CN104053756B - 改性煤制造设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种改性煤制造设备，其具备：第一氧吸附速度测定机构(141～144、149a、149b)等，其分离收集由干燥装置(112)干燥了的干燥煤(3)并求出干燥煤(3)的氧吸附速度Vd；第二氧吸附速度测定机构(145～148、149a、149b)，其分离收集由去活化处理装置(130)进行了去活化处理的改性煤(7)并求出改性煤(7)的氧吸附速度Vr；运算控制装置(150)，其基于Vd、Vr，根据式子(Vr-Vd)/Vd＝N算出氧吸附速度比N，在N＞Ns(标准值)的情况下，从图中读出与N对应的向处理气体(106)中的增加氧浓度值Oa，基于现在氧浓度值Op及上述Oa算出修正氧浓度值Oc，以达到该Oc的方式控制鼓风机(133、135)。

Description

改性煤制造设备

技术领域

本发明涉及一种改性煤制造设备，在将其应用于对褐煤、次烟煤等之类的多孔且水分含量高的低品位煤进行改性的情况下尤其有效。

背景技术

像褐煤、次烟煤等那样的属于水分含量高的煤的低品位煤虽然储量大，然而由于每单位重量的发热量低，因此通过加热而进行干燥处理、干馏处理，来提高每单位重量的发热量。

但是，受到加热的上述低品位煤容易吸附水，并且因表面的羧基等脱离后在表面产生自由基等而使得表面的活性变高，容易与空气中的氧反应，因此有可能因伴随着上述反应的反应热而发生自燃。

为此，例如在下述专利文献1等中，通过对将低品位煤进行干燥并干馏了的干馏煤进行如下的去活化处理，即，在低氧气氛(氧浓度约10％左右)中加热(约150～170℃)，使该干馏煤的表面局部氧化而降低该干馏煤的表面的活性，来制造抑制了自燃的改性煤。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-310785号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在如前所述地制造改性煤时，由于原料煤的组成根据被开采的矿山所在地不同而存在波动，因此要以无论是何种组成的原料煤都可以充分地实施去活化的方式，来设定去活化处理的气氛中的氧浓度、气氛温度、处理时间等各种处理条件。由此，对于可以在比较宽松的处理条件下充分地实施去活化的原料煤，也会在比较严格的处理条件下实施去活化，从而在处理成本方面产生浪费。

基于此种情况，本发明的目的在于，提供一种改性煤制造设备，其对于各种组成的原料煤，都可以在必要的充分的条件下实施去活化处理而简单地制造改性煤。

用于解决问题的方法

用于解决前述的问题的第一发明的改性煤制造设备是具备：通过从原料煤中除去水分而制成干燥煤的干燥机构、通过将所述干燥煤干馏而制成干馏煤的干馏机构、通过用含有氧的处理气体加热所述干馏煤而进行去活化处理来制成改性煤的去活化处理机构的改性煤制造设备，其特征在于，具备：第一氧吸附速度测定机构，其分离收集由所述干燥机构干燥了的所述干燥煤的一部分并求出该干燥煤的氧吸附速度Vd；第二氧吸附速度测定机构，其分离收集由所述去活化处理机构进行了去活化处理的所述改性煤的一部分并求出该改性煤的氧吸附速度Vr；主运算控制机构，其基于所述氧吸附速度Vd、Vr，根据下述的氧吸附速度比算出式算出氧吸附速度比N，在该氧吸附速度比N在标准值Ns的范围内的情况下，以维持去活化处理条件的方式控制所述去活化处理机构，在所述氧吸附速度比N大于所述标准值Ns的范围的情况下，从预先输入的图中读出与该氧吸附速度比N对应的向所述处理气体中的增加氧浓度值Oa，基于该处理气体中的现在氧浓度值Op及该增加氧浓度值Oa算出该处理气体中的修正氧浓度值Oc，以使该处理气体达到该修正氧浓度值Oc的方式控制所述去活化处理机构，在所述氧吸附速度比N小于所述标准值Ns的范围的情况下，从预先输入的图中读出与该氧吸附速度比N对应的向所述处理气体中的减少氧浓度值Od，基于该处理气体中的现在氧浓度值Op及该减少氧浓度值Od算出该处理气体中的修正氧浓度值Oc，以使该处理气体达到该修正氧浓度值Oc的方式控制所述去活化处理机构。

氧吸附速度比算出式：

N＝|(Vr-Vd)|/Vd

第二发明的改性煤制造设备在第一发明中具有如下的特征，即，所述主运算控制机构在所述修正氧浓度值Oc大于上限值Ou的情况下，从预先输入的图中读出与所述氧吸附速度比N对应的所述处理气体的增加温度值Ta，基于该处理气体中的现在温度值Tp及该增加温度值Ta算出修正温度值Tc，以使该处理气体达到所述修正温度值Tc的方式控制所述去活化处理机构。

第三发明的改性煤制造设备在第一或第二发明中具有如下的特征，即，所述第二氧吸附速度测定机构分离收集由所述去活化处理机构进行了去活化处理的所述改性煤的一部分，每经过规定时间Ts，重新分离收集由该去活化处理机构进行了去活化处理的新的所述改性煤的一部分而求出该改性煤的新的氧吸附速度Vr_n，所述主运算控制机构基于此次新求出的所述氧吸附速度Vr_n及此次之前求出的氧吸附速度Vr_n-1，根据下述的稳定度算出式算出稳定度S，在该稳定度S在标准值Ss的范围内的情况下，基于所述氧吸附速度Vd、Vr_n，根据下述的氧吸附速度比再算出式再次算出氧吸附速度比N，重新进行与所述标准值Ns的比较。

稳定度算出式：

S＝|(Vr_n-Vr_n-1)|/Vr_n

氧吸附速度比再算出式：

N＝|(Vr_n-Vd)|/Vd

第四发明的改性煤制造设备在第一到第三发明的任一项中具有如下的特征，即，所述第一氧吸附速度测定机构具备：第一分离收集机构，其将由所述干燥机构干燥了的所述干燥煤的一部分作为样品分离收集；第一试验机构，其将由所述第一分离收集机构分离收集的所述样品以试验时间Td暴露在试验温度的含有氧的气体中而进行氧吸附试验；第一称量机构，其分别称量由所述第一分离收集机构分离收集的所述氧吸附试验前的所述样品的重量Wd1及该氧吸附试验后的该样品的重量Wd2；第一副运算控制机构，其基于由所述第一称量机构称量的所述重量Wd1、Wd2，根据下述的干燥煤氧吸附速度算出式算出所述干燥煤的所述氧吸附速度Vd，所述第二氧吸附速度测定机构具备：第二分离收集机构，其将由所述去活化处理机构进行了去活化处理的所述改性煤的一部分作为样品分离收集；第二试验机构，其将由所述第二分离收集机构分离收集的所述样品以试验时间Tr暴露在试验温度的含有氧的气体中而进行氧吸附试验；第二称量机构，其分别称量由所述第二分离收集机构分离收集的所述氧吸附试验前的所述样品的重量Wr1及该氧吸附试验后的该样品的重量Wr2；第二副运算控制机构，其基于由所述第二称量机构称量的所述重量Wr1、Wr2，根据下述的改性煤氧吸附速度算出式算出所述改性煤的所述氧吸附速度Vr。

干燥煤氧吸附速度算出式：

Vd＝(Wd2-Wd1)/(Wd1×Td)×100

改性煤氧吸附速度算出式：

Vr＝(Wr2-Wr1)/(Wr1×Tr)×100

第五发明的改性煤制造设备在第一到第三发明的任一项中具有如下的特征，即，所述第一氧吸附速度测定机构具备：第一分离收集机构，其将由所述干燥机构干燥了的所述干燥煤的一部分作为样品分离收集；第一称量机构，其称量由所述第一分离收集机构分离收集的所述样品的重量Wd1；第一试验机构，其将由所述第一分离收集机构分离收集的所述样品在含有氧的气氛的恒温状态的内部气密性地保持试验时间Td而进行氧吸附试验；第一压力测量机构，其测量所述第一试验机构的内部的压力；第一副运算控制机构，其基于将内部在所述含有氧的气氛中以恒温状态气密性地保持而由所述第一压力测量机构测量的所述第一试验机构的所述氧吸附试验前的内压Pd1及该氧吸附试验之后的内压Pd2以及由所述第一称量机构称量的所述重量Wd1，根据下述的干燥煤氧吸附速度算出式算出所述干燥煤的所述氧吸附速度Vd，所述第二氧吸附速度测定机构具备：第二分离收集机构，其将由所述去活化处理机构进行了去活化处理的所述改性煤的一部分作为样品分离收集；第二称量机构，其称量由所述第二分离收集机构分离收集的所述样品的重量Wr1；第二试验机构，其将由所述第二分离收集机构分离收集的所述样品在含有氧的气氛的恒温状态的内部气密性地保持试验时间Tr而进行氧吸附试验；第二压力测量机构，其测量所述第二试验机构的内部的压力；第二副运算控制机构，其基于将内部在所述含有氧的气氛中以恒温状态气密性地保持而由所述第二压力测量机构测量的所述第二试验机构的所述氧吸附试验前的内压Pr1及该氧吸附试验之后的内压Pr2以及由所述第二称量机构称量的所述重量Wr1，根据下述的改性煤氧吸附速度算出式算出所述改性煤的所述氧吸附速度Vr。

干燥煤氧吸附速度算出式：

Vd＝Qd/(Wd1×Td)×100

改性煤氧吸附速度算出式：

Vr＝Qr/(Wr1×Tr)×100

其中，Qd是干燥煤的氧吸附量，Qr是改性煤的氧吸附量，是利用下述的式子求出的值。

Qd＝[{(Pd1-Pd2)/1013}

×{Cd-(Wd1/D)}]/(22.4×Wd1)

Qr＝[{(Pr1-Pr2)/1013}

×{Cr-(Wr1/D)}]/(22.4×Wr1)

而且，Cd是第一试验机构的内容积，Cr是第二试验机构的内容积，D是原料煤的真密度。

第六发明的改性煤制造设备在第一到第五发明的任一项中，所述原料煤是褐煤或次烟煤。

发明的效果

根据本发明的改性煤制造设备，对于各种组成的原料煤，都可以在必要的充分的条件下实施去活化处理而简单地制造改性煤。

附图说明

图1是本发明的改性煤制造设备的第一实施方式的概略构成图。

图2是图1的改性煤制造设备的主要部分的控制流程图。

图3是接在图2之后的控制流程图。

图4是接在图3之后的控制流程图。

图5是本发明的改性煤制造设备的第二实施方式的概略构成图。

图6是图5的改性煤制造设备的主要部分的控制流程图。

图7是接在图6之后的控制流程图。

图8是接在图7之后的控制流程图。

具体实施方式

基于附图对本发明的改性煤制造设备的实施方式进行说明，然而本发明并不仅限定于基于附图说明的以下的实施方式。

<第一实施方式>

基于图1～4对本发明的改性煤制造设备的第一实施方式进行说明。

如图1所示，粉碎次烟煤、褐煤等作为原料煤的低品位煤1的磨机形式的粉碎装置111的送出口经由旋转阀121与使该低品位煤1中的水分2蒸发的蒸气管干燥器式的干燥装置112的低品位煤1的接收口连接，该干燥装置112通过向配设于中心部分的盘管状的加热管的内部供给作为加热介质的水蒸气101，而将上述低品位煤1加热(约100℃)，从而可以从该低品位煤1中除去水分2而制成干燥煤3。

所述干燥装置112的所述干燥煤3的排出口经由旋转阀122与输送机113的搬送方向上游侧连接。所述输送机113的搬送方向下游侧经由旋转阀123与将所述干燥煤3干馏的回转炉式的干馏装置114的该干燥煤3的接收口连接，该干馏装置114通过向被固定支承的外侧的夹套供给作为加热介质的燃烧气体102，而将上述干燥煤3加热干馏(400～600℃)，从而可以从该干燥煤3中除去挥发成分4而制成干馏煤6。

所述干馏装置114的所述干馏煤6的排出口经由旋转阀124与输送机115的搬送方向上游侧连接。所述输送机124的搬送方向下游侧经由旋转阀125与将所述干馏煤6冷却的蒸气管干燥器式的冷却装置116的该干馏煤6的接收口连接，该冷却装置116通过向配设于中心部分的盘管状的冷却管的内部供给作为冷却介质的冷却水103，就可以将上述干馏煤6冷却(100℃以下)。

所述冷却装置116的所述干馏煤6的排出口经由旋转阀126与对该干馏煤6进行去活化处理的循环分级(circular-grade)型或烧结机型(网眼输送机型)等那样的连续处理式的去活化处理装置130的装置主体131的上述干馏煤6的接收口连接。在上述装置主体131的下部，经由鼓风机133及加热器134连结有氮气供给源132。在所述鼓风机133与所述加热器134之间，连结有送进空气104的鼓风机135。

也就是说，通过使所述鼓风机133、135运作，可以将来自所述氮气供给源132的作为惰性气体的氮气105与外部的空气104混合而作为含有氧的处理气体106供给，通过使所述加热器134运作，可以将该处理气体106加热，从而可以将所述装置主体131的内部的所述干馏煤6用该处理气体106加热而进行去活化处理，制成改性煤7。这里，通过调整来自所述鼓风机133、135的所述氮气105及所述空气104的送进量，就可以调整所述处理气体106中的氧气浓度，通过调整所述加热器134，就可以调整所述处理气体106的温度。

所述装置主体131的改性煤7的排出口经由旋转阀127与输送机117的搬送方向上游侧连接。所述输送机117的搬送方向下游侧经由旋转阀128与贮留所述改性煤7的贮留罐118的该改性煤7的接收口连接。

此种本实施方式中，利用所述粉碎装置111、所述干燥装置112、所述输送机113、所述旋转阀121、122等构成干燥机构，利用所述干馏装置114、所述输送机115、所述冷却装置116、所述旋转阀123～125等构成干馏机构，利用所述装置主体131、所述氮气供给源132、所述鼓风机133、135、所述加热器134等去活化处理装置130、所述输送机117、所述旋转阀126、127等构成去活化处理机构，利用所述贮留罐118、所述旋转阀128等构成贮留机构。

另外，在所述输送机113中，安装有将由所述干燥装置112干燥了的所述干燥煤3的一部分作为样品3a分离收集的第一分离收集装置141。在所述第一分离收集装置141处，连接有从该第一分离收集装置141中接收所述样品3a而使之移动的第一样品移动装置142。

所述第一样品移动装置142可以分别与进行由所述第一分离收集装置141分离收集的所述样品3a的氧吸附试验的第一试验装置143、和分别称量由所述第一分离收集装置141分离收集的所述氧吸附试验前的所述样品3a的重量及该氧吸附试验后的样品3b的重量的第一称量装置144连接。在所述第一试验装置143处，连接有向该试验装置143内送进被加热了的作为含有氧的气体的空气104的鼓风机149a及加热器149b。

另一方面，在所述输送机117中，安装有将由所述去活化处理装置130进行了去活化处理的所述改性煤7的一部分作为样品7a分离收集的第二分离收集装置145。在所述第二分离收集装置145处，连接有从该第二分离收集装置145中接收所述样品7a而使之移动的第二样品移动装置146。

所述第二样品移动装置146可以分别与进行由所述第二分离收集装置145分离收集的所述样品7a的氧吸附试验的第二试验装置147、和分别称量由所述第二分离收集装置145分离收集的所述氧吸附试验前的所述样品7a的重量及该氧吸附试验后的样品7b的重量的第二称量装置148连接。在所述第二试验装置147处，连接有向该试验装置147内送进被加热了的所述空气104的所述鼓风机149a及所述加热器149b。

所述称量装置144、148分别与内置计时器等的运算控制装置150的输入部电连接。该运算控制装置150的输出部分别与所述鼓风机133、135、所述加热器134、所述分离收集装置141、145、所述样品移动装置142、146、所述试验装置143、147、所述鼓风机149a、所述加热器149b电连接，该运算控制装置150可以基于来自所述计时器等的信息，对所述分离收集装置141、145、所述样品移动装置142、146、所述试验装置143、147、所述鼓风机149a、所述加热器149b等分别进行运作控制，并且可以基于来自所述称量装置144、148等的信息，对所述鼓风机133、135、所述加热器134等进行运作控制(详情后述)。

此种本实施方式中，利用所述第一分离收集装置141等构成第一分离收集机构，利用所述第一样品移动装置142等构成第一样品移动机构，利用所述第一试验装置143、所述鼓风机149a、所述加热器149b等构成第一试验机构，利用所述第一称量装置144等构成第一称量机构，利用所述第二分离收集装置145等构成第二分离收集机构，利用所述第二样品移动装置146等构成第二样品移动机构，利用所述第二试验装置147、所述鼓风机149a、所述加热器149b等构成第二试验机构，利用所述第二称量装置148等构成第二称量机构，利用所述运算控制装置150等以兼作主运算控制机构、第一副运算控制机构和第二副运算控制机构的方式构成，利用所述第一分离收集机构、所述第一样品移动机构、所述第一试验机构、所述第一称量机构、所述第一副运算控制机构等构成第一氧吸附速度测定机构，利用所述第二分离收集机构、所述第二样品移动机构、所述第二试验机构、所述第二称量机构、所述第二副运算控制机构等构成第二氧吸附速度测定机构。

下面，对本实施方式的上述的改性煤制造设备100的运作进行说明。

当向所述粉碎装置111的所述料斗111a供给所述低品位煤1时，该粉碎装置111就会将该低品位煤1粉碎为规定的粒径，经由所述旋转阀121向所述干燥装置112供给。在所述干燥装置112利用所述水蒸气101的热将所述低品位煤1加热干燥(约100℃)，除去水分2而制成所述干燥煤3后，经由所述旋转阀122送进所述输送机113。所述输送机113经由所述旋转阀123将所述干燥煤3送进所述干馏装置114。

在所述干馏装置114利用所述燃烧气体102的热将所述干燥煤3加热干馏(400～600℃)，除去所述挥发成分4而制成所述干馏煤6后，经由所述旋转阀124送进所述输送机115。所述输送机115经由所述旋转阀125将所述干馏煤6送进所述冷却装置116。

在所述冷却装置116利用所述冷却水103将所述干馏煤6冷却(100℃以下)后，经由所述旋转阀126送进所述去活化处理装置130的所述装置主体131内。

所述去活化处理装置130利用所述鼓风机133、135及所述加热器134，将对来自所述氮气供给源132的氮气105与外部的空气104进行混合而得的处理气体106(氧浓度：1.5％)加热(50℃)后送进所述装置主体131的内部，在通过将该装置主体131内的所述干馏煤6加热而进行去活化处理制成改性煤7后，经由所述旋转阀127送进所述输送机117。所述输送机117经由所述旋转阀128将所述改性煤7送进所述贮留罐118中而贮留。

此外，在如上所述地制造所述改性煤7时，所述运算控制装置150在以将由所述干燥装置112干燥了的所述干燥煤3的一部分从所述输送机113中作为样品3a分离收集的方式对所述第一分离收集装置141进行运作控制后(图2中、S101)，以从所述第一分离收集装置141中接收所分离收集的该样品3a的方式对所述第一样品移动装置142进行运作控制。

接下来，所述运算控制装置150在以利用所述第一称量装置144称量所述样品3a的重量Wd1(g)的方式对所述第一样品移动装置142进行运作控制后(图2中、S102)，以将所称量的该样品3a向所述第一试验装置143内移动的方式对上述第一样品移动装置142进行运作控制。

然后，所述运算控制装置150通过以将加热到规定的试验温度(例如95℃)的空气104向所述第一试验装置143内送进的方式对所述鼓风机149a及所述加热器149b进行运作控制，而将所述样品3a暴露于上述试验温度的空气104中，进行氧吸附试验(图2中、S103)。

此后，当经过规定的试验时间Td(min.)(例如30分钟)时，所述运算控制装置150就基于来自所述计时器的信息，以使进行了所述氧吸附试验的样品3b从所述第一试验装置143内向所述第一称量装置144移动的方式对所述第一样品移动装置142进行运作控制，在用所述第一称量装置144称量该样品3b的重量Wd2(g)后(图2中、S104)，以将该样品3b向体系外排出的方式对上述第一样品移动装置142进行运作控制。

当像这样分别测量出所述样品3a、3b的重量Wd1、Wd2时，所述运算控制装置150就基于该重量Wd1、Wd2，根据下述的干燥煤氧吸附速度算出式(11)算出所述干燥煤4的氧吸附速度Vd(wt％/min.)(图2中、S105)。

Vd＝(Wd2-Wd1)/(Wd1×Td)×100(11)

另外，所述运算控制装置150在以将由所述去活化处理装置130的所述装置主体131进行了去活化处理的所述改性煤7的一部分从所述输送机117中作为样品7a分离收集的方式对所述第二分离收集装置145进行运作控制后(图2中、S106)，以从该第二分离收集装置145中接收所分离收集的该样品7a的方式对所述第二样品移动装置146进行运作控制。

接下来，所述运算控制装置150在以利用所述第二称量装置148称量所述样品7a的重量Wr1(g)的方式对所述第二样品移动装置146进行运作控制后(图2中、S107)，以使称量后的该样品7a位于所述第二试验装置147内的方式对上述第二样品移动装置146进行运作控制。

然后，所述运算控制装置150通过以将加热到规定的试验温度(例如95℃)的空气104向所述第二试验装置147内送进的方式对所述鼓风机149a及所述加热器149b进行运作控制，而将所述样品7a暴露于上述试验温度的空气104中，进行氧吸附试验(图2中、S108)。

此后，当经过规定的试验时间Tr(min.)(例如30分钟)时，所述运算控制装置150就基于来自所述计时器的信息，以使进行了所述吸附试验的样品7b从所述第二试验装置147内向所述第二称量装置148移动的方式对所述第二样品移动装置146进行运作控制，在利用所述第二称量装置148称量该样品3b的重量Wr2(g)后(图2中、S109)，以将该样品7b向体系外排出的方式对上述第二样品移动装置146进行运作控制。

当像这样分别测量出所述样品7a、7b的重量Wr1、Wr2时，所述运算控制装置150就基于该重量Wr1、Wr2，根据下述的改性煤氧吸附速度算出式(12)算出所述改性煤7的氧吸附速度Vr(wt％/min.)(图2中、S110)。

Vr＝(Wr2-Wr1)/(Wr1×Tr)×100(12)

当像这样分别求出所述干燥煤3的所述氧吸附速度Vd及所述改性煤7的所述氧吸附速度Vr时，所述运算控制装置150就基于该氧吸附速度Vd、Vr，根据下述的氧吸附速度比算出式(13)算出氧吸附速度比N(图2中、S111)。

N＝|(Vr-Vd)|/Vd(13)

此后，所述运算控制装置150判断所述氧吸附速度比N是否在标准值Ns(例如0～0.05)的范围内(图2中、S112)，在处于该标准值Ns的范围内的情况下，判断为恰当地进行了去活化处理，以原样不变地维持去活化处理条件的方式对所述去活化处理装置130的所述鼓风机133、135及所述加热器134进行运作控制(图2中、S113)。

而另一方面，在所述氧吸附速度比N在所述标准值Ns的范围外的情况下，所述运算控制装置150判断该氧吸附速度比N是否大于该标准值Ns的范围(图3中、S114)，在大于该标准值Ns的范围的情况下(N＞Ns)，判断为去活化处理不足，从预先输入的图中读出与该氧吸附速度比N对应地设定的向所述处理气体106中的增加氧浓度值Oa(图3中、S115)，基于所述处理气体106中的现在氧浓度值Op及上述增加氧浓度值Oa，算出所述处理气体106中的修正氧浓度值Oc(图3中、S116)。

然后，所述运算控制装置150判断所述修正氧浓度值Oc是否为上限值Ou(例如10％)以下(图3中、S117)，在为该上限值Ou以下的情况下(Oc≤Ou)，以使所述处理气体106达到所述修正氧浓度值Oc的方式对所述去活化处理装置130的所述鼓风机133、135进行运作控制(图3中、S118)。

此外，在所述修正氧浓度值Oc大于上限值Ou的情况下(Oc＞Ou)，所述运算控制装置150判断为通过增加所述处理气体106的氧浓度的应对方法不合适，从预先输入的图中读出与所述氧吸附速度比N对应地设定的所述处理气体106的增加温度值Ta(图3中、S119)，基于所述处理气体106中的现在温度值Tp及上述增加温度值Ta，算出所述处理气体106的修正温度值Tc(图3中、S120)。

接下来，所述运算控制装置150判断所述修正温度值Tc是否为上限值Tu(例如95℃)以下(图3中、S121)，在为该上限值Tu以下的情况下(Tc≤Tu)，以使所述处理气体106达到所述修正温度值Tc的方式，对所述去活化处理装置130的所述加热器134进行运作控制(图3中、S122)。

而且，在所述修正温度值Tc大于上限值Tu的情况下(Tc＞Tu)，所述运算控制装置150判断为去活化处理因某种原因无法恰当地实施，发送对于所述改性煤7的制造的中断所必要的指令(图3中、S123)。

另外，在所述步骤S114中，在所述氧吸附速度比N小于所述标准值Ns的范围的情况下(N＜Ns)，所述运算控制装置150判断为过度地进行了去活化处理，从预先输入的图中读出与该氧吸附速度比N对应地设定的从所述处理气体106中的减少氧浓度值Od(图3中、S124)，基于所述处理气体106中的现在氧浓度值Op及上述减少氧浓度值Od，算出所述处理气体106中的修正氧浓度值Oc(图3中、S125)，以使所述处理气体达到该修正氧浓度值Oc的方式，对所述去活化处理装置130的所述鼓风机133、135进行运作控制(图3中、所述S118)。

像这样以恰当地进行去活化处理的方式对所述去活化处理装置130的所述鼓风机133、135及所述加热器134进行运作控制，当从所述改性煤7的分离收集起经过规定时间Ts(例如1小时)时(图4中、S126)，所述运算控制装置150与所述步骤S106～S110相同地将由所述去活化处理装置130进行了去活化处理的新的所述改性煤7的一部分作为样品7a_n重新分离收集(图4中、S127)，称量所述氧吸附试验前的上述样品7a_n的重量Wr1_n(g)后(图4中、S128)，对该样品7a_n进行所述氧吸附试验(图4中、S129)，之后称量该氧吸附试验后的样品7b_n的重量Wr2_n(g)(图4中、S130)，基于上述重量Wr1_n、Wr2_n，根据与所述式(12)相同的下述的式(14)重新算出上述改性煤7的新的氧吸附速度Vr_n(wt％/min.)(图4中、S131)。

Vr_n＝(Wr2_n-Wr1_n)/(Wr1_n×Tr)×100(14)

然后，所述运算控制装置150基于此次新求出的上述氧吸附速度Vr_n及此次之前求出的氧吸附速度Vr_n-1(在此次中为Vr)，根据下述的稳定度算出式(15)算出去活化处理的稳定度S(图4中、S132)。

S＝|(Vr_n-Vr_n-1)|/Vr_n(15)

此后，所述运算控制装置150判断所述稳定度S是否在标准值Ss(例如0～0.01)的范围内(图4中、S133)，在处于该标准值Ss的范围内的情况下，判断为处于稳定地进行着去活化处理的稳定期的状态，基于从所述干燥煤3的所述样品3a、3b求出的所述氧吸附速度Vd及根据此次重新分离收集的新的所述改性煤7的所述样品7a_n、7b_n新求出的所述氧吸附速度Vr_n，基于与所述式(13)相同的下述的氧吸附速度比再算出式(16)，再次算出氧吸附速度比N后(图4中、S134)，返回到所述步骤S112。

N＝|(Vr_n-Vd)|/Vd(16)

而另一方面，在所述稳定度S不在标准值Ss的范围内的情况下，所述运算控制装置150判断去活化处理处于不稳定的过渡期的状态，还无法恰当地判定，返回到所述步骤S126，重新进行所述步骤S127～S133。

因此，在本实施方式的改性煤制造设备100中，即使在所述低品位煤1的组成中存在波动，也可以与该低品位煤1的组成对应地在必要的充分的条件下简单地进行去活化处理。

所以，根据本实施方式的改性煤制造设备100，对于各种组成的低品位煤1，都可以低成本地简单地制造改性煤。

<第二实施方式>

基于图5～8对本发明的改性煤制造设备的第二实施方式进行说明。但是，对于与前述的实施方式相同的部分，通过使用与前述的实施方式的说明中所用的符号相同的符号，来省略与前述的实施方式中的说明重复的说明。

如图5所示，从所述第一分离收集装置141中接收所述样品3a而使之移动的所述第一样品移动装置142可以分别与第一试验装置243和所述第一称量装置144连接，所述第一试验装置243是将由所述第一分离收集装置141分离收集的所述样品3a在作为含有氧的气氛的空气气氛的恒温状态(例如20℃)的内部气密性地保持而进行氧吸附试验的第一试验机构，所述第一称量装置144称量由所述第一分离收集装置141分离收集的所述样品3a的重量。在所述第一试验装置243中，设有测量该试验装置243的内部的压力的作为第一压力测量机构的压力传感器243a。

另外，从所述第二分离收集装置145中接收所述样品7a而使之移动的所述第二样品移动装置146可以分别与第二试验装置247和第二称量装置148连接，所述第二试验装置247是将由所述第二分离收集装置145分离收集的所述样品7a在作为含有氧的气氛的空气气氛的恒温状态(例如20℃)的内部气密性地保持而进行氧吸附试验的第二试验机构，所述第二称量装置148称量由所述第二分离收集装置145分离收集的所述样品7a的重量。在所述第二试验装置247中，设有测量该试验装置247的内部的压力的作为第二压力测量机构的压力传感器247a。

所述压力传感器243a、247a同所述称量装置144、148一起分别与内置计时器等的运算控制装置250的输入部电连接。该运算控制装置250的输出部同所述试验装置243、247一起分别与所述鼓风机133、135、所述加热器134、所述分离收集装置141、145、所述样品移动装置142、146电连接，该运算控制装置250可以基于来自所述计时器等的信息，对所述分离收集装置141、145、所述样品移动装置142、146、所述试验装置243、247等分别进行运作控制，并且可以基于来自所述称量装置144、148、所述压力传感器243a、247a等的信息，对所述鼓风机133、135、所述加热器134等进行运作控制(详情后述)。

此种本实施方式中，利用所述运算控制装置250等，以兼作主运算控制机构、第一副运算控制机构和第二副运算控制机构的方式构成。

下面，对本实施方式的上述的改性煤制造设备200的运作进行说明。

当向所述粉碎装置111的所述料斗111a供给所述低品位煤1时，本实施方式的改性煤制造设备200就与前述的实施方式的改性煤制造设备100的情况相同，通过从所述低品位煤1中除去水分2而制成所述干燥煤3，通过将该干燥煤3干馏而制成所述干馏煤6，通过将该干馏煤6利用所述处理气体106加热而进行去活化处理，作为所述改性煤7贮留在所述贮留罐118中。

此外，所述运算控制装置250与前述的实施方式的情况相同，在以将由所述干燥装置112干燥了的所述干燥煤3的一部分从所述输送机113中作为样品3a分离收集的方式对所述第一分离收集装置141进行运作控制后(图6中、S201)，以从该第一分离收集装置141中接收所分离收集的该样品3a的方式对所述第一样品移动装置142进行运作控制。

接下来，所述运算控制装置250与前述的实施方式的情况相同，在以利用所述第一称量装置144称量所述样品3a的重量Wd1(g)的方式对所述第一样品移动装置142进行运作控制后(图6中、S202)，如果以将所称量的该样品3a密封在所述第一试验装置243的内部的方式对上述第一样品移动装置142进行运作控制，则基于来自所述压力传感器243a的信息，测量该第一试验装置243的氧吸附试验前的内压Pd1(hPa)(图6中、S203)。

然后，所述运算控制装置250在通过基于来自所述计时器的信息，将所述样品3a在所述第一试验装置243的内部在恒温状态的空气气氛中气密性地保持规定的试验时间Td(min.)(例如10分钟)而进行氧吸附试验后(图6中、S204)，如果基于来自所述压力传感器243a的信息，测量该第一试验装置243的上述氧吸附试验后的内压Pd2(hPa)(图6中、S205)，则以将氧吸附试验后的所述样品3b从该第一试验装置243内向体系外排出的方式对所述第一样品移动装置142进行运作控制。

当像这样分别测量出所述样品3a的重量Wd1及氧吸附试验前后的所述第一试验装置243的所述内压Pd1、Pd2时，所述运算控制装置250就基于该重量Wd1及该内压Pd1、Pd2，根据下述的干燥煤氧吸附速度算出式(21)、(22)算出所述干燥煤3的氧吸附速度Vd(wt％/min.)(图6中、S206)。

Vd＝Qd/(Wd1×Td)×100(21)

其中，Qd是所述干燥煤3的氧吸附量(mmol-O₂/g-coal)，是根据下述的式(22)求出的值。

Qd＝[{(Pd1-Pd2)/1013}

×{Cd-(Wd1/D)}|/(22.4×Wd1)(22)

而且，Cd是第一试验装置243的内容积(cm³)，D是低品位煤1的真密度(g/cm³)，是分别预先求出的值。

另外，所述运算控制装置250与前述的实施方式的情况相同，在以将由所述去活化处理装置130进行了去活化处理的所述改性煤7的一部分从所述输送机117中作为样品7a分离收集的方式对所述第二分离收集装置145进行运作控制后(图6中、S207)，以从该第二分离收集装置145中接收所分离收集的该样品7a的方式对所述第二样品移动装置146进行运作控制。

接下来，所述运算控制装置250与前述的实施方式的情况相同，在以利用所述第二称量装置148称量所述样品7a的重量Wr1(g)的方式对所述第二样品移动装置146进行运作控制后(图6中、S208)，以将所称量的该样品7a密封在所述第二试验装置247的内部的方式对上述第二样品移动装置146进行运作控制，之后基于来自所述压力传感器247a的信息，测量该第二试验装置247的氧吸附试验前的内压Pr1(hPa)(图6中、S209)。

然后，所述运算控制装置250在通过基于来自所述计时器的信息，以将所述样品7a在所述第二试验装置247的内部在恒温状态的空气气氛中气密性地保持规定的试验时间Tr(min.)(例如10分钟)的方式进行氧吸附试验后(图6中、S210)，如果基于来自所述压力传感器247a的信息，测量出该第二试验装置247的上述氧吸附试验后的内压Pr2(hPa)(图6中、S211)，则以将氧吸附试验后的所述样品7b从该第二试验装置247内向体系外排出的方式对所述第二样品移动装置146进行运作控制。

当像这样分别测量出所述样品7a的重量Wr1及氧吸附试验前后的所述第二试验装置247的所述内压Pr1、Pr2时，所述运算控制装置250就基于该重量Wr1及该内压Pr1、Pr2，根据下述的改性煤氧吸附速度算出式(23)算出所述改性煤7的氧吸附速度Vr(wt％/min.)(图6中、S212)。

Vr＝Qr/(Wr1×Tr)×100(23)

其中，Qr是所述改性煤7的氧吸附量(mmol-O₂/g-coa1)，是根据下述的式(24)求出的值。

Qr＝[{(Pr1-Pr2)/1013}

×{Cr-(Wr1/D)}]/(22.4×Wr1)(24)

而且，Cr是第二试验装置247的内容积(cm³)，是预先求出的值。

当像这样分别求出所述干燥煤3的所述氧吸附速度Vd及所述改性煤7的所述氧吸附速度Vr时，所述运算控制装置250就与前述的实施方式的情况相同，基于该氧吸附速度Vd、Vr，根据所述氧吸附速度比算出式(13)算出氧吸附速度比N(图6中、S111)。

然后，所述运算控制装置250与前述的实施方式的情况相同，进行所述步骤S112～S126(参照图6～8)。

此后，与前述的实施方式的情况相同，以恰当地进行去活化处理的方式对所述去活化处理装置130的所述鼓风机133、135及所述加热器134进行运作控制，当从所述改性煤7的分离收集起经过规定时间Ts(例如1小时)时(图8中、S126)，所述运算控制装置250就与所述步骤S207～S212相同地将由所述去活化处理装置130进行了去活化处理的新的所述改性煤7的一部分作为样品7a_n重新分离收集(图8中、S213)，称量所述氧吸附试验前的上述样品7a_n的重量Wr1_n(g)(图8中、S214)，测量出空气中以恒温状态气密性地保持的所述氧吸附试验前的所述内压Pr1_n后(图8中、S215)，进行该样品7a_n的所述氧吸附试验(图8中、S216)，测量该氧吸附试验之后的所述内压Pr2_n(图8中、S217)，基于上述重量Wr1_n及上述内压Pr1_n、Pr2_n，根据与所述式(23)相同的下述的式(25)重新算出上述改性煤7的新的氧吸附速度Vr_n(wt％/min.)(图8中、S218)。

Vr_n＝Qr_n/(Wr1_n×Tr)×100(25)

其中，Qr_n是重新分离收集的新的改性煤7的氧吸附量(mmol-O₂/g-coal)，是利用与所述式(24)相同的下述的式(26)求出的值。

Qr_n＝[{(Pr1_n-Pr2_n)/1013}

×{Cr-(Wr1_n/D)}]/(22.4×Wr1_n)(23)

然后，所述运算控制装置250基于此次新求出的上述氧吸附速度Vr_n及此次之前求出的氧吸附速度Vr_n-1(在此次中为Vr)，与前述的实施方式的情况相同地根据所述式(15)算出所述稳定度S(图8中、S132)。

此后，所述运算控制装置250与前述的实施方式的情况相同，进行所述步骤S133、S134(参照图8)。以下，所述运算控制装置250与前述的实施方式的情况相同地进行运作控制(参照图6～8)。

因此，在本实施方式的改性煤制造设备200中，与前述的实施方式的改性煤制造设备100的情况相同，即使在所述低品位煤1的组成中存在波动，也可以与该低品位煤1的组成对应地在必要的充分的条件下简单地进行去活化处理。

所以，根据本实施方式的改性煤制造设备100，与前述的实施方式的改性煤制造设备100的情况相同，对于各种组成的低品位煤1，都可以低成本地简单地制造改性煤。

<其他的实施方式>

而且，在前述的实施方式中，对具备所述粉碎装置111、所述冷却装置116的改性煤制造设备100、200的情况进行了说明，然而根据低品位煤1的状态或干馏条件等各种条件不同，也可以省略所述粉碎装置111、所述冷却装置116。

另外，在前述的实施方式中，所述运算控制装置150、250以兼作主运算控制机构、第一副运算控制机构和第二副运算机构的方式构成，然而作为其他的实施方式，例如也可以分别独立地构成主运算控制机构、第一副运算控制机构和第二副运算机构。

另外，在前述的实施方式中，利用所述第一样品移动装置142将由所述第一分离收集装置141分离收集的所述样品3a向所述第一称量装置144或所述第一试验装置143、243移动，并且利用所述第二样品移动装置146将由所述第二分离收集装置145分离收集的所述样品7a向所述第二称量装置148或所述第二试验装置147、247移动，然而作为其他的实施方式，例如也可以利用相同的样品移动机构来移动由第一分离收集机构分离收集的所述样品3a和由第二分离收集机构分离收集的所述样品7a，或利用相同的称量机构以兼作第一称量机构和第二称量机构的方式构成，或利用相同的试验机构以兼作第一试验机构和第二试验机构的方式构成。

另外，在前述的实施方式中，通过将氮气105与空气104混合，来生成具有所需的氧浓度的处理气体106，然而作为其他的实施方式，例如也可以通过将氮气105与氧气混合，来生成具有所需的氧浓度的处理气体106。但是，如果像前述的实施方式那样，通过将氮气105与空气104混合，来生成具有所需的氧浓度的处理气体106，则可以不用特意地准备氧气，因此非常优选。

另外，作为所述氮气供给源132，当然可以应用仅为了生成处理气体106而准备的氮气瓶等，此外，例如也可以应用在利用向干馏装置送进的氮气将低品位煤干馏而从该干馏装置中送出后分离出挥发成分或粉尘等的干馏气体(主成分：氮气)，该情况下，可以削减在进行去活化处理时对处理气体106新施加的热能。

另外，在前述的实施方式中，对将低品位煤1干燥及干馏后进行去活化处理而制造改性煤7的情况进行了说明，然而本发明并不限定于此，只要是在将原料煤干燥及干馏后进行去活化处理而制造改性煤的情况，就可以与前述的实施方式的情况相同地应用。

产业上的可利用性

本发明的改性煤制造设备由于对于各种组成的原料煤都可以低成本地简单地进行去活化处理而制造改性煤，因此在产业上可以极为有益地利用。

符号说明

1低品位煤

2水分

3干燥煤

3a、3b样品

4挥发成分

6干馏煤

7改性煤

7a、7b样品

100改性煤制造设备

101水蒸气

102燃烧气体

103冷却水

104空气

105氮气

106处理气体

111粉碎装置

111a料斗

112干燥装置

113输送机

114干馏装置

115输送机

116冷却装置

117输送机

118贮留罐

121～128旋转阀

130去活化处理装置

131装置主体

132氮气供给源

133鼓风机

134加热器

135鼓风机

141第一分离收集装置

142第一样品移动装置

143第一试验装置

144第一称量装置

145第二分离收集装置

146第二样品移动装置

147第二试验装置

148第二称量装置

149a鼓风机

149b加热器

150运算控制装置

200改性煤制造设备

243第一试验装置

243a压力传感器

247第二试验装置

247a压力传感器

250运算控制装置

Claims (6)

1.一种改性煤制造设备，其是具备：通过从原料煤中除去水分而制成干燥煤的干燥机构、通过将所述干燥煤干馏而制成干馏煤的干馏机构、通过用含有氧的处理气体加热所述干馏煤而进行去活化处理来制成改性煤的去活化处理机构的改性煤制造设备，其特征在于，

具备：

第一氧吸附速度测定机构，其分离收集由所述干燥机构干燥了的所述干燥煤的一部分并求出该干燥煤的氧吸附速度Vd；

第二氧吸附速度测定机构，其分离收集由所述去活化处理机构进行了去活化处理的所述改性煤的一部分并求出该改性煤的氧吸附速度Vr；

主运算控制机构，其基于所述氧吸附速度Vd、Vr，根据下述的氧吸附速度比算出式算出氧吸附速度比N，在该氧吸附速度比N在标准值Ns的范围内的情况下，以维持去活化处理条件的方式控制所述去活化处理机构，在所述氧吸附速度比N大于所述标准值Ns的范围的情况下，从预先输入的图中读出与该氧吸附速度比N对应的向所述处理气体中的增加氧浓度值Oa，基于该处理气体中的现在氧浓度值Op及该增加氧浓度值Oa算出该处理气体中的修正氧浓度值Oc，以使该处理气体达到该修正氧浓度值Oc的方式控制所述去活化处理机构，在所述氧吸附速度比N小于所述标准值Ns的范围的情况下，从预先输入的图中读出与该氧吸附速度比N对应的向所述处理气体中的减少氧浓度值Od，基于该处理气体中的现在氧浓度值Op及该减少氧浓度值Od算出该处理气体中的修正氧浓度值Oc，以使该处理气体达到该修正氧浓度值Oc的方式控制所述去活化处理机构，

氧吸附速度比算出式：

N＝|(Vr-Vd)|/Vd。

2.根据权利要求1所述的改性煤制造设备，其特征在于，

所述主运算控制机构在所述修正氧浓度值Oc大于上限值Ou的情况下，从预先输入的图中读出与所述氧吸附速度比N对应的所述处理气体的增加温度值Ta，基于该处理气体中的现在温度值Tp及该增加温度值Ta算出修正温度值Tc，以使该处理气体达到所述修正温度值Tc的方式控制所述去活化处理机构。

3.根据权利要求1所述的改性煤制造设备，其特征在于，

所述第二氧吸附速度测定机构分离收集由所述去活化处理机构进行了去活化处理的所述改性煤的一部分，每经过规定时间Ts，重新分离收集由该去活化处理机构进行了去活化处理的新的所述改性煤的一部分而求出该改性煤的新的氧吸附速度Vr_n，

所述主运算控制机构基于此次新求出的所述氧吸附速度Vr_n及此次之前求出的氧吸附速度Vr_n-1，根据下述的稳定度算出式算出稳定度S，在该稳定度S在标准值Ss的范围内的情况下，基于所述氧吸附速度Vd、Vr_n，根据下述的氧吸附速度比再算出式再次算出氧吸附速度比N，重新进行与所述标准值Ns的比较，

稳定度算出式：

S＝|(Vr_n-Vr_n-1)|/Vr_n

氧吸附速度比再算出式：

N＝|(Vr_n-Vd)|/Vd。

4.根据权利要求1所述的改性煤制造设备，其特征在于，

所述第一氧吸附速度测定机构具备：

第一分离收集机构，其将由所述干燥机构干燥了的所述干燥煤的一部分作为样品分离收集；

第一试验机构，其将由所述第一分离收集机构分离收集的所述样品以试验时间Td暴露在试验温度的含有氧的气体中而进行氧吸附试验；

第一称量机构，其分别称量由所述第一分离收集机构分离收集的所述氧吸附试验前的所述样品的重量Wd1及该氧吸附试验后的该样品的重量Wd2；

第一副运算控制机构，其基于由所述第一称量机构称量的所述重量Wd1、Wd2，根据下述的干燥煤氧吸附速度算出式算出所述干燥煤的所述氧吸附速度Vd，

所述第二氧吸附速度测定机构具备：

第二分离收集机构，其将由所述去活化处理机构进行了去活化处理的所述改性煤的一部分作为样品分离收集；

第二试验机构，其将由所述第二分离收集机构分离收集的所述样品以试验时间Tr暴露在试验温度的含有氧的气体中而进行氧吸附试验；

第二称量机构，其分别称量由所述第二分离收集机构分离收集的所述氧吸附试验前的所述样品的重量Wr1及该氧吸附试验后的该样品的重量Wr2；

第二副运算控制机构，其基于由所述第二称量机构称量的所述重量Wr1、Wr2，根据下述的改性煤氧吸附速度算出式算出所述改性煤的所述氧吸附速度Vr，

干燥煤氧吸附速度算出式：

Vd＝(Wd2-Wd1)/(Wd1×Td)×100

改性煤氧吸附速度算出式：

Vr＝(Wr2-Wr1)/(Wr1×Tr)×100。

5.根据权利要求1所述的改性煤制造设备，其特征在于，

所述第一氧吸附速度测定机构具备：

第一分离收集机构，其将由所述干燥机构干燥了的所述干燥煤的一部分作为样品分离收集；

第一称量机构，其称量由所述第一分离收集机构分离收集的所述样品的重量Wd1；

第一试验机构，其将由所述第一分离收集机构分离收集的所述样品在含有氧的气氛的恒温状态的内部气密性地保持试验时间Td而进行氧吸附试验；

第一压力测量机构，其测量所述第一试验机构的内部的压力；

第一副运算控制机构，其基于将内部在所述含有氧的气氛中以恒温状态气密性地保持而由所述第一压力测量机构测量的所述第一试验机构的所述氧吸附试验前的内压Pd1及该氧吸附试验之后的内压Pd2以及由所述第一称量机构称量的所述重量Wd1，根据下述的干燥煤氧吸附速度算出式算出所述干燥煤的所述氧吸附速度Vd，

所述第二氧吸附速度测定机构具备：

第二分离收集机构，其将由所述去活化处理机构进行了去活化处理的所述改性煤的一部分作为样品分离收集；

第二称量机构，其称量由所述第二分离收集机构分离收集的所述样品的重量Wr1；

第二试验机构，其将由所述第二分离收集机构分离收集的所述样品在含有氧的气氛的恒温状态的内部气密性地保持试验时间Tr而进行氧吸附试验；

第二压力测量机构，其测量所述第二试验机构的内部的压力；

第二副运算控制机构，其基于将内部在所述含有氧的气氛中以恒温状态气密性地保持而由所述第二压力测量机构测量的所述第二试验机构的所述氧吸附试验前的内压Pr1及该氧吸附试验之后的内压Pr2以及由所述第二称量机构称量的所述重量Wr1，根据下述的改性煤氧吸附速度算出式算出所述改性煤的所述氧吸附速度Vr，

干燥煤氧吸附速度算出式：

Vd＝Qd/(Wd1×Td)×100

改性煤氧吸附速度算出式：

Vr＝Qr/(Wr1×Tr)×100

其中，Qd是干燥煤的氧吸附量，Qr是改性煤的氧吸附量，是利用下述的式子求出的值；

Qd＝[{(Pd1-Pd2)/1013}

×{Cd-(Wd1/D)}]/(22.4×Wd1)

Qr＝[{(Pr1-Pr2)/1013}

×{Cr-(Wr1/D)}]/(22.4×Wr1)。

而且，Cd是第一试验机构的内容积，Cr是第二试验机构的内容积，D是原料煤的真密度。

6.在权利要求1至5中任一项所述的改性煤制造设备中，所述原料煤为褐煤或次烟煤。