PL142256B1 - Method of producing highly concentrated suspension of solids - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wysoko stezonej zawiesiny cial stalych, zwlaszcza wysoko stezonej zawiesiny wegla w wodzie.W celu wytworzenia zawiesiny cial stalych, zwlaszcza wegla, nalezy na ogól tak obnizyc wymiary ciala stalego, zeby umozliwic utrzymanie go w stanie trwalego zawieszenia w cieczy, czego dokonuje sie przez mielenie.Zgodnie z dotychczas znanym sposobem postepowania mielenie przeprowadza sie albo w jednym albo w kilku etapach, w zaleznosci od tego czy ma sie uzyskac rozklad rozmiarów ziarn ukladajacy sie wedlug krzywej ciaglej czy wedlug kilku zakresów rozmiarów (rozklad granulometry- czny).W konkretnymprzypadku wegla dowiedziono, ze szczególnie cenne sa zawiesiny zawierajace wegiel o dwóch róznych rozmiarach granulometrycznych, miedzy nimi tych, które opisano we francuskim zgloszeniu patentowym nr 2 506 323.W celu otrzymania czastek wegla o dwóch róznych rozmiarach granulometrycznych mozna stosowac rózne systemy mielenia, a mianowicie system suchy, system mokry lub mieszany system sucho-mokry.Systemy suche powoduja powazne zanieczyszczenia i wymagaja ponoszenia wysokich kosz¬ tów inwestycyjnych i ruchowych, a na skutek tego coraz czesciej traca znaczenie na rzecz systemów mokrych.Dlatego tez w celu otrzymania zawiesiny wegla bedacej mieszanina czastek wegla nalezacych do dwóch róznych zakresów usiarczenia (mieszanina bimodalna) poslugiwano siewylacznie syste¬ mami mokrego mielenia.Systemy mokrego mielenia (wegiel i woda) wspomnianych zawiesin polegaja na pierwszym mieleniu, do którego dostarcza sie mieszanine okolo 50% wagowych zmielonego wstepnie, do najwyzszego rozmiaru 6 mm, wegla i okolo 50% wagowych wody, przy czym otrzymuje sie mielona frakcje typu gruboziarnistego. Czesc tej mieszaniny przesyla sie do rozdrabniacza mikroczastecz- kowego w celu otrzymania drobnej frakcji (wegiel rozdrobniony mikroczasteczkowo). Po polaczeniu i zmieszaniu obu tych frakcji otrzymuje sie mieszanine typu bimodalnego, ale POLSKA RZECZPOSPOLITA LUDOWA URZAD PATENTOWY PRL2 142 2* o maksymalnym stezeniu wegla wynoszacym 50% wagowych. W celu podwyzszenia stezen') nalezy przepuscic otrzymana zawiesine przez filtr, oddzielajac nadmiar wody, zeby stezenie weglaUopro- wadzic do wymaganej wartosci (zwykle nie mniejszej niz 70% wagowych). i Filtrowanie jest procesem trudnym i kosztowynm, który nie zawsze gwarantuje pondane wyniki. \ Wszystkie opisane wyzej systemy mokre obejmuja niedogodny etap filtracji. Problemt^i do rozwiazania staje sie wiec sposób wytwarzania mieszaniny bimodalnej bez koniecznosci ucielUnia sie dofiltracji. » Nieoczekiwanie stwierdzono, ze mozliwe jest wytworzenie zawiesiny bimodalnej miesza liny czastek wegla o wymaganych stezeniach, bez operacjifiltrowania. \ Sposób wytwarzania wysoko stezonej zawiesiny cial stalych przez poddanie ciala stalego, które ma byc zawieszone w cieczy, po wstepnym mieleniu (kruszeniu) do maksymalnego rozmiaru czastek stalych 6 mm dwum kolejnym etapom mokrego mielenia, polega wedlug wynalazku na tym, ze w pierwszym etapie mielenia rozdrabnia sie mikroczasteczkowe mielone cialo stale w obecnosci dodatków, przy stosunku wagowym cialo stale (ciecz zawartym w zakresie od 35:65 do 60:40, korzystnie 51:49, do czasu otrzymania wodnej zawiesiny zawierajaej czastki stale o maksymalnym rozmiarze 20/rni, natomiast drugiemu mieleniu poddaje sie wodna zawiesine cza¬ stek ciala stalego opuszczajaca pierwszy etap mielenia i granulowane cialo stale przy wagowym stosunku obu skladników zawartym w zakresie od 46:54 do 75:25, korzystnie 51:49 /wodna zawiesina wegla rozdrobnionego mikroczasteczkowo/pokruszone cialo stale/.Drugie mielenie prowadzi sie do momentu uzyskania maksymalnego rozmiaru granulowa¬ nego ciala stalego wynoszacego 300//m.W szczególnosci w przypadku wegla pierwsze mielenie kontynuuje sie do czasu uzyskania sredniego rozmiaru czastek od 2 do 8/im, a korzystnie od 3 do 4//m, natomiast drugie mielenie prowadzi sie do czasu uzyskania sredniego rozmiaru od 60 do 130//m (gruboziarniste cialo stale).Dodatki stosowane w pierwszym mieleniu wybiera sie sposród aniowych polielektrolitów, nie bedacych srodkami powierzchniowo czynnymi, opisanych we wspomnianym patencie francuskim, i dodaje sie mieszaniny sulfonowych i wysalanych mieszanin zawierajacych co najmniej 20% wagowych frakcji aromatycznych o poczatkowych temperaturach wrzenia zawartych w zakresie od 80°C do 400°C i wykazujacych w temperaturze 400°C stala pozostalosc w temperaturze pokojowej zawarta w zakresie od 0 do 80% wagowych poczatkowych frakcji aromatycznych.Pomiedzy dodatkami pierwszego typu mozna wymienic jako przyklady DAXAD 15 i DAXAD 19 produkowany przez W. R. Grace, a miedzy tymi drugiego typu sulfonowany i wysalany soda produkt frakcji aromatycznej otrzymanej przez pirolize wegla prowadzona w temperaturze 1100°C bez dostepu powietrza.Dodatek stosuje sie w ilosci wyrazonej w stosunku do ciala stalego zawartej pomiedzy 0,3 i 3% wagowych.W celu praktycznego prowadzenia procesu sposobem wedlug wynalazku i aby zaoszczedzic energie przesiewa sie granulowany wegiel, zeby podzielic go na dwie frakcje, jedna gruboziarnista a druga drobna.Drobna frakcje rozdrabnia sie mikroczasteczkowo w pierwszym etapie mielenia do uzyskania podanych wyzej rozmiarów i wyszczególnionego udzialu w stosunku do wody, przy czym tworzy sie zawiesine, która zasila sie drugi mlynjako substancje rozcienczajaca, przy czym reszte wsadu do drugiego mlyna stanowi frakcja gruboziarnista.Prowadzac proces srodkami wedlug wynalazku poczyniono interesujaca obserwacje, ze otrzymana zawiesina, w której sredni rozmiar rozdrobnionego mikroczasteczkowo ciala stalego opuszczajacego pierwszy etap mielenia zasadniczo nie zmienia sie mimo nastepnego, drugiego etapu mielenia.W celu lepszego zilustrowania wynalazku przedstawiono nastepujacy przyklad.Przyklad.W przedstawionym nizej badaniu stosowano wegiel amerykanski o nastepujacej charakterystyce w procentach wagowych (analiza w stosunku do substancji stalej).Skladniki lotne 34-35% Popioly 7-8% Siarka 0,7%142 256 3 Wartosc opalowa (dolna) 7300 kcal/kg Pokruszono 70 kg takiego wegla otrzymujac produkt o maksymalnym rozmierze ziarn 6 mm.Produkt wprowadzono do klasyfikatora, w których oddzielono dwie frakcje: 21 kg drobnej frakcji o maksymalnym rozmiarze 70 fjm i 49 kg grubej frakcji o maksymalnym rozmiarze 6 mm. Drobna frakcje wprowadzono do rozdrabniacza mikroczasteczkowego wraz z 30 kg wody, do której uprzednio dodano DAXAD 15 (0,5 kg). Otrzymana kompozycja granulometryczna miala sredni rozmiar ziarn 4 mm. Frakcje gruboziarnista wprowadzono do wykanczajacego mlyna pretowego wraz z produktem opuszczajacym rozdrabniacz mikroczasteczkowy.Otrzymano bimodalna zawiesine zawierajaca 70% wagowych wegla. Zawiesina otrzymana w ten sposób jest doskonale trwala w czasie dluzszym niz 1 miesiac i plynie przy lepkosci 0,5 Pa ~s.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wysoko stezonej zawiesiny cial stalych, zwlaszcza wysoko stezonej zawiesiny czastek wegla w wodzie, przez poddanie, zawieszonych czastek stalych, po wstepnym pokruszeniu do maksymalnej wielkosci i ziarn 6 mm, dwum kolejnym przemialom na mokro, znamienny tym, ze w pierwszym mieleniu rozdrabnia sie mikroczasteczkowo zgniecione aalo stale w obecnosci dodatków, przy stosunku cialo stale (ciecz w zakresie od 35:65 do 60:40, korzystnie 51:49, natomiast w drugim mieleniu stosuje sie wsad zlozony z wodnej zawiesiny czastek ciala stalego odbieranych z pierwszego mielenia i z pokruszonego ciala stalego w stosunku wagowym obu skladników zawartym w zakresie od 46:54 do 75:25, korzystnie 51:49. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze drugie mielenie prowadzi sie do uzyskania maksymalnej wielkosci czastek ciala stalego 300//m. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pierwsze mielenie prowadzi sie do uzyskania maksymalnej wielkosci czastek ciala stalego 20/jm. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pierwsze mielenie prowadzi sie do uzyskania sredniej wielkosci czastek w zakresie od 2-8//m, korzystnie 3-4//m. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze drugie mielenie prowadzi sie do uzyskania sredniej wielkosci czastek w zakresie 60-130//m. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w pierwszym mieleniu stosuje sie frakc k mialka otrzymana z przesiania granulowanego wegla, natomiast jako uzupelnienie wsadu do drugiego mielenia stosuje sie frakcje gruba otrzymana z tego samego przesiewania. PL PL PL

Claims (6)

1.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wysoko stezonej zawiesiny cial stalych, zwlaszcza wysoko stezonej zawiesiny czastek wegla w wodzie, przez poddanie, zawieszonych czastek stalych, po wstepnym pokruszeniu do maksymalnej wielkosci i ziarn 6 mm, dwum kolejnym przemialom na mokro, znamienny tym, ze w pierwszym mieleniu rozdrabnia sie mikroczasteczkowo zgniecione aalo stale w obecnosci dodatków, przy stosunku cialo stale (ciecz w zakresie od 35:65 do 60:40, korzystnie 51:49, natomiast w drugim mieleniu stosuje sie wsad zlozony z wodnej zawiesiny czastek ciala stalego odbieranych z pierwszego mielenia i z pokruszonego ciala stalego w stosunku wagowym obu skladników zawartym w zakresie od 46:54 do 75:25, korzystnie 51:49.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze drugie mielenie prowadzi sie do uzyskania maksymalnej wielkosci czastek ciala stalego 300//m.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pierwsze mielenie prowadzi sie do uzyskania maksymalnej wielkosci czastek ciala stalego 20/jm.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pierwsze mielenie prowadzi sie do uzyskania sredniej wielkosci czastek w zakresie od 2-8//m, korzystnie 3-4//m.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze drugie mielenie prowadzi sie do uzyskania sredniej wielkosci czastek w zakresie 60-130//m.

6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w pierwszym mieleniu stosuje sie frakc k mialka otrzymana z przesiania granulowanego wegla, natomiast jako uzupelnienie wsadu do drugiego mielenia stosuje sie frakcje gruba otrzymana z tego samego przesiewania. PL PL PL