Способ получения водных суспензий

 

Изобретение касается коксосодержащих топлив, в частности получения водных суспензий, содержащих 67-71 мас.% нефтяного кокса Цель - повышение устойчивости суспензии. Для этого ведут размельчение нефтяного кокса в две стадии в присутствии стабилизатора и бентонита. При этом добавление бентонита ведут или на 1-й стадии в количестве 0,2-0,6% от массы суспензии или на 2-й в количестве 0,2-0,4 мас.% с получением мелкой или грубой фракций. В этом случае стабильность получаемых суспензий после 48 ч составляет 96-99,5%, Процесс более эффективен при добавлении бентонита во время микронизации, чем во время измельчения в стержневой мельнице. 6 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4027314/04 (22) 22.04,86 (31) 20456А/85 (32) 23.04,85 (33) IT (46) 30.04.92. Бюл. ¹ 16 (71) Снампрогетти С.п,А. (Щ (72) Винченцо Лагана. Карло Пиччинини и

Элио Донати (IT) (53) 665.75 (088.8) (56) Патент США N 4432771, кл. С 101 1/32, 1984, Заявка Японии ¹ 59-100192, кл. С 10 I 1/32, 1984. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНЫХ СУСПЕНЗИЙ

Изобретение относится к способам получения водных суспензий, Известен способ получения водных суспензий путем перемешивания в воде дисперсанта, например бентонита, и стабилизатора с последующей добавкой при перемешивании диспергирующего агента, затем измельченного угля до получения суспензии в гелеобразном состоянии с содержанием в ней частиц угля в количестве

65-75 мас.%.

Однако устойчивость полученных суспензий недостаточна, Наиболее близким к изобретению является способ получения водных суспензий, содержащих 50-80 мас., включающий

SU 1731065 АЗ (si)s С 10 1/32 ь.» « (57) Изобретение касается коксосодержащих топлив, в частности получения водных суспензий, содержащих 67-71 мас.% нефтяного кокса. Цель — повышение устойчивости суспензии. Для этого, ведут размельчение нефтяного кокса в две стадии в присутствии стабилизатора и бентонита. При этом добавление бентонита ведут.или на 1-й стадии в количестве 0,2 — 0,6% от массы суспензии или на 2-й в количестве 0,2 — 0,4 мас.% с получением мелкой или грубой фракций. В этом случае стабильность получаемых суспензий после 48 ч составляет 96 — 99,5%, Процесс более эффективен при добавлении бентонита во время микронизации, чем во время измельчения в стержневой мельнице.

6 табл. Я двухстадийное размельчение нефтяного кокса с получением мелкой и грубой фракций и последующее смешение его с водой и с добавками 0,01-3,0% бентонита и стабилизатора, Недостатком известного способа является получение суспензии с невысокой устойчивостью.

Целью изобретения является повышение устойчивости водных суспензий.

Поставленная цель достигается способом получения водных суспензий, содержащих 67-71 мас. нефтяного кокса путем его двухстадийного измельчения, с добавкой бентонита или на первой стадии размельчения кокса в количестве 0.2-0,6 мас, от веса

1731065 суспензии, или на второй, стадии в количестве 0,2 — 0,4 мас. .

В качестве стабилизатора возможно использование продуктов, получаемых путем сульфирования и солеобразования камен- 5 наугольного дегтя, и возможной конденсации формальдегидом, или же не оказывающими поверхностной активности анионными полиэлектролитами, в частности имеющими алкилзамещенные полицик- 10 лические ароматические группы и имеющие мол. вес больше 300 и, предпочтительно, в пределах 500-3000, например соли одновалентных катионов полимеризованных алкилнафталенсульфокислоты (названиями

ДАКСАД 19). 15

Гранулометрия нефтяного кокса в водной суспензии такова, что размер его частиц меньше 300 мкм, и суспензию готовят из двух групп частиц разного среднего размера, причем средний размер для первой группы частиц составляет 210-60 мкм, тогда как 20 средний размер частиц второй группы составл яет 1/6 — 1/20 среднего размера частиц первой группы. астицы первой группы составляют по меньшей мере 50, и до 80 вес. от общего 25 количества частиц.

Далее приведены примеры, иллюстрирующие известный способ (пример 1) и предложенный способ (примеры 2 — 4).

Пример 1, Сухой способ: добавление 30 бентонита на стадии смешивания.

Использовали нефтяной кокс следующего состава, вес. :

Летучий материал 12,6

Сера 463 35

Зола 0,4-0,5

Высшая теплотворная способность по отношению к сухому нефтяному коксу 8520 ккал/кг 40

Показатель измельчаемости 22,3 по Хэрдгрову

Суспензию получают из грубой фракции и микронизированной фракции при весо- 45 вом отношении 65/35 и концентрации нефтяного кокса 72,0 вес., с количеством

ДАКСАД 150,5 .

Бентонит дозируют s смесь в количествах соответственно 0; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 . 50

Пробы, хранившиеся внутри закрытых контейнеров, показывают хорошую стабильность уже при концентрации бентонита

1, но оптимальная величина была получена при концентрации 1,5 . 55

Более значительные количества бентонита придают продукту слишком псевдо-. пластичный характер.

Показатели стабильности по истечении

48 ч для пяти случаев составляют соответственно 91,0; 96,0; 98,5; 99; 99,5 .

Получены следующие реологические характеристики (см. табл. 1).

Определение статической стабильности осуществляют путем выливания угольной суспензии в плексигласовый ци- . линдр размерами 170 х 24 мм и выдерживают ее в цилиндре в течение определенного времени при постоянной температуре.

По истечении этого времени цилиндр вводят в холодильник для отверждения суспенэии.

Затем из цилиндра извлекают стержень высотой 150 мм и отбирают с его концов две пробы высотой примерно 15 мм.

Затем обе пробы подвергают анализу с целью определения содержания твердых веществ.

Процентное отношение содержания твердых веществ, обнаруженного в верхней пробе, к содержанию твердых веществ в нижней пробе позволяет вычислить стабильностьь.

Статистическая стабильность выражается числом между 0 и 100.

Пример 2. Добавление бентонита на конечной стадии размалывания в прутковой мельнице, Использовали нефтяной кокс по примеру "

Влажную микронизацию осуществили при концентрации твердых веществ 50 c количеством ДАКСАД 15, соответствующим концентрации 0,5, в конце раэмалывания в прутковой мельнице.

Отношение грубые/мелкие в конце размалывания в прутковой мельнице составило

65/35.

В начале размалывания в прутковой мельнице добавили соответственно следующие количества бентонита, : 0; 0,2; 0,4; 0,5;

0,67.

Конечная концентрация нефтяного кокса составила 71 вес. .

Полученные результаты приводятся в табл. 2.

Пример 3. Добавление бентонита на стадии микронизации.

Использован нефтяной кокс по примеру

1.

Влажную микронизацию провели при концентрации твердых веществ 50 при добавлении 0,01; 0,2; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 бентонита к общему количеству микроизмельченного материала.

Все количество разжижительной добавки ДАКСАД 15 было добавлено на стадии микронизации с целью получения, в конце

1731065

Таблица 1 рость сдвига между 70 и 130 с скорости сдвига, К и и связаны друг с другом зависимостью Kj", где т- напряжение сдвига;

j — скорость сдвига;

К вЂ” показатель плотности;

n — показатель, описывающий ньютонов характер суспензии.

Таблица 2 стадии размалывания в прутковой мельнице концентрации 0,5 .

При использовании отношения крупная/мелкая, равного 65/35 в конце размалывания в прутковой мельнице, перечисленные выше количества бентонита 5 соответствуют 0; 0,05; 0,10; 0,15; 0,25; 0,35;

0,45 в конечном продукте.

Концентрация нефтяного кокса в конечном продукте равна 71 .

В табл. 3-6 приводятся реологические 10 характеристики продукта из стадии микронизации и продукта иэ стадии размалывания в прутковой мельнице, и его стабильность.

Окончательный размол в прутковой 15 мельнице.

Из полученных результатов видно, насколько более удобно использование бентонита на стадии микронизации для снижения добавляемой концентрации. Оптимальная 20 концентрация подлежащего добавлению бентонита составляет 0,2 — 0,4 в конце размалывания в прутковой мельнице, Пример 4. Испытания проведены с нефтяным коксом, имеющим характеристики на сухой основе, приведенные в табл. 5.

Суспенэии подготовлеНы (при 0,5ь

ДАКСАД15) согласно примерам 2 и 3 при концентрации (С, мас.ф) 67ф, сухого вещества, а результаты приведены в табл. 6.

Результаты показывают. что бентонит, добавляемый во время стадии микронизации, более эффективен для стабилизации суспенэий по сравнению с бентонитом, добавляемым во время стадии измельчения в стержневой мельнице.

Формула изобретения

Способ получения водных суспенэий, содержащих 67-71 мас. нефтяного кокса, включающий двухстадийное раэмельчение его с получением мелкой и грубой фракций, добавление стабилизатора и бентонита, о тл ича ющийся тем,что,сцельюповышения устойчивости суспензии, процесс ведут при добавлении бентонита или на первой стадии размельчения кокса в количестве

0,2-0,6 от массы суспензии, или на второй стадии в количестве 0,2-0,4 мас., .

Таблица 3

Микронизация

Таблица 4

Бентонит в конечной суспензии, добавленный на стадии микронизации

Таблица 5

Таблица 6

Относится к конечной суспензии

Составитель Н.Богданова

Редактор Н.Швыдкая . Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 1520 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарина, 101