Aditivo para lechada de agua de carbón de alta concentración
Descripción general
 (A) en la proporción molar polimerización de estireno sulfonado y ácido maleico 4/1 50/1, el peso molecular promedio en peso del copolímero de estireno-ácido maleico sulfonado o una sal del mismo de 3.000 a 50.000 y, (B) Un aditivo para la suspensión de agua de carbón de alta concentración que contiene una sal inorgánica soluble en agua como componente esencial que produce un anión que se combina con un ion de metal polivalente para formar una sal poco soluble en agua. ] Utilizando el aditivo de la presente invención, es posible obtener una suspensión espesa de agua de carbón que tiene una alta concentración de carbón y es estable y mantiene la auto-fluidez durante un largo período de tiempo.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un aditivo para suspensión de agua de carbón, y más particularmente, bombeable y se relaciona aditivos para la obtención de suspensión acuosa de carbón de alta densidad que puede ser utilizado como combustible de la caldera, tales como, por ejemplo, como las plantas de energía.
En los últimos años, el uso del carbón se ha reconfirmado debido al agotamiento de los recursos petroleros y los precios en alza, y se han estudiado varios métodos de utilización de los mismos. Sin embargo, el carbón es sólido y no se puede bombear tal como está. Por lo tanto, atrae la atención la suspensión acuosa de carbón pulverizado que puede bombear y quemar como combustible para una caldera de una central eléctrica o similar. Sin embargo, cuando se producen suspensiones de carbón y agua sin usar productos químicos, la viscosidad de la suspensión se incrementa, por lo que no es posible producir una suspensión acuosa que tenga una alta concentración de carbón. Si la concentración de carbón es baja, la eficiencia del transporte disminuye y, además, se requieren más gastos porque requiere un paso de deshidratación antes de la combustión. Por lo tanto, se han llevado a cabo investigaciones sobre un agente reductor de la viscosidad que reduce la viscosidad de la suspensión de agua de carbón de alta concentración.
Tradicionalmente, estos ejemplos de agentes reductores de la viscosidad, sales de condensado de ácido naftalenosulfónico-formalina (JP-56 No. 21636), un copolímero de ácido acrílico o ácido metacrílico con otros monómeros de vinilo (JP-56 No. 57890), poliestireno sulfonato o, un copolímero de otro monómero de vinilo (JP-57 No. 145187), un copolímero que contiene un monómero de vinilo que tiene una cadena de óxido de alquileno (JP No. 62 121 789), sulfonato de lignina (JP 58 45287), etc., han sido archivados.
Sin embargo, aunque todos ellos tienen un efecto correspondiente, todavía son insatisfactorios con respecto a la alta concentración y la estabilidad a largo plazo de la suspensión.
Mientras tanto, como los impedimentos de rendimiento causados ​​por el carbón en sí, el carbón de metal lleva se eluye en agua en el momento de la preparación y almacenamiento de suspensión, se produce un fenómeno que reduce los efectos de agente de adelgazamiento.
En base a las razones anteriores, hasta ahora no se han encontrado aditivos satisfactorios satisfactorios para uso práctico.
Antecedentes
Medios para resolver el problema
La presente invención se ha realizado a la vista de tales problemas convencionales. Es decir, la presente invención, (A) en la proporción molar polimerización de estireno sulfonado y ácido maleico 4/1 50/1, estireno sulfonado de peso molecular promedio en peso de copolímero de ácido maleico de 3.000 a 50.000 o de su Una sal, y (B) una sal inorgánica soluble en agua que forma un anión que se combina con un ion de metal polivalente para formar una sal poco soluble en agua, como componentes esenciales.
(A) utilizado en el copolímero presente invención estireno sulfonado ácido maleico o una sal del mismo de la componente, hay relación molar polimerización de estireno sulfonado y ácido maleico en el intervalo de 4/1 50/1, y el peso molecular promedio en peso de 3 , 000 en el rango de 50,000 son efectivos. Cuando está fuera de este rango, la dispersabilidad y estabilidad del lodo de agua de carbón se deteriora. Además, la relación de sulfonación es preferiblemente 60 100% con respecto al esqueleto de estireno.
El copolímero de estireno-ácido maleico sulfonado o una sal del mismo de la presente invención se puede obtener sulfonando un copolímero de ácido maleico estireno (anhidro) con un agente sulfonante. Alternativamente, el ácido estirenosulfónico sulfonado y el ácido maleico pueden obtenerse por copolimerización de antemano.
Cuando sulfonación de copolímero de estireno ácido maleico (anhídrido), el agente de sulfonación se puede utilizar ácido sulfúrico, ácido sulfúrico fumante, anhídrido sulfúrico, ácido clorosulfónico. Utilizando estos, la sulfonación se lleva a cabo en condiciones normales, seguido de neutralización y, si es necesario, la eliminación de la sal inorgánica, se puede obtener el producto deseado.
Los iones de metal alcalino tales como Li, Na, K y similares, o NH3 se usan como contraión del ácido que constituye la sal del copolímero.
Los ejemplos de la sal inorgánica soluble en agua que forma un anión que forma una sal poco soluble en agua al combinarse con el ion de metal polivalente usado en la presente invención incluyen Li, Na, K O similares, y una sal de amonio se usa preferiblemente como sal de metal alcalino y sal de amonio.
El carbón utilizado para el lodo de agua de carbón es antracita, carbón bituminoso, carbón subbituminoso, carbón pardo, etc. Especialmente, los aditivos de la presente invención, Ca contenidos en el carbón, la cantidad total de Mg es, CaO, en términos de MgO, si suspendiendo el carbón no es menor que 0,3% en peso por Inuisumi, mostró un efecto significativo Se puede obtener una suspensión espesa de alta concentración que no podría obtenerse con los aditivos convencionales y la estabilidad a largo plazo de la misma. La cantidad de CaO y MgO por carbón seco mencionado aquí se puede obtener a partir del contenido de ceniza y la cantidad de CaO, MgO medida de acuerdo con JIS M 8812 y JIS M 8815.
El componente (B) de la presente invención es principalmente debido a que los iones metálicos polivalentes en la suspensión eluida de carbón sales inorgánicas difícilmente solubles en agua, que es el contraión del componente (A) son reemplazados por iones de metales polivalentes Se considera que desempeña un papel de mantenimiento del poder dispersante originalmente poseído por el componente (A) durante un tiempo prolongado.
La suspensión obtenida a partir del contenido de Ca y Mg de más carbón, convencionalmente, incluso más que pobre fluidez inicial, el deterioro de las propiedades de la pulpa durante el almacenamiento a largo plazo fue notable, utilizando el aditivo de la presente invención, la longitud Se hizo posible mantener las propiedades físicas iniciales durante el período.
Tenga en cuenta que el efecto de la presente invención aditivo, no depende del tamaño de partícula del carbón en cuestión, sino también del tamaño de partícula de carbón arbitraria en la suspensión de agua, carbón pulverizado actuales centrales térmicas están utilizando, tamiz de malla 200 De 70% o más, por lo que el tamaño de partícula de este grado es un estándar aproximado.
Cuando la suspensión acuosa de carbón se prepara por un método húmedo, el aditivo de la presente invención se puede añadir todo de una vez desde el principio o se puede añadir en porciones durante la preparación. Alternativamente, puede agregarse después de preparar la suspensión acuosa de carbón. Además de esto, también es útil agregar carbón y agua en un pulverizador, producir una lechada de baja concentración, agregar al producto deshidratado y concentrado, y mezclarlos. Sin embargo, la idea de la invención presente no está relacionada con estos preparación específica, aditivos porque en última instancia suficiente que sustancialmente uniformemente disuelto o dispersado en la suspensión, para emplear cualquier preparación de la suspensión Tu puedes hacer Por otra parte, el componente premezclado (A) y el componente (B) del aditivo preparado, se pueden añadir a esto, se añaden a la suspensión por separado el componente (A) (B) Bien.
La cantidad de la presente aditivo para suspensión de agua de carbón, (A) un componente de copolímero de estireno-ácido maleico sulfonado o una sal del mismo 0,03 2% en peso, (B) un componente de sal inorgánica soluble en agua Puede ser 0.03 1% en peso. Si es menor que esto, el efecto es pequeño, e incluso si se usa más allá de este rango, no se puede obtener un efecto acorde con la cantidad de uso. La relación (A / B) del componente (A) y el componente (B) es preferiblemente 1/9 20/1. Si es menor a 1/9, la dispersabilidad será insuficiente. Si excede 20/1, la fuerza de dispersión no se puede mantener durante un tiempo prolongado en particular.
límite de fluidez de la suspensión de agua de carbón varía dependiendo tipo de carbón y el tamaño de partícula, a menos un aditivo en general, la fluidez se pierde en la concentración de carbón de 50% en peso o menos. Sin embargo, cuando se usa el aditivo de la presente invención, dado que la viscosidad disminuye notablemente, incluso si la concentración de carbón es 60% en peso o más, tiene fluidez.
Además, el envejecimiento de la suspensión sin que, por lo general, para ser utilizado un aditivo, sino que comienza a depositarse de pie durante varias horas, utilizando el aditivo de la presente invención, una suspensión acuosa de carbón estable obtenido más de un mes. Además, casi no hay aumento en la viscosidad con el tiempo.
En el aditivo de la presente invención, las materias primas constituyentes de los mismos son prácticas y pueden producirse de forma extremadamente económica, de modo que la suspensión acuosa de carbón puede ponerse en práctica de una manera completa.
De aquí en adelante, los efectos del aditivo de la presente invención se muestran mediante los ejemplos y ejemplos comparativos, pero la presente invención no está limitada por los ejemplos.
Ejemplo 1 14 y ejemplo comparativo 1 5
Se muestra en la Tabla 1 (A) el componente (sulfonado copolímero de estireno-ácido maleico y sales de los mismos), usando un carbón muestra en la Tabla 2 se muestra la componente (B) (sal inorgánica soluble en agua) y en la Tabla 3, se muestra en el siguiente método Para preparar una lechada de agua de carbón. El carbón fue triturado a un diámetro de partícula de 3 mm o menos por un molino seco de antemano.
Como proporción de la Tabla preparación de la suspensión de agua de carbón 4 o en la Tabla 5, se cargó y un aditivo y el agua una cantidad predeterminada de crudo 砕 炭 (tamaño de partícula en adelante de aproximadamente 3 mm) en un molino de bolas, un tamiz de malla 200 El carbón se pulverizó hasta que la cantidad que pasaba alcanzó el 80%. En la Tabla 4, se utilizó carbón Remington, y en la Tabla 5, se usaron carbón de Musselbrook y carbón de Kami.
La suspensión producida se evaluó mediante el método de prueba que se muestra a continuación. Los resultados de la evaluación se muestran en las tablas 4 y 5.
(1) Viscosidad de la lechada: medida a una velocidad de cizallamiento de 100 segundos 1 usando un viscosímetro de rotación Haake a 25ºC.
(2) Slurry vida: Pon frasco preparado suspensión de volumen de 250 ml, 1 mes de pie, el pago por gravedad de la suspensión de la botella, de malla de abertura se pasó a través de un tamiz de 1 mm. En este momento, se midió el peso de la suspensión en el peso y el tamiz queda en la botella como cantidad de agregación se determinó la velocidad de agregación con respecto al peso total de suspensión (%). Además, también se midió la viscosidad de la suspensión después de reposar durante 1 mes. Cuanto menor sea la tasa de agregación, cuanto más cerca esté de la viscosidad inmediatamente después de la producción, mejor será la lechada con la larga duración.
Como es evidente a partir de las Tablas 4 y 5, la suspensión que contiene el aditivo de la presente invención tiene una baja viscosidad inmediatamente después de la producción y apenas aumenta en viscosidad incluso después de reposar durante 1 mes, lo que es satisfactorio. Por el contrario, en el caso del ejemplo comparativo, la viscosidad de la suspensión es alta incluso inmediatamente después de la producción y las propiedades físicas de la suspensión se deterioran incluso después de reposar durante 1 mes.
Entre ellos, la Tabla 5 muestra un ejemplo que usa carbón con un alto contenido de Ca y Mg (carbón vegetal Musselbrook, carbón vegetal Kamcho), y el efecto del aditivo de la presente invención aparece notablemente.
Efecto de la invención
Mediante el uso del aditivo de la presente invención, se puede obtener una suspensión acuosa de carbón que tiene una alta concentración de carbón y propiedades estables y que fluyen por sí mismas durante un largo período de tiempo.
Reclamo
En la polimerización en la relación molar de la reivindicación 1 (A) de estireno sulfonado y ácido maleico 4/1 50/1, el peso molecular promedio en peso del copolímero de estireno-ácido maleico sulfonado o una sal del mismo de 3.000 a 50.000 y, (B) una alta concentración de agua de carbón aditivo suspensión que contiene las sales inorgánicas solubles en agua como ingredientes esenciales que resultan en el anión unido a los iones metálicos polivalentes para formar una sal del mal soluble en agua.
Reivindicación 2 (B) componente, carbonato, silicato, altamente concentrada suspensión de agua de carbón de la reivindicación 1, en el que el al menos uno seleccionado del grupo que consiste en sales de metales alcalinos y sales de amonio de ácido fosfórico Aditivo
3. El carbón de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el carbón que se va a suspender tiene un contenido total de Ca y Mg en términos de CaO y MgO de no menos de 0,3% en peso por carbón seco. Aditivo de concentración para lodo de agua de carbón.
Application number :1994-007661
Inventors :第一工業製薬株式会社
Original Assignee :本荘秀一、西田善久