石炭-水スラリーの内部構造生成機構の解明と安定性の評価方法の確立

水煤浆内部结构形成机理阐明及稳定性评价方法建立

基本信息

批准号：
06750774
负责人：
佐伯隆
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750774/
关键词：
石炭-水スラリー CWM 安定性安定性評価

项目摘要

石炭に水を加えて流体化した燃料である石炭-水スラリー(CWM)は、その輸送や貯蔵時にしばしば石炭粒子が沈降し、様々なトラブルを引き起こしている。また、沈降層形成のメカニズムについての研究はほとんどなされていない。これに対し、本研究ではCWMタンクやタンカー内部の状態(流動状況、剪断応力分布、局所粘度)を解明し、CWMの安定化技術の確立や安定化のメカニズム解明に有益な情報を得ることを目的とした。本年度は、まずラボスケールのCWMタンク(試験容器)内の局所粘度を測定することを試みた。測定はCWMに棒を一定速度で貫入し、そのときの反力から粘度を求める方式とした。装置を試作し、試験容器の局所粘度が測定できることが確かめられたので、現在、この方法で様々なCWMを調製して測定を進めている。次にCWMタンク内の流動シミュレーションを行った。この結果、タンク内で大きな対流が起こっており、タンク底部に大きな剪断力が加わっていることが判った。この剪断力によりCWM中の内部構造が破壊され、石炭粒子の沈降が促進されていることが考えられた。また上記の剪断条件下でも有効な安定化能を示す安定化剤(天然多糖類系,S-194)を提案した。今後、本研究で考案した局所粘度測定装置を使って、試験容器と実際のタンク内部の粘度分布の対応をとる必要がある。

水煤浆（CWM）是一种通过向煤中加水并将其变成流体而制成的燃料，在运输和储存过程中经常会导致煤颗粒沉降，从而引发各种问题。此外，对于沉积层形成机制的研究还很少。在这项研究中，我们的目的是阐明水煤浆储罐和油轮的内部条件（流动条件、剪切应力分布、局部粘度），并为建立水煤浆稳定技术和阐明稳定机制获得有用的信息。今年，我们首先尝试测量实验室规模的 CWM 罐（测试容器）内的局部粘度。通过以恒定速度将棒插入 CWM 并根据反作用力确定粘度来进行测量。在对该设备进行原型设计并确认其可以测量测试容器的局部粘度后，我们目前正在使用该方法准备和测量各种 CWM。接下来，我们在 CWM 罐内进行了流动模拟。结果发现，罐内产生较大的对流，罐底受到较大的剪切力。人们认为这种剪切力破坏了水煤浆的内部结构并促进了煤颗粒的沉降。我们还提出了一种稳定剂（天然多糖基，S-194），即使在上述剪切条件下也能表现出有效的稳定能力。将来，有必要使用本研究设计的局部粘度测量装置来关联测试容器和实际储罐内的粘度分布。