SE425917C - COMPOSITION INCLUDING POWDERED COAL, WATER AND DISPERSIBILITIES, AND WAY TO MAKE IT - Google Patents
COMPOSITION INCLUDING POWDERED COAL, WATER AND DISPERSIBILITIES, AND WAY TO MAKE ITInfo
- Publication number
- SE425917C SE425917C SE7805632A SE7805632A SE425917C SE 425917 C SE425917 C SE 425917C SE 7805632 A SE7805632 A SE 7805632A SE 7805632 A SE7805632 A SE 7805632A SE 425917 C SE425917 C SE 425917C
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- carbon
- water
- weight
- composition according
- dispersant
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 40
- 239000003245 coal Substances 0.000 title description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 57
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 55
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 36
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 claims description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 6
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 5
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical group [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 7
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 6
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 4
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 4
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 3
- -1 anionic alkylarylsulfonates Chemical class 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- DYWRGHUZXZXARZ-UHFFFAOYSA-N [C].O.O Chemical compound [C].O.O DYWRGHUZXZXARZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000008055 alkyl aryl sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 235000015927 pasta Nutrition 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
- C10L1/326—Coal-water suspensions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
- C10L1/188—Carboxylic acids; metal salts thereof
- C10L1/189—Carboxylic acids; metal salts thereof having at least one carboxyl group bound to an aromatic carbon atom
- C10L1/1895—Carboxylic acids; metal salts thereof having at least one carboxyl group bound to an aromatic carbon atom polycarboxylic acid
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Description
7805632-2 och ytterligare försämrat kolets konkurrenskraft med oljan. 7805632-2 and further impaired the competitiveness of coal with oil.
Då emellertid kol, och då särskilt stenkol, utgör en bety- dande energireserv, är det synnerligen önskvärt att försöka undan- röja de ovan nämnda nackdelarna och därigenom ge kolet en ökad konkurrenskraft relativt flytande bränslen, såsom olja.However, as coal, and in particular hard coal, constitutes a significant energy reserve, it is highly desirable to try to eliminate the above-mentioned disadvantages and thereby give the coal an increased competitiveness relative to liquid fuels, such as oil.
För att eliminera kolets nackdel som fast bränsle har det tidigare föreslagits att överföra kol till ett flytbart bränsle genom att finfördela och dispergera det i olika bärvätskor, såsom vatten eller kolväten. Härigenom förbättras kolets hanterbarhet och den annars förefintliga risken för explosion och självantänd- ning elimineras. Dessutom elimineras de míljöolägenheter i form av exempelvis nedsmutsning som vidlåder hantering av fasta kol- bränslen.To eliminate the disadvantage of carbon as a solid fuel, it has previously been proposed to transfer carbon to a liquid fuel by atomizing and dispersing it in various carrier liquids, such as water or hydrocarbons. This improves the carbon handling and the otherwise existing risk of explosion and self-ignition is eliminated. In addition, the environmental nuisances in the form of, for example, pollution that are involved in the handling of solid coal fuels are eliminated.
Bland tidigare förslag att bringa kol i flytbar form genom dispergering i ett bärmedium, såsom vatten, kan nämnas amerikanska patentskriften 4 104 035. Till skillnad från föreliggande uppfin- ning underkastas emellertid här bränslet en förberedande hydro- termal behandling för att avlägsna bundet vatten i bränslet, var- jämte ett konventionellt ytaktivt medel tillsättes det behandlade bränslet för dispergering.Among previous proposals to bring carbon into liquid form by dispersion in a carrier medium, such as water, may be mentioned U.S. Pat. No. 4,104,035. However, unlike the present invention, the fuel is subjected to a preparatory hydrothermal treatment to remove bound water in the fuel. , in addition to a conventional surfactant, the treated fuel is added for dispersion.
Vidare beskriver brittiska patentskriften l 469 319 ett för- farande för transport av kol i form av vätskeuppslamning, och även i denna patentskrift anges en förberedande värmebehandling för att avlägsna bundet vatten ur kolet. Det anges vidare att konventionella ytaktiva ämnen, såsom anjonaktiva alkylarylsulfo- nater kan tillsättas.Furthermore, British Pat. No. 1,469,319 describes a process for transporting coal in the form of liquid slurry, and this patent also discloses a preparatory heat treatment for removing bound water from the coal. It is further stated that conventional surfactants, such as anionic alkylarylsulfonates, may be added.
Genom amerikanska patentskriften 3 762 887 är dessutom känt ett vätskeformigt bränsle bestående av partikulärt kol och vatten.In addition, U.S. Pat. No. 3,762,887 discloses a liquid fuel consisting of particulate carbon and water.
Enligt denna patentskrift saknas tillsats av dispergeringsmedel.According to this patent specification there is no addition of dispersant.
Enligt den kända tekniken elimineras sålunda en del av kolets nackdelar såsom fast bränsle, men någon rening av kolråmaterialet åstadkommes inte. Det är emellertid utomordentligt viktigt att även försöka åstadkomma en rening av kolmaterialet, eftersom ett av de främsta skälen för att kol inte utnyttjas i större omfatt- ning som energiråvara är just att det innehåller så mycket föro- reningar att det är olämpligt ur miljösynpunkt.Thus, according to the prior art, some of the disadvantages of the carbon as a solid fuel are eliminated, but no purification of the carbon raw material is achieved. However, it is extremely important to also try to achieve a purification of the carbon material, as one of the main reasons why coal is not used to a greater extent as an energy raw material is precisely that it contains so many pollutants that it is unsuitable from an environmental point of view.
I utläggningsskriften 7706315-4 beskrivs emellertid ett sätt att åstadkomma en dylik rening av kolmaterial i samband med framställ- ning av ett flytbart kolbränslemedium, som består av kol, vatten och dispergeringsmedel, varvid kolet utgör minst ungefär 55 vikt%. 3 1805632-2 Reningseffekten uppnås genom att ett särskilt dispergeringsmedel används, vilket väljes bland polyfosfater eller polyakrylater, såsom natriumpolyakrylat eller ammoniumpolyakrylat. Dessa disper- geringesmedel har den egenskapen att de uppladdar kolpartiklarna och föroreningspartiklarna i olika grad och denna skiljaktiga upp- laddning kan utnyttjas för scparering av föroreningarna från kolet.However, Laid-Open Specification 7706315-4 describes a method of effecting such purification of carbonaceous materials in connection with the production of a liquid carbon fuel medium consisting of carbon, water and dispersants, the carbon constituting at least about 55% by weight. The purifying effect is achieved by using a special dispersant, which is selected from polyphosphates or polyacrylates, such as sodium polyacrylate or ammonium polyacrylate. These dispersants have the property that they charge the carbon particles and the contaminant particles to different degrees and this different charge can be used for separating the contaminants from the carbon.
Enligt utläggningsskriften 7706315-4 äverföres sålunda kol till ett flytbart bränsle genom dispcrgering i vatten, varigenom kolets hanterbarhet ur transport- och lagringssynpunkt förbättras och den annars förefintliga risken för explosion och självantändning elimineras. Dessutom erhålles en rening av kolråmaterialet, vari- genom behovet av dyrbara och skrymmande rökgasreningsanläggningar minskas eller elimineras och ett ur miljösynpunkt tillfredsstäl- lande bränsle åstadkommes Man har nu funnit att den i den ovan nämnda svenska utläggnings- äuiften 7706315-4 angivna uppfinningen har en vidare tillämpning än vad som ursprungligen insågs. Sålunda har man enligt förelig- gande uppfinning funnit att den renande inverkan som åstadkommes genom dispergeringsmedlets förmåga att uppladda partiklarna i blandningen skiljaktigt, inte enbart utövas av de tidigare angivna polyakrylaterna och polyfosfaterna utan även av andra dispergerings- medel och då särskilt av polyelektrolyter och polyfosfater. Kon- ventionella ytaktiva ämnen, såsom alkylarylsulfonater, synes emel- lertid sakna förmåga att uppladda partiklarna i blandningen skilj- aktigt och omfattas inte av uppfinningen.Thus, according to Laid-Open Specification 7706315-4, coal is transferred to a liquid fuel by dispersion in water, thereby improving the handling of the coal from the point of view of transport and storage and eliminating the otherwise existing risk of explosion and self-ignition. In addition, a purification of the carbon raw material is obtained, whereby the need for expensive and bulky flue gas purification plants is reduced or eliminated and an environmentally satisfactory fuel is provided. It has now been found that the invention stated in the above-mentioned Swedish laying law 7706315-4 has a further application than was originally realized. Thus, according to the present invention, it has been found that the purifying effect produced by the ability of the dispersant to charge the particles in the mixture differently is exerted not only by the aforementioned polyacrylates and polyphosphates but also by other dispersants and especially polyelectrolytes and polyphosphates. However, conventional surfactants, such as alkylaryl sulfonates, do not appear to be able to charge the particles in the mixture differently and are not encompassed by the invention.
Enligt föreliggande uppfinning åstadkommas sålunda en kompo- sition innefattande pulvriserat, kol, vatten och dispergerings- medel, vilken komposition har de närmare kännetecken som framgår av patentkravet l.According to the present invention there is thus provided a composition comprising powdered, carbon, water and dispersant, which composition has the further features as claimed in claim 1.
Enligt uppfinningen âstadkommes vidare ett sätt att av ett kolhaltigt utgångsmaterial, som utöver kol även inbegriper föroreningar, framställa en komposition innehållande kolet i pulvriserad, renad form, jämte vatten och dispergeringsmedel, vil- ket sätt har de närmare kännetecken som framgår av patentkravet ll. Ändamålet med uppfinningen uppnås särskilt väl med använd- ning av de ytterligare kännetecken som anges i underkraven till patentkravet l resp ll.According to the invention there is further provided a method of preparing from a carbonaceous starting material, which in addition to carbon also includes impurities, a composition containing the carbon in powdered, purified form, together with water and dispersant, which method has the more detailed characteristics as stated in claim 11. The object of the invention is achieved particularly well with the use of the further features stated in the subclaims of claim 1 and 11, respectively.
För att underlätta förståelsen av uppfinnigen kommer fram- ställning av en flytbar kolpulverkomposition i enlighet med upp- finningen att beskrivas närmare i det följande. _7soses2-2 _: Stenkol av lämpligt slag blandas med vatten och pulvriseras till liten partikelstorlek. Pulvriseringen utföres lämpligen genom våtmalning både med hänsyn till explosionsrisk och energiförbruk- ning. För att senare kunna koma åt de föroreningar som åtföljer kolmaterialet bör pulvriseringen ske till en partikelstorlek under- stigande 100 Pm, företrädesvisunder50 pm. För att vidare kunna skapa en så stabil dispersion av kolet i vattnet som möjligt bör partikelstorleken vara mindre än 40 Fm. En partikelstorlek under- stigande 40 Fm är även lämplig ur förbränningssynpunkt, eftersom" man då uppnår en förbränning liknande den hos olja. Det är dock inte lämpligt att driva pulvriseringen alltför långt, dels efter- som det kräver stor energi, dels därför att kolloidala partiklar med en storlek understigande l pm försvårar den efterföljande _ reningen.In order to facilitate the understanding of the invention, the preparation of a liquid carbon powder composition in accordance with the invention will be described in more detail below. _7soses2-2 _: Coal of a suitable kind is mixed with water and pulverized to a small particle size. The pulverization is suitably carried out by wet grinding both with regard to the risk of explosion and energy consumption. In order to be able to later access the impurities that accompany the carbon material, the pulverization should take place to a particle size of less than 100 .mu.m, preferably below 50 .mu.m. In order to further create as stable a dispersion of the carbon in the water as possible, the particle size should be less than 40 Fm. A particle size of less than 40 Fm is also suitable from a combustion point of view, since "a combustion similar to that of oil is then obtained. However, it is not suitable to drive the pulverization too far, partly because it requires a lot of energy, partly because colloidal particles with a size of less than 1 pm, the subsequent purification makes it difficult.
Kolhalten i kol-vattenblandningen inregleras vid malningen till ett värde av ca l-20 vikt%, lämpligen ca 10 vikt%- För dispergering av kolet i vattnet tillsättes ett disperge- ringsmedel. Detta dispergeringsmedel kan i och för sig tillsättas efter våtmalningen, men för att underlätta malningsoperationen är det lämpligt att dispergeringsmedlet tillsättes i samband med malningen.The carbon content of the carbon-water mixture is adjusted during grinding to a value of about 1 to 20% by weight, preferably about 10% by weight. For dispersing the carbon in the water, a dispersant is added. This dispersant can be added per se after the wet grinding, but in order to facilitate the grinding operation, it is suitable that the dispersant is added in connection with the grinding.
Såsom omtalats tidigare har dispergeringsmedlet vid uppfin- ningen förmåga att uppladda kolpartiklar och föroreningspartiklar skiljaktigt och väljes företrädesvis bland polyelektrolyter och polyfosfater. Exempel på lämpliga polyelektrolyter är alkalime- tall- och ammoniumsalter av polykarboxylsyror, såsom t ex poly- akrylsyra. Särskilda exempel på lämpliga polyelektrolyter är de dispergeringsmedel som säljes i form av 40 % vattenlösning under varumärket DISPEX, såsom DISPEX A40 (ammoniumsalt av polykarboxyl- syra), DISPEX N40, (natriumsalt av polykarboxylsyra) och DISPEX G40 (natriumsalt av polyakrylsyra). Av dessa har DISPEX A40 och G40 visat sig vara särskilt lämpliga vid uppfinningen.As previously discussed, the dispersant of the invention has the ability to charge carbon particles and contaminant particles differently and is preferably selected from polyelectrolytes and polyphosphates. Examples of suitable polyelectrolytes are alkali metal and ammonium salts of polycarboxylic acids, such as, for example, polyacrylic acid. Particular examples of suitable polyelectrolytes are the dispersants sold in the form of 40% aqueous solution under the trademark DISPEX, such as DISPEX A40 (ammonium salt of polycarboxylic acid), DISPEX N40, (sodium salt of polycarboxylic acid) and DISPEX G40 (sodium acid salt). Of these, DISPEX A40 and G40 have been found to be particularly suitable in the invention.
Mängden tillsatt dispergeringsmedel är beroende av det sär- skilda dispergeringsmedel som används. Allmänt kan sägas att hal- ten dispergeringsmedel skall vara tillräcklig för att skapa en så stabil dispersion av kolet som möjligt. Generellt bör disper- geringsmedelhalten ligga inom området 0,02-4 vikt%, räknat på vattnet, varvid kan tilläggas att halter under 0,02 vikt% ger föga märkbar effekt, medan halter över ca-4 vikt% är oekonomiska.The amount of dispersant added depends on the particular dispersant used. In general it can be said that the content of dispersant should be sufficient to create as stable a dispersion of the carbon as possible. In general, the dispersant content should be in the range 0.02-4% by weight, calculated on the water, it can be added that concentrations below 0.02% by weight give little noticeable effect, while concentrations above approx. 4% by weight are uneconomical.
Optimala mängder för det enskilda fallet kan lätt utprovas av fackmannen på området. 7805632-2 Om dispergeringsmedlet, såsom ovan, tillsättes i samband med eller efter pulvriseringen av kolet (dvs vid en kolhalt av ca 10 vikt%), har en lämplig halt av dispergeringsmedlet befunnits vara ca 0,04-0,4 vikt%, företrädesvis ca 0,12 vikt%.Optimal amounts for the individual case can be easily tested by those skilled in the art. If the dispersant, as above, is added in connection with or after the pulverization of the carbon (ie at a carbon content of about 10% by weight), a suitable content of the dispersant has been found to be about 0.04-0.4% by weight, preferably about 0.12% by weight.
Såsom nämnts tidigare har de särskilda dispergeringsmedlen vid föreliggande uppfinning den egenskapen att de uppladdar partik- larna i kolmaterial-vattenblandningen elektriskt, varvid kolpar- tiklarna och föroreningspartiklarna uppladdas i olika grad. Denna egenskap utnyttjas vid uppfinningen för att separera förorenings-~ partiklarna från kolpartiklarna. Separeringseffekten på grund av' olika uppladdning kan kombineras och förstärkas med konventionella separationsmetoder.As mentioned previously, the particular dispersants of the present invention have the property of electrically charging the particles in the carbon-water-water mixture, the carbon particles and the contaminant particles being charged to varying degrees. This property is used in the invention to separate the contaminant particles from the carbon particles. The separation effect due to different charge can be combined and enhanced by conventional separation methods.
För att rena kol-vattenblandningen ledes den utspädda bland- ningen till en sedimenteringsanordning, t ex ett lamellfilter, där blandningen får sedimentera. Genom att kolpartiklarna vid uppladd- ningen får en högre laddning än föroreningspartiklarna kommer för- oreningspartiklarna att sedimentera snabbare än kolpartiklarna.To purify the carbon-water mixture, the diluted mixture is led to a sedimentation device, for example a lamella filter, where the mixture is allowed to settle. Because the carbon particles when charged have a higher charge than the pollutant particles, the pollutant particles will settle faster than the carbon particles.
Härigenom renas kol-vattenblandningen således från förorenings- partiklarna.In this way the carbon-water mixture is thus purified from the contaminant particles.
Eftersom kolmaterialet dessutom innnehåller magnetiska föro- reningar i form av t ex pyritsvavel är det även lämpligt att ut- föra en magnetisk separation. Denna i och för sig kända operation kan kombineras med sedimenteringen i form av ett för- eller efterbehandlingssteg.Since the carbon material also contains magnetic contaminants in the form of, for example, pyrite sulfur, it is also suitable to carry out a magnetic separation. This per se known operation can be combined with the sedimentation in the form of a pre- or post-treatment step.
Genom ovan beskrivna selektiva separeringsteknik kan mer än hälften av svavel och andra föroreningar avlägsnas. Sålunda har vid kombination av selektiv sedimentering och magnetisk separe- ring allt pyritiskt svavel avlägsnats och svavelhalten sänkts från 0,7 % till 0,3 %.By the selective separation techniques described above, more than half of the sulfur and other contaminants can be removed. Thus, by combining selective sedimentation and magnetic separation, all pyritic sulfur has been removed and the sulfur content has been reduced from 0.7% to 0.3%.
Istället för den ovan beskrivna selektiva sedimenteringen kan avskiljning av föroreningarna åstadkommas genom flotation.Instead of the selective sedimentation described above, separation of the impurities can be achieved by flotation.
På grund av föroreningarnas lägre uppladdning jämförtmedkolet får nämligen föroreningarna större tendens att aggregera och de bildade aggregaten kan floteras.Due to the lower charge of the pollutants compared to the carbon, the pollutants have a greater tendency to aggregate and the aggregates formed can be floated.
Ett ytterligare alternativt sätt att uppnå separation mellan kolet och föroreningarna på grund av deras olika uppladdningsgrad är att utnyttja deras olika vandringshastighet i ett elektriskt fält. Med hänsyn till det stora elektriska motståndet i vätskan kräver emellertid ett sådant separationsförfarande förhållandevis stor mängd energi . 7805632-2 I anslutning till den ovan beskrivna dispergerings- och reningsbehandlingen utföres lämpligen en koncentrering av den renade kol-vattenblandningen genom att en del av vattnet avlägs- nas för att öka blandningens kolhalt. Om blandningen skall trans- porteras, t ex genom pumpning i rör, är ur viskositetssynpunkt en kolhalt av ca max 40 % lämplig. Skall blandningen däremot för- brännas direkt bör kolhalten höjas till ca 50-80 vikt% företrä- desvis ca 55-7O vikt%. Om blandningen skall lagras före förbrän- ning kan kolhalten ökas ytterligare, varvid blandningen före förbränningen spädes med vatten till angiven lämplig kolhalt.A further alternative way to achieve separation between the carbon and the pollutants due to their different degree of charge is to use their different migration rates in an electric field. However, in view of the large electrical resistance in the liquid, such a separation process requires a relatively large amount of energy. In connection with the dispersion and purification treatment described above, a concentration of the purified carbon-water mixture is suitably carried out by removing part of the water to increase the carbon content of the mixture. If the mixture is to be transported, for example by pumping in pipes, from a viscosity point of view a carbon content of approx. 40% is suitable. If, on the other hand, the mixture is to be incinerated directly, the carbon content should be increased to about 50-80% by weight, preferably about 55-70% by weight. If the mixture is to be stored before incineration, the carbon content can be further increased, whereby the mixture is diluted with water to the specified suitable carbon content before incineration.
Det vatten som avlägsnas vid höjning av kolhalten innehåller en del dispergeringsmedel och kan för bästa ekonomi därför lämp- ligen återföras i processen som tillsatsvatten för vâtmalningen efter eventuell fällning av lösta föroreningar. Härigenom undvikes _utsläpp av dispergeringsmedel i miljön samtidigt som tillsatsen av nytt dispergeringsmedel minimeras.The water that is removed when the carbon content is increased contains some dispersants and can therefore, for best economy, be suitably recycled in the process as additive water for the wet grinding after any precipitation of dissolved impurities. This avoids the release of dispersants into the environment while minimizing the addition of new dispersants.
Såsom antytts ovan kan kol-vattenblandningens vattenhalt regleras allt efter behov genom borttagning eller tillsättning av vatten. För lagring eller transport i bulk kan sålunda vattenhal- ten nedbringas till ett minimum, medan därefter vattenhalten äter kan ökas för rörtransport av blandningen eller förbränning. Denna möjlighet att manipulera blandningens vattenhalt efter behov ökar dess hanterbarhet och ekonomi och innebär väsentliga fördelar.As indicated above, the water content of the carbon-water mixture can be controlled as needed by removing or adding water. For storage or transport in bulk, the water content can thus be reduced to a minimum, while thereafter the water content can be increased for pipe transport of the mixture or combustion. This ability to manipulate the water content of the mixture as needed increases its manageability and economy and entails significant advantages.
Om blandningens vattenhalt ökas genom tillsats av vatten bör detta vatten innehålla dispergeringsmedel så att blandningens koncentration av dispergeringsmedel hâlles väsentligen oförändrad.If the water content of the mixture is increased by adding water, this water should contain dispersants so that the concentration of dispersant in the mixture is kept substantially unchanged.
Samtliga de ovan diskuterade förfaringsstegen för framställ- ning av den färdiga kol-vattenblandningen utföres av ekonomiska skäl lämpligen vid normal omgivningstemperatur. Någon större in- verkan av temperaturen har inte konstaterats, bortsett från att temperaturen givetvis bör ligga över vattnets fryspunkt.All of the process steps discussed above for preparing the finished carbon-water mixture are conveniently carried out at normal ambient temperature for economic reasons. No major effect of the temperature has been found, except that the temperature should of course be above the freezing point of the water.
En viss inverkan av blandningens pH-värde har däremot kunnat konstateras. Allmänt kan blandningens pH-värde ligga vid ca 5-10.On the other hand, a certain effect of the pH value of the mixture has been observed. In general, the pH of the mixture can be about 5-10.
Tillsats av alkali till ett pH av ca 7-10 har emellertid befunnits ha en märkbar stabiliserande inverkan på den färdiga, koncentre- rade kol-vattenblandningen. 7805652-2 EXEMPEL Polskt stybbkol torkades med 30-gradig varmluft 24 h varefter det krossades till <1 mm och maldes i en kolkvarn 3 h. Kvarnens innerdiameter var l80 mm och kulornas diameter 33 mm. Materialet i kvarn och kulor var porslin.However, the addition of alkali to a pH of about 7-10 has been found to have a noticeable stabilizing effect on the finished, concentrated carbon-water mixture. 7805652-2 EXAMPLES Polish hard coal was dried with 30-degree hot air for 24 hours, after which it was crushed to <1 mm and ground in a coal mill for 3 hours. The inside diameter of the mill was 180 mm and the diameter of the balls 33 mm. The material in the mill and balls was porcelain.
Partiklarnas storleksfördelning mättes med en Coulter Counter mod. TA, varvid partiklarnas storlek befanns variera mellan ca 6 pm och 200 um.The particle size distribution was measured with a Coulter Counter mod. TA, whereby the size of the particles was found to vary between about 6 μm and 200 μm.
Separat bereddes en dispergeringsmedelslösning genom att späda en polyelektrolyt med handelsnamnet Dispex A 40, som består av 40 vikt% ammoniumpolyakrylat och 60 vikt% vatten med ytterligare vatten tills lösningen totalt innehöll 0,5 vikt% ammoniumpolyakrylat.Separately, a dispersant solution was prepared by diluting a polyelectrolyte with the trade name Dispex A 40, which consists of 40% by weight of ammonium polyacrylate and 60% by weight of water with additional water until the solution contained a total of 0.5% by weight of ammonium polyacrylate.
En snabbt roterande blandare (10 000 r/min) fylldes till hälften med ovanstående dispergeringsmedelslösning och under rotationen tillsattes det malda kolpulvret tills den önskade viskositeten uppnåddes. Dispergeringen fick fortsätta ytter- ligare en minut varvid viskositeten sjönk något. Viskositeten slutjusterades till 2000 cp Brookfield genom tillsats av ytter- ligare kolpulver. Den så erhållna blandningen innehöll 65 % kol och hade formen av en kolpasta.A rapidly rotating mixer (10,000 rpm) was half filled with the above dispersant solution and during the rotation the ground carbon powder was added until the desired viscosity was reached. The dispersion was allowed to continue for another minute, during which the viscosity decreased slightly. The viscosity was finally adjusted to 2000 cp Brookfield by adding additional carbon powder. The mixture thus obtained contained 65% of carbon and was in the form of a carbon paste.
Ett slutet rörsystem, som inbegrep en monopump, fylldes med ovanstående kolpasta. Efter en veckas stillastående lagring kunde kolpastan cirkuleras med normalt tryckfall över pumpen. Pastan kunder pressas genom ett rör med 4 mm diameter.A closed pipe system, which included a monopump, was filled with the above carbon paste. After a week of stagnant storage, the carbon paste could be circulated with a normal pressure drop across the pump. The pasta customers are pressed through a tube with a diameter of 4 mm.
Mätning av den elektroforetiska mobiliteten visade att tillsats av polyelektrolyten Dispex A 40 sänkte potentialen från -2 (utan polyelektrolyt) till -7 (0,3 g polyelektrolyt/g kol) i en kolsuspension med koncentrationen 0,1 vikt%. Denna poten- tial är till viss del ett mått på lagringsstabiliteten.Measurement of the electrophoretic mobility showed that the addition of the polyelectrolyte Dispex A 40 reduced the potential from -2 (without polyelectrolyte) to -7 (0.3 g polyelectrolyte / g carbon) in a carbon suspension with a concentration of 0.1% by weight. This potential is to some extent a measure of storage stability.
Lagringsstabiliteten kan förbättras genom tillsats av kalciumhydroxidlösning i stället för viss del vatten vid bered- ningen av dispergeringsmedelslösningen så att denna blir basisk (pH 10). En sluten behållare innehållande kolpasta, som var beredd med denna dispergeringsmedelslösning, kunde lagras sex månader utan att kolpastans egenskaper försämrades.Storage stability can be improved by adding calcium hydroxide solution instead of some water in the preparation of the dispersant solution so that it becomes alkaline (pH 10). A closed container containing carbon paste prepared with this dispersant solution could be stored for six months without deteriorating the properties of the carbon paste.
Claims (19)
Priority Applications (21)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7805632A SE425917C (en) | 1978-05-17 | 1978-05-17 | COMPOSITION INCLUDING POWDERED COAL, WATER AND DISPERSIBILITIES, AND WAY TO MAKE IT |
| GB21572/78A GB1601251A (en) | 1977-05-31 | 1978-05-23 | Method of purifiying a carbonaceous material |
| US05/908,497 US4217109A (en) | 1977-05-31 | 1978-05-23 | Composition comprising a pulverized purified substance, water and a dispersing agent, and a method for preparing the composition |
| AT0374178A AT370763B (en) | 1977-05-31 | 1978-05-23 | CARBON SUSPENSION CONTAINING POWDERED COAL, WATER AND DISPERSING AGENTS, AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| CA304,193A CA1102549A (en) | 1977-05-31 | 1978-05-26 | Slurry of coal, water and dispersing agent |
| NO781862A NO151593C (en) | 1977-05-31 | 1978-05-29 | FLAMMABLE MIXING CONSISTS OF A STABILIZED CARBON SUSPENSION AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION |
| FI781700A FI61712C (en) | 1977-05-31 | 1978-05-29 | Composition comprising a powdered, purified substance, water and dispersant, and methods for preparing such a composition |
| CH582678A CH643880A5 (en) | 1977-05-31 | 1978-05-29 | STABILIZED CARBON BROTH AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF. |
| DK236178A DK146184C (en) | 1977-05-31 | 1978-05-29 | PROCEDURE FOR MANUFACTURING A FUEL INCLUDING POWDERED, PURIFIED COAL, WATER AND DISPERSIBLE |
| CS783497A CS230552B2 (en) | 1977-05-31 | 1978-05-30 | Fuell mixture containing pulverized carbon,water and dispersed agent and production method of this mixture |
| DE19782823568 DE2823568A1 (en) | 1977-05-31 | 1978-05-30 | COMPOSITION, CONTAINING POWDERED COAL, WATER AND DISPERSING AGENTS, AND PROCESS FOR PREPARING SUCH COMPOSITION |
| IN582/CAL/78A IN150781B (en) | 1977-05-31 | 1978-05-30 | |
| PL1978207199A PL111775B1 (en) | 1977-05-31 | 1978-05-30 | Process for manufacturing the fuel containing powdered coal,water and dispersing agent |
| ES470335A ES470335A1 (en) | 1977-05-31 | 1978-05-30 | Composition comprising a pulverized purified substance, water and a dispersing agent, and a method for preparing the composition |
| AU36660/78A AU519257B2 (en) | 1977-05-31 | 1978-05-30 | Separation of carbonaceous materials from impurities by incorporation ofan additive ina slurry mix |
| IT23965/78A IT1158732B (en) | 1977-05-31 | 1978-05-30 | STABILIZED COMBUSTIBLE COMPOSITION INCLUDING PURIFIED POWDERED CARBON, WATER AND A DISPERSING AGENT AND METHOD FOR PREPARING SUCH COMPOSITION |
| DD78205664A DD136976A5 (en) | 1977-05-31 | 1978-05-30 | FUEL COMPOSITION OF COAL AND DISPERSANT |
| BR787803453A BR7803453A (en) | 1977-05-31 | 1978-05-30 | CARBONACEA COMPOSITION AND PROCESS FOR ITS PREPARATION |
| JP6558678A JPS5416511A (en) | 1977-05-31 | 1978-05-31 | Composite containing crushed refined substances* water and dispersing agent and production of said composite |
| FR7816281A FR2393053A1 (en) | 1977-05-31 | 1978-05-31 | AQUEOUS DISPERSION OF SPRAYED COAL USEFUL AS A LIQUID FUEL AND ITS PREPARATION PROCESS |
| NL7805898A NL7805898A (en) | 1977-05-31 | 1978-05-31 | MIXTURE OF POWDER COAL, WATER AND A DISPERSANT AND PROCEDURE FOR PREPARING A CARBON CONTAINING PRECE MATERIAL. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7805632A SE425917C (en) | 1978-05-17 | 1978-05-17 | COMPOSITION INCLUDING POWDERED COAL, WATER AND DISPERSIBILITIES, AND WAY TO MAKE IT |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE7805632L SE7805632L (en) | 1979-11-18 |
| SE425917B SE425917B (en) | 1982-11-22 |
| SE425917C true SE425917C (en) | 1984-11-19 |
Family
ID=20334930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE7805632A SE425917C (en) | 1977-05-31 | 1978-05-17 | COMPOSITION INCLUDING POWDERED COAL, WATER AND DISPERSIBILITIES, AND WAY TO MAKE IT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE425917C (en) |
-
1978
- 1978-05-17 SE SE7805632A patent/SE425917C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE7805632L (en) | 1979-11-18 |
| SE425917B (en) | 1982-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6136560B2 (en) | ||
| US6235107B1 (en) | Method for separating mixture of finely divided minerals and product thereof | |
| SE435804B (en) | SET TO PULVERIZE A SOLID MATERIAL INCLUDING CALCIUM CARBONATE | |
| US3797610A (en) | Pigments | |
| US20130199087A1 (en) | Carbonaceous fines beneficiation using micro-algae and related processes | |
| JPS58501183A (en) | Coal-water slurry | |
| CA1146893A (en) | Process for removal of sulfur and ash from coal | |
| CN108187917A (en) | A kind of aromatic radical phosphonic acids and its esters collecting agent and its application | |
| SE425917C (en) | COMPOSITION INCLUDING POWDERED COAL, WATER AND DISPERSIBILITIES, AND WAY TO MAKE IT | |
| SE433942B (en) | PROCEDURE FOR PROCESSING NATURAL CALCIT Ore to obtain finely divided calcium carbonate particles with very high whiteness properties | |
| CN105366777A (en) | Method for preparing coal washing wastewater flocculant by using fly ash and pyrite sintered slag | |
| SE436891B (en) | COMPOSITION INCLUDING FINE DISTRIBUTED COAL, WATER AND AT LEAST ONE POLYELECTROLYT | |
| JP2002536493A (en) | Fuel compositions recycled from waste streams | |
| JPH0538468A (en) | Disposal method for coal ash | |
| WO1986000385A1 (en) | Slurry viscosity control | |
| CN108201676A (en) | A kind of stabilized method of arsenic acid scum | |
| US4249905A (en) | Treatment of cement copper | |
| DE2030349C3 (en) | Process for the dewatering of finely divided, flocculable mineral substances containing aqueous suspensions | |
| JPH021200B2 (en) | ||
| JP2019010647A (en) | Chlorine-containing waste treatment method | |
| HU187328B (en) | Method for dewatering sludges of mineral origin | |
| JP6519907B2 (en) | Chlorine-containing waste disposal method | |
| Kitahara et al. | Effect of water on flocculation of carbon black in nonaqueous surfactant solutions | |
| JPH0157717B2 (en) | ||
| US1904523A (en) | Method of fine grinding of cement material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 7805632-2 Effective date: 19950110 Format of ref document f/p: F |
|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 7805632-2 Format of ref document f/p: F |