JPS59204688A - 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Info
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- JPS59204688A JPS59204688A JP58078352A JP7835283A JPS59204688A JP S59204688 A JPS59204688 A JP S59204688A JP 58078352 A JP58078352 A JP 58078352A JP 7835283 A JP7835283 A JP 7835283A JP S59204688 A JPS59204688 A JP S59204688A
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- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
- C10L1/326—Coal-water suspensions
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- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
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】
この発明は石炭−水スラリに係り、特に高石炭濃度で低
粘度かつ沈降することが少ない所謂安定性の良い石炭−
水スラリの製造方法に関するものである。
粘度かつ沈降することが少ない所謂安定性の良い石炭−
水スラリの製造方法に関するものである。
最近、火力発電所を中心に石油に代り石炭の利用が活発
になっている。しかし、固体燃料である石炭の取り扱い
が困難であり、そのため輸送費が多くかかり、石炭自体
の価格にも大きな影響を及ぼしている。そこで、石炭を
スラリ化し流体として取扱えるようにする技術の開発が
盛んに行われている。その一つに、重油と石炭との混合
物（以下００Ｍと称する。Ｃｏａｌ ａｎｄＯｉｌ Ｍ
ｉｘｔｕｒｅ ）がある。しかし、ＯＯＭの場合重油と
石炭との重量比が約１：１であり、完全な脱石油燃料と
は言えず、価格の点でもメリットが少ない。また、メタ
ノールと石炭とを混合物にしたメタコールにしても価格
が高く、実用段階には至っていない。
になっている。しかし、固体燃料である石炭の取り扱い
が困難であり、そのため輸送費が多くかかり、石炭自体
の価格にも大きな影響を及ぼしている。そこで、石炭を
スラリ化し流体として取扱えるようにする技術の開発が
盛んに行われている。その一つに、重油と石炭との混合
物（以下００Ｍと称する。Ｃｏａｌ ａｎｄＯｉｌ Ｍ
ｉｘｔｕｒｅ ）がある。しかし、ＯＯＭの場合重油と
石炭との重量比が約１：１であり、完全な脱石油燃料と
は言えず、価格の点でもメリットが少ない。また、メタ
ノールと石炭とを混合物にしたメタコールにしても価格
が高く、実用段階には至っていない。
これに対し、石炭と水との混合物であるａＷＭ （Ｃｏ
ａｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｍｉｘｔｕｒｅの略称）は
価格の点ても十分実用的であり、最近注目を集めている
。しかし、ＣＷＭを燃焼する際の問題点としてＣＷＭ中
の水分が挙げられる。燃焼効率の点から言っても、当然
水分の割合が低い方が良く、直接燃焼を行なう場合、水
分が３０％以下が好ましい。ところが、水分が低いとＯ
ＷＭの粘度が高くなり、パイプライン等で輸送する際の
圧力損失も大きくなり問題である。
ａｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｍｉｘｔｕｒｅの略称）は
価格の点ても十分実用的であり、最近注目を集めている
。しかし、ＣＷＭを燃焼する際の問題点としてＣＷＭ中
の水分が挙げられる。燃焼効率の点から言っても、当然
水分の割合が低い方が良く、直接燃焼を行なう場合、水
分が３０％以下が好ましい。ところが、水分が低いとＯ
ＷＭの粘度が高くなり、パイプライン等で輸送する際の
圧力損失も大きくなり問題である。
また、ＯＷＭを実際に使用する場合、その貯蔵も問題と
なる。通常のタンクに貯蔵する場合には安定性に優れて
いる必要があるが、ＯＷＭは石炭粒子と水から構成され
ているため、石炭粒子の沈降を極力抑えるには粒径を小
さくすることが好ましい。ところが、粒径を小さくする
と粘度が上昇する傾向がある。
なる。通常のタンクに貯蔵する場合には安定性に優れて
いる必要があるが、ＯＷＭは石炭粒子と水から構成され
ているため、石炭粒子の沈降を極力抑えるには粒径を小
さくすることが好ましい。ところが、粒径を小さくする
と粘度が上昇する傾向がある。
これらの欠点をなくすため、石炭粒子の粒径分布を調整
することによって、高石炭濃度で低粘度かつ前記のよう
な沈澱を生じにくい所謂安定性の良いＣＷＭを製造しよ
うとする試みが行われてきた。しかし、石炭粒子は完全
な球形ではなく、その測定方法もふるいによる方法、ア
ントリアゼンピペットに代表される沈降法、ＳＥＭ（走
査形電子顕微鏡）写真より形状を解析し代表径を計算す
る方法などさまざまあり、測定法により径の定義も異な
ってくる。そのため粒径分布を制御しようとする時の誤
差の原因となり、より高石炭濃度で低粘度かつ安定性の
良いＯＷＭを製造することが困難となる。
することによって、高石炭濃度で低粘度かつ前記のよう
な沈澱を生じにくい所謂安定性の良いＣＷＭを製造しよ
うとする試みが行われてきた。しかし、石炭粒子は完全
な球形ではなく、その測定方法もふるいによる方法、ア
ントリアゼンピペットに代表される沈降法、ＳＥＭ（走
査形電子顕微鏡）写真より形状を解析し代表径を計算す
る方法などさまざまあり、測定法により径の定義も異な
ってくる。そのため粒径分布を制御しようとする時の誤
差の原因となり、より高石炭濃度で低粘度かつ安定性の
良いＯＷＭを製造することが困難となる。
そこで、本願発明者は最も適切と、Ｗわれる１つの粒径
分布測定法を用いて粒径分布を制御することによりこの
問題は解決できると考え、鋭意研究を進めた結果、高石
炭濃度で低粘度かつ安定性の良いＯＷＭを得ることがで
きた。
分布測定法を用いて粒径分布を制御することによりこの
問題は解決できると考え、鋭意研究を進めた結果、高石
炭濃度で低粘度かつ安定性の良いＯＷＭを得ることがで
きた。
この発明は、上記した従来技術の欠点をなくし、高石炭
濃度で低粘度かつ安定性の良い石炭−水スラリ製造方法
を提供することを目的とする。
濃度で低粘度かつ安定性の良い石炭−水スラリ製造方法
を提供することを目的とする。
要するにこの発明は、すべての粒径範囲について１つの
測定方法で石炭粒子の粒径分布を測定し、かつその粒径
分布を調整することにより高石炭濃度で石炭−水スラリ
の粘度を低くし、かつ沈澱を生じにくに所謂安定性を良
くしたことを特徴とする。
測定方法で石炭粒子の粒径分布を測定し、かつその粒径
分布を調整することにより高石炭濃度で石炭−水スラリ
の粘度を低くし、かつ沈澱を生じにくに所謂安定性を良
くしたことを特徴とする。
以下この発明につき添付する図面を参照しながら説明す
る。
る。
石炭をミルで湿式または乾式に粉砕し、その一部を採取
して粒径分布を測定する。粒径分布の測定に際しては、
微細粒子の重量割合がスラリの粘度や沈降についての安
定性に（以下単に安定性と称す）及ぼす影響が大きいと
考え、最大粒径をＤＬとした時、−例として次のように
８つのフラクション（群としての構成部分）に分けて、
それに最も近い適正なふるい（例えばＪ工Ｓ規格のふる
い及び粒径が良く調整されたミリポアフィルタ−）を使
用してふるい分け、そのフラクションの重量を測定した
。（Ｆｌ 〜Ｆ６ は各フラクションを代表する符号
とする。
して粒径分布を測定する。粒径分布の測定に際しては、
微細粒子の重量割合がスラリの粘度や沈降についての安
定性に（以下単に安定性と称す）及ぼす影響が大きいと
考え、最大粒径をＤＬとした時、−例として次のように
８つのフラクション（群としての構成部分）に分けて、
それに最も近い適正なふるい（例えばＪ工Ｓ規格のふる
い及び粒径が良く調整されたミリポアフィルタ−）を使
用してふるい分け、そのフラクションの重量を測定した
。（Ｆｌ 〜Ｆ６ は各フラクションを代表する符号
とする。
■Ｆ１：粒径ＤＬ／’４以上ＤＬ以下。
■ Ｆ８：粒径ＤＬ ／ ４°以上ＤＬ／４′未満。
■ Ｆ４：粒径ＤＬ／４’以上ＤＬ／４３未満。
■ Ｆ５：粒径ＤＬ／４”以上ＤＬ／４４未満。
■ Ｆ６：粒径ＤＬ／ ４６以上ＤＬ／４ｓ未満。
■ Ｆ？：粒径ＤＬ ／ ４ ’以上ＤＬ／４°未満。
■ Ｆ８：粒径ＤＬ／４”未満。
本願発明においては８フラクシヨンに分けて測定したが
、必ずしも８フラクシヨンとは限らず、実用的には５〜
１５フラクシヨンでも差しつかえない。
、必ずしも８フラクシヨンとは限らず、実用的には５〜
１５フラクシヨンでも差しつかえない。
Ｆｌ 〜Ｆ８ の構成重量の比率たる割合がある値と
なるように、１種以上の石炭または石炭スラリを混合し
、必要に応じて水を添加して水分調整を行ない、その粘
度を検討した。ただし、最大粒径りは大き過ぎると燃焼
時の未燃分が多くなり、小さ過ぎるとスラリ粘度が高く
なるため４４〜４２０ μｍ とした。
なるように、１種以上の石炭または石炭スラリを混合し
、必要に応じて水を添加して水分調整を行ない、その粘
度を検討した。ただし、最大粒径りは大き過ぎると燃焼
時の未燃分が多くなり、小さ過ぎるとスラリ粘度が高く
なるため４４〜４２０ μｍ とした。
ある１つの炭種を選び、７ラクシヨンの割合を色々かえ
て粘度に及ぼす影響を検討した。そして比軸的低粘度を
示す時のフラクションの割合を累積分布に変換したとこ
ろ、ある傾向があることを見出した。第１図はＡ炭（瀝
青炭、灰分９．５％）について３種のスラリー（Ｎｏ、
ｌ〜Ｎｏ、３）をつくったときの粒径と累積ふるい下重
量分率の線図である。石炭濃度７０％で、１ｏｏ。
て粘度に及ぼす影響を検討した。そして比軸的低粘度を
示す時のフラクションの割合を累積分布に変換したとこ
ろ、ある傾向があることを見出した。第１図はＡ炭（瀝
青炭、灰分９．５％）について３種のスラリー（Ｎｏ、
ｌ〜Ｎｏ、３）をつくったときの粒径と累積ふるい下重
量分率の線図である。石炭濃度７０％で、１ｏｏ。
ｃＰ（センチポアズ）以下になった時の紫檀粒径分布を
示す。ただし、Ｄ＝２９’７μｍであり、１μｍ以上の
粒度分布についてのみ示した。またスラリ粘度は内筒回
転式の粘度計で、せん断速度９０ ｓｅｃで５分間回転
した時の数値である。
示す。ただし、Ｄ＝２９’７μｍであり、１μｍ以上の
粒度分布についてのみ示した。またスラリ粘度は内筒回
転式の粘度計で、せん断速度９０ ｓｅｃで５分間回転
した時の数値である。
第１図より、１μｍ以上の部分はほぼ直線になっている
ことがわかる。また、累積ふるい下重量分率Ｕ（可％）
はＤ二Ｄ−Ｌｃｌｏｏ（％）であり、がつＵ （Ｄ）
−〇 （％）となるＤＳ（最小粒径）が存在するはずで
ある。そこで、我々は石炭濃度が高い状態で低い粘度を
示すスラリ中の石炭粒子の粒径分布方式として次の（１
）及び（２）式を考え（１）式及び（２）式とも、Ｄ
−り、 でＵ （Ｄ） −１００（％ン、Ｄ＝Ｄ５
でＵ （Ｄ） ＝Ｏ（％）であり、実際の粒度分布とよ
く一致する。
ことがわかる。また、累積ふるい下重量分率Ｕ（可％）
はＤ二Ｄ−Ｌｃｌｏｏ（％）であり、がつＵ （Ｄ）
−〇 （％）となるＤＳ（最小粒径）が存在するはずで
ある。そこで、我々は石炭濃度が高い状態で低い粘度を
示すスラリ中の石炭粒子の粒径分布方式として次の（１
）及び（２）式を考え（１）式及び（２）式とも、Ｄ
−り、 でＵ （Ｄ） −１００（％ン、Ｄ＝Ｄ５
でＵ （Ｄ） ＝Ｏ（％）であり、実際の粒度分布とよ
く一致する。
（１）式及び（２）式においてＤｇ ＝Ｏとすると、と
もに次の（３）式となる。
もに次の（３）式となる。
（３）式は、連続粒度系の粉体について最密充填を与え
る粒径分布式として知られているアンドレアソン（Ａｎ
ｄｒｅａｓｅｎ ）式である。Ａｎｄｒｅａｓｅｎ式に
関しては過去研究が行われ、球形粒子についてはｑ−＝
０．３５〜０．４０で充填率が最大となることが確認さ
れている。しかし、充填率は粒子形状により異なり、ｑ
の値と石炭−水スラリとした時のスラリ粘度及び安定性
との系統的な関係は横割された例が過去ない。さらにＡ
ｎｃｌｒｅａｓｅｎ式に粒径が無限に小さい粒子を仮想
的に考えた時の分布式であり、実際の石炭−水スラリに
このまま適用することはできない。これに対し、発明者
は（１）及び（２）式が実際の分布とよく一致すること
を確認した。
る粒径分布式として知られているアンドレアソン（Ａｎ
ｄｒｅａｓｅｎ ）式である。Ａｎｄｒｅａｓｅｎ式に
関しては過去研究が行われ、球形粒子についてはｑ−＝
０．３５〜０．４０で充填率が最大となることが確認さ
れている。しかし、充填率は粒子形状により異なり、ｑ
の値と石炭−水スラリとした時のスラリ粘度及び安定性
との系統的な関係は横割された例が過去ない。さらにＡ
ｎｃｌｒｅａｓｅｎ式に粒径が無限に小さい粒子を仮想
的に考えた時の分布式であり、実際の石炭−水スラリに
このまま適用することはできない。これに対し、発明者
は（１）及び（２）式が実際の分布とよく一致すること
を確認した。
第２図に（１）及び（２）式でり、’、 ＝ ２９７μ
ｍ 、 Ｄ８＝ ０．０１μｍ、ｑ＝Ｑ。３とした時の
各フラクションの重量分率を示す。たたし、粒径分布を
より厳密に比較するため、次の１５フラクシヨンに分割
した。
ｍ 、 Ｄ８＝ ０．０１μｍ、ｑ＝Ｑ。３とした時の
各フラクションの重量分率を示す。たたし、粒径分布を
より厳密に比較するため、次の１５フラクシヨンに分割
した。
（点線は（２）式の場合を示し実線は（１）式の場合を
示す。） １Ｆ１：粒径Ｄ Ｌ ／ ２以上Ｄ 以下２ Ｆ２
二粒径ＤＬ／２２ 以上Ｄ Ｌ ／ ２未満。
示す。） １Ｆ１：粒径Ｄ Ｌ ／ ２以上Ｄ 以下２ Ｆ２
二粒径ＤＬ／２２ 以上Ｄ Ｌ ／ ２未満。
３Ｆ３ ：粒径Ｄ Ｌ ／ ２° 以上ＤＬ／２未満。
４Ｆ４ ：粒径Ｄ Ｌ ／ ２’ 以上Ｄ Ｌ ／
２°未満。
２°未満。
５Ｆ５ 二粒径ＤＬ／２５ 以上ＤＬ７２未満。
６Ｆ６ 二粒径Ｄ Ｌ ／ ２’ 以上Ｄ Ｌ７２未
満。
満。
７ＦＴ 二粒径ＤＬ ７２７ 以上Ｄ Ｌ ／ ２未
満。
満。
８Ｆ８ ：粒径Ｄ ／２８ 以上Ｄ Ｌ ７２未満。
９Ｆ９ ：粒径ＤＬ／２° 以上ＤＬ／２未満。
１０功。：粒径Ｄ／２１０以上ＤＬ７２未満。
１１’Ｅ１１’粒径Ｄ／２゛以上Ｄ Ｌ ／ ２某満。
１２Ｆ１ｚ：粒径Ｄ ／２”以上ＤＬ ／呉１未満。
１３Ｆ目：粒径Ｄ／２１３以上ＤＬＺＡ譲満。
１４Ｒ４：粒径Ｄ／２′４以上ＤＬ以下’４満。
１５Ｆ、５：粒径ＤＩ、／２“ 未満。
（２）式に比べ、（１）式は微細粒子の割合が多く゛、
さらに重量分率極小となるピークＦ１３〜 Ｆ１’４が
あるなどの相違点がある口とがわかる。
さらに重量分率極小となるピークＦ１３〜 Ｆ１’４が
あるなどの相違点がある口とがわかる。
そこで発明者は（１）及び（２）式についてＤＬ、Ｄ８
及びｑの値を変え、それがスラリの粘度や安定性に及ぼ
す影響を検討し、多くの知見を得た。
及びｑの値を変え、それがスラリの粘度や安定性に及ぼ
す影響を検討し、多くの知見を得た。
また、分散剤としてナフタリンスルホン酸ナトリウムの
綜合物などのアニオン系分散剤及びＰＨ調整剤として水
酸化ナトリウム等を添加しその効果をも検討した。
綜合物などのアニオン系分散剤及びＰＨ調整剤として水
酸化ナトリウム等を添加しその効果をも検討した。
以下に記載の実験例により本発明を説明する。
実施例
Ａ炭（瀝青炭、灰分９．５％ンについて、前記方法で各
フラクションの割合を調整し、（１）式においてＤ
＝２９７μｍ及び１４９μｍ 、Ｄｓ 二０．０１μｍ
でｑ ＝ ０．１５．０．２０．０．２５．０．３００
．３５． ０．４０．０．４５、０．５０．０．５５
、０．６０に相当する粒径分布の２０種類の石炭サンプ
ルを製造し、水分を調整して石炭濃度７２％のスラリと
し、分散剤としてナフタリンスルホン酸す） ＩＪウム
の縮合物を石炭重態に対して０．５％、ＰＨ調整剤とし
て水酸化ナトリウムを同じく０．１％添加し、スラリ粘
度を測定した。その結果を第３図に示す。Ｄにかかわら
ず、ｑ、＝Ｑ、４０〜０．４５において粘度が最小にな
っていることがわかった。
フラクションの割合を調整し、（１）式においてＤ
＝２９７μｍ及び１４９μｍ 、Ｄｓ 二０．０１μｍ
でｑ ＝ ０．１５．０．２０．０．２５．０．３００
．３５． ０．４０．０．４５、０．５０．０．５５
、０．６０に相当する粒径分布の２０種類の石炭サンプ
ルを製造し、水分を調整して石炭濃度７２％のスラリと
し、分散剤としてナフタリンスルホン酸す） ＩＪウム
の縮合物を石炭重態に対して０．５％、ＰＨ調整剤とし
て水酸化ナトリウムを同じく０．１％添加し、スラリ粘
度を測定した。その結果を第３図に示す。Ｄにかかわら
ず、ｑ、＝Ｑ、４０〜０．４５において粘度が最小にな
っていることがわかった。
（２）式についても同様な検討を行なったところ、同じ
（ｑ ＝ ０．４’Ｏ〜０．４５で粘度が最小となった
。また、粘度の値も、ＤＬ、Ｄｓ及びｑが同じ場合はと
んど一致することがわかった。
（ｑ ＝ ０．４’Ｏ〜０．４５で粘度が最小となった
。また、粘度の値も、ＤＬ、Ｄｓ及びｑが同じ場合はと
んど一致することがわかった。
他の炭種についても同様の検討を行なったが、ｑ−０，
４０〜０．５０において粘度が最小となった。
４０〜０．５０において粘度が最小となった。
実施例
実験例１と同じスラリについて、安定性の検討を行なっ
た。５００ｍ１のメスシリンダーに深さ１７０μｍｍま
でスラリを入れ、直径５ ｍｍ、重さ１０ｇのガラス棒
をスラリ中に自重のみで貫入させ、底に到達するまでの
時間変化を測定した。スラリ製造直後の貫入時間を１と
した。
た。５００ｍ１のメスシリンダーに深さ１７０μｍｍま
でスラリを入れ、直径５ ｍｍ、重さ１０ｇのガラス棒
をスラリ中に自重のみで貫入させ、底に到達するまでの
時間変化を測定した。スラリ製造直後の貫入時間を１と
した。
時の、製造後３０日経過時の貫入時間とｑの値との関係
を第４図に示す。即ち、第３図に示した粘度のスラリで
ＤＬ＝２９７μｍのものについて安定性を比較して示す
ものである。ｑ二０．２５〜０．３５で最小となってい
るが、（２）式に比べ（１）式の方が貫入時間が短かく
、安定性に優れていることがわかる。
を第４図に示す。即ち、第３図に示した粘度のスラリで
ＤＬ＝２９７μｍのものについて安定性を比較して示す
ものである。ｑ二０．２５〜０．３５で最小となってい
るが、（２）式に比べ（１）式の方が貫入時間が短かく
、安定性に優れていることがわかる。
他の炭種についてもＤｆｉ：変えるなどして検討したが
、同様な結果が得られた。
、同様な結果が得られた。
実験例１及び２より、（１）式に従うスラリの方が（２
）式よりも安定性の点で優れており、粘度についても同
等の値を示すことがわかった。
）式よりも安定性の点で優れており、粘度についても同
等の値を示すことがわかった。
さらに、粘度及び安定性の点から（１）式においてｑ
＝ ０．２５〜０．５０の粒径分布が好ましいことがわ
かった。
＝ ０．２５〜０．５０の粒径分布が好ましいことがわ
かった。
実施例
Ｂ炭（瀝青炭、灰分１３，６％）について実験例１と同
様にして（１）式においてＤ ＝２９７μｍ、 Ｄ
＝Ｏ，Ｏ１μｍ、 ｑ＝０．４０に相当する径分
布をもち、石炭濃度７０％のスラリを製造シタ。コレニ
、分散剤としてナフタリンスルホン酸す） ＩＪウムの
縮合物を添加し、その添加量とスラリ粘度の関係を調べ
た。その結果を第５図に示す。□ただし、添加量は石炭
重量に対する値であり、ＰＨ調整剤として水酸化ナトリ
ウムを石炭当り０゜１％添加した。
様にして（１）式においてＤ ＝２９７μｍ、 Ｄ
＝Ｏ，Ｏ１μｍ、 ｑ＝０．４０に相当する径分
布をもち、石炭濃度７０％のスラリを製造シタ。コレニ
、分散剤としてナフタリンスルホン酸す） ＩＪウムの
縮合物を添加し、その添加量とスラリ粘度の関係を調べ
た。その結果を第５図に示す。□ただし、添加量は石炭
重量に対する値であり、ＰＨ調整剤として水酸化ナトリ
ウムを石炭当り０゜１％添加した。
添加ｉｆｆ ｏ。５％で粘度が最小となっており、それ
以上添加しても逆効果である。
以上添加しても逆効果である。
他の炭種についても同様な検討を行なったが、添加量０
．２〜１．２％で粘度が最小となっている。他のアニオ
ン系分散剤を添加した場合も０．１〜１．５％添加で最
小の粘度を持つスラリか得られた。
．２〜１．２％で粘度が最小となっている。他のアニオ
ン系分散剤を添加した場合も０．１〜１．５％添加で最
小の粘度を持つスラリか得られた。
実施例
Ｂ炭（瀝青炭、灰分１３．６％）について、実験例３と
同じスラリを製造し、ナフタリンスルホン酸ナトリウム
の縮合物の添加量を０．５％と一定とし、水酸化ナトリ
ウムの添加量を変えてスラリＰＨを調整し、ＰＨがスラ
リ粘度に及ぼす影響を検討した。その結果を第６図に示
す。ＰＨ８までは、ＰＨが高くなるとスラリ粘度が低下
し、それ以降はほとんど変化しない。水酸化す） ＩＪ
ウムの消費量や材料の腐食を考えるとＰＨ７〜９が好ま
しい。石炭は炭種や表面の酸化度によりスラリとした時
のＰＨが異なるが、ＰＨを７〜９に調整するに必要な水
酸化ナトリウムの添加量は石炭重量当りＯ−１，０％程
度である。
同じスラリを製造し、ナフタリンスルホン酸ナトリウム
の縮合物の添加量を０．５％と一定とし、水酸化ナトリ
ウムの添加量を変えてスラリＰＨを調整し、ＰＨがスラ
リ粘度に及ぼす影響を検討した。その結果を第６図に示
す。ＰＨ８までは、ＰＨが高くなるとスラリ粘度が低下
し、それ以降はほとんど変化しない。水酸化す） ＩＪ
ウムの消費量や材料の腐食を考えるとＰＨ７〜９が好ま
しい。石炭は炭種や表面の酸化度によりスラリとした時
のＰＨが異なるが、ＰＨを７〜９に調整するに必要な水
酸化ナトリウムの添加量は石炭重量当りＯ−１，０％程
度である。
実施例
（１）式で表わされかつＤＬ ＝２９７μｍ ＋ Ｄ
Ｓ ””０．０１μｍ、ｑ＝０．４０に相当する粒径分
布を持ち、石炭濃度７０％のＢ炭スラリにさらに０．０
５μｍのミリポアフィルタを通過した超微細粒子を添加
し、それがスラリの安定性に及ぼす影響を検討した。そ
の結果を第７図に示す。
Ｓ ””０．０１μｍ、ｑ＝０．４０に相当する粒径分
布を持ち、石炭濃度７０％のＢ炭スラリにさらに０．０
５μｍのミリポアフィルタを通過した超微細粒子を添加
し、それがスラリの安定性に及ぼす影響を検討した。そ
の結果を第７図に示す。
ただし、たて軸の貫入時間は製造３０日後の貫入時間と
製造直後の貫入時間の比であり、超微細粒子の添加量は
添加後の総石炭重量に対する割合である。
製造直後の貫入時間の比であり、超微細粒子の添加量は
添加後の総石炭重量に対する割合である。
添加量３％で最も安定性が良＜、０．０５μｍ以下の粒
子がスラリの安定性に寄与していることがわかる。粒径
分布や炭種を変えて検討した結果、スラリの安定性向上
に有効な０００５ｉｔ ｍ以下の粒子重量はおよそ０．
５〜６．５％（好ましくは１．０〜４．０％）の範囲で
は粘性が変らぬことが判った。また炭種、濃度、ＤＬ；
・を変えてもこの傾向は変らぬことが判った。
子がスラリの安定性に寄与していることがわかる。粒径
分布や炭種を変えて検討した結果、スラリの安定性向上
に有効な０００５ｉｔ ｍ以下の粒子重量はおよそ０．
５〜６．５％（好ましくは１．０〜４．０％）の範囲で
は粘性が変らぬことが判った。また炭種、濃度、ＤＬ；
・を変えてもこの傾向は変らぬことが判った。
実施例
Ａ炭（瀝青炭、灰分９゜５％）について、チューブミル
（直径６５０×長さ２５０ ｍｍ ）を用いて（１）式
及び（２）式に相当する粒径分布をもつスラリを得る方
法を検謝した。その時の装置及びフローを第８図に示す
。石炭バンカ１に貯えられた石炭をフィーダ２よりミル
３内に供給し、同時に水及び添加剤を供給管４よりミル
内に送る。この時、石炭濃度７０％、ミル中での石炭の
平均滞留時間９０分及び１２０分となるように条件を設
定し、定常状態となった時のスラリを採取し、その粒径
分布を調べた。その結果を第９図に示すが、（２）式に
お。
（直径６５０×長さ２５０ ｍｍ ）を用いて（１）式
及び（２）式に相当する粒径分布をもつスラリを得る方
法を検謝した。その時の装置及びフローを第８図に示す
。石炭バンカ１に貯えられた石炭をフィーダ２よりミル
３内に供給し、同時に水及び添加剤を供給管４よりミル
内に送る。この時、石炭濃度７０％、ミル中での石炭の
平均滞留時間９０分及び１２０分となるように条件を設
定し、定常状態となった時のスラリを採取し、その粒径
分布を調べた。その結果を第９図に示すが、（２）式に
お。
いてＤＬ＝４２０μｍ、Ｄｓ＝０．０４μｍ、ｑ：０．
４０及びＤＬ＝３００μｍ、 Ｄ３ ＝０．０１μｍ
。
４０及びＤＬ＝３００μｍ、 Ｄ３ ＝０．０１μｍ
。
ｑ ＝ ０．４０に相当する粒径分布であることがわか
る。
る。
次に、平均滞留時間１２０分で、ミル出口より排出され
るスラリの１０％をミル人口に戻し再粉砕させた。そし
て、定常状態となった時の粒径分布を測定したところ、
（１）式においてＤ Ｌ ””” ３００ μｍ 、
Ｄ ｓ”” ０．０１μｍ 、 ｑ：０．４０に相当す
る粒径分布であることがわかった。
るスラリの１０％をミル人口に戻し再粉砕させた。そし
て、定常状態となった時の粒径分布を測定したところ、
（１）式においてＤ Ｌ ””” ３００ μｍ 、
Ｄ ｓ”” ０．０１μｍ 、 ｑ：０．４０に相当す
る粒径分布であることがわかった。
（第１０図参照）
他の炭種についても同様の検討を行なったが、（１）式
に従う粒径分布を持つ安定性の良いスラリを製造するに
は、上記のチューブミルでは滞留時間を調整するだけで
は不可能であり、製品スラリの１０〜５０％をリサイク
ル（再循環供給）する方法が有効であることがわかった
。
に従う粒径分布を持つ安定性の良いスラリを製造するに
は、上記のチューブミルでは滞留時間を調整するだけで
は不可能であり、製品スラリの１０〜５０％をリサイク
ル（再循環供給）する方法が有効であることがわかった
。
以上の実験例を考察して、高石炭濃度で低粘度かつ安定
性の良いＣＷＭを得るためには、ふるいにより光密かつ
統一的な粒径分布の制御を行ない、粒径分布を次式に従
うものとしたときはスラリの粘度及び安定性が最適とな
ることをただし、ｑ二０．２５〜０．５０ ＤＬ ＝ ４４〜４２０ μｍ Ｄｓ−０，Ｏｏ５〜０．１μｍ また０゜０５μｍ以下の微細粒子が０．５〜６．５％（
好ましくは１．０〜４．０％）存在する時、スラリの安
定性が最適となることを見出した。
性の良いＣＷＭを得るためには、ふるいにより光密かつ
統一的な粒径分布の制御を行ない、粒径分布を次式に従
うものとしたときはスラリの粘度及び安定性が最適とな
ることをただし、ｑ二０．２５〜０．５０ ＤＬ ＝ ４４〜４２０ μｍ Ｄｓ−０，Ｏｏ５〜０．１μｍ また０゜０５μｍ以下の微細粒子が０．５〜６．５％（
好ましくは１．０〜４．０％）存在する時、スラリの安
定性が最適となることを見出した。
さらに、分散剤添加量はＯ，１〜１．５％が最適であり
、スラリＰＨが７〜９となるようにＰＨ調整剤を添加す
ることが好ましいことがわかった。
、スラリＰＨが７〜９となるようにＰＨ調整剤を添加す
ることが好ましいことがわかった。
この発明を実施することにより水と粉粒炭の混合物を高
濃度にして低粘度かつ沈降することの少ない安定性の良
い水−石炭スラリを得ることができるという効果を奏す
るものである。
濃度にして低粘度かつ沈降することの少ない安定性の良
い水−石炭スラリを得ることができるという効果を奏す
るものである。
第１図は低粘度スラリの粒度と累積粒径分布を示す線図
、第２図は粒径と各７ラクシヨンの重量分率を示す棒グ
ラフの図面、第３図は粒径分布とスラリの粘度の関係線
図、第４図は粒径分布と安定性の関係を示す線図、第５
図は分散剤添加量と粘度の関係を示す線図、第６図はＰ
Ｈと粘度の関係を示す線図、第７図は０．０５μｍ以下
の超微細粒子添加量と安定性の関係を示す線図、第８図
はＣＷＭ製造装置の一例を示す管系統図、第９図１．第
１０図は第８図の装置で製造されたスラリの粒径とし累
積ふるい下重量分率の線図である。
、第２図は粒径と各７ラクシヨンの重量分率を示す棒グ
ラフの図面、第３図は粒径分布とスラリの粘度の関係線
図、第４図は粒径分布と安定性の関係を示す線図、第５
図は分散剤添加量と粘度の関係を示す線図、第６図はＰ
Ｈと粘度の関係を示す線図、第７図は０．０５μｍ以下
の超微細粒子添加量と安定性の関係を示す線図、第８図
はＣＷＭ製造装置の一例を示す管系統図、第９図１．第
１０図は第８図の装置で製造されたスラリの粒径とし累
積ふるい下重量分率の線図である。
１・・・・・・石炭バンカ
２・・・・・・フィーダ
３・・・・・・ミル
５・・・・・・スラリ調整タンク
６・・・・・・ポンプ
代理人弁理士 岡 田梧部
第５図
１’Ｈｌ−）
第７図
１ｒ１１〃ｏ ＩＦ （’１０１第８図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 水中に石炭粒子を分散させてなる石炭−水スラリ
を製造する方法において、石炭粒子の最大粒径をＤＬと
するとき、その粒子の径についての各フラクションの石
炭粒子の重量割合が下記範囲にあるように石炭−水スラ
リを構成することを特徴とする高濃度石炭−水スラリの
製造方法。 Ｆｌ（ＤＬ／４〜］）Ｌ） ＝２９、・０〜５０，０ｗ
ｔ％Ｆ２ （ＤＬ ４〜１λＪシ≦１ ン ＝２０
．、Ｏ〜２５． Ｏｗｔ ％Ｆ、（ＤＬ／４３〜ＤＬ
／ ４２） ＝ １２． Ｏ〜１５． Ｏｗｔ％Ｆ、’
（ＤＬ ／ ４’ 〜ＤＩ ／ ４’ ） ＝ ６
．０〜１０． Ｏｗｔ％Ｆ、（ＤＬ／４’〜ＤＬ ／
４’ ） ＝ ３． Ｏ〜１２． Ｏｗｔ％Ｆ、 （Ｄ
Ｌ ／ ４６〜ＤＩ、 ／４５） ＝１．５〜５．２ｗ
ｔ％Ｆ７（ＤＬ／’〜Ｄｒ、／４６） ＝ｏ、ｓ〜４．
Ｏｗｔ％ＦＡ （ＤＩ、 ／ ４’〜０）＝Ｏ＋７〜９
．Ｏｗｔ％２、少くても１０００ μｍ ＮＯ，ＯＯ’
５ μｍの粒径からなる石炭粒子の粒径分布が実質的に
下記式で示させるように石炭−水スラリを構成すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高濃度石炭−
水スラリの製造方法。 ■υ（Ｄ戸【子音うＸ１００ （ＩＪ（Ｄ） ：累積ふるい下重量百分率（％））■
ＤＬ−４４〜１ｏＯＯμｍ ■Ｄｓ−０，００５〜０．１μｍ （Ｄ８：最小粒径（μｍ）） ■ ｑ二０．２５〜０．５０ ３．１μｍ以下の粒子が５〜４６ｗｔ％存在し、かつ０
．０５μｍ以下の粒子が０．５％以上、好ましくは１％
以上存在するように構成することを特徴とする特許請求
の範囲第１項または第２項記載の高濃度石炭−水スラリ
の製造方法。 ４、 石炭の重量が６０〜８０ｗｔ％であり、内筒回転
型粘度計を用いてするせん断速度９０ｓｅｃで測定開始
後５分時の粘度が５．０ＯＯｃＰ以下であるように構成
することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３
項のいづれかに記載の高濃度石炭−水スラリの製造方法
。 ５・ 石炭粒子の分取剤として、陰イオン系分散剤であ
る、ナフタリンスルホン酸、オルトリン酸、Ｈ，＋２Ｐ
ｒ、 ０２ｎ＋ｌ （ｎ’ｌ ” ）またはＨｎＰｎ
Ｏ２ｎ （ｎ〉３）で表わせる縮合リン酸。 酒石酸、シュウ酸、クエン酸、エチレンジアミン四酢酸
、リグニンスルホン酸及びこれらの塩、ケプラコその他
のタンニン類、カルボキシメチルセルロースの金属塩の
うち少なくとも１種類を３％以下好ましくは１．５％以
下添加して石炭−水スラリを構成することを特徴とする
特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の
高濃度石炭−水スラリの製造方法。 ６、 石炭−水スラリのＰＨ値を７以上にするＰＨ調整
剤として、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸
化バリウ介、炭酸ナトリウムのうち少なくとも１種類を
３％以下好ましくは１゜５％以下添加して石炭−水スラ
リを構成することを特徴とする特許請求の範囲第１項な
いし第゛５項のいずれかに記載の高濃度石炭−水スラリ
の製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58078352A JPS59204688A (ja) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | 高濃度石炭−水スラリの製造方法 |
| JP58121043A JPS6013888A (ja) | 1983-05-06 | 1983-07-05 | 高濃度石炭−水スラリ製造法 |
| ZA845078A ZA845078B (en) | 1983-05-06 | 1984-06-03 | Process for producing a high concentration coal-water slurry |
| AU29520/84A AU563643B2 (en) | 1983-05-06 | 1984-06-19 | High concentration low viscosity coal water slurry |
| EP84304234A EP0165350B1 (en) | 1983-05-06 | 1984-06-22 | Process for producing a high concentration coal-water slurry |
| ZA844829A ZA844829B (en) | 1983-05-06 | 1984-06-25 | Process for producing a high concentration coal-water slurry |
| US07/022,520 US4756720A (en) | 1983-05-06 | 1987-03-09 | Process for producing a high concentration coal-water slurry |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58078352A JPS59204688A (ja) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | 高濃度石炭−水スラリの製造方法 |
| EP84304234A EP0165350B1 (en) | 1983-05-06 | 1984-06-22 | Process for producing a high concentration coal-water slurry |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59204688A true JPS59204688A (ja) | 1984-11-20 |
| JPH0344118B2 JPH0344118B2 (ja) | 1991-07-04 |
Family
ID=26093807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58078352A Granted JPS59204688A (ja) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | 高濃度石炭−水スラリの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0165350B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59204688A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62265392A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-18 | Kubota Ltd | 石炭水スラリ− |
| US4810259A (en) * | 1985-09-19 | 1989-03-07 | Oxce Fuel Company | Method to minimize viscosity and improve stability of coal-water fuels |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5529583A (en) * | 1978-08-19 | 1980-03-01 | Ruhrchemie Ag | Coal and water suspension and method |
| JPS57202387A (en) * | 1981-05-21 | 1982-12-11 | Snam Progetti | Aqueous coal suspension |
| JPS5838791A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-07 | Ube Ind Ltd | 高濃度石炭・水スラリ−の製造方法 |
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| JPS5915486A (ja) * | 1982-07-16 | 1984-01-26 | Ube Ind Ltd | 固体燃料−水スラリの製造方法 |
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| JPS5958092A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-03 | Babcock Hitachi Kk | 石炭スラリの製造法 |
| JPS5958093A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-03 | Babcock Hitachi Kk | 石炭スラリ−の調整方法 |
| JPS59157183A (ja) * | 1983-02-25 | 1984-09-06 | Babcock Hitachi Kk | 石炭−水スラリ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3762887A (en) * | 1970-12-14 | 1973-10-02 | Consolidation Coal Co | Fuel composition |
| US4282006A (en) * | 1978-11-02 | 1981-08-04 | Alfred University Research Foundation Inc. | Coal-water slurry and method for its preparation |
| CA1255905A (en) * | 1983-07-05 | 1989-06-20 | Hirofumi Kikkawa | Process for producing a high concentration coal-water slurry |
-
1983
- 1983-05-06 JP JP58078352A patent/JPS59204688A/ja active Granted
-
1984
- 1984-06-22 EP EP84304234A patent/EP0165350B1/en not_active Expired
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5529583A (en) * | 1978-08-19 | 1980-03-01 | Ruhrchemie Ag | Coal and water suspension and method |
| JPS57202387A (en) * | 1981-05-21 | 1982-12-11 | Snam Progetti | Aqueous coal suspension |
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| JPS5958092A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-03 | Babcock Hitachi Kk | 石炭スラリの製造法 |
| JPS5958093A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-03 | Babcock Hitachi Kk | 石炭スラリ−の調整方法 |
| JPS59157183A (ja) * | 1983-02-25 | 1984-09-06 | Babcock Hitachi Kk | 石炭−水スラリ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4810259A (en) * | 1985-09-19 | 1989-03-07 | Oxce Fuel Company | Method to minimize viscosity and improve stability of coal-water fuels |
| JPS62265392A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-18 | Kubota Ltd | 石炭水スラリ− |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0165350B1 (en) | 1989-01-11 |
| EP0165350A1 (en) | 1985-12-27 |
| JPH0344118B2 (ja) | 1991-07-04 |
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