JPS6071693A - Production of coal-water mixture - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To produce a coal-water mixture having low viscosity, from various kinds of coal, with only a small amount of surface active agent, by adding an organic surface active agent in combination with an inorganic surface active agent. CONSTITUTION:A coal-water mixture havng a coal concentration of 55-80 (wt%) (preferably 65-75%) is produced by adding (A) one or more organic surface active agents (preferably sodium naphthalenesulfonate, etc.) and (B) one or more inorganic surface active agents (preferably sodium hexametaphosphate, etc.). The sum of the components A and B is 0.01-3% (preferably 0.1-1%) based on the weight of the coal.

Description

【発明の詳細な説明】 量の界面活性剤で低粘度の石炭−水スラリを製造する方
法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a low viscosity coal-water slurry with a small amount of surfactant.

固体燃料である石炭の桶送や貯蔵を容易にするため、こ
れを流体化して流体燃料として取扱うことが考えられて
いる。このうち、石炭を水で流体化するＣ　ＷＭ（Ｃｏ
ａｌ　ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｍｉｘｔｕｒｅ）はその価
格及び油などを使用しないことから最近注目を集めてい
る。In order to facilitate transportation and storage of coal, which is a solid fuel, it is being considered to liquefy it and use it as a fluid fuel. Among these, CWM (Co
Al and Water Mixture) has recently been attracting attention because of its price and because it does not use oil.

このＣＷＭを製造する際には界面活性剤を使用するが、
一般にアニオン系の有機界面活性剤が用いられている。Surfactants are used when manufacturing this CWM, but
Generally, anionic organic surfactants are used.

この界面活性剤は石炭粒子の表面に吸着して粒子の分散
を良くする働きを持っているが、界面活性剤の石炭粒子
表面への吸着のしやすさは界面活性剤の構造と石炭粒子
表面の構造等によって決定される。石炭は炭分と灰分と
で構成され、炭分もいくつかの組織に分類される。この
だめ石炭中の炭分の組成や、灰分の組成及びｔ′Ｉｉに
よってはアニオン系の有機界面活性剤のみでは石炭粒子
の分散が十分でなく、低粘度のスラリを得られない場合
がある。たとえば、有機界面活性剤は灰分よりも炭分に
優先的に吸着するだめ、灰分の多い石炭のＣＷＭ製造に
有機界面活性剤のみを使用すると低粘度のスラリか得ら
れず、またその必要添加量も多くなるという問題がある
。This surfactant has the function of adsorbing to the surface of coal particles and improving the dispersion of the particles, but the ease with which the surfactant adsorbs to the surface of coal particles depends on the structure of the surfactant and the surface of the coal particles. It is determined by the structure etc. Coal is composed of charcoal and ash, and the charcoal is also classified into several types. Depending on the carbon composition, ash composition, and t'Ii in this waste coal, the anionic organic surfactant alone may not be sufficient to disperse the coal particles, and a low-viscosity slurry may not be obtained. For example, organic surfactants are preferentially adsorbed to coal content rather than ash content, so if only organic surfactants are used in CWM production of coal with a high ash content, a slurry with low viscosity cannot be obtained, and the required amount The problem is that there will be more.

本発１男の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、
多種類の石炭に対し少量の界面活性剤で′低′粘度のｃ
ｗｙｒｔｍ造する方法を提供することにある。The purpose of this invention is to eliminate the drawbacks of the conventional technology mentioned above.
Low viscosity C for many types of coal with a small amount of surfactant
The object of the present invention is to provide a method for building a wyrtm.

本発明は、石炭−水スラリの製造において、有機界面活
性剤と無機界面活性剤をそれぞれ１種類以上添加するこ
とを特徴とする。The present invention is characterized in that one or more types of organic surfactants and at least one inorganic surfactant are added in the production of coal-water slurry.

本発明においては、４１機界面活性剤が有機スルホン酸
塩（特に好ましくはナトリウム塩）であり、無機界面活
性剤が無機リン酸塩（特に好ましくはナトリウム塩）で
あることが好ましい。In the present invention, it is preferable that the organic surfactant is an organic sulfonate (especially preferably a sodium salt), and the inorganic surfactant is an inorganic phosphate (especially preferably a sodium salt).

本発明の対象となる石炭−水スラリ中の石炭濃度は、炭
種により差があるがおよそ５５〜８０％（重量基準、以
下同じ）、好ましくは６５〜７５チである。石炭ａ＆　
ｌｆｆ１が低すぎると燃焼時のエネルギーロスが増え、
また貯蔵時の安定性が悪くなる。The coal concentration in the coal-water slurry that is the object of the present invention varies depending on the type of coal, but is approximately 55 to 80% (by weight, the same hereinafter), preferably 65 to 75%. Coal a&
If lff1 is too low, energy loss during combustion will increase,
Moreover, the stability during storage becomes worse.

逆に石炭濃度が高すぎるとスラリの粘度が高くなり、パ
イプ輸送での圧力損失が大きくなる。また界面活性剤の
量としては、有機および無機界面活性剤を合せて石炭重
量当りの０．０１〜３％（好ましくは０．１〜１％）で
ある。０．０１未満では効果がほとんどなく、徒だ３襲
を超えるとそれ以上添加しても効果が変らない。On the other hand, if the coal concentration is too high, the viscosity of the slurry will increase and the pressure loss during pipe transportation will increase. The amount of the surfactant is 0.01 to 3% (preferably 0.1 to 1%) based on the weight of the coal, including the organic and inorganic surfactants. If it is less than 0.01, there is almost no effect, and if it exceeds 3 attacks, the effect will not change even if you add more.

以下、本発明を図面によシ詳に出に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第１図は、本発明の実施に好）ＮなＣＷＭ製造装置のフ
ローシートの１例を示すものである。図において、約１
０罷以下の粒径に粗粉砕された石炭は石炭バンカ１から
フィーダ２によりミル３内に供給される。水、有機界面
活性剤および無機界面活性剤は供給管４または供給管５
ｆ：通してそれぞれミル入口または（および）ミル出口
から、１部まだは全部がミル３内に供給される。この場
合、有機界面活性剤と無機界面活性剤は混合して供給し
ても、別々の供給管を通してミル内に供給してもよい。FIG. 1 shows an example of a flow sheet of a CWM manufacturing apparatus suitable for carrying out the present invention. In the figure, approximately 1
Coal that has been coarsely pulverized to a grain size of 0 or less is fed from a coal bunker 1 into a mill 3 by a feeder 2. Water, organic surfactant and inorganic surfactant are supplied through supply pipe 4 or supply pipe 5.
f: from the mill inlet and/or mill outlet, respectively, into the mill 3 in part or in whole. In this case, the organic surfactant and the inorganic surfactant may be supplied as a mixture or may be supplied into the mill through separate supply pipes.

さらに、ミル入口から有機界面活性剤を、およびミル出
口から無機界面活性剤を供給してもよく、その逆も有効
である。また、界面活性剤をスラリタンク６内でさらに
添加する方法も有効である。このようにしてミル３内に
送られた石炭は所定の粒度になるまで湿式粉砕され、ミ
ル出口からスラリタンク６内に排出される。Additionally, organic surfactant may be fed from the mill inlet and inorganic surfactant from the mill outlet, and vice versa. Furthermore, a method of further adding a surfactant within the slurry tank 6 is also effective. The coal thus sent into the mill 3 is wet-pulverized until it has a predetermined particle size, and is discharged into the slurry tank 6 from the mill outlet.

第１図には１台のミルによる製造法のフローを示しだも
のであるが、本発明は２台以上のミルを用いた製造法に
対しても適用可能である。第３図は、２台のミルを用い
る製造法の１例を示したものであるが、石炭バンカ１お
よび２からは、粗粉砕された石炭がそれぞれミル３およ
び４に、フィーダ５および６を通じて供給される。水お
よび添加剤は供給管７および８を通じてミル３および４
に供給され、所定の粒度になるまで石炭を粉砕した後、
スラリタンク９および１ｏに排出される。Although FIG. 1 shows the flow of a manufacturing method using one mill, the present invention is also applicable to a manufacturing method using two or more mills. Figure 3 shows an example of a manufacturing method using two mills. Coarsely crushed coal is sent from coal bunkers 1 and 2 to mills 3 and 4 through feeders 5 and 6, respectively. Supplied. Water and additives are supplied to mills 3 and 4 through feed pipes 7 and 8.
After pulverizing the coal to a predetermined particle size,
It is discharged into slurry tanks 9 and 1o.

スラリタンク９および１０からポンプ１１および１２に
よりタンク１３に送られたスラリは、攪拌機１４により
十分に混合されて所定の石炭−水スラリとなる。なお、
ここでは、両方のミルとも湿式で粉砕しているが、１台
を湿式、他の１台を乾式で粉砕する方法についても本発
明法は有効である。本発明は、界面活性剤の粗合せを主
眼とするものでワシ、従ってミルの組合せ方法等によら
ず、あらゆる石炭−水スラリ製造法に関して適用可能で
ある。The slurry sent from the slurry tanks 9 and 10 to the tank 13 by the pumps 11 and 12 is sufficiently mixed by the agitator 14 to form a predetermined coal-water slurry. In addition,
Although both mills are wet-milled here, the method of the present invention is also effective in a method where one mill is wet-milled and the other one is dry-milled. The present invention focuses on the rough combination of surfactants, and therefore is applicable to all coal-water slurry production methods, regardless of the method of combining mills, etc.

以下、具体的実施例によって本発明を説明する。The present invention will be explained below using specific examples.

実施例Ｉ Ａ炭（Ｉ（ＧＩ−９０、灰分−３５％）を第１図に示し
た装置を用いて２００メツシユバス８０チまで湿式粉砕
して石炭−水スラリを製造した。ただし、石炭０度は６
０〜７２チまで変化させ、界面活性剤は有機界面活性剤
としてナフタレンスルホン酸ナトリウムの縮合物を、無
機界面活性剤としてヘキサメタリン酸ナトリウムをそれ
ぞれ石炭重量当９０．１％ずつミル入口から添加し、同
じものを同量出口からも添加した（添加量の合計０４チ
）。Example I A coal-water slurry was produced by wet-pulverizing A coal (I (GI-90, ash content -35%) to 200 mesh baths of 80 inches using the apparatus shown in FIG. is 6
A condensate of sodium naphthalene sulfonate was added as an organic surfactant, and sodium hexametaphosphate was added as an inorganic surfactant at a rate of 90.1% based on the weight of the coal from the mill entrance. The same amount of the same amount was also added from the outlet (total addition amount: 04 g).

第２図は、上述のように製造したスラリ（符号２２、本
発明の実施例）と、ナフタレンスルホン酸ナトリウムの
み０．４％添加して同一の条件で製造したスラリ（符号
２１、比較例）、およびヘキサメタリン酸す）　ＩＪウ
ムのみ０．４％添加して製造したスラリ（符号２０、比
較例）の粘度を比較したものでちる。界面活性剤の使用
量が同一でも、本発明法によるスラリの粘度が低いこと
が明らかである。Figure 2 shows the slurry produced as described above (number 22, Example of the present invention) and the slurry produced under the same conditions with only 0.4% sodium naphthalene sulfonate added (number 21, Comparative Example). , and hexametaphosphoric acid) The viscosity of the slurry (code 20, comparative example) produced by adding only 0.4% of IJium is compared. It is clear that even if the amount of surfactant used is the same, the viscosity of the slurry produced by the method of the present invention is lower.

実施例２ Ｂ炭（ＨＧＩ−３６、灰分１５チ）について実施例１と
同様にして石炭−水スラリを製造した。Example 2 A coal-water slurry was produced in the same manner as in Example 1 using coal B (HGI-36, ash content 15 cm).

ナフタレンスルホン酸ナトリウムおよびヘキサメタリン
酸ナトリウムをそれぞれ０．２係添加して製造したスラ
リの粘度は、石炭ｆ５ｊに６８襲で８００ｃｐであった
が、ナフタリンスルホン酸ナトリウムのみ０．６チ添加
して製造した場合は２８００ＣＳ）　％ヘキサメタリン
酸ナトリウムのみ０．６チ添加して製造した場合は３１
００ｃｐであった。添加量の合計は本発明法の方が少な
いが、スラリ粘度は逆に低くなっていることがわかる。The viscosity of the slurry produced by adding 0.2 parts each of sodium naphthalene sulfonate and sodium hexametaphosphate was 800 cp at 68 strokes to coal F5J, but it was produced by adding only 0.6 parts of sodium naphthalene sulfonate. 2800CS) If manufactured by adding only 0.6% sodium hexametaphosphate, 31%
It was 00cp. It can be seen that although the total amount added was smaller in the method of the present invention, the viscosity of the slurry was on the contrary lower.

実施例３ Ｃ炭（ＨＧＩ＝５２、灰分１０襲）について実施例１と
同様にして石炭−水スラリ金製造した。Example 3 A coal-water slurry was produced in the same manner as in Example 1 using C coal (HGI=52, ash content 10%).

ただし、Ｃ炭については無機界面活性剤としてトリポリ
ン酸ナトリウムを０．３％添加した。ナフタレンスルホ
ンＵ−ｆ”　）リウムおよびトリポリン酸ナトリウムを
それぞれ０．３％添加して製造したスラリの粘度は、石
炭０度７２饅で９０　ｏｃｐであった。However, for carbon C, 0.3% of sodium tripophosphate was added as an inorganic surfactant. The viscosity of the slurry prepared by adding 0.3% each of naphthalene sulfone U-f'')ium and sodium tripophosphate was 90 ocp at 0°C and 72°C.

これに対し、ナフタレンスルホン酸ナトリウムのみＯ１
６係添加して製造した場合は２９００ｃｐ、トリポリン
酸す）　ＩＪウムのみ０．６係添加した場合は３３００
ｃｐであった。In contrast, only sodium naphthalene sulfonate
2,900 cp when manufactured by adding 6 parts, and 3,300 cp when only 0.6 parts of IJium is added.
It was cp.

以上、本発明によれば、性状の異なる多くの石炭に対し
て、少量の界面活性剤により低粘度の石炭−水スラリを
製造することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to produce a low-viscosity coal-water slurry using a small amount of surfactant for many coals having different properties.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図および第３図は、それぞれ本発明を実施するだめ
の石炭−水スラリ製造装置のフローを示す図、第２図は
石炭濃度とスラリ粘度の関係を示す図である。 １・・・石炭バンカ、２・・・フィーダ、３・・・ミル
、４・・・供給管、５・・・供給管、６・・・スラリタ
ンン、７・・・供給管。 代理人　弁理士　川　北　武　長 第１図 第２図 λｈ　メξ　Ｊ農　／ｉ　（’ん）FIGS. 1 and 3 are diagrams showing the flow of a coal-water slurry manufacturing apparatus for carrying out the present invention, respectively, and FIG. 2 is a diagram showing the relationship between coal concentration and slurry viscosity. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Coal bunker, 2... Feeder, 3... Mill, 4... Supply pipe, 5... Supply pipe, 6... Slurry tann, 7... Supply pipe. Agent Patent Attorney Takenaga Kawakita Figure 1 Figure 2 λh Meξ J Agriculture /i ('n)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 （１）石炭−水スラリの製造において、有機界面活性剤
と無機界面活性剤をそれぞれ１種類以上添加することを
特徴とする石炭−水スラリ製造法。 （２、特許請求の範囲第１項において、有機界面活性剤
が有機スルホン酸塩であり、無機界面活性剤が無機リン
酸塩であることを特徴とする石炭−水スラリ製造法。 （３）特許請求の範囲第１項または第２項において、石
炭−水スラリ中の石炭０度が５５〜８０％であることを
特徴とする石炭−水スラリ製造法。[Scope of Claims] (1) A method for producing a coal-water slurry, characterized in that in producing the coal-water slurry, one or more types of each of an organic surfactant and an inorganic surfactant are added. (2. In claim 1, the method for producing a coal-water slurry is characterized in that the organic surfactant is an organic sulfonate and the inorganic surfactant is an inorganic phosphate. (3) A method for producing a coal-water slurry according to claim 1 or 2, characterized in that the coal-water slurry has a 0 degree coal content of 55 to 80%.