JPS5838791A - 高濃度石炭・水スラリ−の製造方法 - Google Patents

高濃度石炭・水スラリ−の製造方法

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JPS5838791A
JPS5838791A JP13552981A JP13552981A JPS5838791A JP S5838791 A JPS5838791 A JP S5838791A JP 13552981 A JP13552981 A JP 13552981A JP 13552981 A JP13552981 A JP 13552981A JP S5838791 A JPS5838791 A JP S5838791A
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JP
Japan
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coal
pulverized coal
slurry
water slurry
viscosity
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Pending
Application number
JP13552981A
Other languages
English (en)
Inventor
Tamotsu Murase
村瀬 保
Shigeyuki Nakai
中井 成行
Morihiko Sawada
沢田 守彦
Norimichi Minemura
則道 嶺村
Koji Ogura
浩二 小倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高濃度石炭・水スラリー〇製造方法に関する
ものである。更に詳しくは2本発明は輸送や取扱いが寥
易となるように低粘度化された高濃度石炭・水スラリー
の製造方法に関する。
近年、エネルギー源として石炭が見直されてきている。
しかし石炭の場合1石油と異なシ固体状態にあるため、
輸送や貯蔵を円滑に行ないに〈<。
ま九効率4悪いとの欠点がある。艶に石炭は各種の取扱
いに際しても作業効率が悪く、また空気中に放置すると
風化して品質が低下し、tた放置条件によっては自然発
火などの重大な災害を引き起こすこともある。
石炭のこれらの欠点を改善するために石炭を微粉状(微
粉炭)として水中に分・散させて微粉炭・水スラリーを
形成し、この微粉炭・水スラリーの状態で石炭を貯蔵、
輸送そして燃焼などの処理に供するとの対策も検討され
ている。しかし、この場合でも微粉炭の濃度を上げると
スラリーの粘度が著しく高くなり流動性を失なうためパ
イプ等を使用する輸送が困難になる。このような粘度の
上昇を避けるためにスラリー中の石炭濃度を下げた場合
には、輸送効率が低下する上に、後処理としての脱水工
程に必要な時間及びエネルギー量が大きくなり好ましく
ない1、 これらの問題点を解決する方法としては1例えば、微粉
炭・水スラリーに分散剤を添加することによりスラリー
の粘度を低下させる方法、及び微粉炭の粒度を一定の範
囲内でできるだけ均一にする方法などが知られている。
しかしながらスラリーに分散剤を添加する方法ではその
効果に限界があシ、を九微粉炭の粘度を均一にそろえる
方法は工業的な実施操作が容易ではなく、さらにその効
果も必ずし屯充分とは言えない。
本発明は工業的に調製が容易な粒度分布を持つ微粉炭を
利用して石炭・水スラリーを製造することによシ高い石
炭濃度でかつ充分な流動性を示すような低粘度の石炭・
水スラリーを製造する方法を提供するものである。
本発明は、幾何平均径が約125J1以下で、かつ粒度
分布が対数正規分布における幾何標準偏差Ifで!L8
〜8(好ましくはty = 4〜7.5) f)範囲に
ある微粉状石炭を用いることを特徴とする低い粘度を持
つ高濃度石炭・水スラリーの製造方法を提供するもので
ある。
本発明により製造される石炭・水スラリーは高濃度に4
かかわらず比較的低い粘度を維持することができ実用的
な流動性を温良している。従って。
石炭分が高濃度の状態で水系スラリーとしてパイプ輸送
、噴射などが可能となシ1石炭を効率曳く。
かつ安全に燃焼、化学反応などの用途に利用することが
できる。また2本発明で使用する微粉状石炭は工業的に
単純な操作によシ調製することが可能であることから、
上述の本発明の効果を併せ考えると2本発明の実用的な
有利さは非常に高い。
更にまた低粘度でかつ高濃度の石炭・水スラリーが得ら
れるため燃焼、化学反応などの目的で燃焼。
反応系に導入する場合に特に脱水操作を行なうことなく
そのtま導入することも可能となる。従って燃焼1反応
等の実施KIJ!p要な装置系の簡略化及びエネルギー
必要量の低減化が可能となる。
次に本発明の詳細な説明する。
本発明で使用する微粉状石炭(微粉炭)は、幾何平均径
が約125μ以下で、かつ粒度分布が対数正規分布にお
ける幾何標準偏差eyで18〜8の範ItIVcある微
粉炭である。
本明細書において使用している「幾何平均径」及び「幾
何標準偏差(If) Jの各用語は粉末の粒度及びその
分布を・規定するために一般的に使用されている用語で
Toり、各々の用語は対数正規分布での粒径と積算通過
重量%の関係から次のように定義される。
幾何平均径の定義:積算通過重量〜が50Xに相当する
粒径 幾何標準偏差(σt)の定義:幾何平均径と積算通過重
量%が1187%に相当する粒径との比(幾何平均径/
積算通過重量15゜87XK相当する粒径) ay、と
、積算通過重量〜が84.13%に相当する粒径と幾何
平均径との比(積算通過重量84.13にに相当する粒
径/幾何平均径)#hとの算術e11  +  ay 平均(t) 本発明は高濃度かつ低粘度の微粉炭・水スラリーを得る
ためには微粉炭の粘度をそろえるより4むしろ一定の範
U内で粒度を分散させることが有利であるとの知見に基
いて完成されたものである。
即ち幾何平均径が約125μ以下の通常の微粉炭を使用
して高濃度の石炭・水スラリーを製造する場合、その微
粉炭の粒度な幾何標準偏差3,8〜80範囲内に調整す
ることKよ砂、幾何標準偏差がL8よシ小さべ粒度分布
が狭すぎる)か、あるいは8より大きい(粒度分布が広
すぎる)場合に比較して、高濃度化に起因する粘度の上
昇傾向が少ないことが本発明により見出され九。更にま
た上記のような粘度上昇の抑制効果は幾何標準偏差3.
8〜8でかつ幾何平均径が約90μ以下の微粉炭を使用
し九場合に特に顕著であることも見出された。
本発明の対象となる石炭については特に制限はなく1例
えば、亜炭、亜歴青炭、歴青炭、無煙炭。
コークス及びこれらの混合物が使用される。
石炭の微粉化は一般に微粉炭調製のために用いられる乾
式及び湿式の粉砕機が使用できる。
粒度の調整は2例えば1石炭を幾何平均径約125μ以
下となるように粉砕して微粉炭を調製し2次、いでこの
微粉炭の粒度分布を側室して、必要に応じて1例えば別
Ell製した幾何平均径が小さい(例えば、へ約44j
1以下)の微粉炭を上記の微粉炭に適当量加えるなどに
よって前者の微粉炭の粒度分布が本発明で規定した範囲
に入るように調整するなどの方法で行なうことができる
。従って本発明の微粉炭の調製に轟っては特に粒径をそ
ろえる、即ち粒径の分布を狭くする。などの配慮をする
必*aないため微粉化の操作は容易となる。
仮に石炭の幾何平均径約125μ以下の微粉化のみKよ
シ本発明で規定した粒度分布の範囲内に入る微粉炭が得
られた場合には、その微粉炭をそのtt水系スラリーと
しても良い5、 本発明の微粉状石炭・水スラリーの製造に際しては高濃
度化に伴う粘度上昇を更に抑制するために適当な分散剤
を添加することが望ましい。特に微粉炭・水スラリー中
の石炭濃度を60重量%以上、更に6s重量に以上とす
る場合には分散剤の使用が有利である。そのような適当
な分散剤の例としては、ナフタリンスルホン酸塩1右油
スルホン酸塩、リグニンスルホン酸塩、及びこれらのホ
ルマリン縮合物:ポリオキシエチレンアルキルエーテル
硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルアリール
エーテル硫酸エステル塩;ポリグリ竜リンO硫酸化物;
メラミン樹脂のスルホン酸塩などを挙げることができる
分散剤は微粉炭・水スラリーに0.01〜30重任意の
時点で可能であり2例えば、微粉炭を湿式粉砕法によル
調製する時点、微粉炭の混合する前の水、微粉炭と水と
の混金時、微粉炭・水スラリーの製造後などに添加され
る。
一般に石炭・水スラリーをパイプ等の内部を通過させて
輸送するためには石炭・水スラリーが一定以下の粘度を
持つものである必要があり゛8通常は、パイプ輸送、貯
蔵、燃焼などの堆扱いの安定性、経済性を考慮すればそ
の粘度Fi4000cP (27℃)程度以下とするこ
とが望ましい。すなわちこの粘度限界を大きく越えるよ
うな石炭・水スラリ一などの流体は流動性が乏しいため
通常の方法での取扱いが困−となる。本発明の製造法に
よれば2例えば幾何平均径を5〜90声程度とじ九微粉
炭は分散剤を使用しない系でも約60重量Xの高濃度で
充分な流動性を示し、更に分散剤を使用した場合には約
70重量Xという高濃度にしても生成する微粉炭・水ス
ラリーは充分な流動性を示す。
次に本発明の実施例を比較例とともに示す。実施例及び
比較例において用いた石炭の性状、偉粉炭の調製と粒度
分布の調整、微粉炭・水スラリーの製造そしてスラリー
〇粘度測定は次に記す操作により行なった。
(1)  微粉炭原料とし九ワララ脚の性状揮発分30
.6 固定脚素52.5 IS 発熱量 (恒温ベース)!  6710  k−/獅 
(M88□4)N     1.6 8         0.4 09.3 (2)微粉炭の調製及び粒度分布の調整ワララ炭を大屋
ロツシエきルで通常の微粉炭燃焼用に粉砕した微粉炭(
l)7μパス70重量に以上)を−次試料に、同試料の
一部をさらにボット径24G−のボールミルで湿式粉砕
法、乾式粉砕法で粉砕した微粉炭を二次試料にした。こ
れらの微粉炭を適当な割合で混合して粒度分布を調整し
た。微粉炭試料の粒度分布は、島津製作所製遠心沈降式
粒度分布測定装置cp −s o型と通常のフルイ分は
法とを併用して測定した。
(3)  微粉炭・水スラリーの製造及び粘度測定所定
の微粉炭濃度とするように設定された微粉炭および水を
(全量−100f)室温にて混合容器に加え1手攪拌で
予備混合し九後にかい型攪拌機で5分間混合し、微粉炭
・水スラリーを製造した。混合後ただちに粘度測定容器
に移し、27℃にて東京計器製B型粘度針(N130−
ター、  12rpm)で粘度を測定した。微粉炭・水
スラ17−に分散剤を添加してスラリーを製造する場合
に杜分散剤をあらかじめ水中に分散させ、ついで微粉炭
を加え以下前記と同様の操作で粘度を測定した。
(i2用Lし分散剤はβ−ナフタレンスルホ/rRホル
マリン縮合物を主成分とする界面活性剤であり。
微粉炭・水スラリー当p 0.2重量にを添加した。
微粉炭・水スラリーの石炭濃度は絶対乾燥基準の微粉炭
重量をスラリー全量で除した重量%で表示した。即ち、
微粉炭は空気中での乾燥により得られた亀のであり、こ
の微粉炭の一部を採取して。
その含有水分を測定しくJI8 M8812) 、この
水分を補正して絶対乾燥基準重量とした。
〔実施例〕
調製した微粉炭の幾何平均径及び幾何標準偏差そしてそ
れらの微粉炭を用いて製造した微粉炭・水スラリーの石
R淡度及び粘度を第1表に示す。
実施例1〜6は分散剤無添加の系、そして実施例7〜1
3は分散剤を添加した系である。
第1表 1    9.8      4.08     5g
、1   1600z           z   
     60.0    30002  25   
7.35   5?、8  2400#       
 #      598   m7003     4
4       5.43     58.7   1
6004     73        !L21  
    58.9    1400#        
  #        60.9    1800# 
         #        61.9   
 33005    79       4.73  
    59.0    1000#        
  l        60.9    12001 
         #         61.9  
  20006     90       4.13
      59.0    1700#      
    t        61.0    3500
7     9.8       4.08     
6翫O6501#        68.0    2
4008     14.4     4.00   
  6!L9     600”      67.8
   14009     174      4、’
17     63.0     100z     
     z         6fi、9     
600#          #        67
.8    140010     25      
 7.35     68.5   1550’   
     I      70.0   300011
     44       5.43      6
&4$      11501          #
         6g、!I     155012
    73       5.21     63.
8     2001          #    
    68.7    1900#        
  #        70.0    240013
    79       4.73     66.
8   13001          #     
   68.8    1900#         
 #        70.0    2100注) 
実施例1〜6は分散剤無添加 実施例7〜13は分散剤添加 〔比較例〕 本発明で規定した範囲外の幾何標準偏差を持つ微粉炭に
ついて実施例と同様に微粉炭・水スラリーを製造し、そ
の石炭濃度及び粘度を測定した。
それらの結果を第2表に示す。比較例1は分散剤を添加
し−なかった系、そして比較例2は分散剤を添加し丸糸
である。
第  2  表 1     7.3      3J5’      
 52.6    5700z  z  5&6100
00尉 2     7.3      3.65      
5g、4     500z         z  
       60.4     450z     
、s      62.3   流動性なし注) 比較
例1は分散剤無添加 比較例2は分散剤添加 手続袖正書 昭和μ年/公月// H 特許庁長官 島田春樹   殿 141件の表示 昭11156づ1  特 許 願第135529シ32
 発明の名称    高濃度石炭・水スラリーの製造方
法3 補正をする者 事件との関係    特許出願人 4、代理人 住  所  東京都新宿区四谷、2−/Ilミツヤ四谷
ビルg階6、 補正により増加する発明の数 なし7、
補正の対象 明細書の「発明の詳細な説萌の欄」 8、補正の内容  別紙の通ヤ、!、、−明細書の「発
明の詳細な説明」の欄を下記の如く補正致します。
記 補正前    補正後

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 幾何平均径が約124μ以下で、かつ粒度分布が対数正
    規分布における幾何標準偏差σfで3.8〜Sの範囲に
    ある微粉状石炭を用いることを特徴とする低い粘度を持
    つ高濃度石炭・水スラリーの製造方法。
JP13552981A 1981-08-31 1981-08-31 高濃度石炭・水スラリ−の製造方法 Pending JPS5838791A (ja)

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