Изобретатели:
Майкл Джеймс Кэннон,
Эрик Джон Клейфилд,
Олив Пиннингтон,
Петер Сэнт.
Метод агломерации мелких фракций угля.
Мы, "Shell Internationale Research Maatschappij B.V.", компания, созданная по законам Нидерландов, 30, Карел ванн Биландтлаан, Гаага, Нидерланды, настоящим заявляем об изобретении, за которое мы просим, чтобы патент был нам гарантирован, и метод, которым оно представлено, в частности, описанный в следующем отчёте: -
Изобретение связано с процессом агломерации мелких фракций угля из водной суспензии с одновременным удалением золы в случае её присутствия.
В обогатительной технологии производятся влажные мелкие фракции малых диаметров (например, менее 1,5 мм), которые, главным образом, образуют водную суспензию.
Мелкие фракции включают частицы, которые богаты углём, и частицы, богатые неорганическим материалом (так называемой золой).
Технологию совершенствуют, чтобы отделять по крайней мере часть золы от угля с одновременным обогащением угольных агломератов с низким содержанием золы, такие угольные агломераты являются пригодными для использования в качестве топлива или топливных компонентов. Указанную технологию можно также применять для агломерации мелких фракций угля из суспензий, тех, которые не содержат золу. Чтобы обогатить угольные агломераты, масляная фракция добавляется в качестве связующего вещества к суспензии мелких частиц, которым связываются преимущественно влажные угольные частицы и агломерируются, слипаясь вместе. Зольные частицы не смачиваются или смачиваются масляной фракцией в незначительной степени и, соответственно, агломерируются незначительно.
Неблагоприятный широкий диапазон подачи является необходимым в предварительных технологических процессах для получения масляной фракции в суспензии мелких частиц в виде капелек достаточно малого размера, а довольно большое количество связующего вещества является необходимым для того, чтобы агломерировать наибольшую часть или все угольные частицы, присутствующие в суспензии мелких частиц.
Вновь открытый метод, в котором агломерация мелких угольных частиц достигается только при небольших количествах масляной фракции и низкой затрате энергии.
В соответствии с изобретением обеспечивается процесс агломерации угольных частиц из водной суспензии с одновременным золоудалением в случае присутствия золы, который включает добавление в указанную суспензию водной эмульсии углеводнородной масляной фракции, перемешивание смеси, удаление образовавшихся агломератов и повторение по крайней мере ещё, раз указанной добавки и последующих обработок пульпы после удаления агломератов.
Масляная фракция может состоять из дёгтевой, сланцевой, или породной масляных фракций, но в большинстве случаев она будет состоять из минеральной масляной фракции.
В общем, минеральная масляная фракция, присутствующая в водной эмульсии, будет состоять из компонентов с высокой температурой кипения, преимущественно без материала с точкой кипения ниже 200℃. Весьма пригодными являются сырые нефтяные масла, битуминозные фракции, деасфальтированный остаток фракций, смазочные вещества и газойли.
Количество воды, находящейся в водной эмульсии масляной фракции, может изменяться в широких пределах. Вообще весьма благоприятными являются соотношения от 30% до 70% веса воды, в особенности от 40% до 60% веса воды в общей эмульсии.
Предполагается, что водная эмульсия масляной фракции содержит поверхностно-активный агент, так как такой агент сильно сокращает подачу энергии, необходимой, для эмульгирования масляной фракции, и облегчает образование масляной фракции, и облегчает образование мелких частиц угля. Кроме того, кондиционированием поверхности угольных частиц поверхностно-активный агент создаёт возможность уменьшения количества необходимого масла.
Поверхностно-активный агент может состоять из катионного, неионогенного или, преимущественно, анионного моющего средства, такого как мыло жирной кислоты.
Весьма полезными являются сульфаты щелочных металлов или сульфаты алифатических или алкил ароматических соединений, таких как алкил бензольные сульфанаты натрия, первичные алкил сульфаты натрия, (например, додецил сульфат натрия) и вторичные алкил сульфаты натрия.
Количество поверхностно-активного агента может изменяться в широких пределах, в основном количество этого агента будет от 0,01% до 5% веса в частности от 20 до 200 частей на миллион веса, особенно от 40 до 150 частей на миллион веса всех твёрдых частиц (мелких угольных частиц и золы), присутствующих в питании.
Водная эмульсия масляной фракции должна подаваться в водную суспензию мелких частиц, по крайней мере, в два этапа, в каждый из которых образуются агломераты, так как обнаружено, что достигается меньший выход агломерированного угля в случае, если то же самое количество водной эмульсии подаётся за один раз.
В общем подача водной эмульсии масляной фракции в два этапа является оптимальной, добавка указанной водной эмульсии к суспензии, остающейся после второго этапа, не дающего достаточно высокого выхода агломерированного угля, получаемого за счёт дополнительного оборудования и подачи энергии, необходимой для третьего этапа.
Общее количество масла (водной эмульсии), которое должно подаваться к мелким частицам, может изменяться в широких пределах; преимуществом данного метода является то, что в питании оно составляет от 1% до 10%, преимущественно от 2% до 6%, веса всех твёрдых частиц.
Количество масла, подаваемое на первом этапе в основном будет от 10% до 80% веса, в частности от 30% до 50% веса общего количества масла (водной эмульсии) должно подаваться в водную суспензию мелких частиц.
Смесь, полученная после добавки водной эмульсии масла к водной суспензии мелких частиц, должна перемешиваться, что может быть достигнуто любым доступным способом, например, взбалтыванием. Время перемешивания, необходимое для агломерации угольных частиц может зависеть от различных факторов, таких как сорт угля и скорость взбалтывания. В основном, весьма полезным является время перемешивания от 1 до 10 минут.
Полученные агломераты, которые, в основном, будут иметь диаметры от 0,5 до 5см, могут быть удалены любыми доступными способами, например, центрифугированием. Предпочтительным является удаление агломератов с помощью вибрационных сит; агломераты остаются на сите, а остальная суспензия, в которой находятся неагломерированные частицы угля и зола, проходит сквозь него.
Обнаружено то преимущество, что агломераты обезвоживаются на сите с целью удаления золы, которая прилипла к агломератам, в особенности, в том случае, если в первоначальной водной суспензии мелких частиц имелось высокое содержание твёрдого.
Лучше, если добавка водной эмульсии масла в суспензию мелких частиц, перемешивание и удаление образовавшихся агломератов осуществляется непрерывно, как будет пояснено на схеме процесса, которая будет обсуждаться позже.
Водная суспензия, которая становится пригодной, после удаления образовавшихся агломератов, обрабатывается на второй стадии определённым количеством водной эмульсии масла, перемешивается и образовавшиеся агломераты удаляются обычным путём, как уже говорилось ранее.
Агломераты, полученные в каждой стадии, могут быть использованы отдельно, или, по желанию, комбинированно. Они легко могут быть обезвожены до содержания воды менее 10% веса, например, центрифугированием. Они могут использоваться в качестве топлива или топливных компонентов и являются весьма подходящими в качестве компонентов жидких топлив, приготовляемых путём смешивания их в минеральном масле, например, как описано в британской патентной сертификации № 1548402.
Неограниченное схематическое конструктивное оформление изобретения иллюстрируется со сноской на цифру 1 чертежа, сопровождаемого предварительной спецификацией.
Вернуться в библиотеку