NO160587B - DISPERSION CONSISTS OF WATER, POWDERED COALS AND ADDITIVES. - Google Patents
DISPERSION CONSISTS OF WATER, POWDERED COALS AND ADDITIVES. Download PDFInfo
- Publication number
- NO160587B NO160587B NO83831118A NO831118A NO160587B NO 160587 B NO160587 B NO 160587B NO 83831118 A NO83831118 A NO 83831118A NO 831118 A NO831118 A NO 831118A NO 160587 B NO160587 B NO 160587B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- dispersion
- coal
- water
- polymers
- stated
- Prior art date
Links
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-PWCQTSIFSA-N Tritiated water Chemical compound [3H]O[3H] XLYOFNOQVPJJNP-PWCQTSIFSA-N 0.000 title 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 6
- IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCC IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 0.000 claims description 5
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000787 lecithin Substances 0.000 claims description 5
- 235000010445 lecithin Nutrition 0.000 claims description 5
- 229940067606 lecithin Drugs 0.000 claims description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 3
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims description 2
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 2
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims description 2
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims description 2
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 claims 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 claims 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 claims 1
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 claims 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 abstract description 6
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract description 2
- OGQYPPBGSLZBEG-UHFFFAOYSA-N dimethyl(dioctadecyl)azanium Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCCCCCCCCCC OGQYPPBGSLZBEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 10
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- -1 etc. Substances 0.000 description 3
- BXWNKGSJHAJOGX-UHFFFAOYSA-N hexadecan-1-ol group Chemical group C(CCCCCCCCCCCCCCC)O BXWNKGSJHAJOGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N hexadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 2
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 101100420683 Drosophila melanogaster Sarm gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 229960000541 cetyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002888 zwitterionic surfactant Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
Abstract
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en dispersjon bestående av vann, pulverisert kull og tilsetningsmidler, hvor kullinnholdet ligger mellom 60 og 80 vekt%, og det særegne ved dispersjonen i henhold til oppfinnelsen er at dispersjonen inneholder lecitin eller annen zwitterionisk overflateaktiy substans, som er adsorbert til overflaten av kullpartiklene, og dessuten polymerer som samvirker med den nevnte substans, hvorav minst en inneholder segmenter av både hydrofob og hydrofil karakter. The present invention relates to a dispersion consisting of water, powdered coal and additives, where the coal content is between 60 and 80% by weight, and the distinctive feature of the dispersion according to the invention is that the dispersion contains lecithin or other zwitterionic surface-active substance, which is adsorbed to the surface of the coal particles, and also polymers that interact with the aforementioned substance, at least one of which contains segments of both hydrophobic and hydrophilic character.
Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravene. These and other features of the invention appear in the patent claims.
En dispersjon av kull er betraktelig mindre forurensende og kan lettere håndteres enn fast kull og eliminerer også noen farer i forbindelse med transport og lagring. En slik dispersjon er også foretrukket fra et økonomisk synspunkt. A dispersion of coal is considerably less polluting and can be handled more easily than solid coal and also eliminates some hazards in connection with transport and storage. Such a dispersion is also preferred from an economic point of view.
Grunnen til å anvende kulldispersjoner er den planlagte økte bruk av kull som en grunnleggende energikilde i store såvel som små anlegg for fremstilling av elektrisitet og varme. Håndteringen av fast kull i denne forbindelse er vanskelig av flere grunner og omdannelsen av kullet til flytende form er generelt ansett som en. interessant metode. Kjemisk omdannelse av kull til et flytende produkt, såkalt flytendegjøring, kan fremdeles ikke konkurrere med olje og det anses at denne metode kan bidra til den globale energiforsyning bare margi-nalt før år 2000. Kjemisk omdannelse av kullet til et gass-formet produkt, såkalt forgassing, synes å være en mer lovende metode for utnyttelse av kull. Imidlertid innbefatter også denne metode fremdeles betraktelige tekniske vanskeligheter selv om store ressurser er brukt på teknisk utvikling. The reason for using coal dispersions is the planned increased use of coal as a basic energy source in large as well as small plants for the production of electricity and heat. The handling of solid coal in this connection is difficult for several reasons and the conversion of the coal into liquid form is generally considered one. interesting method. Chemical transformation of coal into a liquid product, so-called liquefaction, still cannot compete with oil and it is considered that this method can contribute to the global energy supply only marginally before the year 2000. Chemical transformation of the coal into a gaseous product, so-called gasification, seems to be a more promising method for the utilization of coal. However, even this method still involves considerable technical difficulties even if large resources have been spent on technical development.
Fysikalsk omdannelse er en annen metode for omdannelse av kullet til flytende form og oppfinnelsen vedrører denne metode. Den gjennomføres ved å dispergere kullet i en væske som kan bestå av noe organisk brennstoff som fyringsolje, metanol, etc, eller vann. Physical conversion is another method for converting the coal into liquid form and the invention relates to this method. It is carried out by dispersing the coal in a liquid which may consist of some organic fuel such as heating oil, methanol, etc., or water.
Problemet med vanndispersjoner av pulverisert kull er hovedsakelig å gj;øre dispersjonen stabil ved lav vis-kositet. Kullpartiklene må ikke sedimentere under lagring eller transport av kulldispersjonen. Videre må kulldispersjonen ha en høy pumpbarhet og ha reologiske egenskaper slik at. den er egnet for brenning ved konvensjonell teknikk som sannsynligvis er modifisert i en mindre grad. The problem with water dispersions of pulverized coal is mainly to make the dispersion stable at low viscosity. The coal particles must not settle during storage or transport of the coal dispersion. Furthermore, the coal dispersion must have a high pumpability and have rheological properties so that. it is suitable for burning by conventional technique which is probably modified to a minor extent.
Blant tidligere forslag til stabilisering av kull-vanndispersjoner bør det forslag nevnes som er beskrevet i den russiske publikasjon Khim. Pereab. Topl. 1975 30 (2) 19-29 som er oppsummert i Chemical Abstracts 87: 55532b. I dette: tilfelle anvendes salter av polykar-boksylsyrer og polyfosfater blant andre som stabilise-ringsmidler. Vis-kositeten av den optimale blanding er omtrent 5 P ved et kullinnhold på 57 til 63% og det følger derav at denne dispersjon ikke tilfredsstiller kravene. Videre er stabiliteten overfor sedimentering utilstrekkelig. Among earlier proposals for the stabilization of coal-water dispersions, the proposal described in the Russian publication Khim should be mentioned. Pereab. Top. 1975 30 (2) 19-29 which is summarized in Chemical Abstracts 87: 55532b. In this case, salts of polycarboxylic acids and polyphosphates, among others, are used as stabilizers. The viscosity of the optimal mixture is approximately 5 P at a coal content of 57 to 63% and it follows that this dispersion does not satisfy the requirements. Furthermore, the stability against sedimentation is insufficient.
I den offentliggjorte svenske ansøkning 7805632-2 om-handles en kull-vanndispersjon hvori en stabiliserende virkning mot sedimentering oppnås ved hjelp av konvens-jonelle elektrolytter, blant dem polyfosfat, i samsvar med de samme prinsipper som dem som er beskrevet i den ovennevnte russiske publikasjon. Også i dette tilfelle er stabiliteten mot sedimentering ikke tilfredsstil-lende. The published Swedish application 7805632-2 deals with a coal-water dispersion in which a stabilizing effect against sedimentation is achieved by means of conventional electrolytes, among them polyphosphate, in accordance with the same principles as those described in the above-mentioned Russian publication . In this case too, the stability against sedimentation is not satisfactory.
US patentskrift 4.242.098 beskriver en kull-vanndispersjon hvori stabiliseringen oppnås ved tilsetning av et antall vannoppløselige polymerer (polyetylenoksyd, poly-akrylamider etc.):. Denne dispersjon gir en forbedring i forhold til de ovennevnte dispersjoner. US patent document 4,242,098 describes a coal-water dispersion in which stabilization is achieved by adding a number of water-soluble polymers (polyethylene oxide, polyacrylamides, etc.): This dispersion provides an improvement in relation to the above-mentioned dispersions.
Teorien for stabiliteten av dispersjoner er i den senere tid blitt betraktelig forbedret. Teorien er blitt utviklet til å inkludere mere konsentrerte systemer men fremfor alt er en ny type gjensidig innvirkning påvist. The theory for the stability of dispersions has recently been considerably improved. The theory has been developed to include more concentrated systems, but above all a new type of mutual influence has been demonstrated.
I tillegg til tidligere kjente virkninger som elektrostatisk stabilisering ved hjelp av overflateaktive substanser og polyelektrolytter og sterisk stabilisering ved hjelp av polymerer er der såkalte hydratiseringskrefter som en ytterligere sentral effekt. Disse krefter er nylig påvist og er også blitt teoretisk forklart. Hydratiseringskreftene, sannsynligvis sarmien med andre typer av gjensidig innvirkning, danner den primære basis for den foreliggende oppfinnelse og tilveiebringer kull-vanndispersjoner av den ovennevnte type som er stabile i lang tid, som er vel egnet for direkte forbrenning ved anvendelse av tilgjengelig teknikk eventuelt med mindre modifikasjoner. I samsvar med oppfinnelsen har denne dispersjon oppnådd egenskapene som angitt som ønske-lige. In addition to previously known effects such as electrostatic stabilization with the help of surface-active substances and polyelectrolytes and steric stabilization with the help of polymers, there are so-called hydration forces as a further central effect. These forces have recently been demonstrated and have also been theoretically explained. The hydration forces, probably the sarm with other types of interaction, form the primary basis of the present invention and provide coal-water dispersions of the above type which are stable for a long time, which are well suited for direct combustion using available techniques possibly unless modifications. In accordance with the invention, this dispersion has achieved the properties indicated as desirable.
Dispersjonen har reologiske egenskaper som tillater at dispersjonen kan pumpes og transporteres gjennom rørled-ninger med sterkt redusert friksjon og har fremfor alt en betraktelig forbedret stabilitet mot flokkulering såvel som sedimentering. The dispersion has rheological properties that allow the dispersion to be pumped and transported through pipelines with greatly reduced friction and, above all, has a considerably improved stability against flocculation as well as sedimentation.
Når kull-vanndispersjoner som definisjonsmessig er termodynamisk instabile blir stabilisert blir sedi-menterings- og aggregasjons-takter redusert ved å When coal-water dispersions, which by definition are thermodynamically unstable, are stabilized, sedimentation and aggregation rates are reduced by
skape en barriere som motvirker partikkeltiltrekningen. Denne frastøtende virkning kan oppnås ved hjelp av create a barrier that counteracts the particle attraction. This repellent effect can be achieved by means of
tre kjente prinsipper: elektrostatisk stabililisering, sterisk stabilisering og stabilisering ved hjelp av hydratiserende krefter. Stabiliseringen endrer ener-gien i partiklene og/eller skaper en høy barriere som. forhindrer partikkeltiltrekning. På basis av disse three known principles: electrostatic stabilization, steric stabilization and stabilization by means of hydrating forces. The stabilization changes the energy in the particles and/or creates a high barrier which. prevents particle attraction. On the basis of these
prinsipper er det mulig å stabilisere høye innhold av kullpartikler i en vannoppløsning ved tilsetning av små mengder organiske tilsetningsmidler. principles, it is possible to stabilize high contents of coal particles in a water solution by adding small amounts of organic additives.
For å skape nye kolloidale systemer er det nødvendig at systemet meddeles slike egenskaper at tilstrekningskreftene mellom partiklene nedsettes til et minimum og en avstøtende barriere mot flokkulering og etterfølgende sedimentering utvikles. Noen form av sterisk stabilisering ved hjelp av hydrofile polymerer gir gunstige betingelser for en langtids stabilisering av kull-vanndispersjoner. In order to create new colloidal systems, it is necessary that the system be given such properties that the forces of attraction between the particles are reduced to a minimum and a repulsive barrier against flocculation and subsequent sedimentation is developed. Some form of steric stabilization using hydrophilic polymers provides favorable conditions for a long-term stabilization of coal-water dispersions.
Fra studier av lamellære flytende krystallinske faser i systemer med ioniske overflateaktive substanser er det vist at disse faser kan svelle og innlemme store mengder vann. Dette forklares med en frastøtning gjennom vannlaget mellom til-støtende lag av overflateaktiv substans og kan releres til elektrostatiske dobbeltlagkrefter. For zwitterioniske substanser som f. eks. fosfolipidet lecitin er svellingen mindre uttalt men ikke desto mindre meget klar. Dette viser at også i fravær av en netto ladning er der en betraktelig frastøt-ning. Denne frastøtningskraft, den såkalte hydratiserings-kraft, varierer tilnærmet eksponentialt med avstanden og for-svinner over 2 til 3 Ångstrøm. Kraften er av en generell karakter og varierer ikke med lengden av alkylkjeden eller med de fysikalske betingelser for kjedene (væske eller faststoff) og er også tilstede når en mengde ladet overflateaktiv substans inkluderes i systemet. Hydratiseringskrefter er også påvist ved direkte måling av kreftene mellom overflater i noen Ångstrøms avstand fra hverandre. En teoretisk modell for hydratiseringskrefter er nylig blitt utviklet og det er da blitt mulig å relere disse krefter til nærværet av såkalte speilladninger over grenseflater hvor den effektive dielek-triske konstant endres. Slike speilladninger med zwitterioniske grupper bør være vanlige i mikro- og makroheterogene systemer. De anvendes i samsvar med oppfinnelsen for å med-dele ønskede egenskaper til en suspensjon av en lavdielektrisk substans. Da kan en zwitterionisk overflateaktiv substans som f. eks. lecitin adsorberes på overflatene av de faste partikler. Sterke frastøtende krefter mellom partiklene fore-kommer da ved korte avstander. Prinsippene vil derfor være spesielt nyttige for konsentrerte dispersjoner. From studies of lamellar liquid crystalline phases in systems with ionic surfactants, it has been shown that these phases can swell and incorporate large amounts of water. This is explained by a repulsion through the water layer between adjacent layers of surface-active substance and can be related to electrostatic double layer forces. For zwitterionic substances such as the phospholipid lecithin, the swelling is less pronounced but nevertheless very clear. This shows that even in the absence of a net charge there is considerable repulsion. This force of repulsion, the so-called hydration force, varies almost exponentially with the distance and disappears over 2 to 3 Angstroms. The force is of a general nature and does not vary with the length of the alkyl chain or with the physical conditions of the chains (liquid or solid) and is also present when a quantity of charged surfactant is included in the system. Hydration forces have also been demonstrated by direct measurement of the forces between surfaces a few Angstroms apart. A theoretical model for hydration forces has recently been developed and it has then become possible to relate these forces to the presence of so-called mirror charges across interfaces where the effective dielectric constant changes. Such mirror charges with zwitterionic groups should be common in micro- and macro-heterogeneous systems. They are used in accordance with the invention to impart desired properties to a suspension of a low dielectric substance. Then a zwitterionic surface-active substance such as e.g. lecithin is adsorbed on the surfaces of the solid particles. Strong repulsive forces between the particles then occur at short distances. The principles will therefore be particularly useful for concentrated dispersions.
Oppfinnelsen skal beskrives mer detaljert i det følgende med henvisning til et eksempel. The invention shall be described in more detail in the following with reference to an example.
EKSEMPLER. EXAMPLES.
1. Et ikke-micelledannende zwitterionisk overflateaktivt middel som f. eks. lecitin eller alkylbetain, som som sådant er forholdsvis vanskelig å oppløse i vann, oppløses først i et organisk løsningsmiddel. Løsningsmiddelet kan bestå av f.eks. oktanol, heksadekan eller metanol og kan gjenvinnes på en passende måte eller kan omfatte en ubetydelig vektandel av dispersjonen. 2. Blandingen av det overflateaktive middel tilsettes til en dispersjon av pulverisert kull og vann. Passende fraksjoner av kullpulveret er fra 1 til 200 ^im (foretrukket 150 ^um) med en bred størrelsesfordeling (polydisperst kullpulver). Partikkelstørrelsen og størrelsesfordelingen kan velges i samsvar med den ønskede stabilitet. Jo mindre partikkelstørrelse desto større stabilitet, men det er dyrt å male kull ned til submikronpartikkelstørrelser. Partikkelkonsentrasjonen kan varieres innenfor et bredt område. I betraktning av økono-miske og tekniske aspekter bør partikkelkonsentrasjonen opti-maliseres fra det ene tilfellet til det annet. Kull-vanndispersjoner med et tørrstoffinnhold mellom 65 og 75 vekt% er av spesiell interesse på grunn av at disse dispersjoner har gode reologiske egenskaper f. eks. for transport i rørled-ninger. For å oppnå de høyeste kullinnhold (70 til 80 vekt%) må størrelsesfordelingen tas spesielt hensyn til. I det vanlige tilfelle kan dette gjøres på basis av enkle geome-triske betraktninger med hensyn til minimalisering av det fri volum ved pakking av partikler av forskjellige størrelser. 1. A non-micelle-forming zwitterionic surfactant such as e.g. lecithin or alkyl betaine, which as such is relatively difficult to dissolve in water, is first dissolved in an organic solvent. The solvent can consist of e.g. octanol, hexadecane or methanol and may be suitably recovered or may comprise a negligible proportion by weight of the dispersion. 2. The surfactant mixture is added to a dispersion of pulverized coal and water. Suitable fractions of the coal powder are from 1 to 200 µm (preferably 150 µm) with a wide size distribution (polydisperse coal powder). The particle size and size distribution can be selected in accordance with the desired stability. The smaller the particle size, the greater the stability, but it is expensive to grind coal down to submicron particle sizes. The particle concentration can be varied within a wide range. In consideration of economic and technical aspects, the particle concentration should be optimized from one case to another. Coal-water dispersions with a dry matter content between 65 and 75% by weight are of particular interest because these dispersions have good rheological properties, e.g. for transport in pipelines. In order to achieve the highest coal content (70 to 80% by weight), special consideration must be given to the size distribution. In the usual case, this can be done on the basis of simple geometrical considerations with regard to the minimization of the free volume when packing particles of different sizes.
Etter adsorpsjonsprosessen tilsettes to eller flere hydrofile anioniske og ikke-ioniske polymerer til dispersjonen for å gi noen form av en sfærisk barriere og for å redusere friksjonen mellom partiklene. Man kan f. eks. velge mellom polyetere, polysakkarider, polyalkoholer og polyakrylater. Spesielt egnet ved oppfinnelsen er polyetylenoksyd, kopolymerer av polyetylenoksyd-polypropylenoksydtypen, karboksymetylcellulose og xantangummi. Konsentrasjonen av polymerer i vekt% basert på den totale vekt kan varieres mellom 0,1 og 5 %, men er økonomisk optimal ved omtrent 0,5 %. After the adsorption process, two or more hydrophilic anionic and nonionic polymers are added to the dispersion to provide some form of a spherical barrier and to reduce the friction between the particles. One can e.g. choose between polyethers, polysaccharides, polyalcohols and polyacrylates. Particularly suitable for the invention are polyethylene oxide, copolymers of the polyethylene oxide-polypropylene oxide type, carboxymethyl cellulose and xanthan gum. The concentration of polymers in % by weight based on the total weight can be varied between 0.1 and 5%, but is economically optimal at approximately 0.5%.
For å gjøre fremstillingen av dispersjonen mer attraktiv som en ikke-forurensende erstatning for olje kan noe alkalisalter eller salter av jordalkalimetaller tilsettes til dispersjonen. Salter er foretrukket kalsiumhydroksyd- eller dolomittpulver. Saltet nøytraliserer sure gasskomponenter som utvikles ved oksydasjon av brennstoffet og kan gjenvinnes i en partikkel-utfellingsinnretning. To make the preparation of the dispersion more attractive as a non-polluting substitute for oil, some alkali salts or salts of alkaline earth metals may be added to the dispersion. Salts are preferably calcium hydroxide or dolomite powder. The salt neutralizes acidic gas components that are developed by oxidation of the fuel and can be recovered in a particle precipitation device.
For å forhindre vannet fra å fordampe fra kull-vanndisper-sjonen kan et middel tilsettes til dispersjonen som danner et monomolekylært lag ved grenseflaten og et slikt middel er cetylalkohol eller heksadekanol. In order to prevent the water from evaporating from the coal-water dispersion, an agent can be added to the dispersion which forms a monomolecular layer at the interface and such an agent is cetyl alcohol or hexadecanol.
Oppfinnelsen frembyr vesentlige fordeler fremfor den tidligere kjente teknikk med stabilisering av kullpartikler i en vann-oppløsning. På grunn av en utmerket sedimenteringsstabilitet kombinert med gunstige reologiske egenskaper for pumping er den oppnådde dispersjon godt egnet for transport av kull på en passende måte i ledninger eller rørledninger for bruk f. eks. innen den kjemiske industri eller for direkte energifrem-stilling. The invention offers significant advantages over the previously known technique of stabilizing coal particles in a water solution. Due to an excellent sedimentation stability combined with favorable rheological properties for pumping, the obtained dispersion is well suited for transporting coal in a suitable way in lines or pipelines for use e.g. within the chemical industry or for direct energy production.
Forbrenningstester i kjeler konstruert for tungolje har vist at dispersjonen er meget egnet for hel eller delvis erstatning av olje. Combustion tests in boilers designed for heavy oil have shown that the dispersion is very suitable for full or partial replacement of oil.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8104645A SE436136B (en) | 1981-08-03 | 1981-08-03 | COOL-WATER DISPERSION WITH ADDITIVE COMPOSITION OF SWITZERIONIC TENSID AND CONNECTING HYDROPHILIC POLYMERS |
| PCT/SE1982/000107 WO1983000500A1 (en) | 1981-08-03 | 1982-04-05 | Coal-water dispersion |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO831118L NO831118L (en) | 1983-03-28 |
| NO160587B true NO160587B (en) | 1989-01-23 |
| NO160587C NO160587C (en) | 1989-05-03 |
Family
ID=20344323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO83831118A NO160587C (en) | 1981-08-03 | 1983-03-28 | DISPERSION CONSISTS OF WATER, POWDERED COALS AND ADDITIVES. |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0084535B1 (en) |
| AT (1) | ATE25398T1 (en) |
| AU (1) | AU557810B2 (en) |
| BR (1) | BR8207824A (en) |
| DE (1) | DE3275385D1 (en) |
| DK (1) | DK152374C (en) |
| FI (1) | FI75861C (en) |
| NO (1) | NO160587C (en) |
| SE (1) | SE436136B (en) |
| SU (1) | SU1303032A3 (en) |
| WO (1) | WO1983000500A1 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1983003617A1 (en) * | 1982-04-05 | 1983-10-27 | Stigsson, Lars, Lennart | Coal-water dispersion and method of the manufacture thereof |
| SE8202879L (en) * | 1982-05-07 | 1983-11-08 | Carbogel Ab | WATER SLUSHING OF A SOLID FUEL AND KITCHEN AND MEANS OF PREPARING THEREOF |
| SE8202878L (en) * | 1982-05-07 | 1983-11-08 | Carbogel Ab | PUMPABLE WATER SLOPE OF A SOLID FUEL AND WAY TO PREPARE |
| US4472170A (en) * | 1982-12-27 | 1984-09-18 | The Procter & Gamble Company | Coal-water slurry compositions |
| SE450690B (en) * | 1983-03-18 | 1987-07-20 | Bergvik Kemi Ab | DISPERSIBLE FOR SOLID PARTICLES IN THE WATER AND APPLICATION OF THE DISPERSIBLE FOR DISPERSING COPPER PARTICLES |
| US4713086A (en) * | 1984-03-02 | 1987-12-15 | Amax Inc. | Oil-compatible coal/water mixtures |
| US4592760A (en) * | 1985-01-22 | 1986-06-03 | Merck & Co., Inc. | Coal slurry |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE417327B (en) * | 1977-05-31 | 1981-03-09 | Scaniainventor Ab | FLAMMABLE MEDIUM CONSISTING OF PULVERIZED COAL, WATER AND AS A DISPERSIBLE POLYACRYLATE OR POLYPHOSPHATE AND PROCEDURES FOR THE PRODUCTION OF IT |
| JPS5643394A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-22 | Lion Corp | Dispersant for mixed fuel |
| JPS5657887A (en) * | 1979-10-17 | 1981-05-20 | Lion Corp | Dispersing agent for mixed fuel |
| JPS5657888A (en) * | 1979-10-17 | 1981-05-20 | Lion Corp | Dispersing agent for mixed fuel |
-
1981
- 1981-08-03 SE SE8104645A patent/SE436136B/en not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-04-05 AT AT82901174T patent/ATE25398T1/en active
- 1982-04-05 EP EP82901174A patent/EP0084535B1/en not_active Expired
- 1982-04-05 AU AU83335/82A patent/AU557810B2/en not_active Ceased
- 1982-04-05 BR BR8207824A patent/BR8207824A/en not_active IP Right Cessation
- 1982-04-05 DE DE8282901174T patent/DE3275385D1/en not_active Expired
- 1982-04-05 WO PCT/SE1982/000107 patent/WO1983000500A1/en active IP Right Grant
-
1983
- 1983-03-28 NO NO83831118A patent/NO160587C/en unknown
- 1983-03-30 FI FI831100A patent/FI75861C/en not_active IP Right Cessation
- 1983-03-30 DK DK146683A patent/DK152374C/en not_active IP Right Cessation
- 1983-04-01 SU SU833580949A patent/SU1303032A3/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI831100A0 (en) | 1983-03-30 |
| WO1983000500A1 (en) | 1983-02-17 |
| BR8207824A (en) | 1983-09-06 |
| SE436136B (en) | 1984-11-12 |
| ATE25398T1 (en) | 1987-02-15 |
| SE8104645L (en) | 1983-02-04 |
| SU1303032A3 (en) | 1987-04-07 |
| DK152374C (en) | 1988-08-01 |
| DK146683A (en) | 1983-03-30 |
| NO160587C (en) | 1989-05-03 |
| DE3275385D1 (en) | 1987-03-12 |
| AU557810B2 (en) | 1987-01-08 |
| FI75861C (en) | 1988-08-08 |
| AU8333582A (en) | 1983-02-22 |
| FI75861B (en) | 1988-04-29 |
| EP0084535B1 (en) | 1987-02-04 |
| DK152374B (en) | 1988-02-22 |
| NO831118L (en) | 1983-03-28 |
| DK146683D0 (en) | 1983-03-30 |
| FI831100L (en) | 1983-03-30 |
| EP0084535A1 (en) | 1983-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1157267A (en) | Coal-aqueous mixtures | |
| KR940011834B1 (en) | Method of reducing emissions utilizing pre-atomized fuels | |
| CA1192743A (en) | Aqueous slurry of a solid fuel and a process for the production thereof | |
| CA1190742A (en) | Combustible coal/water mixtures (c/wm) for fuels and methods of preparing the same | |
| NO160587B (en) | DISPERSION CONSISTS OF WATER, POWDERED COALS AND ADDITIVES. | |
| CA1096620A (en) | Liquid fuel suspension from coal, hydrocarbon and water | |
| GB2079784A (en) | Stabiliser for coal/oil suspensions | |
| EP3158031A1 (en) | Carbonaceous material suspension | |
| US4599089A (en) | Coal-water dispersion | |
| US4515602A (en) | Coal compositions | |
| NO834432L (en) | COAL-WATER DISPERSION AND PROCEDURE FOR PREPARING THEREOF | |
| US4511365A (en) | Coal-aqueous mixtures | |
| JPH0248036B2 (en) | ||
| GB2114597A (en) | Coal slurry composition | |
| NO163626B (en) | STABILIZED LOWER WATER MIXTURE WITH HIGH SOLID CONTENT. | |
| Fu et al. | A low-viscosity synfuel composed of light oil, coal and water | |
| JPS603119B2 (en) | Stabilizer for mixed coal oil | |
| Kawatra | Coal–water slurries | |
| US4713086A (en) | Oil-compatible coal/water mixtures | |
| JPS5991195A (en) | Dispersion stabilizer for aqueous slurry of petroleum coke | |
| KR910008566B1 (en) | Ultra heavy oil emulsion fuel | |
| Qi et al. | Study on the Preparation of Oil-Coal-Water Slurry | |
| JPS6342679B2 (en) | ||
| JPS6011589A (en) | Dispersion stabilizer for aqueous slurry of dust coal | |
| JPS6032891A (en) | Dispersant for aqueous slurry of carbonaceous particulate matter |