JPS5819390A - 石炭−水スラリ−用分散剤 - Google Patents
石炭−水スラリ−用分散剤Info
- Publication number
- JPS5819390A JPS5819390A JP11723281A JP11723281A JPS5819390A JP S5819390 A JPS5819390 A JP S5819390A JP 11723281 A JP11723281 A JP 11723281A JP 11723281 A JP11723281 A JP 11723281A JP S5819390 A JPS5819390 A JP S5819390A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coal
- gum
- dispersion stabilizer
- water slurry
- natural polysaccharide
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は做粉石炭を水中に安定に懸濁せしめるためのコ
ストパフォーマンス良好なる分散安定剤に関する。
ストパフォーマンス良好なる分散安定剤に関する。
現在原油の価格高騰、供給不安定の故に多量に埋蔵され
ている石炭がエネルギー源として見直されつつある。し
かしながら石炭はいうまでもなく固体燃料が有する本質
的な問題つまりそのままの状態では非流動性であり１こ
のことが石炭使用の際の経済性を阻害する大きな要因の
ひとつである◎。
ている石炭がエネルギー源として見直されつつある。し
かしながら石炭はいうまでもなく固体燃料が有する本質
的な問題つまりそのままの状態では非流動性であり１こ
のことが石炭使用の際の経済性を阻害する大きな要因の
ひとつである◎。
これに対して、近年１石炭微粉末を水中に懸濁せしめる
ことにより流動性を賦与し輸送貯蔵を容易ならしめると
共に燃焼においても液体燃料とほぼ同様に取り扱える技
術が開発されつつあり注目されている〇 かかる技術において最も重要とされるのは石炭を如何に
して安定に流動性媒体中に分散せしめるかであり、この
ために種々の分散安定剤が提案されており、例えばアク
リル酸ソーダ、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ等の
合成界面活性剤などが挙げられる０これらはいわゆる界
面活性による分散安定化機能を発揮せしめるものであり
１従って微粉炭の媒体中での分散状態は夾雑陽イオン種
により大きな影響を受ける・更にはコストの点から必ず
しも経済的に分散状態を得ることが出来ない口これらの
経済性は１単位重量あたりの価格と安定化に必要な分散
媒の使用量の両面からつまりコストパフォーマンスで判
断されるものである０ そこで本発明者等は上述した観点よりコストパフォーマ
ンスに優れた分散安定剤を開発するべく検討した結果、
天然多糖類を主成分とするものがその目的に適うことを
見出し本発明を完成した０ 本発明の分散安定剤の安定化の機構は１従来使用されて
きた石炭−スラリー用安定剤である合成界面活性剤の安
定化機構とは全く興なるものと考えられる０つまり１本
発明の分散安定剤の主成分となる多糖類又はその部分変
性物は、その稀薄水溶液でも極めて高い粘性を示し１か
つ、その流動性が非ニユートン的であるという性質によ
って本発明の分散安定剤を含む石炭−水スラリー掴燃料
は微粉炭が分散媒体中に安定な分散状態で分散されてお
り、その貯蔵時においても十分な安定性が保たれている
と共に、その輸送時には見掛上低活性を示し、その輸送
が極めて容易であるという極めて特異的な微粉炭の特異
的な懸濁状態が創出されるのである・本発明を実施する
に際して用いる天然多糖類とは少くとも主鎖の中にピラ
ノース環を繰り返し単位として含有する分子量１ｏｏｏ
ｏ乃至ｔｏｏｏｏｏｏ の高分子であり１冷水若しく
は少くとも６０Ｃの温水に溶解し得るものを言う・これ
ら天然多糖類は植物種子−動物、海藻等に含まれる多糖
類の他機生物の発酵作用により生産されるものであり適
当な精製過程を経て得られる・ かかる天然多糖類の例としてグアガム、ローカストビー
ンガム１ペクチン、アラビアガム、カラヤガム、カラギ
ーナン１７アー七レラン１アルギン酸ナトリウム、キサ
ンターンガム、プルラン等が挙げられるが、コストパフ
ォーマンス流体特性の点からグアガム、カラギーナン１
キサンタンガムが特に好ましい・ グアガムは一年生草であるグアの種子の胚乳を粉砕して
得られるマンノースを繰り返し単位とする主鎖と該繰返
し単位のｌ単位おきにガラクトース側鎖とから成る多糖
類である＠冷水に速かに溶解しかつ１％溶液で、ｙｏｏ
ｏ七ンチ〆アズ乃至！θθθセンチポアズという極めて
高い粘度を示し、かつ擬塑性流動を示すためａＯＺ乃至
ａＳ％といった添加量でも高度の分散安定化能力が得ら
れる。
ことにより流動性を賦与し輸送貯蔵を容易ならしめると
共に燃焼においても液体燃料とほぼ同様に取り扱える技
術が開発されつつあり注目されている〇 かかる技術において最も重要とされるのは石炭を如何に
して安定に流動性媒体中に分散せしめるかであり、この
ために種々の分散安定剤が提案されており、例えばアク
リル酸ソーダ、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ等の
合成界面活性剤などが挙げられる０これらはいわゆる界
面活性による分散安定化機能を発揮せしめるものであり
１従って微粉炭の媒体中での分散状態は夾雑陽イオン種
により大きな影響を受ける・更にはコストの点から必ず
しも経済的に分散状態を得ることが出来ない口これらの
経済性は１単位重量あたりの価格と安定化に必要な分散
媒の使用量の両面からつまりコストパフォーマンスで判
断されるものである０ そこで本発明者等は上述した観点よりコストパフォーマ
ンスに優れた分散安定剤を開発するべく検討した結果、
天然多糖類を主成分とするものがその目的に適うことを
見出し本発明を完成した０ 本発明の分散安定剤の安定化の機構は１従来使用されて
きた石炭−スラリー用安定剤である合成界面活性剤の安
定化機構とは全く興なるものと考えられる０つまり１本
発明の分散安定剤の主成分となる多糖類又はその部分変
性物は、その稀薄水溶液でも極めて高い粘性を示し１か
つ、その流動性が非ニユートン的であるという性質によ
って本発明の分散安定剤を含む石炭−水スラリー掴燃料
は微粉炭が分散媒体中に安定な分散状態で分散されてお
り、その貯蔵時においても十分な安定性が保たれている
と共に、その輸送時には見掛上低活性を示し、その輸送
が極めて容易であるという極めて特異的な微粉炭の特異
的な懸濁状態が創出されるのである・本発明を実施する
に際して用いる天然多糖類とは少くとも主鎖の中にピラ
ノース環を繰り返し単位として含有する分子量１ｏｏｏ
ｏ乃至ｔｏｏｏｏｏｏ の高分子であり１冷水若しく
は少くとも６０Ｃの温水に溶解し得るものを言う・これ
ら天然多糖類は植物種子−動物、海藻等に含まれる多糖
類の他機生物の発酵作用により生産されるものであり適
当な精製過程を経て得られる・ かかる天然多糖類の例としてグアガム、ローカストビー
ンガム１ペクチン、アラビアガム、カラヤガム、カラギ
ーナン１７アー七レラン１アルギン酸ナトリウム、キサ
ンターンガム、プルラン等が挙げられるが、コストパフ
ォーマンス流体特性の点からグアガム、カラギーナン１
キサンタンガムが特に好ましい・ グアガムは一年生草であるグアの種子の胚乳を粉砕して
得られるマンノースを繰り返し単位とする主鎖と該繰返
し単位のｌ単位おきにガラクトース側鎖とから成る多糖
類である＠冷水に速かに溶解しかつ１％溶液で、ｙｏｏ
ｏ七ンチ〆アズ乃至！θθθセンチポアズという極めて
高い粘度を示し、かつ擬塑性流動を示すためａＯＺ乃至
ａＳ％といった添加量でも高度の分散安定化能力が得ら
れる。
グア種子の粉砕物いわゆる未変性グアガムを上記の如く
使用することが出来るが分散剤の媒体への溶解を更に迅
速ならしめ微粉炭の分散性を向上しかつ夾雑塩類等の影
響を減少せしめる為ニハ、部分的にヒドロキシプロピル
化等のヒドロキシルアルキル化（ノニオン変性）やカル
ボキシメチル化等のアニオン変性による化学的改質は極
めて有効な手段であり該改質を経たグアガムを単独で１
或いは未変性グアガムとの併用によって経済的に安定な
分散状態を現出することが出来る点で有利である。
使用することが出来るが分散剤の媒体への溶解を更に迅
速ならしめ微粉炭の分散性を向上しかつ夾雑塩類等の影
響を減少せしめる為ニハ、部分的にヒドロキシプロピル
化等のヒドロキシルアルキル化（ノニオン変性）やカル
ボキシメチル化等のアニオン変性による化学的改質は極
めて有効な手段であり該改質を経たグアガムを単独で１
或いは未変性グアガムとの併用によって経済的に安定な
分散状態を現出することが出来る点で有利である。
カラギーナンは紅藻類に属する海藻に含有される硫酸化
ガラクタンであり、該藻を徽アルカリ性の下で温水乃至
熱水により抽出することによって得られる。カラギーナ
ンは、その化学構造の点から露、λ、ｔの各カラギーナ
ンに大別され各々物理的−性質を異にするが本発明の分
散剤としては、λ又はｌカラギーナンが好ましく中でも
Ｃカラギーナンが最も望ましいＯ更に詳しくはｌカラギ
ーナン中に含有される硫酸残基にナトリウムがイオン結
合したすＦリウム型イオタカラギーナレと水溶性カルシ
ウム塩を併用した場合が最も良好な結果をもたらすＯそ
の理由はナトリウム型カラギーナンが本質的に水溶性で
あり、かつｌ］で約３０センチポアズ（コ３Ｃ）と比較
的低粘度であるため水中に容易に溶解し得る反面１該溶
液に水溶性カルシウム塩を該ガムに対し７０〜１００％
添加することによりチクソトロビツクなゲルを形成し同
条件下でｇ００センチポアズと高い見掛は粘度を発現し
得ることとすり速度が７０倍になるとＩＯ〜／ｅＯセン
チ〆アズに低下することにある６更には該多糖類が水溶
液中で極めて彊いアニオン性な示すことも分散安定性を
増大せしめる理由のひとつに挙げられる０ これらの諸物性に因り微粉石炭は極めて少量の水中に容
易に懸濁し、かつ大きな流動性を示し１従って該分散液
の輸送が容易で１かつ又静置中の見掛は粘度の増加効果
が貯蔵中の安定性を増大せしめ得るのである０更には該
多糖類が水中にａＯＳ乃至ａＳＳ望ましくはａｏｒ乃至
ａコ襲存在するだけで良好な分散状態を呈し経済的にも
優れた分散剤である◎ 本発明の分散剤として用いるキサンタンガムは炭素源と
してグルコース、窒素源として塩化アン毫ニウムをキサ
ントモナスカンペストリス菌（）Ｃａｎｔｈｏｍｏｎａ
ｓ Ｃａｍｐ＠５ｔｒｉｓ ）に供給し、該菌体の醗
酵作用により生産される多糖類でありβｌダ結合したグ
ルコースを繰り返し単位とする主鎖と、該繰り返し単位
のｌ単位おきに結合したマン／−スコ単位、グルクシン
酸ｌ単位を含む側鎖から成る化学構造を有する。
ガラクタンであり、該藻を徽アルカリ性の下で温水乃至
熱水により抽出することによって得られる。カラギーナ
ンは、その化学構造の点から露、λ、ｔの各カラギーナ
ンに大別され各々物理的−性質を異にするが本発明の分
散剤としては、λ又はｌカラギーナンが好ましく中でも
Ｃカラギーナンが最も望ましいＯ更に詳しくはｌカラギ
ーナン中に含有される硫酸残基にナトリウムがイオン結
合したすＦリウム型イオタカラギーナレと水溶性カルシ
ウム塩を併用した場合が最も良好な結果をもたらすＯそ
の理由はナトリウム型カラギーナンが本質的に水溶性で
あり、かつｌ］で約３０センチポアズ（コ３Ｃ）と比較
的低粘度であるため水中に容易に溶解し得る反面１該溶
液に水溶性カルシウム塩を該ガムに対し７０〜１００％
添加することによりチクソトロビツクなゲルを形成し同
条件下でｇ００センチポアズと高い見掛は粘度を発現し
得ることとすり速度が７０倍になるとＩＯ〜／ｅＯセン
チ〆アズに低下することにある６更には該多糖類が水溶
液中で極めて彊いアニオン性な示すことも分散安定性を
増大せしめる理由のひとつに挙げられる０ これらの諸物性に因り微粉石炭は極めて少量の水中に容
易に懸濁し、かつ大きな流動性を示し１従って該分散液
の輸送が容易で１かつ又静置中の見掛は粘度の増加効果
が貯蔵中の安定性を増大せしめ得るのである０更には該
多糖類が水中にａＯＳ乃至ａＳＳ望ましくはａｏｒ乃至
ａコ襲存在するだけで良好な分散状態を呈し経済的にも
優れた分散剤である◎ 本発明の分散剤として用いるキサンタンガムは炭素源と
してグルコース、窒素源として塩化アン毫ニウムをキサ
ントモナスカンペストリス菌（）Ｃａｎｔｈｏｍｏｎａ
ｓ Ｃａｍｐ＠５ｔｒｉｓ ）に供給し、該菌体の醗
酵作用により生産される多糖類でありβｌダ結合したグ
ルコースを繰り返し単位とする主鎖と、該繰り返し単位
のｌ単位おきに結合したマン／−スコ単位、グルクシン
酸ｌ単位を含む側鎖から成る化学構造を有する。
該多糖類も低濃度で高粘度を示しかつチクソト菅ビー性
の極めて強い流動特性を示し既に記載した如く石炭−水
スラリーの輸送貯蔵に優秀な分散剤として作用する０更
には該多糖類の特筆すべき特徴は一該多糖類の水溶液の
粘度がそこに夾雑する塩類やＰ）Ｉの影響を殆んど受け
ず又温度の影響も少ないことである。つまり微粉石炭に
含まれる灰分成分等の溶出に伴う粘度変化がなく、従っ
て換言すれば分散安定化機能が変化せず温度が変化して
も分散状態は何ら影響されないという特異性を有するの
である０以上の記載の如く本発明の天然多糖類を主成分
とする石炭−水スラリー用分散安定剤４２有効であり１
中でもグアガム、グアガムカチオン又はノニオン変性物
、ナトリウム型イオタカラギーナンと水溶性カルシウム
塩の併用キサンタンガムが物理的緒特性コストパフォー
マンスの点で特に優れていることが明きらかであるＯこ
れらの多糖類は単独で分散剤として機能するが、コ者又
はそれ以上の種類の多糖類を適宜混合することもできる
０ 更にはこれら多糖類と公知の界面活性剤を併用すること
もできる。
の極めて強い流動特性を示し既に記載した如く石炭−水
スラリーの輸送貯蔵に優秀な分散剤として作用する０更
には該多糖類の特筆すべき特徴は一該多糖類の水溶液の
粘度がそこに夾雑する塩類やＰ）Ｉの影響を殆んど受け
ず又温度の影響も少ないことである。つまり微粉石炭に
含まれる灰分成分等の溶出に伴う粘度変化がなく、従っ
て換言すれば分散安定化機能が変化せず温度が変化して
も分散状態は何ら影響されないという特異性を有するの
である０以上の記載の如く本発明の天然多糖類を主成分
とする石炭−水スラリー用分散安定剤４２有効であり１
中でもグアガム、グアガムカチオン又はノニオン変性物
、ナトリウム型イオタカラギーナンと水溶性カルシウム
塩の併用キサンタンガムが物理的緒特性コストパフォー
マンスの点で特に優れていることが明きらかであるＯこ
れらの多糖類は単独で分散剤として機能するが、コ者又
はそれ以上の種類の多糖類を適宜混合することもできる
０ 更にはこれら多糖類と公知の界面活性剤を併用すること
もできる。
以下に実施例を示す。
実施例
下記に示した各種条件下において石炭−水スラリーを調
製し１参時間静置後の微粉石炭の分散状態と粘度及び粘
度に及ぼす剪断応力の影響を評価した結果を第１表に示
した・ 第１表中、分散状態の１良”は石炭粉末が一ダ時間も均
＝に分散していること、また粘度が低くかつずり速度に
応じた粘度低下の著しいもの程良好である。
製し１参時間静置後の微粉石炭の分散状態と粘度及び粘
度に及ぼす剪断応力の影響を評価した結果を第１表に示
した・ 第１表中、分散状態の１良”は石炭粉末が一ダ時間も均
＝に分散していること、また粘度が低くかつずり速度に
応じた粘度低下の著しいもの程良好である。
石炭−水スラリー調製法
分散剤 ７０部
水 ／９９０部攪拌
条件 １１００００ｒｐ ！分間 ホモジナイザー使用
条件 １１００００ｒｐ ！分間 ホモジナイザー使用
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＜ｉ＞ 天然多糖類を有効成分とする石炭−水スラリ
ー用分散安定剤◎ （コ） 天然多糖類としてグアガム１キすンタンガム１
カラギーナンから選ばれた天然多糖類を用いることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の石炭−水スラリー
用分散安定剤。 （ｊ） 天然多糖類がアニオン変性又・は／ニオン変
性されたグアガムである石炭−水スラリー用分散安定剤
・ ←） 第７項記載の天然多糖類がカラギーナンガ５ ム
である石炭−水スラリー用分散安定剤〇（！ｒ） カ
ラギーナンガムがナトリウム型イオタカラギーナンであ
り１かっ水溶性カルシウム塩を該カラギーナンに対し１
ｏＮｉｚｏ％混合せしめた石炭−水スラリー用分散安定
剤〇（６）第１項記載の天然多糖類がキサンタンガムで
ある石炭−水スラリー用分散安定剤・（り）第１項記載
の天然多糖類がグアガム、アニオン又はノ二えン変性さ
れたグアガム１ナトリウム型イオタカラギーナンガムと
該ガムに対しＩＯ・〜／１０％の水溶性カルシウム塩と
の混合物、キサンタンガムの中から選ばれ１コ乃至参者
を混合せしめた右脚−水スラリー用分散安定剤・ （ｆ） アニオン性界面活性剤と天然多糖類の混合物
との混合物において前者と後者の比率がｌ対！０乃至！
０対ｌである石炭−水スラリー用分散安定剤・ （９）Ｓ項記載の天然多糖類が第一項記載のグアガムで
ある石炭−水スラリー用分散安定剤０（１０） ｆ項
記載の天然多糖類が第３項記載の変性グアガムである石
炭−水スラリー用分散安定剤。 （／／）１項記載の天然多糖類が第参項記載のカラギー
ナンガムである石炭−水スラリー用分散安定剤。 （ｌコ）１項記載の天然多糖類が第３項記載のイオタカ
ラギーナンガムである石炭−水スラリー用分散安定剤。 （ｉｓ） Ｓ項記載の天然多糖類が第６項記載のキサ
ンタンガムである石炭−水スラリー用分散安定剤。 （／リ Ｓ項記載の天然多糖類がグアガム、アニオン又
はノニオン変性されたグアガムナトリウム型カラギーナ
ンガムと該ガムに対しｌｏ〜／！ｒＯ％の水溶性カルシ
ウム塩の混合物キサンタンガムの中から選ばれるλ乃至
ダ者の混合物である石炭−水スラリー用分散安定剤〇
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11723281A JPS5819390A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 石炭−水スラリ−用分散剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11723281A JPS5819390A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 石炭−水スラリ−用分散剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5819390A true JPS5819390A (ja) | 1983-02-04 |
Family
ID=14706650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11723281A Pending JPS5819390A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 石炭−水スラリ−用分散剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5819390A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5896693A (ja) * | 1981-12-04 | 1983-06-08 | Sekitan Gijutsu Kenkyusho | 石炭スラリ−組成物 |
| JPS638487A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 炭素質固体・水スラリ−組成物 |
| JPS6317992A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 炭素質固体・水スラリ−組成物 |
| CN104194848A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-10 | 陕西科技大学 | 易溶型水煤浆分散剂粉体及其制备方法 |
-
1981
- 1981-07-27 JP JP11723281A patent/JPS5819390A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5896693A (ja) * | 1981-12-04 | 1983-06-08 | Sekitan Gijutsu Kenkyusho | 石炭スラリ−組成物 |
| JPS616114B2 (ja) * | 1981-12-04 | 1986-02-24 | Sekitan Gijutsu Kenkyusho | |
| JPS638487A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 炭素質固体・水スラリ−組成物 |
| JPS6317992A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 炭素質固体・水スラリ−組成物 |
| CN104194848A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-10 | 陕西科技大学 | 易溶型水煤浆分散剂粉体及其制备方法 |
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