SU1756332A1 - Водоугольна суспензи - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  угольного топлива , в частности водоугольной суспензии, дл  использовани  в гидротранспорте на дальние рассто ни  и сжигани  без обезвоживани . Цель изобретени  - повышение антикоррозионных свойств суспензии и их стабильности. Дл  этого используют следующий состав, мас.%: уголь грубодисперс- ной фракции 30-40; уголь мелкодисперсной фракции 18-30; стабилизирующа  добавка 0,00005-0,0003; комплексонат цинка 0,002- 0,005. вода -до 100. В этом случае достигаетс  увеличение врёМени устойчивости свойств суспензии (до 25 сут по реологическим показател м) и антикоррозионной активности . 1 з.п, ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к угольной гидросмеси с высокой массовой конентрацией твердого материала и может быть использовано на предпри ти х, где осуществл етс  гидротранспортирование угольных суспензий на значительные рассто ни  и сжигание их без предварительного обезвоживани  после гидротранспортировани .

Целью изобретени   вл етс  повышение антикоррозионных свойств суспензии и их стабильности при транспортировании высококонцентрированных водоугольньтх Суспензий по трубопроводам.

Целесообразно в качестве угл  грубо- дисперсной фракции использовать уголь Фракции 60-100 мкм, а в качестве угл  мелкодисперсной фракции - уголь фракции ме- нее 20-40 мкм.

Наличие двух фракций в гранулометрическом составе гидросмеси способствует более плотной упаковке твердой фазы и

обеспечивает максимальное количество твердой фазы в суспензии (60-70%),

В качестве стабилизирующей добавки используют иота-карагенин, обеспечивающий хорошую седиментацией ну ю устойчивость суспензии во времени,

Комплексонаты цинка получают в результате взаимодействи  комплексонов, на- пример этилендиаминтетрауксусной (ЭДТА), диэтилентриаминпентауксусной кислот, аминоуксусной кислоты и других с окисью цинка.

При взаимодействии с комплексо- нами образуютс  устойчивые хелатные циклы: ОДСВДОО

r-----,ln НгЩ2СООх

наооснгсх склока

Лен/ оош / шцсоо

..

(вз та аминоук- сусна  кислота)

(вз та этилендиаминтетраук- сусна  кислота)

ч ел о со ы

hO

причем в этом случае предварительна  нейтрализаци  кислоты проводитс  двум  мол ми щелочи «

,Ьш

№

о

ШС о Щ

-in

Ш

(вз та иминобисметилфосфоно- ва  кислота)

также предварительно провод т нейтрализацию кЙслоТы двум  мол ми щелочи СНДООКа

HaOOfflfeC

СЭДООИа

- ШгСНгМЙй OQCH/ X i / ЪгСОО

(вз та диэтил- триаминпента- уксусна  кислота )

эта кислота щелочи;

нетрализуетс  трем  мол ми О

dnftx-flUt

Р-0

QaoW-H- n 7n

Щ о

г QUa.

(вз та нитрил- триметилфосфо нова  кислота)

нейтрализуетс  четырьм  мол ми щелочи.

Водоугольную суспензию готов т еле- дующим образом.

Грубодмсперсную и мелкодисперсную фракции угл  тщательно перемешивают. К сухому продукту приливают приготовленный раствор Zn-комплексонэ и иота-карра- генина, всю смес ь перемешивают в течении 50-60 ми н на гомогенизаторе при скорости вращени  400 об/мин.

У приготовленной таким образом суспензии замер ют на приборе Реотест-2 реологические характеристики - зависимость напр жени  сдвига от скорости сдвига и седиментационную устойчивость во времени (отсутствие расслоени ). Затем замер ют антикоррозионное действие водо- угольной суспензии на материал трубопровода, дл  чего в приготовленную суспензию помещают образец, выполненный из материала, аналогичного материалу трубопровода. Суспензию мешалкой за- став л  гот двигатьс  в течении 5-6 ч. Замер ют массу образца. По разности массы образца до перемешивани  и через 5 ч рассчитывают скорость коррозии Металла за врем  опыта. Эксперименты повтор ют че- рез 2, 3 сут, пока не измен етс  скорость коррозии,вы вл   устойчивость антикоррозионных свойств суспензии .

Примеры на различные классы комплек- сонатов цинка приведены в таблице.

В столбце 5 таблицы 1 - комплексона- ты цинка, полученные в результате взаимодействи  Zn2+c аминоуксусной кислотой; 2 - комплексонаты цинка, полученные в результате взаимодействи  Zn2 с этилендма

0

5

0

5

0

5 0 5 0

5

минтетрауксусной кислотой; 3 - то же при взаимодействии Zn2+ с иминобисметилфос- фоновой кислотой; 4 - то же при взаимодействииZn2+с диэтилтриаминпентауксусной кислотой; 5 -то же при взаимодействии нитрилт- риметилфосфоновой кислотой.

Как следует из данных таблицы, в случае применени  комплексона цинка в количестве ниже 0,002% по массе сухого угл  не удаетс  получить малую скорость коррозии, она вдвое превышает (пример 11) скорость коррозии в суспензи х с предлагаемыми дозировками комплексоната цинка. Устойчивость антикоррозионных свойств не очень высока  (6 сут по сравнению с прототипом - 3 сут). Сравнива  примеры 7 и 12, видно, что содержание комлексоната цинка в суспензии более чем 0,005% От массы угл  не дает значительного повышени  антикоррозионной устойчивости (всего на 1 сут), поэтому дальнейшее увеличение содержани  комплексоната цинка в суспензии нецелесообразно .

Содержание в суспензии мелкофракционной части твердой фазы ниже 18% (пример 16) приводит к резкому уменьшению устойчивости реологических свойств суспензии во времени - с 23 сут (пример 15) до 9 сут (пример 16). Поэтому нижним пределом дл  мелкодисперсной фракции в п.1 формулы изобретени  установлен предел 18%.

Использованный в качестве стабилизирующей добавки иота-каррагенин вз т в количестве 0,00005-0,0003% по массе сухого угл . Концентраци  0,00005%  вл етс  нижней границей диапазона, при котором можно наблюдать указанный эффект (см. сравнительные данные примеров 10 и 4), Устойчивость реологических свойств суспензий во времени в примере 4 намного выше, чем в примере 10. При концентрации иота-каррагенина свыше 0,0003% трудно ожидать увеличение эффекта (см. примеры 13 и 14 таблицы).

Наличие двух фракций в гранулометрическом составе суспензии способствует получению улучшенной седиментационной устойчивости смеси и без добавок.

Сравнива  примеры 1 и 14, можно отметить , что напр жение сдвига при скорости Сдвига 8,1 в случае использовани  известного состава больше, чем в случае исполь- зовани  предлагаемого, а значит, и транспортирование суспензии осуществл етс  с большими затратами энергии. Кроме того, в примерах 2-16, при сравнении с известным составом, врем  устойчивости антикоррозионных свойств в суспензии выше.

Claims (2)

1. Водоугольна  суспензи , содержаща  уголь грубодисперсной фракции, уголь мелкодисперсной фракции, стабилизирующую добавку и воду, отличающа с  тем, что, с целью повышени  антикоррозионных свойств суспензии и их стабильности , она дополнительно содержит комплексонат цинка при следующем соотношении компонентов, мае %:

0

Уголь грубодисперсной

фракции

Уголь мелкодисперсной

фракции

Стабилизирующа 

добавка

Комплексонат

цинка

Вода

30,0-40,0

18,0-30.0

0,00005-0,0003

0,002-0,005 До 100

2. Суспензи  по п.1, о т л и ч а ю щ а   - с   тем, что в качестве угл  грубодисперсной фракции она содержит уголь фракции 60-100 мкм, а в качестве угл  мелкодисперсной фрак- 5 ции - уголь фракции менее 20-40 мкм.