JPS6157833A - 石炭・水スラリの連続式粘度測定法 - Google Patents

石炭・水スラリの連続式粘度測定法

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JPS6157833A
JPS6157833A JP18008284A JP18008284A JPS6157833A JP S6157833 A JPS6157833 A JP S6157833A JP 18008284 A JP18008284 A JP 18008284A JP 18008284 A JP18008284 A JP 18008284A JP S6157833 A JPS6157833 A JP S6157833A
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JP
Japan
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slurry
viscosity
differential pressure
coal
flow
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Pending
Application number
JP18008284A
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English (en)
Inventor
Yoshinori Otani
義則 大谷
Kazunori Shoji
正路 一紀
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/02Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material
    • G01N11/04Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material through a restricted passage, e.g. tube, aperture

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  • Pathology (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石炭・水スラリの連続式粘度測定法に係り、特
に濃度変化等による粘度変化の大きい1口1濃度石炭・
水スラリの粘度を連続的に測定する方法に関するもので
ある。
(従来の技術) 近年のエネルギー事情を背景に石油代替燃料として石炭
が見直され、その利用拡大のために各独利用技術に関す
る研究開発が活発に推進されているが、石炭は固体であ
るため、そのハンドリングが厄介であるという欠点があ
る。これを克服する技術として期待されているものが石
炭の流体利用技術である。石炭と油の混合燃料であるC
OM (Coal−O4l−Mixtures)や石炭
と水の混合燃料であるCWM (Co a I −Wa
 t er−Mixtures)がその代表例としてあ
げられるが、COMは石炭転換率が50%であるのに対
し、100%のCWMが注目を集めている。
1刊期間安定で、かつ直接噴霧燃焼可能なCWMを製造
するための条件としては、(1)幅広い粒度分布の調製
により粒子の充虜密度を増加し、高凋度化を図る、(2
)界面活性剤等の添加により粒子表面に股を形成させる
と同時に粒子に帯電さ一1I、粒子同志を液中に均等に
分散させて低粘度化する、等が挙げられ°ζいる。この
ようにして製造されたCWMば、わ)体理論から期待し
うる極限にまで石炭濃度を高めているため、第11図に
示すようにごく僅かの石炭濃度の変化により粘度、すな
わら流動性が大きく変化する(第11図における測定条
件:温度28℃、せん断速度99sec−”)。従って
CWM製造プロセスにおいては、スラリの粘度の変動を
極力小さく抑えることが重要である。
CWMを連続的に製造する場合、湿式粉砕機を用いる方
法が一般的であるが、湿式粉砕機入口の石炭の水分変化
等に、1、り石H,H!訓度が+l’li < irる
11−1湿式粉砕機内部のスラリ粘度がL b+’ I
/、〆I!?・lil+ 1’lが悪化して必要な粒度
に1′5)砕できなくなる。)1−人一〆Ni1度が低
くなり過ぎると期待する1′1γ度がiiIら扛イ:、
<るる。
第10図に湿式粉砕機による代表的なCWM製造設備の
系統を示す。石炭Aはバンカ1から給炭機2を経て湿式
粉砕機3へ供給され、一方、添加剤タンク4からポンプ
6により添加剤Bが、また水タンク5からはポンプ7に
より水Cが回収タンク15に定量供給される。回収タン
ク15では粗粒分離機10で分離された粗粒スラリと撹
拌機16によって混合され、粗粒スラリ回収管14を経
て湿式粉砕機3に定量供給される。新式粉砕機3内で製
造したCWMはサンプタンク8からポンプ9によって粗
粒分離機10へ輸送され、スクリーン11の上に残った
CWMは回収タンク15へ、通過したCWMは排出口か
ら糸外へ製品CWM (D)として送り出される。
以上の方法でCWMは製造されるが、石炭への水分、精
度等が時々刻々と変化するため製品CWMr)のスラリ
濃度、粘度および粒度が変動し、高濃度で安定、良質な
CWMの確保が困難となるばかりでなく、粉砕機の閉塞
、停止トラブルに発展することがある。そのため従来、
サンプタンク8の出口に連続式粘度計を設置し、スラリ
の粘度を検知し、ミル入1’lの給水量(水タンクから
の給水量)を制御する方式をとっている。すなわち、ス
ラリ粘度が低い場合には水タンクからの給水量を低減し
、スラリ粘度が高い場合に、ミルへの給水量を増加して
いる。
しかしながら、CWMの流動特性は炭種、製造条件、添
加剤等によって異なる。すなわち、第9図は、3種のC
WM (A)、(B)および(C)について、共軸2重
円筒型回転粘度計(Haal(e社!iJ)を使用して
各CWMのせん断速度りとせん断応力τの関係を求めた
ものであ・るが、流動性に大幅な差があることが分かる
。ここでAはDとての勾配が常に一定なニュートン流体
、Bはせん動速度の増加によってτが低下する、いわゆ
る擬塑性流体、Cはダイラタント流体と呼ばれるノ)の
である。ここでみかけ精度/IばτとDからで表される
第8図はHa a k e社の共軸20i同筒型回転粘
度針を使用して第9図のように流動曲線を求め、各CW
M (A−C)についてせん断速度と粘度の関係を求め
たものである。ニュー1−ン流体(A)はせん断速度が
変化しても粘度は一定であるが、擬塑流体(B)はせん
断速度の増加に伴い、粘度が低下し、一方、ダイラタン
ト流体(C)は逆に上昇することが示される。すなわち
、擬塑性流体(B)はタンク等における静止状態では一
見粘度が高い状態を示すが、ボンピング等によるCWM
の移送状態では低粘度の挙動を示す。逆にダイラタント
流体(C)ではタンク内の静置状態では低粘度であるが
、ボンピング等の移送条件下では高粘度の挙動を示す。
このようにCWMはせん断速度によってCWMの粘度が
変化するため、CWMの流動特性を迅速に検出すること
は、良質でかつ均一なCWMを製造する上で最も重要で
あることがわかった。
従来法による連続式粘度計の構成を第7図に示ず。これ
は、いわゆる回転式オンライン粘度計(千野製作所、回
転連続粘度計)と称されるもので、同期モータ74、マ
グネット75、内筒76、ポテンションメータ81、変
換器80等で構成されている。原理はラボ用回転粘度肝
と同様で、CWM (1?、)が管83Aから流入し、
連続的に内筒76の周囲を通って管83Bから流出し、
一方、内筒76は同期モータ74の下部に設置したマグ
ネy I・75によって回転し、この回転時に発生ずる
l−ルクをポテンションメータ81で検出し、変換器8
0で信号処理し、指示計79で粘度として表示するよう
にしたものである。
ここで管83A−Bにおけるせん断速度りは次式で示さ
れる。
v D=□ ここでV:管内CWM流速(m/S) 、d :’l’
1径 (m) 第6図は、連続式回転粘度計(NamcLore社、振
動球型粘度計)で円筒部に流れるスラリの流速を変化し
、せん断速度りと粘度の関係式を算出した結果を示した
ものである。なお、使用した流体は、第6図に示した3
種類のスラリA、+1、Cである。各スラリとも、せん
断速度りの変化にもかかわらずスラリ粘度はほとんど変
化しない結果が得られ、第6図に実線で示したスラリA
、B、Cの粘度と大きく異なっている。
このように連続式回転速度計で得られた粘度はスラリの
正確な流動特性を代表していないことが明らかなった。
さらに第5図は、従来の振動型連続粘度計の構成を示す
図である。本粘度計は振動法21、コイル22)交流増
巾器23、可変パルス発振器29等で構成されている。
振動法21はスラリ配管内にフランジ等で取り付けられ
スラリEが連続的に流れる。振動法21にパルス電流を
与えて振動法を瞬間的に駆動させ、その減衰振動を検出
して粘度を求める方式である。
この場合、粘度計内りのせん断速度りを考えると配管径
をd (m)とし、その管内流速をV (m/s)とす
ると で示される。
管内流速Vを変化せしめてせん断速度りと粘度の関係を
求めた結果を第4図に示す。その結果、各流体とも低せ
ん断速度時に粘度が高く、各流体とも高せん断速度にな
るにつれて粘度は低下するが、途中で1つないし2つの
ピークをもつ特性がある。このように従来の連続式粘度
径は、せん断速度による粘度特性不明瞭で、正確な粘度
および流動特性を把握が困難である。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、高
濃度石炭・水スラリの粘度を連続的に高精度で測定する
方法を提供することにある。
(問題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意61[究の
結果、高濃度CWMスラリの管内圧)月■失(差圧)が
、広範囲のせん断速度域でスラリの粘度と対応すること
を見出し、本発明に到達した。
本発明は、上記圧力損失測定器としては、差圧計が好ま
しく用いられるが、他の同様な測定手段も使用可能であ
る。
第1図は、本発明による連続式粘度計の一実施例を示す
説明図である。本装置は差圧測定ライン41、そのライ
ンの上流側および下流側に設けられた差圧計(ダイヤフ
ラム式)42)差圧伝送器46、指示計48、流量計4
9等で構成される。
差圧測定ライン41にはポンプ51出口側にスラリの流
量を測定する流量計49が設置されている。
差圧測定ライン41は内面の滑らかな口径30〜150
Aのものが使用され、差圧計42は一定区間にフランジ
43等で取り付けられる。差圧計42は、スラリの流入
、固結を防ぐためにダイヤスラム式になっており、スラ
リの圧力はダイヤフラムで受番」、シリ′:Iンオイル
の封入されたキャピラリチューブ44で差圧伝送器46
まで送られる。
スラリEはポンプ51でサンプタンク52から吸引j7
、差圧測定ライン41に導入され、流量計(電磁式また
は超音波式)49および差圧計42で流量および差圧が
測定される。差圧伝送器46および流量発振器50から
の信号は、演算器47で処理され、スラリの粘度を演算
し、指示計48に表示する。また同時に管内のスラリ平
均流速および差圧も表示される。なお、差圧計は、圧力
を伝送する導管に直接スラリか接触しないものであれば
、キャピラリチューブ式以外のものでもよい。
第2図は、第1図の装置を用いて測定したAlB、Cス
ラリ (第8図)の管内の流速と圧力損失の関係を両対
数で示したものである。使用した配管口径は50Aでス
ラリ流速は0.07m/S〜2m/sの範囲である。各
スラリとも流速が高くなるにつれて圧力1n失△Pも増
加しているが、それぞれの勾配が大きく異なり、Aのニ
ュートン流体のスラリは勾配が約45°であるが、Bの
擬塑性流体では約15〜30°で若干下に凸の挙動を示
し、さらにCのダイラタントの特性をもつスラリでは勾
配が50°以上になっている。ここで配管内のせん断速
度りは で求めることができる。
また単位長さの圧力損失へP/L (mmH20/m)
は で示される。
(2)式よりスラリ粘度μは で表すことができる。
ここでd: 管径    (m) g: 重力加速度 (m/ S ) /l: 粘度    (kg/m−3>■2:  管長
さ    (m) Δp: 圧力1■失  (mmH20)V: 流速  
  (m/ s ) したがって(1)、(3)式および第2図の実測データ
から、せん断速度りと粘度μを算出すれば、第3図のよ
うになる。実線は第8図で示した3種類の流体の流動特
性を示しているが、本発明による連続式粘度計により求
めた流動特性とDf i!一致することが確認された。
したがって本発明Gこよる粘度計を使用することにより
、ミル出口のスラリを連続的に広範囲のせん断速度域で
測定でき、スラリの流動特性も把握できることが明らか
Gこなった。
(発明の効果) 本発明によれば、製品スラリの粘度を連続的に測定でき
、しかもスラリの流動特性を把握することが容易になる
ため、CWM製造設備の粘度管理が高精度に実施できる
ばかりでなく、配管輸送においても最適設81条件を得
ることが容易となる。
また従来の連続式粘度計に比べて低価格で製作できる利
点もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、差圧型粘度針を用いた本発明による連続式粘
度測定装置の構成図、第2図は、本発明の実施例におけ
る流速と圧力損失の関係を示す説明図、第3図は、本発
明の粘度計より測定した各スラリのせん断速度とスラリ
粘度の関係を示す説明図、第4図は、第5図の粘度計を
使用して求めたせん断速度とスラリ粘度の関係を示す説
明図、第5図は、従来法の連続式振動球型粘度計の構成
図、第6図は、第7図の粘度計によるせん断速度とスラ
リ粘度の関係を示す説明図、第7図は、従来法の連続式
回転粘度針の構成図、第8図は、せん断速度とスラリ粘
度の関係を示す説明図、第9図は、スラリの流動特性の
説明図、第10図は、湿式粉砕機によるCWM製造設備
の系統図、第11図は、石炭濃度とスラリ粘度の関係を
示す説明図である。 41・・・差圧測定ライン、42・・・差圧針、43・
・・フランジ、44・・・キャピラリチューブ、46・
・・差圧伝送器、47・・・演算器、48・・・指示計
、49・・・流は計、50・・・流量発振器、51・・
・ポンプ、52・・・サンプタンク。 代理人 弁理士 川 北 武 長 第1図 41−一一ン貝弄キ?さ; 第3図 せん[Fr速度D(S−’) 第5図 第6図 第4図 せん断速度D(S−’) せん断速度口(S−’) 第7図 第8図 第9図 せん断遼、買D(S−”) 第10図 1 B 】3工丁シξ−二、J へ 、     、o  45 くヲ16L12 ・ □D 67

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)配管の一定区間に圧力損失測定器および流量計を
    設置し、配管内にスラリを流通することにより、圧力損
    失測定器で検出した圧力損失および流量計で検出した流
    量(管内流速)からスラリの粘度を連続的に測定するこ
    とを特徴とする石炭・水スラリの連続式粘度測定法。
  2. (2)特許請求の範囲第1項において圧力損失測定器に
    差圧計を使用する石炭・水スラリの連続式粘度測定法。
  3. (3)特許請求の範囲第2項において、スラリの粘度は
    下式に従って算出されることを特徴とする石炭・水スラ
    リの連続式粘度測定法。 μ=(Δp)/L・(d^2g)/(32v)d:管径
    (m) g:重力加速度(m/s) μ:粘度(kg/m・s) L:管長さ(m) Δp:圧力損失(mmH_2O) v:流速(m/s)
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0378245U (ja) * 1989-11-30 1991-08-07
JPH04147034A (ja) * 1990-10-09 1992-05-20 Toda Constr Co Ltd シールド掘進機における泥水の粘性測定装置
JPH04209294A (ja) * 1990-11-30 1992-07-30 Toda Constr Co Ltd シールド掘進機における泥水の粘性制御装置
JP2008309743A (ja) * 2007-06-18 2008-12-25 Asahi Sunac Corp 粘度測定装置、粘度測定方法
WO2009034236A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Kemira Oyj Apparatus and method for monitoring deposition in systems containing process liquids
JP2011512538A (ja) * 2008-02-21 2011-04-21 ジルソン エス.アー.エス. 粘度を測定するためのピペットシステム及び方法
CN102374961A (zh) * 2010-08-06 2012-03-14 克朗斯股份公司 粘度确定方法及装置
EP3633345A1 (de) * 2018-10-05 2020-04-08 Atlas Copco IAS GmbH Vorrichtung und verfahren zur messung der viskosität eines viskosen materials
CN111175189A (zh) * 2020-02-25 2020-05-19 中国石油大学(华东) 一种双组分速凝浆液流变参数测试装置及测试方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0378245U (ja) * 1989-11-30 1991-08-07
JPH04147034A (ja) * 1990-10-09 1992-05-20 Toda Constr Co Ltd シールド掘進機における泥水の粘性測定装置
JPH04209294A (ja) * 1990-11-30 1992-07-30 Toda Constr Co Ltd シールド掘進機における泥水の粘性制御装置
JP2008309743A (ja) * 2007-06-18 2008-12-25 Asahi Sunac Corp 粘度測定装置、粘度測定方法
WO2009034236A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Kemira Oyj Apparatus and method for monitoring deposition in systems containing process liquids
JP2011512538A (ja) * 2008-02-21 2011-04-21 ジルソン エス.アー.エス. 粘度を測定するためのピペットシステム及び方法
CN102374961A (zh) * 2010-08-06 2012-03-14 克朗斯股份公司 粘度确定方法及装置
EP3633345A1 (de) * 2018-10-05 2020-04-08 Atlas Copco IAS GmbH Vorrichtung und verfahren zur messung der viskosität eines viskosen materials
CN111175189A (zh) * 2020-02-25 2020-05-19 中国石油大学(华东) 一种双组分速凝浆液流变参数测试装置及测试方法
CN111175189B (zh) * 2020-02-25 2022-04-29 中国石油大学(华东) 一种双组分速凝浆液流变参数测试装置及测试方法

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