JPS6088092A - 固体燃料−水スラリの製法 - Google Patents

固体燃料−水スラリの製法

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JPS6088092A
JPS6088092A JP19528483A JP19528483A JPS6088092A JP S6088092 A JPS6088092 A JP S6088092A JP 19528483 A JP19528483 A JP 19528483A JP 19528483 A JP19528483 A JP 19528483A JP S6088092 A JPS6088092 A JP S6088092A
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JP
Japan
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solid fuel
slurry
parts
weight
water slurry
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JP19528483A
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English (en)
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Morihiko Sawada
沢田 守彦
Takashi Hongo
孝 本郷
Koji Ogura
浩二 小倉
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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、貯蔵安定性のすぐれた固体燃料−水スラリの
製法に関する。
更に詳しくは9本発明は1石炭1石油コークスなどの固
体燃料を水および分散剤と混合して固体燃料−水スラリ
を製造する方法の改良に関するもので1分散剤として、
リグニンスルホン酸のアルカリ金属塩および/またはβ
−ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、カルボ
キシメチルセルロースのアルカリ金属塩、および金属イ
オン封鎖剤を組合せて使用することにより、低粘度かつ
高濃度で、長期間の貯蔵においても固体燃料が沈降、圧
密化しない貯蔵安定性のすぐれた固体燃料−水スラリを
製造する方法に関するものである。
近年、工坏ルギー源として石炭1石油コークスなどの固
体燃料が見直されてきている。しかしながら石炭9石油
コークスなどは9石油のような流体燃料と比較して輸送
や貯蔵を円滑に行いに<<。
取扱いに際しても作業効率が悪く1石油よシ使いにくい
という欠点がある。それ故、これらの欠点を解消するた
めに、固体燃料を微粉状にして水に分散させ、固体燃料
−水スラリにする方法の開発が進められている。
しかし固体燃料−水スラリを製造する場合、一般に固体
燃料の濃度を上けると、スラリの粘度が著しく高くなっ
て流動性が失なわれ、取扱いやパイプ輸送が困難となる
。また逆にスラリの粘度を下げるために固体燃料の濃度
を下げると、輸送効率が低下し、燃料やガス化原料とし
て使用するためには、後処理として脱水工程を必要とす
るという難点がある。
これらの問題点を解決し、低粘度かつ高濃度の固体燃料
−水スラリを製造するために1分散剤を添加したり固体
燃料の粒度分布を調節したりする方法が開発されている
しかしながらこの場合でも、スラリを長期間静置させて
おくと、固体燃料と水との比重差により。
固体燃料粒子の沈降が生じ、しかも沈降物の圧密化によ
る脱水現象により1強固な固体沈降層が形成され再分散
も容易でない。
したがって低粘度かつ高濃度であって、しかも貯蔵安定
性にすぐれた固体燃料−水スラリを製造することが実用
上重要である。
安定な固体燃料−水スラリを製造する方法として、既に
本出願人は、リグニンスルホン酸のアルカリ金属塩とカ
ルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩とを組合せ
て使用する方法(特願昭57−208672号)を提案
した。しかしながらこの方法は、灰分の多い固体燃料で
は充分に効果が発揮されず改良の余地がある。
本発明者らは、これらの実情に鑑み、灰分の多い固体燃
料にも適用でき、低粘度かつ高濃度で。
貯蔵安定性のすぐれた実用的な固体燃料−水スラリの製
法を開発することを目的として、鋭意研究を行った結果
1分散剤として、リグニンスルホン酸のアルカリ金属塩
および/またはβ−ナフタレンスルホン酸塩のホルマリ
ン縮合物、カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属
塩および金属イオン封鎖剤を組合せて使用することによ
シ、上記目的を達成できることを知り1本発明に到った
本発明は、゛固体燃料を水および分散剤と混合して固体
燃料−水スラリを製造する方法において。
分散剤として。
(A> リグニンスルホン酸のアルカリ金属塩およヒ/
またはβ−ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物
(B) カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩
、および (C)金属イオン封鎖剤 を組合せて使用することを特徴とする固体燃料−水スラ
リの製法である。
本発明により製造される固体燃料−水スラリは。
65〜75重量係もの高い固体燃料濃度においても、低
粘度であり、かつ長期間にわたって貯蔵可能であるとい
う特長がある。従って本発明による固体燃料−水スラリ
は、タンク貯蔵に特殊な設備を必要とせず、ボイラ、発
電所などでの燃料としての使用や、水素、−酸化炭素な
どの製造のようなガス化原料としての使用に好適である
本発明において使用されるリグニンスルホン酸のアルカ
リ金属塩の金属種としては、ナトリウム。
カリウムなどを挙げることができる。リグニンスルホン
酸のアルカリ金属塩および/またはβ−ナフタレンスル
ホン酸塩のホルマリン縮合物の使用量は、スラリ100
重量部に対して0.05〜0.6重量部、好ましくは0
.05〜0.6重量部である。
使用量が少なすぎると固体燃料濃度を充分に高めること
ができず、多すぎても使用量を多くしたことによって固
体燃料濃度をさらに高めることができるといった効果は
なく、経済的でもない。
カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩の金属種
としては、ナトリウム、カリウムなどを挙げることがで
き、上記金属塩のエーテル化度が0.5〜1.0.25
℃における1%水溶液の粘度が100〜500cPのも
のが好適である。カルボキシメチルセルロースのアルカ
リ金属塩の使用量は、スラリ100重量部に対して0.
0’1〜0.5重量部、好ましくは0.02〜0.2重
量部である。使用量が少なすぎると貯蔵安定性が充分で
なく、多すぎるとスラリ粘度が高くなったシ、固体燃料
濃度の高いスラリを製造し難くなる。
金属イオン封鎖剤としては9例えばトリポIJ IJン
歳ナトナトリウムキサメタリン酸ナトリウム。
ピロリン酸ナトリウムなどの縮合リン酸塩やEDTAな
どを挙げることができる。金属イオン封鎖剤の使用量は
、スラIJ 100重量部に対してo、oi〜0.5重
量部、好ましくは0.02〜0.3重量部である。使用
量が少なすぎると固体燃料濃度を充分に高めることがで
きず、また貯蔵安定性も充分でない。多すぎても使用量
を多くしたことによって固体燃料濃度をさらに高めるこ
とができるといった効果はなく、経済的でもない。
本発明において使用される分散剤はpH依存性があり、
低pH領域では充分に効果が発揮されないことがある。
そのため、使用する固体燃料によっては、高濃度化が阻
害される場合がある。このような場合には2例えば、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウムのようなアルカリ金属
塩基を加え。
スラリOpH値を6〜10.好ましくは7〜9の範囲に
調整するとよい。pH値が高すぎるとスラリの粘度が著
しく高くなる。
本発明において使用される固体燃料としては。
石炭と石油精製工程から副生ずる石油コークスとの混合
物や、脱灰処理した石炭などが好適である。
脱灰処理した石炭は9例えば通常市販されている固体燃
料の粒度は、固体燃料−水スラリの反応性、燃焼性など
を考慮すると、幾可平均径が150μm以下、好ましく
は74μm以下であることが望ましい。
本発明を実施するにあたシ、固体燃料、水、リグニンス
ルホン酸のアルカリ金属塩および/またはβ−ナフタレ
ンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、カルボキシメチル
セルロースのアルカリ金属塩、および金属イオン封鎖剤
の混合順序は特に制限されない。好適な調製法の1例と
しては、あらかじめ水に分散剤を溶解させ、必要に応じ
てアルカリ金属塩基を溶解はせ1次いで微粉状の固体燃
料を加え、固体燃料を湿式粉砕しながら混合する方法を
挙げることができる。
次に実施例および比較例を示して本発明を説明する。
各側において使用した固体燃料は、ワララ炭(平均径約
70μm)と石油コークス(平均径約8μm)、ハンタ
ーバレー炭(平均径約60μm)と石油コークス(平均
径約8μtn)、脱灰処理したハンターバレー炭(平均
径約60μm)と脱灰(重量割合)である。各固体燃料
の工業分析値を第1表に示す。
第 1 表 まだ各側において固体燃料−永久ラリの製造は次の方法
で行った。
前記組合せの固体燃料をあらかじめ分散剤を溶解さぜた
水に加えて、ラボディスパー(特殊機化工業課)を使用
して3000rpmで己分間攪拌する方法で固体燃料−
水スラリを製造した。
スラリ粘度は、B型粘度計(東京計器製)で測定した。
また固体燃料−水スラリの貯蔵安定性の試験は次の方法
で行った。
内径′56謳および高’J180mmでその最下部に下
層抜出口、下層抜出口から60鰭上方に中層抜出口、さ
らに中層抜出口から60間上方に上層抜出口が設けられ
ている有底円筒容器に、固体燃料−水スラリを仕込み、
所定期間静置後上層部、中層部および下層部のスラリを
取出し、各部での固体燃料濃度およびスラリ粘度を測定
した。
実施例1〜3 固体燃料として、ワララ炭と石油コークスの混合物を使
用し1分散剤として、リグニンスルホン酸のナトリウム
塩(スラリ100重量部当90.1重量部)とカルボキ
シメチルセルロースのナトリウム塩(スラIJ 100
重量部当Jo、ox重量部)とを使用し、金属イオン封
鎖剤として第2表に記載の量の、トリポリリン酸ナトリ
ウム、ヘキサメタリン酸ナトリウムを使用し、固体燃料
濃度が第2表に記載の固体燃料−水スラリを製造し、ス
ラリ粘度を測定した。結果を第2表に示す。各実施例に
おけるスラリのpH値は7〜8であった。
比較例1 実施例1の金属イオン封鎖剤を添加しなかった以外は実
施例1と同様にして、固体燃料濃度が第2表に記載の固
体燃料−水スラリを製造し、スラリ粘度を測定した。結
果を第2表に示す。
第 2 表 第2表から1本発明によれば、固体燃料濃度70重量%
でスラリ粘度2000cp以下のスラリを製造できるこ
とがわかる(実施例1〜3)。
それに対して、金属イオン封鎖剤無添加では。
固体燃料濃度70重量%でスラリ粘度が3000cp以
上になることがわかる(比較例1)。
実施例4 固体燃料として、ハンターバレー炭と石油コークスの混
合物を使用し2分散剤として、リグニンスルホン酸のナ
トリウム塩(スラリ100重量部当す・ 0.1重量部
)とカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩(スラ
リ100重量部当p0.03重量部)とトリポリリン酸
ナトリウム(スラリ100重量部当p o、o s重量
部)を使用し、pH調整剤として水酸化ナトリウム(ス
ラリ100重量部当り0.05重量部)を添加し、固体
燃料濃度が第3表に記載の固体燃料−水スラリを製造し
スラリ粘度を測定した。結果を第3表に示す。
比較例2 実施例4のトリポリリン酸ナトリウムを添加しないで、
羊のほかは実施例4と同様にして、固体燃料濃度が第6
表に記載の固体燃料−水スラリを製造し、スラリ粘度を
測定した。結果を第3表に示す。
第3表から2本発明によれば、固体燃料濃度68重量%
でスラリ粘度2’00(lcp以下のスラリを製造でき
ることがわかる(実施例4)。それ拳M辛畔噂1iel
Jポリリン酸ナトリウム無添加では、固体燃料濃度68
重量部でスラリ粘度4600cpとなることがわかる(
比較例2)。
実施例5 固体燃料として、ハンターバレー炭と石油コークスの溢
金物を使用し1分散剤として、β−ナフクレンスルホン
酸ナトトリムのホルマリン縮金物(スラリ100重量部
当90.1重量部)とカルボキシメチルセルロースのナ
トリウム塩(スラリ100重量部当90.03重量部)
とトリポリリン酸ナトリウム(スラリ1oo重量部当り
0.05重量部)を使用し、pH調整剤として水酸化ナ
トリウム(スラリ100重量部当り0.05重量部)を
添加し、固体燃料濃度が第4表に記載の固体燃料−水ス
ラリを製造し、スラリ粘度を測定した。結果を第4表に
示す。
比較例3〜4 実施例5のトリポリリン酸ナトリウムと水酸化ナトリウ
ムの両方を無添加で、−1,たトリポリリン酸ナトリウ
ムだけ無添加で、そのほかは実施例5と同様にして、固
体燃料濃度が第4表に記載の固体燃料−水スラリを製造
し、スラリ粘度を測定した。結果を第4表に示す。
第4表から1本発明によれば、固体燃料濃度69重量部
でスラリ粘度2000cp程度のスラリを製造できるこ
とがわかる(実施例5)。それに対して、トリポリリン
酸ナトリウム、水酸化ナトリウム無添加では、固体燃料
濃度666重量部スラリ粘度が100,00cp以上と
なり(比較例3)、トリポリリン酸ナトリウム無添加で
は、固体燃料濃度68重量部でスラリ粘度が3000c
p以上と彦ることがわかる(比較例4)。
実施例6〜10 第5表に記載の固体燃料−水スラリを製造し。
静置期間10日の貯蔵安定性の試験を行った。結果を第
5表に示す。
比較例9 固体燃料として、ワララ炭と石油コークスの混合物を使
用し9分散剤として、リグニンスルホン酸のナトリウム
塩(スラリ100重量部当50.1重量部)とカルボキ
シメチルセルロースのす) IJウム塩(スラリ100
重量部当り0.03重量部)を使用し、金属イオン封鎖
剤を無添加で固体燃料−水スラリを製造し、静置期間1
0日の貯蔵安定第5表中のCMCとは、カルボキンメチ
ルセルロースのナトリウム塩のことである。
第5表から1本発明によれば10日の静置後も各層の濃
度差が±1%程度で、貯蔵安定性にすぐれだスラリを製
造できることがわかる(実施例6〜10)。それに対し
て、金属イオン封鎖剤無添加では各層間に大きな濃度差
が生じ、下層のスラリ粘度はIQOOOCp以上となる
ことがわかる(比較例ぢ)。
特許出願人 宇部興産株式会社

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)固体燃料を水および分散剤と混合して固体燃料−
    水スラリを製造する方法において1分散剤として。 (A)l’エニンルホン酸のアルカリ金属塩および/ま
    たはβ−ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物。 (B) カルボキンメチルセルロースのアルカリ金属塩
    、および (C) 金属イオン封鎖剤 を組合せて使用することを特徴とする固体燃料−水スラ
    リの製法。
  2. (2)固体燃料が微粉状の石炭と石油コークスの混合物
    、または脱灰処理した石炭であり、(A)の使用量がス
    ラリ100重量部に対して0.05〜0.6重量部、(
    B)の使用量がスラリ100重量部に対して0.01〜
    0.5重量部、および(C)の使用量がスラIJ 10
    0重量部に対して0.01〜0.5重量部である特許請
    求の範囲第1項記載の固体燃料−水スラリの製法。
  3. (3)固体燃料−水スラリか6〜10のpH値を有する
    特許請求の範囲第2項記載の固体燃料−水スラリの製法
  4. (4) pH調整剤がアルカリ金属塩基である特許請求
    の範囲第6項記載の固体燃料−水スラリの製法。
JP19528483A 1983-10-20 1983-10-20 固体燃料−水スラリの製法 Pending JPS6088092A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007124681A1 (fr) * 2006-04-24 2007-11-08 Guangzhou Devotion Thermal Technology Co., Ltd. Suspension d'eau de coke de désulfuration et son procédé de préparation
WO2010019631A3 (en) * 2008-08-11 2010-09-02 Alfred Jorgensen Means of processing fuel grade petroleum coke for use in internal combustion engines

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