[其他]固体燃料-水浆液组合物及其制备方法

说明书

本发明与一种固体燃料-水浆液组合物有关。更具体地说，本发明是关于一种固体含量高但其粘度又低的固体燃料-水浆液组合物，这种浆液组合物易于运输、贮存和装卸，同时本发明也与制备这种浆液组合物的方法有关。

最近，煤炭、石油焦之类的固体燃料，作为替代石油的能源，重新受到重视。但是与石油之类的液体燃料相比，固体燃料有运输和贮存困难的缺点。此外，装卸固体燃料的工作效率不高。

为了克服这些缺点，最近已发展了通过将经细磨的固体燃料分散于水中得到的固体燃料-水的浆液。但这种固体燃料-水浆液仍有以下缺点：增加浆液的固体燃料含量则引起所得浆液粘度的显著增加。粘度增加了的固体燃料-水浆液的流动性差，致使其难于通过管道处理和输送。降低浆液中固体燃料含量能降低固体燃料-水浆液的粘度。但对这种降低了固体燃料含量的固体燃料-水浆液的运输效率也降低了。降低了固体燃料含量的另一个缺点在于，必须在预脱水处理后才能作为燃料或气化源使用。

为了避免上述缺点，曾提出过各种方案，例如添加分散剂，或调节颗粒大小分布。

但是发现，具有高固体燃料含量，且根据已知方法降低了粘度的固体燃料-水浆液，其固体燃料颗粒在长期贮存或在槽车或油轮上运输过程中容易产生沉降。并且这些沉降的颗粒在脱水过程中会结块，形成压实的物质。当作为固体燃料-水浆液使用时，这些压实的大块很难被重新分散。因此，为稳定固体燃料-水浆液需要对方法作进一步的改进。

另外还发现基于调节颗粒大小分布的已知方法有另一个缺点。Japanese    Patent    Provisional    Publication    No.59（1984）-15486描述了通过调节颗粒大小分布以增加几何标准偏差（σg）的方法，能得到固体燃料含量高、粘度低的固体燃料-水浆液。在这一方法中，几何标准偏差的增加，是通过扩大颗粒大小分布的范围而实现的。颗粒大小分布范围的扩大是通过增加大颗粒含量和/或极细颗粒含量而实现的。大颗粒含量的增加会降低浆液在贮运中的稳定性，并引起不希望的麻烦，如在喷射过程中堵塞燃烧器，在燃烧过程中增加不燃颗粒等。此外，如欲增加极细颗粒含量又不消耗大量研磨能量，实际上是相当困难的。再说，极细颗粒含量的增加，必然导致颗粒比表面积的显著增加，从而需要增加分散剂的消耗量。

本发明的目的之一是提供一种固体燃料颗粒含量高、且粘度低的固体燃料-水浆液的组合物。

本发明的另一目的是，提供一种固体燃料颗粒含量高、粘度低的固体燃料-水浆液的组合物，它极稳定，在水浆液中该固体燃料颗粒能保持在良好的分散状态，当该浆液长期贮存或在恶劣条件下运输时，基本上不会产生压实的沉降物。

本发明的第三个目的是，提供制备经上述改进的固体燃料-水浆液的适宜方法。

本发明提供了一种固体燃料-水浆液的组合物，它含有50-80%（重量）的煤或石油焦的固体燃料颗粒，其中颗粒的几何平均直径（Dp50）不大于74μm，其颗粒大小分布被调节为下述状态：其上几何标准偏差（σg+）和下几何标准偏差（σg-）的算术平均值，在对数正态分布中处于6-12范围内，其比值σg+/σg-，不大于0.6。

这里所用的术语“几何平均直径”和“几何标准偏差”是定义颗粒大小及其分布时通用的术语。具体地说，这些术语是用对数正态分布中的直径和累积通过的重量百分数以下述方式定义的：

几何平均直径（Dp50）：累积通过重量百分数相当于50%时的直径。

上几何标准偏差（σg⁺）：累积通过重量百分数相当于84.13%时的直径（Dp⁺σ），与几何平均直径（Dp50）之比，即（Dp+σ）/Dp50。

下几何标准偏差（σg-）：几何平均直径（Dp50）与累积通过重量百分数相当于15.87%时的直径（Dp-σ）之比，即Dp50/（Dp-σ）。

几何标准偏差（σg）：上、下几何标准偏差（在对数正态分布中）的算术平均值，即（σg⁺⁺σg-）/2。

用下述方法能适宜地制备上述固体燃料-水浆液组合物，此方法包括：

第一步，在水或添加剂的水溶液中研磨含几何平均直径不大于约20mm的湿态煤或石油焦颗粒的固体燃料，以制备含几何平均直径（Dp50¹）在30至149μm间的固体燃料颗粒的固体燃料-水浆液;