００μｍ（例えば、１０〜１５０μｍ）程度
の範囲から適当に選択できる。
粉末に対しても優れた効果を発揮するので、スラリー中
の石炭粒子の粒度も粉末である限り、特に制限されない
が、通常、最大粒径５００μｍ以下が望ましい。石炭粒
子の平均粒子径は、例えば、１〜３００μｍ、好ましく
は１０〜２００μｍ（例えば、１０〜１５０μｍ）程度
の範囲から適当に選択できる。
【００１２】石炭・水スラリー中の石炭の含有量は、輸
送効率，経済性などを損なわない範囲で選択でき、例え
ば、５０〜８０重量％、好ましくは６０〜８０重量％、
さらに好ましくは６５〜７５重量％程度である。
送効率，経済性などを損なわない範囲で選択でき、例え
ば、５０〜８０重量％、好ましくは６０〜８０重量％、
さらに好ましくは６５〜７５重量％程度である。
【００１３】本発明に用いる安定剤は、２５℃における
１重量％水溶液の粘度とエーテル化度の関係が、前記式
（1）を満足するカルボキシメチルセルロース及び／又
はその塩を必須成分として含有する。カルボキシメチル
セルロース又はその塩は、カルボキシメチルセルロース
単位を有する限り、ヒドロキシアルキルカルボキシメチ
ルセルロースやアルキルカルボキシメチルセルロースを
構成してもよい。ヒドロキシアルキルカルボキシメチル
セルロース類には、ヒドロキシメチルカルボキシメチル
セルロース、ヒドロキシエチルカルボキシメチルセルロ
ース、ヒドロキシプロピルカルボキシメチルセルロース
などのヒドロキシＣ1-3 アルキルカルボキシメチルセル
ロース類などが含まれ、アルキルカルボキシメチルセル
ロース類には、メチルカルボキシメチルセルロース、エ
チルカルボキシメチルセルロース、プロピルカルボキシ
メチルセルロースなどのＣ1-3 アルキルカルボキシメチ
ルセルロース類などが含まれる。
１重量％水溶液の粘度とエーテル化度の関係が、前記式
（1）を満足するカルボキシメチルセルロース及び／又
はその塩を必須成分として含有する。カルボキシメチル
セルロース又はその塩は、カルボキシメチルセルロース
単位を有する限り、ヒドロキシアルキルカルボキシメチ
ルセルロースやアルキルカルボキシメチルセルロースを
構成してもよい。ヒドロキシアルキルカルボキシメチル
セルロース類には、ヒドロキシメチルカルボキシメチル
セルロース、ヒドロキシエチルカルボキシメチルセルロ
ース、ヒドロキシプロピルカルボキシメチルセルロース
などのヒドロキシＣ1-3 アルキルカルボキシメチルセル
ロース類などが含まれ、アルキルカルボキシメチルセル
ロース類には、メチルカルボキシメチルセルロース、エ
チルカルボキシメチルセルロース、プロピルカルボキシ
メチルセルロースなどのＣ1-3 アルキルカルボキシメチ
ルセルロース類などが含まれる。
【００１４】カルボキシメチルセルロース及び／又はそ
の塩のエーテル化度は、例えば、０．３〜２．７、好ま
しくは０．６〜２．６（例えば、０．６〜２．５）、さ
らに好ましくは０．８〜２．５（例えば、０．８〜２．
２）、特に０．９〜１．５程度である。
の塩のエーテル化度は、例えば、０．３〜２．７、好ま
しくは０．６〜２．６（例えば、０．６〜２．５）、さ
らに好ましくは０．８〜２．５（例えば、０．８〜２．
２）、特に０．９〜１．５程度である。
【００１５】カルボキシメチルセルロース及び／又はそ
の塩の１重量％水溶液の粘度は、温度２５℃にいて、例
えば、１００〜１５０００（例えば、１００〜１０００
０）ｍＰａ・sec、好ましくは２００〜６０００（例え
ば、３００〜６０００）ｍＰａ・sec、特に２５０〜５
０００（例えば、５００〜３０００）ｍＰａ・sec程度
である。
の塩の１重量％水溶液の粘度は、温度２５℃にいて、例
えば、１００〜１５０００（例えば、１００〜１０００
０）ｍＰａ・sec、好ましくは２００〜６０００（例え
ば、３００〜６０００）ｍＰａ・sec、特に２５０〜５
０００（例えば、５００〜３０００）ｍＰａ・sec程度
である。
【００１６】カルボキシメチルセルロース又はその塩の
分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラ
フィ）法で測定されるポリエチレンオキサイド換算の重
量平均分子量として、例えば、１×１０4 〜５×１０6
（例えば、１×１０5 〜５×１０6 ）、好ましくは２×
１０5 〜２×１０6 、さらに好ましくは５×１０5 〜２
×１０6 程度の範囲から適当に選択できる。
分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラ
フィ）法で測定されるポリエチレンオキサイド換算の重
量平均分子量として、例えば、１×１０4 〜５×１０6
（例えば、１×１０5 〜５×１０6 ）、好ましくは２×
１０5 〜２×１０6 、さらに好ましくは５×１０5 〜２
×１０6 程度の範囲から適当に選択できる。
【００１７】カルボキシメチルセルロースの塩として
は、例えば、アルカリ金属塩（ナトリウム、カリウム、
リチウムなど）、アンモニウム塩、アミン塩（トリエチ
ルアミンなど）、およびこれらの塩の一部がアルカリ土
類金属（カルシウムなど）で置換された塩などが使用で
きる。
は、例えば、アルカリ金属塩（ナトリウム、カリウム、
リチウムなど）、アンモニウム塩、アミン塩（トリエチ
ルアミンなど）、およびこれらの塩の一部がアルカリ土
類金属（カルシウムなど）で置換された塩などが使用で
きる。
【００１８】上記安定剤の添加量は、石炭粒子の分散安
定性及びスラリーの流動性を改善のできる範囲、例え
ば、固形分換算で、石炭１００重量部に対して０．００
１〜１重量部、好ましくは０．００５〜０．２５重量
部、さらに好ましくは０．００７〜０．１重量部、特に
０．０１〜０．１重量部程度である。スラリーに対する
安定剤の割合は、通常、石炭・水スラリー１００重量部
に対して０．００１〜０．５重量部、好ましくは０．０
０５〜０．１重量部、さらに好ましくは０．００５〜
０．０５重量部（例えば、０．０１〜０．０５重量部）
程度の範囲から選択できる。安定剤の量が上記範囲より
少ないと石炭・水スラリーの安定化が低下し、上記範囲
より多いと石炭・水スラリーの粘度の増大とスラリーの
流動性の低下に伴って石炭濃度を低減する必要が生じ好
ましくない。
定性及びスラリーの流動性を改善のできる範囲、例え
ば、固形分換算で、石炭１００重量部に対して０．００
１〜１重量部、好ましくは０．００５〜０．２５重量
部、さらに好ましくは０．００７〜０．１重量部、特に
０．０１〜０．１重量部程度である。スラリーに対する
安定剤の割合は、通常、石炭・水スラリー１００重量部
に対して０．００１〜０．５重量部、好ましくは０．０
０５〜０．１重量部、さらに好ましくは０．００５〜
０．０５重量部（例えば、０．０１〜０．０５重量部）
程度の範囲から選択できる。安定剤の量が上記範囲より
少ないと石炭・水スラリーの安定化が低下し、上記範囲
より多いと石炭・水スラリーの粘度の増大とスラリーの
流動性の低下に伴って石炭濃度を低減する必要が生じ好
ましくない。
【００１９】本発明の安定剤は前記カルボキシメチルセ
ルロース又はその塩単独で構成してもよいが、石炭・水
スラリーにおいては、高濃度化に伴う粘度上昇を抑制す
るために、適当な分散剤と組み合わせて構成するのが望
ましい。分散剤としては、ノニオン性又はアニオン性界
面活性剤が使用でき、ノニオン性界面活性剤とアニオン
性界面活性剤は組み合わせて使用してもよい。
ルロース又はその塩単独で構成してもよいが、石炭・水
スラリーにおいては、高濃度化に伴う粘度上昇を抑制す
るために、適当な分散剤と組み合わせて構成するのが望
ましい。分散剤としては、ノニオン性又はアニオン性界
面活性剤が使用でき、ノニオン性界面活性剤とアニオン
性界面活性剤は組み合わせて使用してもよい。
【００２０】アニオン性界面活性剤（分散剤）として
は、例えば、硫酸エステル塩（ポリオキシエチレンアル
キルエーテル硫酸エステル塩など），アルキルベンゼン
スルホン酸塩，ナフタレンスルホン酸塩，アルカンスル
ホン酸塩，スルホコハク酸ジアルキル塩，カルボキシル
基を有する重合体又はその塩［（ポリアクリル酸塩，ポ
リメタクリル酸塩，メタクリル酸メチル−（メタ）アク
リル酸共重合体，スチレン−無水マレイン酸共重合体，
スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体など］、ポリビ
ニルスルホン酸塩（ポリスチレンスルホン酸塩など）な
どが例示できる。これらのアニオン性化合物は単独で又
は二種以上組み合わせて使用できる。
は、例えば、硫酸エステル塩（ポリオキシエチレンアル
キルエーテル硫酸エステル塩など），アルキルベンゼン
スルホン酸塩，ナフタレンスルホン酸塩，アルカンスル
ホン酸塩，スルホコハク酸ジアルキル塩，カルボキシル
基を有する重合体又はその塩［（ポリアクリル酸塩，ポ
リメタクリル酸塩，メタクリル酸メチル−（メタ）アク
リル酸共重合体，スチレン−無水マレイン酸共重合体，
スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体など］、ポリビ
ニルスルホン酸塩（ポリスチレンスルホン酸塩など）な
どが例示できる。これらのアニオン性化合物は単独で又
は二種以上組み合わせて使用できる。
【００２１】ノニオン性界面活性剤（分散剤）として
は、ポリエーテル類［例えば、アルキルポリオキシエチ
レンエーテル，アルキルフェニルポリオキシエチレンエ
ーテル，アルキルカルボニルオキシポリオキシエチレン
エーテル、脂肪酸多価アルコールエステルのポリオキシ
エチレンエーテル，ポリオキシアルキレンブロックコポ
リマー（エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドブ
ロック共重合体など）など］、脂肪酸多価アルコールエ
ステルなどが挙げられる。これらのノニオン性化合物は
単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
は、ポリエーテル類［例えば、アルキルポリオキシエチ
レンエーテル，アルキルフェニルポリオキシエチレンエ
ーテル，アルキルカルボニルオキシポリオキシエチレン
エーテル、脂肪酸多価アルコールエステルのポリオキシ
エチレンエーテル，ポリオキシアルキレンブロックコポ
リマー（エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドブ
ロック共重合体など）など］、脂肪酸多価アルコールエ
ステルなどが挙げられる。これらのノニオン性化合物は
単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【００２２】分散剤の使用量は、分散安定性を損なわな
い範囲、例えば、固形分換算で、石炭１００重量部に対
して、０．０１〜１０重量部、好ましくは０．０５〜５
重量部、さらに好ましくは０．１〜２．５重量部、特に
０．１〜１重量部程度である。 また、前記カルボキシ
メチルセルロース又はその塩と分散剤の割合は、広い範
囲で選択でき、例えば、固形分換算で、前者１重量部に
対して後者０．０１〜１００重量部，好ましくは０．１
〜７５重量部，さらに好ましくは１〜５０重量部程度の
範囲から選択できる。
い範囲、例えば、固形分換算で、石炭１００重量部に対
して、０．０１〜１０重量部、好ましくは０．０５〜５
重量部、さらに好ましくは０．１〜２．５重量部、特に
０．１〜１重量部程度である。 また、前記カルボキシ
メチルセルロース又はその塩と分散剤の割合は、広い範
囲で選択でき、例えば、固形分換算で、前者１重量部に
対して後者０．０１〜１００重量部，好ましくは０．１
〜７５重量部，さらに好ましくは１〜５０重量部程度の
範囲から選択できる。
【００２３】なお、本発明の安定剤は、必要により、種
々の添加剤、例えば、水溶性高分子（水溶性セルロース
誘導体（メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロ
キシエチルセルロースなど）、ポリビニルアルコール、
ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルキルエーテル
など）、粘度調整剤などを含んでいてもよい。
々の添加剤、例えば、水溶性高分子（水溶性セルロース
誘導体（メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロ
キシエチルセルロースなど）、ポリビニルアルコール、
ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルキルエーテル
など）、粘度調整剤などを含んでいてもよい。
【００２４】本発明の石炭・水スラリーは、慣用の方
法、例えば、石炭を予め乾式で粉砕した後、分散剤、安
定剤の混合溶液中に微粉石炭を混合分散する方法、適当
な分散剤を用いて石炭・水スラリーを調製した後、安定
剤を添加する方法や、ミル中へ石炭、水、分散剤、安定
剤を加え、石炭を粉砕しながら混合する方法などにより
調製できる。
法、例えば、石炭を予め乾式で粉砕した後、分散剤、安
定剤の混合溶液中に微粉石炭を混合分散する方法、適当
な分散剤を用いて石炭・水スラリーを調製した後、安定
剤を添加する方法や、ミル中へ石炭、水、分散剤、安定
剤を加え、石炭を粉砕しながら混合する方法などにより
調製できる。
【００２５】このような方法により高濃度であっても低
粘度のスラリーを調製できるとともに、高い分散安定性
を確実に付与できるので、輸送、貯蔵、取り扱いなどが
容易である。
粘度のスラリーを調製できるとともに、高い分散安定性
を確実に付与できるので、輸送、貯蔵、取り扱いなどが
容易である。
【００２６】
【発明の効果】本発明の安定剤は、粘度とエーテル化度
とがバランスよく保たれたカルボキシメチルセルロース
又はその塩で構成されているため、貯蔵、輸送過程での
石炭粒子の沈降および圧密化を抑制するために十分な降
伏値と、ポンプ輸送を効率よく行うための低粘度化を両
立するために極めて有用である。そのため、長期の保
存、長距離の輸送が可能であり、ポンプによる圧送が可
能である。また、スラリーは、低粘度であっても、分散
安定性を長期間に亘り維持でき、スラリーの分散安定性
を確実かつ大きく改善できる。さらには、固体燃料であ
る石炭を高濃度で含有しているにもかかわらず、少量の
添加により高濃度の石炭・水スラリーを高度に安定化で
きる。
とがバランスよく保たれたカルボキシメチルセルロース
又はその塩で構成されているため、貯蔵、輸送過程での
石炭粒子の沈降および圧密化を抑制するために十分な降
伏値と、ポンプ輸送を効率よく行うための低粘度化を両
立するために極めて有用である。そのため、長期の保
存、長距離の輸送が可能であり、ポンプによる圧送が可
能である。また、スラリーは、低粘度であっても、分散
安定性を長期間に亘り維持でき、スラリーの分散安定性
を確実かつ大きく改善できる。さらには、固体燃料であ
る石炭を高濃度で含有しているにもかかわらず、少量の
添加により高濃度の石炭・水スラリーを高度に安定化で
きる。
【００２７】
【実施例】以下に本発明の実施例及び比較例を示すが、
本発明はこれらの実施例により限定されるものではな
い。 （石炭微粒子の調製）ボールミル中で乾燥させた石炭を
乾式で粉砕した幾何平均径約１００μｍの微粒子状石炭
６０重量部と、この微粒子状石炭をさらにボールミルで
乾式粉砕した幾何平均約１０μｍの超微粒子状石炭４０
重量部とを、それぞれ絶乾状態の重量比で配合した。
本発明はこれらの実施例により限定されるものではな
い。 （石炭微粒子の調製）ボールミル中で乾燥させた石炭を
乾式で粉砕した幾何平均径約１００μｍの微粒子状石炭
６０重量部と、この微粒子状石炭をさらにボールミルで
乾式粉砕した幾何平均約１０μｍの超微粒子状石炭４０
重量部とを、それぞれ絶乾状態の重量比で配合した。
【００２８】（石炭・水スラリーの調製）水に予め分散
剤（界面活性剤）とカルボキシメチルセルロース又はそ
の塩とを溶解させ、モーターにより撹拌しながら所定量
の上記石炭微粒子を投入し、８００ｒｐｍで３０分間撹
拌することにより、石炭・水スラリーを調製した。
剤（界面活性剤）とカルボキシメチルセルロース又はそ
の塩とを溶解させ、モーターにより撹拌しながら所定量
の上記石炭微粒子を投入し、８００ｒｐｍで３０分間撹
拌することにより、石炭・水スラリーを調製した。
【００２９】実施例および比較例における石炭・水スラ
リーの貯蔵安定性を次のような試験法で評価した。 （石炭・水スラリーの貯蔵安定性試験方法）石炭・水ス
ラリーを１００ｍｌのガラス製サンプル管に入れて静置
し、３０日経過後、ガラス棒で容器底部付近の沈降物の
有無、圧密化の程度を調べ、下記の基準で安定性を評価
した。 ○：沈降層が認められない。
リーの貯蔵安定性を次のような試験法で評価した。 （石炭・水スラリーの貯蔵安定性試験方法）石炭・水ス
ラリーを１００ｍｌのガラス製サンプル管に入れて静置
し、３０日経過後、ガラス棒で容器底部付近の沈降物の
有無、圧密化の程度を調べ、下記の基準で安定性を評価
した。 ○：沈降層が認められない。
【００３０】×：固体沈降層が認められる 実施例１〜７ 上記石炭微粒子を使用し、分散剤としてポリメタクリル
酸ナトリウム（ＰＭＡ）をスラリー全体に対して０．５
重量％（固形分換算で、石炭１００重量部に対して約
０．７重量部）、表１に示す安定剤（カルボキシメチル
セルロースナトリウム塩）をスラリー全体に対して０．
０３重量％（固形分換算で、石炭１００重量部に対して
約０．０４重量部）使用し、表１に示す石炭濃度の石炭
・水スラリーを調製した。
酸ナトリウム（ＰＭＡ）をスラリー全体に対して０．５
重量％（固形分換算で、石炭１００重量部に対して約
０．７重量部）、表１に示す安定剤（カルボキシメチル
セルロースナトリウム塩）をスラリー全体に対して０．
０３重量％（固形分換算で、石炭１００重量部に対して
約０．０４重量部）使用し、表１に示す石炭濃度の石炭
・水スラリーを調製した。
【００３１】比較例１〜４ 安定剤として、表１に示すカルボキシメチルセルロース
ナトリウム塩を用いた以外は、実施例と同様にして、表
１に示す石炭・水スラリーを調製した。
ナトリウム塩を用いた以外は、実施例と同様にして、表
１に示す石炭・水スラリーを調製した。
【００３２】貯蔵安定性試験の結果を表１に示す。ま
た、実施例および比較例で用いたカルボキシメチルセル
ロースナトリウム塩の１重量％水溶液粘度（η，２５
℃）と、エーテル化度（ＤＳ）との関係を図１に示す。
図１において、○は実施例、▲は比較例であり、図１の
直線より上側が前記式（1）に対応する領域である。
た、実施例および比較例で用いたカルボキシメチルセル
ロースナトリウム塩の１重量％水溶液粘度（η，２５
℃）と、エーテル化度（ＤＳ）との関係を図１に示す。
図１において、○は実施例、▲は比較例であり、図１の
直線より上側が前記式（1）に対応する領域である。
【００３３】
【表１】 表１から明らかなように、実施例で調製した石炭・水ス
ラリーは長期保存安定性に優れ、石炭濃度が６０％以上
でも安定である。
ラリーは長期保存安定性に優れ、石炭濃度が６０％以上
でも安定である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は実施例および比較例で使用したカルボキ
シメチルセルロースナトリウム塩の１重量％水溶液粘度
（η，２５℃）と、エーテル化度（ＤＳ）との関係を示
すグラフである。
シメチルセルロースナトリウム塩の１重量％水溶液粘度
（η，２５℃）と、エーテル化度（ＤＳ）との関係を示
すグラフである。
Claims (5)
- 【請求項１】 １重量％水溶液の粘度（２５℃）とエー
テル化度との下記関係式（1）を充足するカルボキシメ
チルセルロース又はその塩で構成されている石炭・水ス
ラリー用安定剤。 ｌｏｇη ＞ −０．６４２ＤＳ＋３．６７ （1） （式中、ηはカルボキシメチルセルロース又はその塩の
１重量％水溶液の粘度（ｍＰａ・sec）、ＤＳはエーテ
ル化度を示す） - 【請求項２】 カルボキシメチルセルロース又はその塩
が、エーテル化度０．３〜２．７、１重量％水溶液の粘
度（温度２５℃）１００〜１５０００ｍＰａ・secを有
する請求項１記載の石炭・水スラリー用安定剤。 - 【請求項３】 スラリー中の石炭濃度が６０〜８０重量
％である請求項１記載の石炭・水スラリー用安定剤。 - 【請求項４】 さらに分散剤を含有する請求項１記載の
石炭・水スラリー安定剤。 - 【請求項５】 少なくとも請求項１〜４のいずれか項に
記載の安定剤を含有する石炭・水スラリー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9244189A JPH1180759A (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 石炭・水スラリー用安定剤およびスラリー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9244189A JPH1180759A (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 石炭・水スラリー用安定剤およびスラリー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1180759A true JPH1180759A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17115104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9244189A Pending JPH1180759A (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 石炭・水スラリー用安定剤およびスラリー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1180759A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010195694A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Miyoshi Kasei Inc | 粉体分散物とこの粉体分散物を含有する化粧料 |
| WO2013129744A1 (ko) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 한국에너지기술연구원 | 바이오매스 유래 탄소성분이 코팅된 고발열량 하이브리드 석탄, 고농도 하이브리드 석탄 슬러리 및 그들의 제조방법 |
| JP2014008459A (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Mitsubishi Heavy Industries Environmental & Chemical Engineering Co Ltd | 触媒担持バグフィルタの製造方法 |
| CN113512448A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-10-19 | 上海帜鼎新材料科技有限公司 | 一种用于水煤浆的添加剂组合物 |
-
1997
- 1997-09-09 JP JP9244189A patent/JPH1180759A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010195694A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Miyoshi Kasei Inc | 粉体分散物とこの粉体分散物を含有する化粧料 |
| WO2013129744A1 (ko) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 한국에너지기술연구원 | 바이오매스 유래 탄소성분이 코팅된 고발열량 하이브리드 석탄, 고농도 하이브리드 석탄 슬러리 및 그들의 제조방법 |
| CN103429718A (zh) * | 2012-02-29 | 2013-12-04 | 韩国energy技术研究院 | 涂覆有生物质衍生的碳成分的高发热混合煤、高浓度混合煤浆体及其制备方法 |
| AU2012359295B2 (en) * | 2012-02-29 | 2015-08-20 | Korea Institute Of Energy Research | High-calorific hybrid coal coated with biomass-derived carbon source, high concentration hybrid coal slurry, and fabrication methods thereof |
| JP2014008459A (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Mitsubishi Heavy Industries Environmental & Chemical Engineering Co Ltd | 触媒担持バグフィルタの製造方法 |
| CN113512448A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-10-19 | 上海帜鼎新材料科技有限公司 | 一种用于水煤浆的添加剂组合物 |
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