Opis patentowy opublikowano: 88 03 15 142354 CZYTELNIA] Int. Cl.4 C10L 9/02 Twórca wynalazku Uprawniony z patentu: The Standard Oil Company of Ohio, Cleveland (Stany Zjednoczone Ameryki) Sposób uzdatniania wegla Pirzedimiotein wynalazku jest sposób uzdatnia¬ nia weglai. Produkt weglowy, majacy mala zawar¬ tosc popiolu i siarki, otrzymany sposobeim wedlug wynalazku, ulatwia transport, zwieksza wydajnosc paliwa i zmniejsza jego koszty.Uzdatnianiu wegla, majacemu na celu zmniej-- szenie zawartosci w nim popiolu i siarki, poswie¬ cono wiele wysilku. W celu usuniecia, z wegla popiolu praktykuje sie mielenie go do stosunkowo drobnego proszku i nastepnie przemywanie wo¬ da, w którym to zabiegu popiól zostaje usuniety przez dyspergowanie go w wodzie pluoznej. Jed¬ nakze w sposobie tym produktem jest uzdatnio¬ ny wegiel o nadmiernie wysokiej zawartosci wo¬ dy, co ujemnie wplywa na poziom jego energii.Wejgiiiel iwi fetruimientiiu wiody sitwianza ftiruidmosci transportowe, spowodowane osadzaniem sie wegla w wodzie. Dla powyzszych powodów wiele wy¬ silków poswiecono procesom i produktom do za¬ wieszania wegla w nosnikach takich jak olej o- palowy. W opisie paitenitowym St. Zjedn. Ameryki nr 4101293 przedstawiono zastosowanie do tego celu emulgatorów. Inne rozwiazania obejmuja za¬ wieszanie rozdrobnionego wegla w oleju, lecz'ta¬ kie techniki wymagaja usuniecia nadmiaru wody przez obróbke cieplna.W innym rozwiazaniu, sproszkowany wegiel pod¬ daje sie oczyszczaniu za pomoca mieszaniny oleju opalowego i wody. W sposobie tym wegiel jest 2 ekstrahowany do fazy oleju, jednakze moze on w tej fazie sie osadzac.Opracowano sposób nazwany „chemicznym szcze¬ pieniem", który obejmuje szczepienie organicznego 3 materialu na subsitrat, przy uzyciu inicjatorów punktowych, które tworza punkty dla chemiczne¬ go wiazania z materialem sulbstratu. W opisie pa¬ tentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 033 852- /Horowitz/ chemiczne szczepienie stosuje W sie jako sposób czynienia czesci wegla rozpusz¬ czalnym w rozpuiszczaJniku. Wegiel rozpuszczony w rozpuszczalniku nie jest w mim zawieszony, tak wiec rozpuszczalnik nie zawiera zawieszonych cza¬ stek wegla. . 15 Chemiczne szczepienie, jak przedstawione w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 033 852, zachodzi w obecnosci ma/lych ilosci do¬ danych chemikalii. Zwykle dodaje sie okreslonej ilosci ulegajacych polimeryzacji ndienia&yccnych 30 monomerów winylowych, 0,5 do 10°/© wagowych poddawanego obróbce weglai. Dodaje sie równiez ukladu katalizatora wolnorodnikowego, w ilosci 0,001 do 0,l<°/» wagowych monomeru. W opisach paitentowych jako katalizator wolnorodnikowy — 25 inicjator stosuje sie nadtlenek wodoru, dodawany do mieszaniny reakcyjnej w ilosci 0,5 do 2,5% wagowych monomeru. W opisanym ukladzie kata¬ lizatora wolnorodnikowego znajduje sie pewna i- \ losc spelniajacych role inicjatora wolnorodniko- 30 wego. jonów metalu, zwykle metali szlachetnych. 142 3543 142 354 4 Monomerami uzytecznymi do chemicznego szcze¬ pienia wegla sa nienasycone, naturalne lub syn¬ tetyczne zwiazki organiczne, jak oleinian winylu lub iaurynian-sitearyniain winylu.,W opisie patentowym St. Zjedn, Ameryki nr 4 033 852 jako jon metalu spelniajacy role katar lizaitora-inicjatora stasuje xsie srebro, w postaci soli srebra, takich jak azotan, nadchloran lub o- ctan. W opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 3 376168 /Horowitz/ stosuje sie inne jony me¬ tali, jak platyny, zlota, niklu lub miedzi, w celu chemicznego szczepienia ulegajacych polimeryza¬ cji monomerów na prefoirmowane polimery, np. celofan lub dwuniitrowana nitroceluloze. Ten opis patentowy nie dotyczy uzdatniania wegla.Wiadomo równiez, ze subtelnie rozdrobnione cza¬ stki wegla mozna mieszac, w kontrolowanych wa¬ runkach, z domieszka wody, ze starannie dobrany¬ mi cieklymi paliwami weglowodorowymi, powo¬ dujac preferencyjne zwilzenie powierzchni wegla nierozpuszczalna w wadzie frakcja" paliwa:. Pro¬ ces ten jest -znany jako ,;sferyczna aglomeracja"..Jest on wraizliwy na parametry procesowe takie jak ciezar wlasciwy cieczy weglowodórowiej, jej pochodzenie, sposób przygotowania i rodzaj za¬ stosowanego mieszania. Zmienne te sa krytyczne i stwarzaja problemy w uzyskaniu jednorodnej Operacji. Stosowane w takim procesie czastki we¬ gla kruszy sie do subtelnego proszku, i zwykle suszy cieplnie. Otrzymany produkt ma krótki o- kres skladowania i jest trudny do stosowania w palniku.Wydobyty wegiel mozna kruszyc do czastek róz¬ nej wielkosci przez np. kruszenie, mielenie i pro- ' szkowamie w stanie suchym lub wilgotnym. Pro¬ cesy kruszenia sa opisane w czasopismie Goal.Age, styczen 1978, strony 66 do 83.- Piroblemem, którego dotyczy wyiznalazek jest wy¬ twarzanie produktu weglowego, który nie osadza sie w fazie jego nosnika i który nie wymaga po¬ sredniej cieplnej ekstrakcji i niepozadanej wody.Powyzszy problem wedlug wynalazku rozwiazu¬ je sie wytwarzajac uzdaitniony wegiel o malej za¬ wartosci popiolu i siarki, w procesach charakte¬ ryzujacym sie tym, ze weglu nadaje sie charak¬ ter zarówno hydrofobowy jak i olejofilowy, we¬ giel ma postac czastkowa, a nia powierzchni cza¬ stek ma powloke zawierajaca polimer z organicz¬ nego, nienasyconego monomeru. - Korzystnie, organiczny nienasycony monomer zawiera nierozpuszczalny w wodzie kwas tluszczo¬ wy majacy strukture chemiczna R-COOH, gdzie R oznacza nienasycona jednostke zawierajaca co naj¬ mniej 8 atomów wegla.. Uzdaitniony produkt, we¬ glowy korzystnie zawiera mala ilosc nierozpusz¬ czalnego w wodzie cieklego weglowodorowego o- leju opalowego; Wegiel moze miec czastki wiel¬ kosci OU—70 (tna, 'a jako wejglowodiorowie paEffiwo stosuje sie olej opalowy nr 2. Jezeli to jest po¬ zadane, mozna formowac mieszanine wegiel-olej, zawierajaca uzdatniony wegiel i weglowodorowy olej jako faze ciagla, z czastkowym weglem za- wieszonym. w weglowodorze. Mieszanina wegiel- -olej korzystnie jest traktowana zwiazkiem two¬ rzacym sól, a otrzymana mieszandina jest trwala, zelowa i tiksotropowa. Mieszanina zawiera okolo 5Ó°/o wagowych wegla, w odniesieniu do sumary¬ cznej wagi mieszaniny.Pirzedimiotem wynalazku jest sposób uzdatniania 1 wegla, w którym dla odzyskania produktu we- glowo-olejowego o niskiej zawartosci wody dzieki usuwaniu wody raczej za pomoca srodków me-. chanicznych niz za pomoca energii cieplnej, we¬ giel o grubych czastkach przeprowadzal sie za 10 pomoca wody w zawiesine wodna, nastepnie po¬ wyzsza zawiesine wodna poddaje sie mieleniu, przy czym zmniejsza sie wielkosc czastek wegla, po czym do zmielonej zawiesiny wprowadza s;e nie¬ rozpuszczalny w wodzie nienasycony monomer * zdolny do polimeryzacja szczepieniowej, nierozpu¬ szczalne w wodzie ciekle paliwo organiczne oraz jon metalu stanowiacy micjator wolnorodnikowego katalizatora polimeryzacji, nastepnie poddaje sie powierzchnie powyzszych czastek wegla reakcji 20 chemicznego szczepienia przez poddanie powyzszej zmielonej zawiesiny dzialaniu katalizatora nadtlen- kowego, który polimeryzuje Wymieniony nienasy¬ cony monomer na powierzchniach zmielonych cza¬ stek wegla, przez co powierzchnie te staja sie 85 jednoczesnie hydrofobowe i olejofilowe, zas po¬ wierzchniowo traktowany wegiel zostaje scisle zwiazany z hydrofobowym cieklym paliweim two¬ rzac zwarta mase, która to zwarta masa oddziela sie i unosi sie na powierzchni fazy wodnej wy- 80 mienionej zawiesiny, a hydrofilowy popiól uwol- mliowy z, wejgiia piodozas obróbki, latwiej zwilza sie woda i przechodzi do ciaglej fazy wodnej, na¬ stepnie poddaje sie zwarta faze weglowo-olej'0- wa co najmniej jednemu powtórnie dysperguja- 85 cermu plukaniu woda, które oddziela dodatkowy popiól, uwalniajacy sie przy tym z masy weglo¬ wo-olejowej do wody plucznej i nastepnie odzy¬ skuje sie produkt weglowo-olejowy o znacznie zmniejszonej ilosci wody przez poddanie masy 40 weglowo-olejowej, po oddzieleniu od wymienione¬ go popiolu, obróbce mechanicznej dla usuniecia wody z masy weglowo-olejowej.W bardziej specyficznym aspekcie procesu, cza¬ stkowy wegiel traktuje sie w -strumieniu wody 45 /a/ wolnorodnikowym katalizatorem polimeryzacji; /b/ inicjatorem katalizatora wolnorodnikowego; /c/ olejem opalowym; i /d/ organicznym nienasyco¬ nym monomerem. Jako wolnoroidnikowe kataliza^ tory polimeryzacji stosuje sie nieorganiczne nad- 50 tlenki, jak nadtlenek wodoru, nadtlenek benzoilu, tlen i powietrze. Jako inicjatory katalizatorów wolnorodnikowych stosuje sie jony aktywnych metali, jak jony miedzi, . zelaza, cynku, arsenu, antymonu, cyny i kadmu. Organiczne nienasycone 55 monomery obejmuja kwas olejowy, kwas naftale¬ nowy, kwasy tluszczowe olejów nasion roslin, nie¬ nasycone kwasy tluszczowe, metakrylan metylu i etylu, akrylan metylu i etylu, akrylonitryl, octan winylu, styren, benzyna z krakowania, dwucyklo- jpeoitadaieffi benzyna z kdkisowianiiia\, benzyna e- tpo- bo limeryzacji, olej sojowy, olej racznikowy, olej tar¬ lowy /pochodna puljpy drzewnej/ i olej sloneczni¬ kowy /który zawiera glicerydy szeregu kwasów tluszczowych i nienasycone kwasy tluszczowe ole- » ju nasion roslin/. Jednostka karboksylowa tych142 354 materialów nie jest istotna, lecz jest korzystna, oo "bedzie widoczne -w dalszej czesci opisu.Faze wodna, w której wytwarza sie zawiesine wegla, korzystnie poddaje sie przygotowaniu wstep¬ nemu, traktujac ja przed uzyciem korzystnie piro- fosforanemsodu. ' ' ¦ Korzystnie wegiel rozdrabnia sie do otrzyma¬ nia proszku od okolo 0,1—79 jum. lufo drobniejsze¬ go przed zakonczeniem etapu polimeryzacji szcze¬ pionej za pomoca traktowania katalizatorem nad- tlenkowyim. sposób wedlug wynalazku daje uzdatniony, hy¬ drofobowy i olejoifilowy produkt weglowy o sto¬ sunkowo imalej zawartosci wody, iktÓTy moze byc w znacznymi stopniu ,dallej odwadniany' bez uzycia energia cieplnej. Zawartosc popiolu w weglu jest obnizona do bardzo niskiego poziomu, a obecne w nim nieorganiczne zwiazki siarka zostaly usuy niete. Koncowy produkt wiejgikwy aria podwyzszona kallorycznosc i moze byc spalany w postaci stalej lufo zmieszany z cieklym paliwem. Do konwersji mieszaniny wegiiel-ciekle paliwo w tiksotropowe, zelowe paliwo o znakomitej stabilnosci dyspersji korzystnie stosuje sie jony metalu alkalicznego lufo metalu ziem alkalicznych. Tiksotropowe, zdol¬ ne do plyniecia paliwa sa uzyteczne jako zródlo energii cieplnej. Suchy produkt weglowy bez do¬ datku cieklego paliwa' moze byc, jezeli to jestt pozadane, ponownie dyspergowany w ukladach wodnych, w celu pompowania tak powstalej wod¬ nej zawiesiny wegla przez przewody i w podob¬ nych celach.Sposób wedlug wynalazku uzdatniania wegla mozna stosowac w trakcie zmniejszania wielkosci czastek wegla Do substancji weglowych które mozna traktowac w ten sposób naleza: urofoek lkopallniiiany,, haldy odpadów, 'mial iz przetwarzaK nla wegla i podobne. Ogólnie, wegiel zawiesza sie w wodzie. Mr Ewtiiza woda, w iHosci wystar¬ czajacej do umozliwienia przeplywu plynu do ob¬ róbki uzdatniajacej.Jako nosnik dla reakcji chemicznego szczepienia polimeru, w której nienasycony monomer reagu¬ je na powierzchni czastek, wegla, powodujac jej chemiczna zmiane,- przez kowalentne zwiazanie na powierzchni przetwarzanego wegla ulegajacych po¬ limeryzacji monomerów. Powierzchnia wegla sta¬ je sie preferencyjnie EWiizaflina niiesrozpAiszcziatlnymi w wodzie paliwami weglowodorowymi, takimi jak paflliwo alfóaltyicanie lub aroiriatycane, ciezflrie oleje opalowe, nadSta itp.Wyzej wspomniane skladniki mozna dodawac we wstepnych etapach procesu, np. w trakcie proszkowania surowego wegla do czastek wielko¬ sci od &8—200 meshy 0,1—79 mikrometrów lufo mniejszych. Jednakze kptrtzyistne jest idodawanie wolnorodniikowego katalizatora poliimeryzacji przy koncu lufo ptf sproszkowaniu wegla-, choc moze on byc obecny'. i dodawany w kazdym czasie, nawet w trakcie rozdrabniania Wegla do 0,1—79 //m, la¬ cznie z wyzej opisanymi dodatkami chemicznego szczepienia.Reakcja chemicznego szczepienia zachodzi w wod¬ nym srodowisku w obecnosci wyzej opisanych re¬ agentów. Katalizator naidtlenkowy /organiczny.nad- 10 15 20 25 tlenek, tlen, powietrze, nadtlenek wodoru/ moze byc dodawany do opisanego, nierozpuszczalnego w wodzie, nienasyconego kwasu organicznego, za¬ wierajacego metaliczny inicjator katalizatora two¬ rzacego wolne rodniki, dla uformowania na po¬ wierzchni czastek wegla powloki zawierajacej po¬ limer nienasyconego monomeru organicznego. Mo¬ nomer dobiera sie tak, by potraktowany nim We¬ giel stail sie hydrofobowy i olej-ofilowy, co ulatwia jego oczyszczanie i odzysk. Hydrofobowe, subtel¬ nie rozdrobnione, powleczone czastki flokuluja i wyplywaja na powierzchnie wody. Wiekszosc o- becnego w weglu popiolu przy zwilzaniu pozosta¬ je hydrofilowa., osadzajac sie luty pozostajac roz¬ proszony w wodzie i moze byc odpompowywany do dalszej separacji i odrzucenia popiolu i odzy¬ skania i zawrócenia do obiegu wody.W celu ulatwienia usuwania popiolu z fazy wod¬ nej moizna stosowac wapno. Okazalo sie to ko¬ rzystne, jednakze w takim przypadku wszelkie skladniki chemicznego szczepienia nalezy dodawac dopiero po zmniejszeniu wielkosci czastek wegla w koncowej operacji jego mielenia, W praktyce, woinorodnikowy kaltadizator polimeryzacji jest naj¬ efektywniej uzywany wówczas, gdy jest dodawa¬ ny po dodaniu wszystkich pozostalych komponen¬ tów /jonu metalu i polimeryzowalnego monome- rui/1. ..Flokulcwany, hydrofobowy wegiel po odzyska¬ niu moze byc ponownie przeprowadzony w za- wiieisioe w iswliezej- wodzie pfliucznej, przy inten¬ sywnym mieszaniu. Poczatkowo, sadzono, ze ko¬ rzystne bedzie dyspergowanie hydrofobowych cza¬ stek wegla w etapach plukania woda przy uzyciu irecyirikiuaiacyjinjycih pamp odsrodkowych o duzych sdn lach scinajacych. Jednakze (stwierdzono, ze gdy plat- fctii wegiel-olej-wodazostaja rozdJtfobraaionew wyzszym stopniu, jak to ma miejsce przy uzyciu urzadzen o bardzo duzych silach scinajacych, woda zawar¬ ta w szczelinach tftoikiuillowanych czastek wegfla tfw których zawarta jest dodatkowa ilosc popiolu/ da¬ je efektywniejszy kontakt * z woda pluczna, przez co z odzyskiwanego konglomeratu hydrofobowych czastek wegla usuwa sie w sumie wiecej popio¬ lu.^Zwiekszone usuwanie popiolu w etapie pluka¬ nia uzyskuje sie przez stosowanie urzadzenia da-., jacego wysoka szybkosc przeplywu cieczy i wy¬ soki stopien scinania. Uzyskuje sie to przez iniek¬ cje aglomeratów wegiel-olej^wodsr do swiezej wo¬ dy plueznej pod. cisnieniem rozpylajacym, przez dysze formujaca drobne kropelki, z tloczeniem powietrza do masy swisizej wody plueznej na jej powierzchnie. Przez to wprowadza s.e pewna ilosc 55 powietrza.Korzystnie zatem oddzielona hydrofobowa faze weglowo-olejowa wprowadza sie do. strefy burzli¬ wego wzajemnego mieszania, w której faza we- glcwo-olejowai i faza wody plueznej podlegaja 80 wzajemnemu zmieszaniu i wyrzucaniu w postaci dokladnie wymieszanych kropelek poprzez L do kontaktowego zderzenia z powierzchniia i masa wody przemywajacej, przy czym pozostale czastki popiolu, zawarte w fazie weglowo-olejowej, zo- » staja zdyspergowane w wodzie, a wzglednie wol- 35 40 45 504 7 na od popiolu hydrofobowa masa weglowo-olejo- wa umoisi sie na powierzchni i zostaje oddzielona od fazy wodnej, przy czyim ewentualnie pozostala woda zostaje usunieta z tak potraktowanej masy weglowo-olejowej za pomoca obróbki mechanicz¬ nej i uzyskuje sie uzdatniony „suchy" produkt weglowo-olejowy.Po wielokrotnym przemywaniu woda — redy- spersji aglomeratów wegla i dalszym usunieciu popiolu, który przechodzi do fazy wodnej, wegiel mozna poddac dodatkowej /drugiej;/ operacji poli- / meiryzacji szczepionej, mi eszajac go z dodatkowa iloscia nierozpuszczalnych w wodzie kwasów o wzorze RCOOH, w którym R oznacza nienasy¬ cony rodndik weglowodorowy zawierajacy ponad 8 atomów wegla, cieklym paliwem weglowodorowym, jonem metalu stanowiacym inicjator polimeryzacji oraz katalizatorem nadtlenkowym., Druga polime- ryizacja szczepiona jeist korzystna, lecz nie jest konieczna. W wyniku drugiej polimeryizacji grupy jonów kwasowych na powierzchni zmodytóikowa- nej ^mieszianiny weglowo-olejowej przeksztalcaja .- sie w jony metalu i odzyskuje sie nadajacy sie do pompowania ciekly produkt weglow'0-olejowy o tiksoitropowych wlasciwosciach Teologicznych.Odzyskany hydrofobowy „suchy" produkt we¬ glowo-olejowy, z którego mechanicznie usunieto wode i usunieto popiól, mozna tez zmieszac z dodatkowymi ilosciami cieklego paliwa weglowo¬ dorowego i nierozpuszczalnych w wodzie kwasów o wzorze RCOOH, w którym R moze oznaczac nasycony lub nienasycony rodnik weglowodorowy zawierajacy ponad 8 atomów wegla. Uzyskuje sie produkt weglowo-olejowy nadajacy sie do pom¬ powania, nie osadzajacy sie; Odzyskany, przemyty, hydrofobowy wegiel, u- wolniony od wiekszej czesci poczatkowo obecne¬ go w nim popiolu, moze byc odwodniany do bar¬ dzo malej zawartosci wody sposobami wylacznie mechanicznymi, korzystnie przez wirowanie, sa¬ czenie pod cisnieniem podwyzszcnym itp., bez u- zycia enertgii ciiepOnej. [PomliJewaE poddany obróbce wegiel jest hydrofobowy i olejofilowy, latwiej jest usunac wode.Wegiel poddany obróbce sposobem wedlug wy¬ nalazku moze byc uzyty do wytworzenia plynnej mieszaniny wegiel-olej /C£.M./. W tym celu z uzdatnionym „suchym" weglem miesza sie dodat¬ kowe ilosci cieklego paliwa, w zadanym stosun¬ ku, korzystnie okolo 1:1.Jako nienasycony, nierozpuszczalny w wodzie . monomer zdolny do polimeryzacji; stosuje sie ko¬ rzystnie nierozpuszczalny w wodzie kwas organie czny o wzorze ogólnym RCOOH, w którym R oz- naicza nienasycona rodnik weglowodorowy o co najmniej okolo 8 atomach wegM Uzycie RCOOH w etapie chemicznego szczepie¬ nia, w celu nadania czastkom wegla charakteru olejofalowego i hydrofobowego, umozliwia reakcje wszczepionych grup kwasowych i ewentualnie do- * datkowych grup kwasowych kwasu tluszczowego, przez ich aktywny kwasowy atom wodoru, z jo¬ nami metali alkalicznych lub metali ziem alkali¬ cznych lub róznymi jonami wybranych metali.Przez dobór odpowiednich jonów metalu mozna 354 8 kontrolowac „temperature kropienia" koncowej mieszaniny uplynniony wegiel-olej fC.OMJ.Jezeli pozadane jest /Iw nieobecnosci cieklego paiiwai/ szlamowanie uzyskanego „suchego" wegla 5 w wódzie z wytworzeniem trwalej dyspersja i za¬ wiesiny, co moze byc wymagane do pompowania przez ruroiciagi na duze odleglosci, kwasowy wo¬ dór mozna zastapic, w razie potrzeby, jonem me¬ talu alkalicznego, np. sodu. Jednakze korzystne. 10 jest transportowanie wegla w mieszaninie wegiel- -olej. W tym przypadku^metal alkaliczny lub me¬ tal ziem alkalicznych dobiera sie tak, aby uzyskac zadana „teimperaiture kropienia" produktu paliwo¬ wego, który stanowi mieszanina uplynniony we- 13 giel-olej.Korzystnie do oddzielonej mieszaniny weglowo- dorowej wprowadza sie zródlo jonów metalu, któ¬ re stanowi roztwór wodorotlenku sodu.Konwersja kwasowego jonu wodoru, którego o- 20 becnosc wynika z dodania RCOOH /i chemicznego szczepienia, jeezli jest stosowane/ w jon meHalu, np. sodu, potasu lub wapnia /metale alkaliczne i metale ziem ailkalicznyciy ulatwia rozprowadze¬ nie wegla w cieklych paliwach zasadniczo wszy- 25 stkich marek, z wytworzeniem zelu lub struktury, która prawie nieorgan^lozniie. opóznia osadzanie.„Temperatura kropienia" /temperatura, przy któ¬ rej struktura zelowa umozliwia swobodne plynie¬ cie cieklego paliwa weglowo-olejowego/ okazuje 30 sie byc funkcja doboru jonu metalu. W kontrolo¬ waniu „temperatury kropienia" uzyteczne moga byc równiez inne jony metalu, same lub w mie¬ szaninie.Ciekly olej opadowy z domieszka wegla, otrzy- 35 many sposobem wedlug wynalazku, ma znakomi¬ te wlasciwosci. Nailezy do nich tiksotropia, która nadaje produktom lepkosc zelu takiej natury, ze gdy ciecz jest w stanie spoczynku lub ponizej „temperatury kropienia", struktura zelowa ma kon- 40 systencje stala. Jednakze pod wplywem miesza¬ nia, np. za pomoca pompy obiegowej lub podgrza¬ nia powyzej „temperatury kropienia" stala konsy¬ stencja ulega zalamaniu, co umozliwia przeplyw natury nie-niutonowskiej. Na „temperature krop- 45 lenia" ma wplyw równiez dobór jonu metalu.Z powyzszego wynika, ze uzdatniony wegiel we¬ dlug wynalazku ma wiele potencjalnych zastoso¬ wan, ma zwiekszona kalorycznosc, zmniejszona za¬ wartosc niepozadanego popiolu i moze miec sze- 50 rokii rynek, zwlaszcza wegiel w postaci cieklego paliwa, zastepujacy rope naltowa.Obnizenie zawartosci popiolu /izajsadnicze zródlo nieorganicznej siarki w weglu/ jest niezwykle wa¬ zne dla uzyskania uzytecznego wegla. Popiól jest 55 obecny w weglu w postaci niezwykle rozproszo¬ nej. Powierizchnilowa obróbka wegla, wedlug wy¬ nalazku, nadaje mu charakter- silnie olejofilowy, natomiast popiól pozostaje hydrofilowy, co umo¬ zliwia selektywna-separacje wegla i popiolu. 60 Etap procesowy plukania woda jest istotny dla wydzielenia popiolu w fazie wodnej i bardziej kompletnego odzysku uzdaitnionego wegla w od¬ pychanej przez wode fazie „olejowej". Taka se¬ paracje ulatwia odpowiedni wybór zródla wody 65 plucznej i dokladne zmieszanie wegla; z woda,9 pnzy wysokim scinaniu, które mozna uzyskac, przykladówo, w dyszy weza mieszajacego, .pod cis¬ nieniem przewyzszajacym atmosferyczne. Normal¬ nie hydrofobowe czastki wegla scisle kontaktuja sie z woda pluczna, przez jedna lub wiecej otwo¬ rów^dyszy o wysokim scinaniu, a w trakcie prze— chodzenia przez dysze i przez zderzanie na gra¬ nicy faz powietrze^woda kapieli wodnej zostaje schwytane powietrze. Umozliwia to dokladniejsze usuniecie popiolu.Fig. 1A i IB lacznie ilustruja jedno z wykonan v sposobu wedlug wynalazku. Fiig. 2A i 2B lacznie ilustruja najlepsze z wykonan sposobu.Jak przedstawiono na fiig. 1A i IB, surowy we¬ giel z kopalni jest w konwencjonalnych opera¬ cjach górniczych rozdrabniany do czastek o sto- suinkowo jednorodnej wielkosci górnej. Stosowac mozna rówiniez mial odzyskany ze stawów ko¬ palnianych lufo odpady. Jezeli jako material wyj¬ sciowy stasuje sie wegiel o czastkach wielkosci ponad 25,4 mim, to pierwsza operacje rozdrabnia¬ nia mozna przeprowadzic w kruszarce wodnej-wal- cowej, otrzymujac wegiel w postaci wodnej za- wiesiny czastek Wielkosci okolo 6,4 mim.Do woidnej zawiesimy, po dalszym zmniejszeniu czastek ponizej 6,4 mm dodaje sie mieszaniny re¬ agentów chemicznego szicizeipdenia, która moze,, choc nie ^musi1, zawierac wolnorodnikowy katajli- zator polimeryzacji. Stwierdzono, ze odpowiedni do tego celu jest nadtlenek wodoru, H202. Inny¬ mi skladnikami,, Jakie nalezy dodac sa: polimery¬ zujacy, nierozpuszczalny w wodzie monomer, ko¬ rzystnie kwas RCOOH, gdzie R jest nienaisycon nym rodnikiem o ponad 8 atomach weglai; sól jonu reaktywnego metalu — iniiicjatora katalizatora pluinktowego oraz miala ilosc wybranego olej-u opa¬ lowego.Gruba zawiesina wegla, obecnie lacznie z po¬ wyzsza imielszaniina (reagentów cihemicznego szcze¬ pienia, jest dalej rozdrafbniana do czastek okolo 0,1—79 ^m lub drobniejszych. Korzystnie, katali¬ zator nadtlenkowy dodaje sie w tym momencie tj. w etapie mielenia dó subtelnego proszku.Wskutek chemicznego szczepienia wegiel staije sie niezwykle hydrofobowy. Po wstrzymaniu mie¬ lenia obecnie hydrioifotaowy wegiel flokuHuje i wy- dziellaJ isde. z fazy wodne% w< której ptozosfcaje reszta materialu poddawanego mieleniu. W tym punkcie w fazie wodnej wydziela sie znaczna1 ilosc popio¬ lu. Flotujacy, flokulujacy, hydrofobowy wegiel od¬ zyskuje sie /do separacji i odzysklilwania flokulu- jacego wegla korzystnie jest stosowac sito/ i prze¬ puszcza przez kilka etapów plukania, gdzie in¬ tensywne mieszanie za pomoca wysokoobrotowych mieszadel i wysokie scinanie dyspersji hydrofo¬ bowy wegielHwoda, jak wyzej. wskazano, powodu¬ je przejscie dodatkowej ilosci popiolu do fazy wodnej, z która popiól jest usuwany. Zwilzona woda zawiesine popiolu odzyskuje sie w zbiourf- kach osadowych i traktuje jako odpad. Wode pro¬ cesowa koirzystnie zawraca sie "eto obiegu i po¬ nownego uzycia. Z konglomeratu szczepiony we- giel-olej mozna usunac dalsza ilosc popiolu i siar¬ ki, w serii operacji przeoiwpradowego plukania woda, jak dalej opisano - szczególowiej. 2 354 10 Chemicznie szczepiony, sproszkowany wegiel /z którego usunieto wiekszosc obecnego w surowym weglu popiolu/ suszy sie przez odwodnienie do bardzo niskiego poziomu wody, w drodze wiro- • wania. Przed chemicznym szczepieniem za/wartosc wody w weglu jest rzedu 22 do 28%. Po szcze¬ pionkowej polimeryzacji powierzchni wegla i pel¬ nym uzdatnieniu zawartosc wody w szczepionym, przemytym produkcie moze byc rzedu 6—12P/o 10 wagowych.Odzyskana, masa „suchego" wegla poddanego ob¬ róbce uzdatniajacej moze byc stasowana bezpo¬ srednio, jako „suchy wegiel", jako paliwo bez do¬ datku oleju opailowego. Jednakze korzystnie, jak 15 wyzej wskazano, z uzdaltriilonym weglem miesza sie odpowiednia ilosc oleju opalowego, otrzymujac mieszariine wegiel-olej.W tym punkcie mechanicznie odwodniony we¬ giel /„suchy" wegiel z obróbki uzdatniajacej/ jest 60 przekazywany do premiksera zawiesiny wegiel-o- lej, gdzie dodaje sie dodaltklowej ilosci kwasu RCOOH. Dodawac mozna tego samego . nienasy¬ conego kwaisu, który uzyto w etapie chemicznego szczepienia. Jednakze ten kwas nie musi byc nie- 25 nasycony. Stosowac mozna nasycone kwasy RCOOH, jak stearynowy lub surowo lub oczyszczone kwa¬ sy nadftenjowe, uzyskiwane przy rafinacji olejów surowych, itp. Teraiz do mieszaniny wegiel-oilej dodaje sie rozpuszczalnego w wodzie wodorotlen- '• ku metalu alkalicznego. Zobojetnia on atomy wo¬ doru wolnego kwasu tluszczowego szczepionego na hydrofobowych czastkach wegla.Formowanie mieszaniny wegiel-olej mozna- prze¬ prowadzac w sposób ciagly lufo na partiach mai- 8* terialu, np. w urzadzeniu do mielenia farb, w którym za pomoca ciezkich, malych czynników mielacych rozciera Sie zawiesine na nieosadzaja¬ cy sie produkt paliwowy o tiksoltropowej natu¬ rze, uzyskanej przez dalsze dodanie zródla jonów 40 metalu, jak wodorotlenek wapnia, z wytworze¬ niem soli metalu alkalicznego lub mydlai. Irme mydla metali równiez sa uzyteczne, jak wska¬ zano w niniejszym. v Obecnie nawiazuje sie do fig. 2A i 2B rysunku.** Ma celów wynalazku mozna stosowac wegiel z konwencjonalnego urobku kopalnianego, przetwo- rzone oApady kopaikiiane lub substancje stala ze stawów .odzysku wegla. Konwencjonalnie uzyska¬ ny, czastkowy wegiel rozdrabnia sie, wedlug wy- 50 nalazku, do czastek wielkosci okolo 6,4 mm. Przyj¬ muje sie, ze 50—601% wegla mielonego lub kru- iszomego (pffTzemyislowo ma czastfldi zbyt drobne do uzycia przemyslowego. Te zródla „odpadowego" drobnego wegla stanowia doskonale zródlo suron 55 wego wegla w wynalazku.Wegiel w postaci wodnej zawiesiny wprowadza sie do mlyna kolowego lub pretowego lub innego urzadzenia do proszkowania i zmniejszenia wiel¬ kosci. Wode, w której formuje sie zawiesirie ko¬ so rzystnie traktuje sie pirofosfbranem sodu iLlufo in¬ nymi organicznymi lub nieorganicznymi materia¬ lami do obróbki wody. Materialy te dzialaja ja- ko czynniki dyspergujace.Z dotychczasowych obserwacji wynika, ze nie <*5 ma przeszkód w stosowaniu produktu mielenia na142 354 li 12 mokro o rozdrobnieniu wiekszym niz 79 /^m, jed¬ nakze korzystnie jest stosowac produkt o niedu¬ zym udziale materialu o czastkach wielkosci po¬ nad 0,1 txm.Zawiesine wodina wychodzaca z mlyna preto¬ wego przepuszcza sie przez klasyfikator, a czastki wieksze niz okolo 48 mesh zawraca do dalszego zmniejszenia wielkosci. ^ Material opuszczajacy klasyfikator wprowadza sie do komory wyrównawczej, gdzie zawiesine wegla doprowadza sie do odpowiedniej gestosci. Tutaj mozna wprowadzac mial weglowy uzyskany w poi- przedzajacych etapach procesu. Reakcja polimery¬ zacji ,szczepieniowej, prowadzona przy uzyciu re¬ agentów chemicznego szczepienia, zwykle zachodzi przed pierwszym z trzech etapów plukania woh da.Uzyteczna! mieszanina wodna reagentów chemi¬ cznego szczepienia!, stosowana do wsitepnej inicja¬ cji szczepienia, zawiera w 100 kg cieklego, nie¬ rozpuszczalnego w wodzie weglowodoru okolo 1^2 kg kwasów tluszczowych oleju talowego i 1 kg np. azotanu miedzi /jiony innych metali równiez Nsa uzyteczne jaiko inicjatory, jednakze zwykle ko¬ szta wykluczaja praktyczne ich stosowanie/. Ja¬ ko ciekly weglowodór zwykle stosuje sie olej o- palowy. Ostatni zasadniczy skladnik, wolnorodni- kówy katalizator nadtlenkowy, którym moze, byc jakikolwiek znany nadtlenek organiczny lub nie¬ organiczny /H2 trzymuje- w mieszaninie, z powietrza lub tlenu.Korzystnie stosuje sie nadtlenek wodoru, w ilo¬ sci okjojo 1^5/8 kg, w postaJdi SOf/o roztworu wod¬ nego. Powyzsza iloscia mieszaniny traktuje sie okolo 200(V kg /Iw przeliczeniu na wage suchej masy/ wysoce rozdrobnionego produktu weglowe¬ go w wodnej zawiesinie.W praktyce stwierdzono, ze korzystne jest, choc nde istotne, wprowadzanie nadtlenkowego, wolno- rodnikowego katalizatora polimeryzacji bsiziposred- nio po wypornpowandu zawiesiny z komory wy¬ równawczej.Chemiczne szczepienie przebiega bardzo szyb¬ ko, gdy wodna zawiesina drobno zmielonego we¬ gla opuszcza komore wyrównawcza i dokladnie miesza sie z wyzej opisana mieszanina chemicz¬ nego szczepienia lub polimeryzacji. Mieszanine re¬ agentów 11 pompuje sie do przewodu odprowa¬ dzajacego zawiesine wegla 12, w którym pod pe¬ wnym cisnieniem przechodzi ona przez umiesz¬ czony w przewodzie mieszalnik 13. Reakcja prze¬ biega bardzo szybko. Powierzchnia poddanego ob¬ róbce wegla staje sie silniej niz pirzedltem ojejo- filowa i hydrofobowa i przestaje byc zwilzana faza wodna.Strumien poddanego obróbce, hydrofobowego wegla, zWilzonego polimerem i olejem opalowym, jest przeprowadzany pod cisnieniem, lacznie z towarzyszaca woda, przez silnie rozdrabniajaca dysze D, w której szybkosc strumienia i sciskaja¬ ce sily rozbijaja zawiesine wodna agregatów we¬ gla na drobne kropelki, które przechodza przez granice faz powletrze-woda w zbiorniku plucznym /li/ i pod cisnieniem wrzucane sa ku dolowi w 10 19 20 25 30 40 45 50 55 05 ciagla faze wodna zebrana w pierwszym zbior¬ niku plucznym Ml. ¦_ ¦ •Wysokie sily scinajace powstajace w dyszy D i rozproszone iczaistlkii witlaezainie przez powierz¬ chnie faizy Wlbidniej (rozbijaja aglomeraty we- giel-oilej-woida, zwilzajac woda i uwalniajac po¬ piól ze szczelin miedzy aglomeratami wegla i roz¬ bijaja aglomeraty wegla tak, ze popiól, którego powierzchnia jest eksponowana na faze wodna, zOstaje wydzielony z czastek wegla i migruje do masy fazy wodnej. Drobne czastki wejglai, których powierzchnie otoczone sa polimerem i olejem opa- 'lowym, obecnie ziawiiertaja irówniez powietrze sor- bowane w atoniiiizowainych czastkach wychodzacych z dyszy. (Polaczone efekty obróbki wegla obej¬ mujace chemiczne szczepienie, dzialanie olejem opalowym- i sorpcje powietrza powoduja zmniej¬ szenie ciezaru nasypowego flokulowanego weg_*a i wyplyniecie na piowlierzchinliie wody, co daje od¬ dzielenie flokiuliowanego wegla od masy wody w zbiorriiku plucznym 1 i umozliwienie odbioru prze¬ lewem, przez kolektor boczny (fig. 1A).Nadal hydrofobowy popiól pozostaje w masie fazy wodnej i grawitacyjnie osadza sie w zbior¬ niku plucznym \; Odprowadzany jest w stru¬ mieniu popiól^woda 14 od dolu zbiornika. Mala ilosc drobnego, wegla, który moze byc nieealko^ wicie oddzielony, jest przenoszona z falza wodna /w strumieniu popiól-woda/ do stacji odzysku dro¬ bnego wegla 15 ilpatrz fig. 2BA Wydajnosc operacji zwiekszaja" rózne zjawiska fizyczne zachodzace w poszczególnych operacjach plukani..Przy: przechodzeniu' zawiesiny hydrofobowego wegla, powleczonego na powierzchni polimerem i olejem, w wodzie przez dysze D niepozadany popiól mineralny, zawierajacy znaczna ilosc nie¬ pozadanej nieorganicznej siarki i obojetnej sub¬ stancji niepalnej na duzej powierzchni styka sie z woda. Zwilzamy woda popiól ma tendencje do przechodzenia do fazy wodnej i pozostania w niej.Przejscie wodnej zawiesiny bardzo rozdrobnione¬ go wegla przez dysze i obszar powietrzny oraz zderzenie jej z powierzchnia fazy wodnej zebra¬ nej w zbiorniku '1 przy duzych silach scinania powoduje sorpcje powietrza i okluizje w aglome¬ ratachweglan - .. _ Aglomeraty wegla maja mniejszy ciezar wlas¬ ciwy niz sam wegiel, dzieki powierzchniowej che¬ micznie spolimeryzowanej warstwie organicznej, której ciezar wlasciwy jest mniejszy od ciezaru wlasciwego wody i oleju opalowego sorhowanego lacznie z powietrzem na olejofilowej-hydrofobowej czastce wegla: Aglomerat, majacy ciezar wlasciwy mniejszy niz woda , i odpychajacy wode dzieki zwiekszonej hydrofobowosci szybko wyplywa na powierzchnie obecnej wody. Popiól pozostaje hy- drofilowy iw efekcie jest odrzucany przez po¬ wierzchnie traktowanego wegla, preferencyjnie do fazy wodnej. Majac wiekszy ciezar wlasciwy riiz woda opada ku dolowi.Stosujac powyzsza technike nie tylko zwieksza " sie procent popiolu usuwanego z traktowanego . wegla, lecz równiez zwieksza uzysk uzdatnionego13 142 354 l* wegla, dzidki wiazaniu powietrza i bardziej hy¬ drofobowej i ólejofilowej powierzchni wegla.Proces plukania pierwszego etapu mozna pow¬ tarzac stosujac przeciwpradowy uklad plukania, w którym wegiel przemiesza sie do stanu czy¬ stszego przez kolejne przelewanie i odzysk w zbior¬ nikach plucznyoh 1, 2 i 3, podczas gdy czysta woda pluczna, staje sie progresywnie obciazona rozpuszczalnymi w wiodizie lub zwllzalnymi1 woda stalymi zanieczyszczoniaimi ekistrahowanymii w wo¬ dzie plucznej, w miare zawracania oczyszczonej wody iz przewodu obiegu wody A .do drugiego zbLomnaka odzysku przemytego wegla 1IB pnzez prze¬ wód wody obiegowej 16. Swieza) lufb powirotna, luadatiniDna woda ptouozoa do zlbdoomikia IB jesit dys^- pargow&ina w irtateriilale stalymi, a otaymaina za- wliielsiinai pompa 17 odlprowaldzainia od dolu zbiorni¬ ka IB, podczas gidy 'dinugA przelew prizeimyitego ma¬ terialu ze zbionnika l^B jest przez umieszczony w przewodzie mieszalnik 18 wprowadzany do zbior¬ nika pluoznego 3, przez scinajaca dysze F./ Oddzielona woda pluczna z popiolem ze zbior¬ nika 3 jest oidprowadizana od dolu tego zbiornika i" pompowana przeciiwpradowo do pierwszego zbior¬ nika z przemytym weglem /lA/, skad lacznie z materialem zebranym w zbiorndku 1A jest przez znajdujacy sie w przewodzie mieszalnik i dysze E pompowana do zbiornika plucznego 2. Woda pluczna z popiolem, zawierajaca czastki wegla, które iniie fllotoulowaiy di indie przelaly (sie .do zbior¬ nika IB jest odprowadzana przewodem 19 z do¬ lowej sekcji zbiornika plucznego 2 d tloczona do pnzewodiu odzysku drobnego wegla B-l, poprzez który odzyskany wegiel jest zbierany w szeregu zbiorników stacji odzysku wegla 15, gdzie od¬ zyskuje sie tracony wegiel. Zawiesina pojpiolu w wodzie, zawierajaca mala ilosc czastkowego we¬ gla, jest rozdzielona w ukladzie .odzysku wody plucznej, przez przepuszczanie przez aparaty osa¬ dzajace i klasyfikujace i na koncu przez wirów¬ ke, gdzie odzyskuje sie material staly o wysokiej zawartosci popiolu i niskiej zawaintosci wody i odinzuca do usuniecia z , procesu. Uwolniona od materialu stalego woda pluczna jest dalej uzdat¬ niana w 20, gdzie kontroluje sie stan odzyska¬ nej wody przed zawróceniem jej do obiegu. Czy¬ sta, uzdatniona woda procesowa jest zawracana do wytwarzania poczatkowej wodnej zawiesiny wegla i innych uzupelnien, jakie moga byc wy¬ magalne,- gdy przeplyw materialowy jest w rów¬ nowadze.Flokulat przemytego wegla wchodzi do konco¬ wego etapu plukania z IB. Z umieszczonego w przewodzie mieszalnika 18 zawiesdina wegla w wo¬ dzie przechodzi pod cisnieniem przez dysze sci¬ najaca F. Mieszanina wody i czastek wegla po- ncwniie jest rozpylana i zbierana w zbiorndku plutefzmyoii 3. Szyibklosc i wyisokde scilnlariSe plnzy przechodzeniiu przeiz dysze D, E i F umozliiwiaja kontakt wody plucznej z popiolem zatrzymanym w szczelinach czastek wegla, co ulatwia w kaz¬ dym etapie plukania przejscie popiolu do wody i usuniecie dalszej ilosci reaktywnego popiolu za- -nieczyszozaijacego wegiel. Masa fazy wodnej po¬ wstajaca w- zbiornikach plucznyoh 1, '2 i 3 uno¬ si flokulowana mase wegdel-olej-powietrze na wierzch serii zbiorników plucznyeh 1, 2 i 3, skad dostaje sie ona do zbiorników 1A, IB i 1C. Prze- pilyw przelewowy ze zbiorindjka 3 ido zbioitnMoa 1C 5 niesie drobny, przemyty material w strumieniu wody do urzadzen do mechanicznego odwadniania, przewodem C.Zawiesina uzdatnionego, szczepionego, czystego wegla jetst nastepnie calkowicie odwadniana /„su- 10 szOna"/' bez uzycia energii cieplnej. Odwadnianie mozna przeprowadzac np. przy uzyciu wirówki, która jest urzadzeniem mechanicznym korzystnym do tego celu. „Suchy" produkt weglowy odzyska-, ny w tym punkcie procesu nie wymaga oieplne- 15 go odparowania wody dzieki hydrofobowej natu¬ rze powierzchni uzdatnianego wegla i fizycznemu usunieciu wody z pomiedzy powierzchni wegla w etapie mechEjniiiozinego suszenia. iSuchy, hydrofobowy, oczyszczony wegiel mozna 3° w tym punkcie z korzyscia stosowac jako wyso¬ koenergetyczne pialiwo o dbnizonej zarwairfoo-sci siar¬ ki /fcrodiukt IA Paliwo to moze byc stosowane w bezposrednimi spalaniu.Suchy, oczyszczony wegiel moze byc stosowany 25 równiez jako paliwo ciekle, tj. o takich wlasci¬ wosciach reodogicznyoh, ze formuje ciecz tiksc*- tropowa. Ciecza tiksotropcwa jest taka która w stanie spoczynku ma strukture 'zelu, lecz poddana dzialaniu sil scinajacych, np. przy mieszaniu lub 30 pompowaniu lub przy •ogrzewaniu powyzej ~ „punk¬ tu kropienia," traci lepkosc i staje sie plynna.Dla powyzszego celu, suchy, uzdatniony wegiel — produkt I z przenosnika, po mechainicznym u- sunieciu wody jest mie,szainy z olejem opalowym 35 ,inp. w stosunku wagowym 1:1(/, korzystnie pod¬ grzewany dla zmnlejsizenda lepkosci, gdy stosowa¬ ny olej opalowy ma wysoka lepkosc, w zbiorni¬ kach mieszanki wstepnej, dla ponownego uzyska¬ nia poddajacej sie pompowaniu, plynnej miesza¬ no niny. ( Jezeli to jest pozadane, mieszanine olej opalo- wy-wegiel w zbiornikach miesizankl wstepnej mo¬ zna poddac dodatkowej operacji polimeryzacji szczepiendowej, podobnej do generalnej procedury « reakcyjnej wyzej opisanej pierwszej - polimeryzacji szczepdeniowej. W tym przypadku stosuje sie kwa¬ sy RCOOH, np. kwasy tluszczowej oleju talowe¬ go, kwas olejowy itp. Alternatywnie, stosowane kwaisy RCOOH moga byc nasycone lub niema- 50 sycone, jezeli nie stosuje sie drugiego etapu re¬ aktywnego sraziepienlia; w którym to przypadkiu z idodaiwanyimGi nasyconymi (bufo (nienasyconymi kwa¬ sami nie musi byc dodawany nadtlenek i jako inicjator jon metalur Odpowiednimi kwasami sa 55 kwasy natftenowe.Nie plynna mieszanine powierzchniowo szczepio¬ nego polimerem, wegla, oleju opalowego i kwasu RCOOH /w postaci dodatkowo szczepionej' lub nie szczepionej/ zobojetnia sie rozpuszczalnym w wo- 60 dizie metalem alkalicznym, a flufidyzowaina mie¬ szanine olej opalowy-wegiel przepompowuje przez umieszczony w przewodzie mieszalnik. Do stru¬ mienia wprowadza sie jony metalu alkalicznego, np. roztwór wodorotlenku wapnia, w takiej ilosci •5 by nastapila reakcja, co najmniej czesciowa, pod-15 142 354 16 wójmego rozkladu, z wytworzeniem soli metali ziem alkalicznych lub soli jednostki kwasowej uprzed¬ nio zobojetnionej metalem alkalicznym. W punk¬ cie tym moga byc wybrane równiez inne jony metalu, dla zmodyfikowania ,.punktu kropienia" koncowego produktu II, uplynnionej mieszaniny wegiel-olej /CO M/ Plynna mase wegiel-cilej poddaje sie nastepnie dalszej obróbce scinajacej, w urzadzeniu miela¬ cym z wysokim scinaniem, jak stosowane do roz¬ praszania pigmentów w olejach, z wytworzeniem farb.W taki siposób uzyskuje sie ciekla mieszanine czysty wegiel-olej opalowy, która nie ma tenden¬ cji do osadzania sie, nadaije sie do magazynowa¬ nia i moze byc stosowania, jako plynne wysoko¬ energetyczne zródlo do róznych zastosowan kon¬ cowych.Wynalazek jest ilustrowany ponizszymi przykla¬ dami.P r z y k l a d I. 2000 g wegla Illinois nr 6 o za¬ wartosci popiolu 5,3$*/% w kawalkach wielkosci okolo 6,4 mim, rozdrobniono do czastek. wielkosci okolo 0,1—79 jatci, w jednostce hydroPitruiszarka- -waiec mielacy, w cieklej zawlsisinie wodnej, w której okolo 5*/a stanowi olej opalowy, a okolo 65% woda. Staly wegiel stanowil okolo 30% su¬ my cieklej zawiesiny. N We wstepnym zaladowywaniu mlyna do powyz¬ szego wsadu dodano mieszaininy chemicznej poli¬ meryzacji szczepteniowej, skladajacej sie z 500 mig oleju .Mowego, 100 g olejiu opaftówegoi, 21.—1/2 g piroifoisforianu sodu i 1 g alzotanu miedzi. Przed rozladowaniem mlyna dodano li/2 g H202 w roz¬ tworze /30% H^02 w wodzie/ i zakonczono poli¬ meryzacje szczepieniiowa polimeru na powierzchni wegla. Wkrótce po tyim wodna zawiesine usunieto z mlyna, przeniesiono do zbioirnika 9sadowego, a przez zdjecie z - powierzchni fazy wodnej odzys¬ kano hydrofobowy, szczepiony wegiel, który uno¬ sil sie na powierzchni. Faza wodna zaw.ierala hy- drofilowy popiól, który odrzucono. We wszystkich etapach procesu stosowano wode 6 temperaturze 30 do 40°C.Po kilku plukaniach i zebraniach ze swiezej wody plucznej odzysikano zaglomerowainy, szcze¬ piony wegiel. Po przesaczeniu na saczku Buch¬ nera zawartosc wody wynosila okolo 15%. We- gjiiel iztóeioniy db czastek itej isaimej wielkosci pod¬ dany obróbcie; bez etapu szczepienia zlaahowtrje 20—50% wody. Plukanie moze byc efektywne w temperaturze tak niskiej, jak 20°C, lecz korzy¬ stnie jest stosowac wode o. temperaturze co naj¬ mniej 30°C. Korzystnie, woda zawiera fosforano¬ wy czynnik kondycjonujacy.Odzyskany, mechanicznie osuszony, ,oczyszczony, traktowany agregat wegla zmieszano z olejem i dodatkowymi 60 g oleju talowego. Po dokladnym zmieszaniu dodano wodorotlenku sodu, w ilosci równowaznej liczbie kwasowej mieszaniny, dla przereagowania z wolnymi grupami karboksylo- wymi oleju talowego. % , - - Po staniu w ciagu kilku miesiecy nie zaobser¬ wowano osadzania sie mieszaniny wegiel-paliwo ciekle.P r z y k l a d II. Wykonano serie prób podobnych do opisanej w przykladzie I stosujac zamiast ole¬ ju talowego /kwasowi/1 gramowo równowazna ilosc szeregu ' polimeryzowalnych monomerów, mianowi- 5 cie: /a/ monomer styrenu, /b/ metaikrylan mety Lu, /lc/ kwas metakrylowy, I6J kwas olejowy, /g/ ok- tiadian-li,7, lan glicydylu i /ji/ kwasy tluszczowe olejoi sojo-, wego. Przeprowadzono chemiczne szczepienie po¬ lo wierzchni sproszkowanego wegla, dla uczynienia , jego powierzchni hydrofobowa, postepujac podob¬ nie jak opisano w przykladzie I. W kazdym przy¬ padku po odwodnieniu agregatów wegla do sta¬ nu „suchego" dodawano 60 g oleju talowego /kwai- !5 sówiA - Kwasowosc zobojetniano wodorotlenkiem, ispoinzadziajac ipodobne zawlieisdny cieklego paMwa.Wszystkie wykazywaly wlasciwosci tiiksoltropowe zalezne od jonu metali wybranego do zastapienia jonu sodowego poczatkowo dodanego wodorotlen- 20 ku metalu alkalicznego, w ciagu kilku tygodni nie zaobserwowano osadzania, niezaleznie od uzy¬ tego polimeryzowalneigo monomeru.Przy)Klad III. Przyklad jest podobny dio przy¬ kladu I, z tym, ze w etapie polimeryzacji szcze- póeniowej zamiast H202 uzyto 2 g nadtlenku bu- tyrylu. Wcde potraktowano 2 g Triton X-100 i zawierala ona 25 g pirofosforianu sodu obecnego w poczatkowej wodzie zawiesiny. Zawarty w fa¬ zie wodnej popiól odsaczono po potraktowaniu 30 wapnem. Po pieciu oddzielnych plukaniach, w których wode traktowano tymi samymi czynni¬ kami kondycjonujacyrni, zawartosc popiolu zmniej¬ szono z okolo 4,28P/o do okolo l^/o. Olej talowy /Ikwaisy/ uzyty w polimeryzacji szczepienlowej ora(z 35 olej talowy dodamy po przeWorzeniiu zobojetnio- -no, wpierw wodorotlenkiem sodu, a nastepnie równowaizna iloscia rozpuszczalnego w wodzie wo¬ dorotlenku metalu'ziem alkalicznych /wodorotlen¬ ku wapnia;'. Do odzyskanego, mechanicznie osu- 40 szoinego., czystego produktu wegiel-olej dodano o- lej opalowy, w takiej ilosci, by uzyskac lepkosc odpowiadajaca reologii tiksoitropowego zelu. Ta¬ ka lepkosc jest wskazówka, ze przy staniu moz¬ na nie Oczekiwac osadzania. 45 P r z y k l a d IV. W poczatkowych pracach sa¬ dzono, ze korzystnie bedzie dodawac skladników chemicznego szczepienia zawierajacych nienasyco¬ ne monomeryczne kwasy ROOOH /olej talowy/, 50 jako inicjator katalizatora jon metalu, inicjujacy powstawanie wolnych rodników z nadtlenku oraz nadtlenkowy wolnoroidnikowy katalizator polime¬ ryzacji, przed rozdrobnieniem wegla do 0,1 //m, przy uzyciu technik drobnego mielenia. 55 Badanie wplywu momentu dodawania wykaza¬ lo, ze lepsze usuwanie popiolu i odzyskiwanie we¬ gla uzyskuje sie, gdy wpierw rozdrobni sie we¬ giel do czastek wielkosci Okolo 48 mikronów w zawiesinie w komdycjonow&nej wodzie. Nastejp- 60 nie dodaje sie metalu — inicjatora wolnorodniiko- wego katalizatora nadtlenkowego, oleju opalowe¬ go i iniSerozpuiszczialnegoi w wodzie, poliimieiryziowal- nego monomeru. Wolnorodnikowy katalizator do¬ daje sie dopiero po zakonczeniu etapów mielenia w i przed odzyskaniem go do etapów plukania, do17 którego to momentu odklada sie polimeryzacje szczepieniowa.Ponizsze dalej ilustruje 'wynalazek.Wegiel rozdrabnia, sie do 79 jaki w koindycjono¬ wanej (czteropórofosforan soidu) zawiesinie wodnej, 5 2000 g wegla wprowadza sie do mlyna. Doi zawar¬ tosci mlyna dodaje sie 0,5 g kwasów . oleju talo¬ wego), 1'00. g oleju opalowego' i 1 g imetalllicznegO' inicjatora (Cu w postaci aizotanu miedzi). Wsad utrzymuje sie w 3Ó°C. Bezposrednio przed prze- 10 rwaniem mielenia dodano 1,64 g H202. Pompa od¬ srodkowa O' wysokim scinaniu przepompowano za¬ wartosc mlyna do zbiornika odbierajacego wy- poslatzoiniego w saylbkoobdraitawe mieszadlo. Zawie- isiirne wegiel-wodai utrzymywano w stanie dyspergo- tt wanym w zbiorniku odbieraijacym w ciagu okolo 10 minut, po czym pod wysokim cisnieniem, przez drotanorozpylajaca dysze rozdrobniono zawiesine na subtelne kropelki. Kropelki atomizowane w powietrzu kierowano na i pod powierzchnie kon- 20 dycjonowanej wody plucznej w zbiorniku, gdzie oddzielono' popiól przez rozpuszczenie w» wodzie, . a obecnie napowietrzone czasitki wegla zwiekszyly objetosc r wyplynely oa powierzchnie, skad zostaly odzyskane i odsaczone pod zmniejszonymi cisnie- - 25 niem lub odwdrowane. Poczatkowa zawartosc po¬ piolu wynosila) 4,45io/oi, a w traktowanym, ezy- stym produkcie weglowym 1,501%. Stwierdzono, ze uzyskano 1905 g czystego wegla, co stanowi po¬ nad okolo 95% odzysku wegla. 30 Monomery uprzednio stosowane do chemicznego szczepienia i polimeryzacji zwykle wymagaja zwiekszonego cisnienia, poniewaz sa gazowe. Jed¬ nakze dla celów wynalazku, gdzie duze znaczenie ma ekonomika/ procesu, stosuje sie jedynie mono- 35 mery które sa ciekle w temperaturze pokojowej.Ponadto, niektóre z poprzednio stosowanych moi- nomerów choc dajace hydrofobowa powierzchnie na duzych obszarach sproszkowanego wegla, nie sa olejofilowe w stopniu wymaganym w wynallaz- 40 ku. Przykladami' monomerów, które moga byc sto¬ sowane w chemicznym szczepieniu i- polimeryza¬ cji dla celów wynalazku sa metaksylan 'metylu i etylu, akrylan metylu i etylu, akrylonitryl, octan winylu, styrenitp. 45 JV etapie chemicznego szczepienia mozna rów¬ niez stosowac nienasycony monomer który jest cie¬ kly] w 'temperatwinzie (pokojowej i ikbóay nie ma po¬ larnego rodnika karboksylowego. Przykladami ta¬ kich monomerów sa styren, benzyna krakowai, 50 dwucyklopentaidien, benzyina koksowa, benzyna po¬ limerowa, które wszystkie sa dostepne z róznych procesów rafineryjnych.Jednakze korzystnie jest stosowac nienasycony, nierozpuszczalny w wodzie monomeryczny kwas 55 organiczny o ogólnej budowie RCOOH, gdzie R oznacza nienasycony rodnik majacy co najmniej okolo 8 atomów weglai w czesci weglowodorowej.Atrakcyjny ekonomicznie i niezwykle efektywny jest olej talowy, dobrze znany uboczny produkt eo wytwarzania papieru, dostepny jako produkt o ^ róznej czystosci.. .Jeden z gatunków zawiera po nad 95% kwasu olejowego, a reszte stanowia kwa¬ sy zywiczne. Uzyteczne sa wszyistkie nienasycone kwasy tluszczowe uzyskiwane z olejów z nasion «5 354 18 roslin. Przykladowo, uzyteczne sa kwasy tluszczo¬ we z oleju sojowego. Równiez uzyteczne, choc sto¬ sunkowo drogie, sa kwasy tluszczowe z odwodnio¬ nego oleju racznikowego.Po zakonczeniu etapu chemicznego szczepienia i zwykle po plukaniu woda, jak wyzej opisano, Ikorzyisltne jest dodatkowe taktowanie za pomoca RCOOH. Stosowac mozna kazda z wyzej podanych klais nienasyconych, cBugolancuchowych kwasów organicznych. W dodatkowym uzyciu RCOOH, gdzie -nie przeprowadza sie drugiej polimeryzacji szczepieniowej, uzyteczna klase organicznych kwa¬ sów RCOOH stanowia równiez kwasy z nasyco¬ nym rodnikiem R. Klasa ta obejmuje zarówno, wy¬ soce raCnowane kwasy natftenowe, jak równiez unikalne zródla kwasów naftenowych, jak wene¬ zuelska repa naftowa i pewne paliwa bunkrowe, znane z zawartosci licznych frakcji kwasów nai- ftenowych. Uzyteczne sa równiez kwasy zywicz¬ ne.Kkaisy naftenowe choc nasycone równiez moga byc reaktywne, z powodu zjawisk -rezonansu i byc zasadniczo równowazne w reaktywnosci nienasy¬ conym kwasem RCOOH, uzyte w etapie szczepie- niai. Choc poczatkowe próby wykazaly pewna re¬ aktywnosc, pomiimo tego, ze kwasy naftenowe sa nasycone, jednakze dotychczas kwasy naftenowe nie znalazly uznania jako uzyteczne kwasy nie¬ nasycone dla etapu chemicznego szczepienia.Jako inicjaltory katalizatora — sole reaktywnych metali mozna do celów wynalazku stosowac po¬ dane w opisach patentowych St. Zjedn. Ameryki nr 4 033 852 i 3 37&168, mianowicie azotan srebra, nadchloran srebra, octan srebra i jony metali szlachetnych, j,ak platyna i zloto. Równiez nikiel i miedz zostaly wymienione jako uzyteczne w ini¬ cjowaniu powstawania wolnych rodników z kata¬ lizatora nadtlenJkowego. Te inicjatorowe jony me¬ tali sa uzyteczne w postaci rozpuszczalnych w wo¬ dzie soli.' W sposobie wedlug wynalazku stosuje sie jony miedzi. Jednakze przypuszczal sie, ze do celów wy¬ nalazku uzyteczne sa liczne inne znane katali¬ tycznie aktywne metale, przykladowo, lecz nie ograniczajaco, Fe, Zn, As, Sb, Sn lub Cd. Ter¬ min „jon metalu — inicjator katalizatora" obej¬ muje wlszylstttde sole katalitycznie akftywnych me- ' .tali stosowanych do polimeryzujaco aktywnych punktów jonów metalu na powierzchni sproszko¬ wanego' wegla* Korzystnie stosuje siie wode procesowa o tem¬ peraturze 30 do 40°C. Gdy temperatura przekra^ cza ten ogólnie optymalny zakres, to nie tylko usuniecie popiolu staje sie mniej kompletne lecz równiez^ zmniejsza sie < odzysk wegla w procesie.Plukialniie mozna przeprowadzac w nizszej tempe¬ raturze, leicz przy okolo 30°C obserwowano ogól¬ nie lepsze wyniki. Uzyskiwano odzysk wegla wiel¬ kosci okolo 95%, przy zawa(rtosci wody zmniejszo¬ nej przez saczenie pod zmniejszonym cisnieniem^ do okolo 12 wagowych.- Stwierdzono równiez, ze uzyteczne jest kondycjonowanie, wody._ Ekstrakcja w aparacie Soxhleta chemicznie szczepionego wegla wykazuje usunieaie bardzo malej ilosci oleju (poza dodatkiem w procesie ole-19 142 354 20 j.u opalowego). Liczba- kwasowa produktu weglo¬ wego I jest zasadniczo równowazna kfwasoiwi RCOOH uzytemu zarówno w eltapie lub etapach szczepienia jak i nastepnych dodaniach RCOOH, nasyconego lub nienasyconego w rodniku R.We wczesnych pracach etap chemicznego szcze¬ pienia aktywowano uzyciem organicznych nadtlen¬ ków zwykle stosowanych w reakcjach polimery¬ zacji wolnorodnikcwej. Jednakze stwierdzono, ze uzytecznym jego - substytutem jest nadtlenek- wo¬ doru, który polepsza ekonomike procesu i wy¬ dajnosc odzyslku wegllai.W eta(p:e dodawania moinomeru polimeryzacji szczapiieniowej lepszy uzysk wegla daje zastoso^ warnie oleju opalowego, w ilosci rzedu 5%, w nos¬ niku katalizatora. Ilosc nieico wieksza lub mniej¬ sza od podanych 510/© nie jest operacyjnie krytycz¬ na.Kondycjonowanie wody bedzie sie zmieniac ze zródlem wody, jak dobrze wiadomo. W pewnych przypadkaich korzystna moze byc obróbka wody zeolitem. Mozna stosowac inne srodki kondycjo- nujace woide, uzyskujac wynikli lepsze i przekra¬ czajace te, które uzyskuje sie stosujac^znane do¬ datki fosforanowe, np. pirotfosfaran czterosodowy.W jpewnych przypadkach korzystne byc moga ma^ le dodatki organicznych srodków powierzchniowo czynnych, typu amonowego1, niejonowego i katio¬ nowego. Wzgledy ekonomiczne musza byc wywa¬ zone wobec korzysci w usuwaniu popiolu i odzy¬ sku wegla, co zadezy od rodzaju traktowanego we¬ gla i zródla wody procesowej.Poniewaz woda procesowa moze byc odzyski¬ wana- i zawracana do obiegu ze zbiorników osa¬ dowych popiolu, mozliwe jest znaczne zmniejsze¬ nie poczatkowych kosztów wody".Odzysk wegla moze byc znacznie zwiekszony przez dwustopniowe doidajwanie dodatków chemicz¬ nego szczepienia.. Innymi slowy, na drobnych czast¬ kach wegla mozna przeprowadzac dwa dodania, kompletne i oddzielne, mieszaniny reagentów po¬ limeryzacji szczepiemiowej i przeprowadzac dwie reakcje. W niektórych próbach uzyskano zimniejt lzenie zawartosci popiolu rzedu 66% (1,51% szczat¬ kowego popiolu w produktach weglowych).Calkowita ilosc dódaitików chemicznego szczepie¬ nia (dla. pierwotnego szczepienia i dodatkowych zabiegów) jak przedstawiona w przykladach jest wystarczajaca i daje znakomite wyniki. Jednakze mozliwe sa modyfikacje zarówno w stosunku uzy¬ tych reagentów wzajemnie jak iw stosunku ich do przetwarzanego, wegla. Mozna je zmieniac ope¬ racyjnie w szerokitm zakresie, w zaleznosci od ta¬ kich czynników jak ekonomika, uzyte materialy, ich dostepnosc i utrwalona praktyka przemyslowa.W zawiesinie wegla poczatkowo sporzadzonej do rozdrabniania wegla procentowy udzial wegla i wody jest zmienny, w zaleznosci, od zastosowa¬ nych metod proszkowania i zródel wegla i wody.Stosunek ten jest latwy do oznaczenia dla dane¬ go zestawu warunków przez faichowca w dziedzi¬ nie mielenia wegla'.Znaleziono nieoczekiwana korzysc w stosunkom wo malej zawartosci wody w odzyskiwanym flo- kulajcie traktowanego olejem i szczepionego wegla i stosunkowo latwym usuwaniu wody czysto me¬ chanicznymi sposobami, np. przez wirowanie, sa¬ czenie pod cisnieniem itp., które moga byc sto¬ sowane w procesie ciaglym. Do usuwania wody i suszenia nie jest potrzebna energia cieplna. Za¬ lety opisanego sposobu najlepiej odzwierciedlaja stosunkowo niskie wydaitki kapitalowe (oceniane na 2,13 kosztów zakladów uzdatniania wegla we¬ dlug dotychczasowego stanu techniki).Olej opalowy stosowany do wytwarzania flui- dyzowanego wegla moze byc olejem opalowym róznego rodzaju. Moze to byc nawet olej opalo¬ wy nr 6, którego sklad zmienia: sie w szerokim zakresie.W operacjach urabiania wegla przy jego mie¬ leniu do wielkosci 28 mesh okolo 40% poczatko¬ wego wegla stanowi material o mniejszym ziar¬ nie, który obecnie jest niesprzeidazny i nie nadaje sie do uzycia. Ten wegiel o drobniejszym ziarnie moze byc stosowany do wytwarzania, sposobem wedlug wynatlazku, stosunkowo taniego i wydaj¬ nego paliwa. W przypadku produktów I i II nie bedzie wystepowac zamarzanie wegla w. tempera¬ turze pcnilzej punktu zamarzania, poniewaz przy magazynowaniu nie wchlania on wody. Ponadto, produkt I jest w transporcie w stanie „suchym".We fluidyzowanej, tiksotrbpowej postaci (produkt II) wedlug wynalazku produkt moze byc transpor¬ towany, bez zamarzania, przez 'pompowanie.W technikach wedlug dotychczasowego stanu straty wegla w plukaniu byly rzedu 101%. Sposób wedlug wynalazku znacznie, ogranicza straty su¬ rowca.W stosowaniu olejów paliwowych do wytwarza¬ nia cieklego produktu II korzystnie jest podgrze¬ wac skladniki w mieszalniku wstepnym. Uzytecz¬ nym zakresem, temperatury jest 66—87°C.Straty wody,w procesie sa bardzo male, a wo¬ da tracona w produktach koncowych jest uzupel¬ niana woda zawarta w paritiach przetwarzanego wegla lub dostarczana ze zródla. Produkt II zwy¬ kle zawiera nie wiecej niz okolo 6% wody, a su¬ chy, czysty produkt weglowy I zwykle nie wiecej niz okolo 121%.Poniewaz woda jest zawracana do obiegu, jedy¬ nymi produktem odpadowym procesu jest odwiro¬ wywany popiól. Do suszenia nie stosuje sie ener¬ gii cieplnej, tak wiec proces nie stwarza' proble¬ mów srodowiskowych. ' v '.Z ais trze zeni a patentowe 1. Sposób uzdatmiainia wegla, znamienny tym, ze dla odzyskania produktu weglowo-olejowego o~ ni¬ skiej zawartosci wody dzieki usuwaniu wody ra¬ czej za pomoca srodków mechanicznych niz za pomoca energii cieplnej, wegiel o -grubych czast¬ kach przeprowadza sie za pomoca wody w za¬ wiesine wodna, nastepnie powyzsza zawiesine wod¬ na poddaje sie mieleniu, przy czym zmniejsza sie wielkosc czastek wegla, po czyim do zmielonej za¬ wiesiny wprowadza sie nierozpuszczalny w wo¬ dzie nienasycony monomer zdolny do polimeryza- cjiL szczepiendowej, nierozpusizozakie w wodzie cie- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 C5 90142 354 21 22 kle paliwo organiczne oraz jon metalu stanowiacy inicjator wolnoroidnikowego katalizatora polimery¬ zacji, nastepnie poddaje sie powierzchnie powyz- szyoh czastek wegla reakcji chemicznego szczepie¬ nia przez poddanie powyzszej zmielonej zawiesi¬ ny dzialaniu katalizatora' nadtlenkowego, który polimeryzuje wymieniony nienasycony monomer na powierzchniach zmielonych czastek wegla, przez co powierzchnie te sita1ja sie jednoczesnie hydrofobowe i olejoifilowe, zas powierzchniowo traktowany wegiel zostaje scisle zwiazany z hy¬ drofobowym cieklym paliwem, tworzac zwarta mase, która to zwarta1 masa oddziela sie i unosi na powierzchni fazy wodnej wymienionej zawie¬ siny, a hydrofilowy popiól uwolniony z wegla pod¬ czas obróbki latwiej zwilza sie woida i przechodzi do ciaglej fazy wodnej;- nastepnie poddaje sie zwarta faze weglowo-olej owa co najmniej jedne¬ mu powtórnie dyspergujacemu plukaniu' woda, które oddziela dodatkowy popiól, uwalniajacy sie przy tym. z masy weglowo-olejowej do wody plucz- nej i naistepnie odzyskuje sie produkt weglowo- -olejowy o znacznie zmniejszonej v ilosci wody przez poddanie masy weglowo-olejowej, po od¬ dzieleniu od wymienionego popiolu, obróbce me¬ chanicznej dla lulsiuiniectia wody z imaisy wejglowioi- -olejowej. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze oddzielona hydrofobowa faze weglowo-ólejowa wprowadza sie do *burzliwej strefy wzajemnego mieszania, w której faza weglowo-olejowa/ i faza wody plucznej podlegaja wzajemnemu zmieszaniu i wyrzucaniu w postaci, dokladnie wymieszanych kropelek fazy weglowo-olejowej i fazy wody plucz¬ nej, poprzez i do kontaktowego zderzenia z po¬ wierzchnia i masy wody przemywajacej, przy czyni pozostale czastki popiolu, zawarte w fazie weglowo-olejowej zostaja zdyspergowane w wo¬ dzie, a wzglednie wolna od popiolu hydrofobowa masa weglowo-olejowa unosi sie na powierzchni i zostaje oddzielona od fazy wodnej, przy czym .ewenituailnia ipozostala woda zotstarje (usunieta z tak potraktowanej masy weglowo-olejowej za pomoca obróbki irnechlaniciziniei, przy czyim uzylskiuje sie' m- zdatniony „suchy" produkt weglowo-olejowy. 3. Sposób wedlug zasitrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze wode usuwa sie mechanicznie z przemy¬ tej fazy weglowo-olejowej przez wirowanie albo saczenie. 4. Sposób wedlug zastrz^- 1 albo 2, znamienny tym, ze hydrofobowa „sucha" mieszanine weglo- wo-olejowa, ,po mechanicznym usunieciu- z niej wody i usunieciu popiolu miesza sie z dodatkowy¬ mi ilosciami cieklego weglowodoru i paliwa oraz z dodatkowa iloscia nierozpuszczalnych w wodzie 5 kwasów o 'wzorze R/C=Q/-OH, w których R oznacza nienasycony rodnik weglowodorowy zawie¬ rajacy ponad 8 atomów wegla, jonem metalu sta¬ nowiacym inicjator polimeryzacji szczepieniowej oraz katalizatorem nadtlenkowyim, po czym naste¬ puje druga polimeryzacja szczepieriiowai, przy czym grupy jonów kwasowych obecne na powierzchni zmodyfikowanej mieszaniny weglowo-olejowej zo- staja przeksztalcone w jony metalu i odzyskuje sie nadajacy sie do pompowania ciekly produkt weglowo-olejowy o tiksotropowych wlasciwosciach reologicznych. -5. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze odzyskamy hydrofobowy „suchy" produkt weglowo-olejowy, z którego mechanicznie usunie¬ to wode i usunieto popiól miesza sie z dodatko¬ wymi ilosciami „-cieklego paliwa weglowodorowe¬ go i dodatkowymi ilosciami nierozpuszczalnych w wodzie kwasów o wzorze R!/C=Q/-OH, w których R oznacza niekoniecznie nienasycony rodnik we¬ glowodorowy, zawierajacy ponad 8 atomów wegla, przy czym grupy jonów kwasowe obecne na po^ wierzchni zmodyfikowanej mieszaniny weglowo¬ -olejowej zostaja przeksztalcone w jony metalu, i odzyskuje sie nadajacy sie do pompowania pro¬ dukt weglowo-olejowy o wlasciwosciach nie osa¬ dzania sie. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zródlo jonów (metalu wpirowadzai sie do oddzielnej mieszaniny weglowo-olejowej, przy czynf zródlo to stanowi roztwór wodorotlenku sodu. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze faze wodna poddaje sie przygotowaniu wstepne¬ mu za pomoca traktowania wody przed uzyciem, korzystnie pirofosforanem sodu. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako nienasycony, nierozpuszczalny w wodzie mo¬ nomer zdolny do polimeryzacji stosuje sie nieroz¬ puszczalny w wodzie kwas organiczny o wzorze ogólnym R,1C= OMDH, w którym R oznacza nie¬ nasycony rodnik weglowodorowy o co najmniej 8 atomów wegla. 9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wegiel rozdrabnia sie do otrzymania proszku od 0,1 do 79 jarn lub drobniejszego przed zakoneze- niem etapu polimeryzacji szczepieniowej za po¬ moca ttfatotowaniia katalizatorem nadtlenkowym. 15 20 25 50 35 40 45142 354 Fig. IA Su rowy wegiel rozdrob¬ niony do wielkosci 1" Zwykta obróbka _L £Z Kruszarka walcowa Y*giel 1K" Zawiesina wodna Mtyn pretowy lub kulkowy [Rozdrobnienie do 43-200 mesh pompa odsrodkowa I x Olej opatowy i wodna mieszanina odczyn¬ ników do szczepienia! chemi cznego+katali-| zator nad tlenkowy [Uzdatnianie wody Szczepi9nie chemiczne zakon¬ czone. Wegiel po obróbce unoszony! Woda [pEuczna Wyodrebnione ktaczki wegla do p&jkania Ptukanie II odzyskane k taczki l Woda ptuczna ptuczna (popiol+siarka do g\ I odzyskania wody) ptuczna ®r M do Fig. IB ®ti Popiol i ciarka do odzyskania wody z FIG. IA Przeplukane kluczki wegla / (Odwodnienie) / , Wirówka ©i 1 odprowadz "Suchy" wegiel wzbogacony po obróbce kwasy 0 RC-OH nadtlenek |Jcn metalu inicjator nie wody [Olej o pa to wy Wodorotlenek metalu alka- ! licznego [Zawiesina we,giet-olej Mieszanka wstepna losadnik Mtyn dyspersyjny do tarb typu pig¬ mentów T Ciekta_ zdolna do ptyniepa mieszanina czysty wegiel- olej; paliwo ciek Te [Wirówka | r woda zawracana do obiegu odprowadze¬ nie popiolu Mg. IB142 354 [Odzyskiwanie zwyktego wegla kopalnianego +wztcgacenie Wielkosc czastek 1/4" Obieg czystej uzdatnionej wody Czastki gruboziarniste _E Mtyn prietowyLub kulo¬ wy. Wodna zawiesina wegla. Odzysk mialu Klasyfikator czas¬ tek róznej wielkosci weglowego Dl Dysze o wyso- E r kim scinaniu 3_ Zawiesina 48-200 mesh.Kontrola ge.| stosci.Zbiornik wy¬ równawczy Mieszalnik w pj przewodzie 2(f 11 A Substraty reakcji polimeryzacji szczepionej ,woaa, olej, opatowy kwasy $ RC-OHJon miedzi,czyn^ ni ki utleniajace Mieszalnik Plukanie' i lurMjl iic . » wegla hy- N\ n rntnhnu/P- L-* drotobowe- Pbptót-woda K~ R IA IB2 (1A) k-19 Spekulowane czastki wegla hydrofobowe-i weglowego /W (2) Mieszalnik r+)w przewo-|-|i8 L |dzie | Odzysk miatu (3) ta <£ Zawiesina sfloku- Iowa nogo przepfu kinego wagla B1 Zawiesina czystego we^gla do FIG.2B z FIG,2A JA |B2fBl El jo Uzdatnienie wo- |dy+kontrola UOdzysk mia-' |tu weglowego Wirówka _—i JWoda |Suchyr- weaiel TJ Ogrzany olej opatowy |Oczyszcza l - ni ki . Odzysk wody| Iz popiolem _E Kwasy 0 RC-OH nadtlenek jon metalu inicjator ^Wzbogacony czysty Isychyn; —i ^wzDogacony 02 v^^\Transporter f-p suchy ^^ Produkt! Fbljwo uptynniony wegiel- olej.Zbiorniki mieszanki | wstepnej Klasyfikator- pageszczacz popiolu X [foztwor wodorotlenku metalu alkalicznego -| Wirówka Mieszalnik w przewo¬ dzie ii Usuwanie popiotu + odpadków J Mieszalnik o wysokim scina- Injj Nie osadzajaca sie cieWa ' tiksotropowa mieszanin.! wegiel-olej Produkt li Fig. 2B PL