Спосіб одержання водовугільної суспензії

1. Спосіб одержання водовугільної суспензії рідкого палива, що включає мокре подрібнення вугільного шламу в присутності комплексної добавки і гомогенізацію протягом 20-120хв. у присутно 3 75264 4 льної суспензії, застосування якого дозволило б Отриману суміш подрібнюють протягом 3-10 знизити в'язкість і підвищити стабільність готового минуть і подають у вертикальний гомогенізатор. продукту, що у свою чергу забезпечить можливість Разом із суспензією в гомогенізатор додають довикористання його як рідке паливо, придатного бавку-стабілізатор, у якості якої використовують для транспортування по трубопроводах. порошок триполифосфат натрію в кількості 0,1Поставлена задача зважується тим, що в спо1,0% на масу твердої фази. Суміш гомогенізують собі одержання водовугільної суспензії, що вклюпротягом 20-120 хвилин у змінному магнітному чає мокре подрібнення вугільного шламу в присутполі. ності комплексної добавки і гомогенізацію Змінне магнітне поле створюється при оберпротягом 20-120 хвилин у присутності добавкитанні ротора гомогенізатора зі швидкістю 5с-1 за стабілізатора, що відрізняється тим, що в якості рахунок взаємодії постійних магнітів, установлених комплексної добавки при мокрому подрібненні на зовнішніх стінках, на дні чаші і на кінцях лопасвикористовують суміш, що складається з вуглелутей ротора. жного реагенту і триполифосфата натрію, а в якоТакі умови готування водовугільної суспензії сті добавки-стабілізатора при гомогенізації викозабезпечують одержання готового продукту, що ристовують триполифосфат натрію, при цьому має в'язкість 1,2-1,5Пас при швидкості зрушення гомогенізацію ведуть у магнітному полі. 9с-1 і при змісті твердої фази - 65%. Стабільна в'яДля готування комплексної добавки вуглелужзкість готового продукту зберігається протягом 72 ного реагенту і триполифосфата натрію змішують годин. у співвідношенні (0,2-0,5):1, відповідно, при цьому В якості реагенту для готування добавок викокомплексну добавку вводять у суспензію в кількосристовують: вуглелужний реагент (ВЛР) по ТУ ті 0,5-2,5% на масу твердої фази. 39011247-76 і триполифосфат натрію (ТПФ) за При гомогенізації у суспензію вводять трипоДСТ 13493-77. Шлам беруть такий, що містить не лифосфат натрію в кількості 0,1-1,0% на масу твеменш 45% по масі маси горючої компоненти. рдої фази. В'язкість готового продукту виміряється на роВикористання в якості комплексної добавки таційному віскозиметрі "Rheotest-2" при швидкості суміші, що складається з вуглелужного реагенту, зсуву 9 і 16с-1. що є антиосадником, і триполифосфата натрію, Приклад конкретного використання способу. що є розголужувачем, дозволяє створити такі умоДля готування водовугільної суспензії 400г суви для подрібнення вугільного шламу, при яких хого вугільного шламу (клас - 2,5мм) завантажують забезпечується зниження в'язкості водовугільної у кульковий млин об'ємом 1,8дм3. суспензії за рахунок оптимізації гранулометричноУ 210мл води розчиняють 0,93г ВЛР та 3,07г го складу твердої фази та пластифікуючої дії розТПФ (співвідношення по масі 0,3:1) і отриманий ріджувача. розчин подають у млин, після чого масова частка Гомогенізація в магнітному полі в присутності твердого складала 65,5%, а масова частка добавстабілізуючої добавки дозволяє створювати на цій ки - 1%. Суміш подрібнюють протягом 5 хвилин стадії рихлі асоціати твердої фази, наявність яких металевими кульками різного діаметру загальною у суспензії у свою чергу стабілізує в'язкість готовомасою 2950г при швидкості обертання барабана го продукту на визначеному рівні. млина 1с-1. Далі суспензію вивантажують у дюраТаким чином, застосування способу одержанлеву склянку гомогенізатора (діаметр 85мм, висоня водовугільної суспензії, що заявляється, дозвота 120мм), обладнаного постійними магнітами, ляє знизити в'язкість та підвищити стабільність додають 1,6г сухого порошку ТПФ (0,4% на масу готового продукту, що у свою чергу забезпечить твердого) і гомогенізують протягом 30 хвилин при можливість використання його як рідке паливо, швидкості обертання ротора 5с-1. На виході з гомопридатного для транспортування по трубопровогенізатора одержують водовугільну суспензію, дах. придатну для транспортування по трубопроводах і Надалі винахід пояснюється докладним опияку можна використовувати в якості рідкого палисом його виконання. ва. Спосіб за винаходом реалізується наступним Для створення змінного магнітного поля, гомочином. генізатор було обладнано постійними магнітами зі Для виготовлення рідкого палива використосплаву "альнісі" (діаметр - 17мм, висота - 12мм, вують вугільний шлам класу з частками крупності коерцитивна сила 550ерг, НВ/8П=5200). Магніти 2,5мм і визначеної вологості, що подається на повстановлюють таким чином: 4 магніти по утворюдрібнення в кульковий або стержневий млин раючій у два ряди по висоті (тобто 8 штук по черзі зом з розчином комплексної добавки, для готуванщодо полюсів) і 4 магніти на кінцях лопастей ротоня якої беруть вуглелужний реагент та ра. Мінімальний проміжок між магнітами стінок і триполифосфат натрію, у масовому співвідношенмагнітами ротора - 3мм, нахил площини лопастей ні (0,2-0,5):1, відповідно, при цьому добавку вворотора до горизонту 12° по висхідній. дять у кількості 0,5-2,5% сухих реагентів на масу Для визначення реологічних характеристик готвердої фази. тового продукту та його стабільності в часі 50мл Задана концентрація твердої фази в суспензії отриманої суспензії заливають в комірку ротаційрегулюється шляхом подачі в млин певної кількосного віскозиметра "Rheotest-2" і згідно інструкції до ті води, що визначається дослідним шляхом з ураприладу вимірюють ефективну в'язкість при швидхуванням природної вологості вугільного шламу і костях зрушення 9с-1 та 16с-1. тієї кількості води, що вводиться з розчином добаОдержали такі дані: для суспензій, що мали вок. масову частку твердого 65,5% в'язкість щойно ви 5 75264 6 готовленої системи складала - 1,3-1,0Пас, через могенізації у змінному магнітному полі не приводи24 години - 1,3-1,0Пас, через 72 години - 1,35ти до покращення параметрів рідкого палива, а 1,12Пас при швидкості зрушення відповідно 9 та тому економічно не виправдано (таблиця, приклад 16с-1 (таблиця, приклад 1). 28). Встановлено, що для співвідношення ВЛР та Переваги запропонованого способу одержанТПФ в добавці і вміст добавки в суспензії обрані, ня водовугільної суспензії з вугільних шламів, у виходячи із умов, що забезпечують одержання порівнянні з прототипом, полягає в наступному: готового продукту зниженої в'язкості за рахунок - реалізація запропонованого способу дає мооптимально гранулометричного складу твердої жливість знизити початкову в'язкість суспензії з фази і пластифікуючої дії розріджувача (ТПФ) і 2,8Пас по відомому способі в 1,3Пас, тобто в 2,2 стабілізації в'язкості на певному рівні за рахунок рази, і стабілізувати її на такому рівні протягом 72 взаємодії добавок і твердої фази в магнітному погодин (таблиця, приклад 29 і 13 для порівняння), лі, що приводить до утворення рихлих асоціатів при цьому через 72 години в'язкість суспензії, (таблиця, приклади 1-22). отриманої по відомому способі, складає 5,4Пас, При позамежному зменшенні співвідношення що в 4 рази більше, ніж в'язкість суспензії, виготовуглелужного реагенту і триполифосфату, тобто вленої запропонованим способом; при зменшеному вмісті ВЛР у складі комплексної - спосіб, що заявляється, дозволяє відмовитидобавки відбувається розшарування системи на ся від двостадійного подрібнення шламу, оскільки тверду фазу і дисперсійне середовище (таблиця, це приводить до перездрібнювання твердої фази, приклад 23). збільшенню в'язкості суспензії, що у свою чергу Позамежне збільшення вмісту ВЛР в добавці дозволяє спростити технологію і підвищити еконоприводити до підвищення в'язкості системи (табмічну ефективність виготовлення водовугільної лиця, приклад 24). суспензії. Такі результати досягнено за рахунок Позамежне зменшення кількості комплексної використання комплексної добавки, що здатна добавки в суспензії при оптимальному співвіднорегулювати гранулометричний сполуку твердої шенні інгредієнтів приводити до збільшення в'язфази в процесі подрібнення, а так само за рахунок кості і її нестабільності (таблиця, приклад 25). того, що гомогенізацію здійснюють в присутності Позамежне збільшення кількості комплексного добавки-стабілізатора в магнітному полі, що додобавки в суспензії не дає суттєвого ефекту і екозволяє створювати в суспензії рихлі асоціати, що номічно не виправдано (таблиця, приклад 26 і для стабілізують початкову в'язкість готового продукту порівняння 21). протягом певного часу. Позамежне зменшення ТПФ на стадії гомогеСпосіб, що заявляється, може бути реалізованізації суспензії оптимального складу у змінному ний в умовах промислового виробництва на станмагнітному полі приводить до нестабільної в'язкодартному устаткуванні з використанням стандартсті системи (таблиця, приклад 27). них інгредієнтів і може знайти широке Позамежне збільшення вмісту в суспензії опзастосування в області енергетики для одержання тимального складу триполифосфата на стадії горідкого палива із вугільних шламів. 7 75264 8 Таблиця при помелі при гомогенізації 0,3:1 0,2:1 0,6:1 1,0:1 0,2:1 0,6: 1 1,0:1 0,2:1 0,6:1 1,0:1 0,2:1 1,0:1 0,2:1 1,0:1 0,2:1 1,0:1 0,2:1 1,0:1 0,2:1 1,0:1 0,2: 1 1,0:1 1,0 0,5 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 2,5 2,5 2,5 0,5 0,5 1,0 1,0 2,5 2,5 0,5 0,5 1,0 1,0 2,5 2,5 0,4 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 23 24 25 ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ 0,1:1 1,2:1 0,6:1 26 ВЛР+ТПФ 27 28 через 72 години Співвідношення інгредієнтів по масі ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ ВЛР+ТПФ через 24 години Інгредієнти добавки 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 щойно виготовленого Шифр приклада Масова доля добавЕфективна в'язкість готового ки, % на тверду фапродукта зу 1,30 1,45 1,51 1,66 1,41 1,47 1,49 1,33 1,37 1,45 1,41 1,50 1,30 1,53 1,20 1,56 1,10 1,37 1,0 1,42 0,9 1,34 1,35 1,51 1,55 1,80 1,49 1,52 1,55 1,38 1,41 1,50 1,43 1,53 1,35 1,57 1,22 1,58 1,10 1,40 1,05 1,46 1,00 1,37 2,5 2,5 0,3 1,30 1,40 1,50 1,60 1,34 1,40 1,45 1,30 1,37 1,42 1,40 1,50 1,30 1,50 1,20 1,55 1,10 1,35 1,0 1,42 0,9 1,33 Позамежні 1,0 0,90 1,0 2,20 1,0 1,90 2,90 2,10 3,30 2,17 0,6:1 3,0 1,0 0,90 0,90 0,97 ВЛР+ТПФ 0,6:1 1,0 0,07 1,90 1,70 1,96 ВЛР+ТПФ 0,6: 1 1,0 1,2 1,20 1,20 1,20 Економічно не виправдана 3,6 5,4 Гомогенізація без магнітного поля Примітка Розшарування системы Економічно не виправдана див. №20 По прототипу 29 НФУ 1,1 Комп’ютерна верстка M. Клюкін ОФА 0,2 2,8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601