JP4939466B2 - Solid-liquid separation device, solid-liquid separation method, and method for producing ashless coal - Google Patents

Solid-liquid separation device, solid-liquid separation method, and method for producing ashless coal Download PDF

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本発明は、重力沈降法と濾過法とを組み合わせて採用した重力沈降−濾過併用式固液分離装置および固液分離方法、ならびに石炭から灰分を除去した無灰炭を得るための無灰炭の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a gravity precipitation-filtration combined solid-liquid separation apparatus and solid-liquid separation method that employ a combination of gravity sedimentation method and filtration method, and ashless coal for obtaining ashless coal from which ash is removed from coal. It relates to a manufacturing method.

石炭は、火力発電やボイラーの燃料、または、化学品の原料として幅広く利用されており、環境対策の一つとして石炭中の灰分を効率的に除去する技術の開発が強く望まれている。例えば、ガスタービン燃焼による高効率複合発電システムでは、LNG等の液体燃料に替わる燃料として、灰分が除去された無灰炭を使用する試みがなされている。また高炉用コークス等の製鉄用コークスの原料炭として、無灰炭を使用する試みがなされている。   Coal is widely used as a fuel for thermal power generation and boilers, or as a raw material for chemical products, and development of a technique for efficiently removing ash in coal is strongly desired as one of environmental measures. For example, in a high-efficiency combined power generation system using gas turbine combustion, an attempt has been made to use ashless coal from which ash has been removed as a fuel to replace liquid fuel such as LNG. Attempts have also been made to use ashless coal as coking coal for ironmaking coke such as blast furnace coke.

無灰炭の製造方法として以下の方法が提案されている(例えば、特許文献1)。図5を用いて簡単に説明する。
例えば、スラリー調製槽101で石炭原料と溶剤とを混合してスラリーを調製し、該スラリーを予熱器103によって加熱して、抽出槽104で溶剤に可溶な石炭成分を抽出する。得られたスラリーから、重力沈降槽(固液分離装置)105で、溶剤に可溶な石炭成分を含む上澄み液と、溶剤に不溶な石炭成分を含む固形分濃縮液とを分離する。次いで、無灰炭中の灰分含有量を十分に低減するために、上澄み液をフィルタユニット106に通した後、溶剤分離器107で溶剤を分離して無灰炭(HPC)を得る。一方、分離された固形分濃縮液を溶剤分離器108で溶剤分離すると副生炭(RC)が得られる。特に重力沈降槽105内の上澄み液は、図6に概略的に示すように、排出管110の開口部からそのまま排出され、フィルタ111が鉛直方向に直立して設置されたフィルタユニット106で濾過される。
The following method is proposed as a manufacturing method of ashless coal (for example, patent document 1). This will be briefly described with reference to FIG.
For example, a coal raw material and a solvent are mixed in the slurry preparation tank 101 to prepare a slurry, the slurry is heated by the preheater 103, and the coal component soluble in the solvent is extracted in the extraction tank 104. From the obtained slurry, a gravity sedimentation tank (solid-liquid separator) 105 separates a supernatant liquid containing a coal component soluble in a solvent and a solid concentrate containing a coal component insoluble in a solvent. Next, in order to sufficiently reduce the ash content in the ashless coal, the supernatant liquid is passed through the filter unit 106, and then the solvent is separated by the solvent separator 107 to obtain ashless coal (HPC). On the other hand, when the separated solid concentrate is solvent-separated by the solvent separator 108, by-product coal (RC) is obtained. In particular, as shown schematically in FIG. 6, the supernatant liquid in the gravity sedimentation tank 105 is discharged as it is from the opening of the discharge pipe 110, and is filtered by the filter unit 106 in which the filter 111 is installed upright in the vertical direction. The

しかしながら,上記方法では,運転が高温高圧条件となるため,フィルタ交換時に温度や圧力の昇降操作が必要であり,また,装置構造面での制約も多いため,交換作業が煩雑であった。
特開2007−735号公報 特開2005−120185号公報
However, in the above method, since the operation is performed under high temperature and high pressure conditions, it is necessary to raise and lower the temperature and pressure when replacing the filter, and there are many restrictions on the structure of the apparatus, so the replacement work is complicated.
JP 2007-735 A Japanese Patent Laid-Open No. 2005-120185

一方、重力沈降法を採用した固液分離装置において、上澄み液排出管の開口部にフィルタを設置して、濾過法による固液分離も併せて行うことが考えられるが、フィルタの目詰まりがやはり早期に起こった。これは溶質の一部が抽出槽との温度差によって粘着性の物質となって析出し(以下,粘着性物質),フィルタに付着,閉塞させたものと推定される。   On the other hand, in a solid-liquid separation device that employs the gravity sedimentation method, it is conceivable that a filter is installed at the opening of the supernatant liquid discharge pipe, and solid-liquid separation by filtration is also performed. Happened early. This is presumed that part of the solute was deposited as a sticky substance (hereinafter referred to as a sticky substance) due to a temperature difference from the extraction tank, and adhered to and clogged the filter.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、重力沈降法と濾過法とを組み合わせて採用した重力沈降−濾過併用式固液分離装置において、フィルタの長寿命化を達成することを目的とする。すなわち本発明は、フィルタの長寿命化を達成する重力沈降−濾過併用式の固液分離装置および固液分離方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a gravity sedimentation-filtration combined solid-liquid separation apparatus that employs a combination of a gravity sedimentation method and a filtration method, it is possible to achieve a longer filter life. Objective. That is, an object of the present invention is to provide a gravity-precipitation combined filtration type solid-liquid separation device and a solid-liquid separation method that achieve a longer filter life.

本発明また、灰分が十分に除去された無灰炭を高効率、かつ安価に製造できる無灰炭の製造方法を提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a method for producing ashless coal that can produce ashless coal from which ash is sufficiently removed at high efficiency and at low cost.

本発明は、スラリー中の固形分を沈降させて上澄み液と固形分濃縮液とを分離する固液分離装置であって、
スラリーを収容して固形分を沈降させる沈降槽;
該沈降槽内の上澄み液を流入させる開口部を有し、流入した上澄み液を沈降槽外に排出させる上澄み液排出管;
該上澄み液排出管の開口部に設置され、上澄み液中の固形分を捕捉するフィルタであって、固形分捕捉面がスラリー液面に対向し、かつ水平面に対して傾斜するように配置されたフィルタ;および
該フィルタの下端に配置された固形分受け部材;
を備えたことを特徴とする固液分離装置に関する。
The present invention is a solid-liquid separation device that separates a supernatant liquid and a solid concentration liquid by precipitating a solid content in a slurry,
A settling tank containing the slurry and settling solids;
A supernatant discharge pipe having an opening for allowing the supernatant in the settling tank to flow in, and for discharging the introduced supernatant to the outside of the settling tank;
A filter that is installed at the opening of the supernatant liquid discharge pipe and captures the solid content in the supernatant liquid, and is disposed so that the solid content capture surface faces the slurry liquid surface and is inclined with respect to the horizontal plane. A filter; and a solid content receiving member disposed at the lower end of the filter;
It is related with the solid-liquid separator characterized by having provided.

本発明はまた、上記固液分離装置を用いて、スラリー中の固形分を沈降させて上澄み液と固形分濃縮液とを分離する固液分離方法であって、
水平面に対して傾斜させて設置されたフィルタ上に、固形分受け部材による支持によって、固形分堆積層を形成し、該固形分堆積層およびフィルタに上澄み液を通過させて排出することを特徴とする固液分離方法に関する。
The present invention is also a solid-liquid separation method in which the solid content in the slurry is settled and the supernatant liquid and the solid content concentrate are separated using the solid-liquid separation apparatus,
A solid deposit layer is formed on a filter installed at an inclination with respect to a horizontal plane by a solid content receiving member, and a supernatant liquid is passed through the solid deposit layer and the filter to be discharged. The present invention relates to a solid-liquid separation method.

本発明はまた、
石炭原料と溶剤とを混合してスラリーを調製するスラリー調製工程;
前記スラリー調製工程で得られたスラリーを加熱して溶剤に可溶な石炭成分を抽出する抽出工程;
前記抽出工程で得られたスラリーから、上記固液分離装置により、上澄み液と固形分濃縮液とを分離する分離工程;および
前記分離工程で分離された上澄み液から溶剤を分離して無灰炭を得る無灰炭取得工程;
を含むことを特徴とする無灰炭の製造方法に関する。
The present invention also provides
A slurry preparation step of preparing a slurry by mixing a coal raw material and a solvent;
An extraction step of heating the slurry obtained in the slurry preparation step to extract a coal component soluble in a solvent;
A separation step of separating the supernatant and solids concentrate from the slurry obtained in the extraction step by the solid-liquid separator; and a ashless coal by separating the solvent from the supernatant separated in the separation step Ashless charcoal acquisition process to obtain
It is related with the manufacturing method of ashless charcoal characterized by including.

本発明に係る重力沈降−濾過併用式の固液分離装置および固液分離方法によれば、フィルタの長寿命化を達成しながらも、固形分が十分に除去された上澄み液を得ることができる。
本発明に係る無灰炭の製造方法によれば、分離工程においてフィルタの長寿命化を達成しながらも、固形分(溶剤不溶成分)が十分に除去された上澄み液を得ることができる。その結果、灰分が十分に除去された無灰炭を高効率、かつ安価に製造できる。
According to the gravity-precipitation combined filtration type solid-liquid separation apparatus and solid-liquid separation method according to the present invention, it is possible to obtain a supernatant liquid from which solid content has been sufficiently removed while achieving a longer filter life. .
According to the method for producing ashless coal according to the present invention, it is possible to obtain a supernatant liquid from which solid content (solvent insoluble component) has been sufficiently removed while achieving a longer filter life in the separation step. As a result, ashless coal from which ash has been sufficiently removed can be produced with high efficiency and at low cost.

[固液分離装置および固液分離方法]
本発明に係る固液分離装置は、重力沈降法と濾過法とを併用してスラリーから上澄み液と固形分濃縮液とを分離する重力沈降−濾過併用式の装置である。本発明に係る固液分離装置を、図1を用いて詳細に説明する。図1(A)は、本発明に係る固液分離装置の一例の断面構成を示す概略構成図であり、図1(B)は図1(A)の装置を上方から見たときの概略透視図であって、各構成部材の位置関係を示すためのものである。
[Solid-liquid separation device and solid-liquid separation method]
The solid-liquid separator according to the present invention is a gravity sedimentation-filtration combined type apparatus that separates a supernatant liquid and a solid concentrate from a slurry by using a gravity sedimentation method and a filtration method in combination. The solid-liquid separator according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1A is a schematic configuration diagram showing a cross-sectional configuration of an example of a solid-liquid separation device according to the present invention, and FIG. 1B is a schematic perspective view when the device of FIG. 1A is viewed from above. It is a figure, Comprising: It is for showing the positional relationship of each structural member.

本発明に係る固液分離装置50は、沈降槽1;上澄み液排出管2;フィルタ10;および固形分受け部材3を有するものであり、通常はさらに、蓋部4、スラリー供給管5、固液分濃縮液排出口6を有する。   The solid-liquid separation device 50 according to the present invention has a sedimentation tank 1; a supernatant liquid discharge pipe 2; a filter 10; and a solid content receiving member 3. Usually, a lid 4, a slurry supply pipe 5, A liquid concentrate outlet 6 is provided.

沈降槽1は重力沈降槽であって、スラリーを収容して固形分を沈降させ、上澄み液と固形分濃縮液とを分離するところである。沈降槽1は通常、図1に示すように、胴部が全体として略筒状を有し、底部が逆円錐形状を有するものである。   The sedimentation tank 1 is a gravity sedimentation tank, which contains slurry and settles the solid content, and separates the supernatant liquid and the solid content concentrate. As shown in FIG. 1, the sedimentation tank 1 generally has a generally cylindrical shape as a whole and an inverted conical shape at the bottom.

上澄み液排出管2は沈降槽1内の上澄み液を流入させる開口部20を有し、流入した上澄み液を沈降槽外に排出させるものであり、フィルタ10は開口部20を閉塞するように設置され、上澄み液中の固形分を捕捉する。特にフィルタ10は、図1に示すように、固形分捕捉面(濾過面)がスラリー液面(上方向)に対向し、かつ水平面に対して傾斜するように配置される。すなわち、フィルタ10は、固形分捕捉面(濾過面)が図面上、上方向を向きながらも水平面に対して傾斜するように、配置される。そのようなフィルタ10の下端には固形分受け部材3が設置され、フィルタ10の固形分捕捉面上に捕捉された固形分を当該固形分受け部材3が支持する。そのため、上澄み液の濾過・排出の過程で、フィルタ10の固形分捕捉面上には固形分堆積層22が有効に形成され、上澄み液に当該固形分堆積層22およびフィルタ10を通過させることができる。その結果、固形分が十分に除去された上澄み液を排出できるとともに、フィルタの目詰まりを比較的長期間にわたって防止できる。そのような現象のメカニズムの詳細は明らかではないが、以下のメカニズムに基づくものと考えられる。フィルタを上記のように傾斜させ、かつ固形分受け部材を用いると、堆積する固形分(未溶解の副生炭)が一定量以上になった後、固形分は流れ落ちるので、適度な厚みで堆積層が形成される。またそのような堆積層には比較的大粒径の固形分も含まれ、粒子間の間隙が適度に確保されるので、当該堆積層はフィルタ効果を発揮する。副生炭は無灰炭が抽出されたことによってさらに多孔質化しているため,粘着性物質を吸収し,フィルタ表面の閉塞を防止する。よって、フィルタの長寿命化を達成しながらも、固形分が十分に除去された上澄み液が得られるものと考えられる。例えば、フィルタを垂直に立てて用いると、粘着性物質が選択的にフィルタの目詰まりを起こすので、フィルタの寿命が短くなる。また例えば、フィルタを水平面に対して平行に用いると、固形分の除去は達成できるものの、堆積層が厚くなりすぎるので、処理量が比較的早期に低下し、結果としてフィルタの寿命が短くなる。また例えば、フィルタの固形分捕捉面がスラリー液面(上方向)を向かずに、沈降槽底部(下方向)を向くように、フィルタを設置すると、粘着性物質が選択的にフィルタの目詰まりを起こすので、フィルタの寿命が短くなる。   The supernatant liquid discharge pipe 2 has an opening 20 through which the supernatant liquid in the sedimentation tank 1 flows, and discharges the supernatant liquid that has flowed out of the sedimentation tank. The filter 10 is installed so as to close the opening 20. And traps solids in the supernatant. In particular, as shown in FIG. 1, the filter 10 is disposed so that the solid content capturing surface (filtering surface) faces the slurry liquid surface (upward direction) and is inclined with respect to the horizontal plane. That is, the filter 10 is disposed so that the solid content capturing surface (filtering surface) is inclined with respect to the horizontal plane while facing upward in the drawing. The solid content receiving member 3 is installed at the lower end of the filter 10, and the solid content receiving member 3 supports the solid content captured on the solid content capturing surface of the filter 10. Therefore, in the process of filtering and discharging the supernatant liquid, the solid content deposition layer 22 is effectively formed on the solid content capture surface of the filter 10, and the solid content deposition layer 22 and the filter 10 can be passed through the supernatant liquid. it can. As a result, the supernatant liquid from which the solid content has been sufficiently removed can be discharged and the filter can be prevented from being clogged for a relatively long period of time. The details of the mechanism of such a phenomenon are not clear, but are thought to be based on the following mechanism. If the filter is tilted as described above and a solid content receiving member is used, the solid content will flow down after the solid content (undissolved by-product charcoal) reaches a certain level or more. A layer is formed. Such a deposited layer also includes a solid component having a relatively large particle size, and a gap between the particles is appropriately secured, so that the deposited layer exhibits a filter effect. By-product coal has become more porous due to the extraction of ashless coal, so it absorbs sticky substances and prevents clogging of the filter surface. Therefore, it is considered that a supernatant liquid from which solid content has been sufficiently removed can be obtained while achieving a long life of the filter. For example, when the filter is used in a vertical position, the adhesive material selectively causes clogging of the filter, thereby shortening the life of the filter. Further, for example, when the filter is used in parallel to the horizontal plane, the solid content can be removed, but the deposited layer becomes too thick, so that the throughput is reduced relatively early, and as a result, the filter life is shortened. Also, for example, if the filter is installed so that the solid content capture surface of the filter does not face the slurry liquid surface (upward) but the bottom of the sedimentation tank (downward), the adhesive substance selectively clogs the filter. Filter life is shortened.

上澄み液排出管2は、図1において、蓋部5に貫設され、沈降槽1内に収容されたスラリーの上部まで延設されているが、図2に示すように、沈降槽の側壁に貫設されてもよい。   In FIG. 1, the supernatant discharge pipe 2 extends through the lid 5 and extends to the upper part of the slurry accommodated in the settling tank 1. As shown in FIG. 2, the supernatant discharge pipe 2 is formed on the side wall of the settling tank. It may be penetrated.

開口部20の開口方向は、フィルタ10を上記したように配置できる限り特に制限されない。例えば、開口部は、図1に示すようにスラリー液面方向(上方向)に開口するように形成されてもよいし、または水平方向に開口するように形成されてもよい。図示しないが、開口部がたとえ水平方向に開口するように形成された場合であっても、フィルタの固形分捕捉面(濾過面)がスラリー液面(上方向)に対向し、かつ水平面に対して傾斜するように、フィルタを配置させることはできる。   The opening direction of the opening 20 is not particularly limited as long as the filter 10 can be arranged as described above. For example, the opening may be formed so as to open in the slurry liquid surface direction (upward direction) as shown in FIG. 1, or may be formed so as to open in the horizontal direction. Although not shown, even if the opening is formed so as to open in the horizontal direction, the solid content capturing surface (filtering surface) of the filter is opposed to the slurry liquid surface (upward direction) and is in a horizontal plane. The filter can be arranged so as to be inclined.

フィルタ10の傾斜角は、本発明の目的が達成される限り特に制限されず、例えば、フィルタと水平面とで形成される小さい方の角度で10〜60°が好ましい。特に、本装置を無灰炭の製造方法に使用する場合、上記角度は20〜45°が好ましい。   The inclination angle of the filter 10 is not particularly limited as long as the object of the present invention is achieved. For example, the smaller angle formed by the filter and the horizontal plane is preferably 10 to 60 °. In particular, when the present apparatus is used in a method for producing ashless coal, the angle is preferably 20 to 45 °.

フィルタ10の種類は、スラリーの種類および温度、圧力、目的とする固形分除去率等に応じて適宜選択されてよい。例えば、フィルタの材質については、金属フィルタ、セラミックフィルタ等が使用可能である。また例えば、フィルタの孔径は特に制限されず、例えば、0.1μm〜20mmであってよい。特に、本装置を無灰炭の製造方法に使用する場合、目開き0.5μmの金属フィルタを使用することが好ましい。   The type of the filter 10 may be appropriately selected according to the type and temperature of the slurry, the pressure, the target solid content removal rate, and the like. For example, as a filter material, a metal filter, a ceramic filter, or the like can be used. For example, the hole diameter of the filter is not particularly limited, and may be, for example, 0.1 μm to 20 mm. In particular, when this apparatus is used in a method for producing ashless coal, it is preferable to use a metal filter having an opening of 0.5 μm.

固形分受け部材3の形態、寸法および材質は、フィルタ10の固形分捕捉面に所望厚みの堆積層が形成されれば特に制限されない。例えば、固形分受け部材の形態は、厚みが比較的薄いシート状のものから、比較的厚いボード状のものまで使用可能で、また網状のものであってもよい。また例えば、固形分受け部材の幅は、図1に示すように、傾斜させて配置されたフィルタ10の下半分の周長またはそれ以上の長さであってもよいし、または図2および図3に示すように、フィルタ10の下半分の周長未満の長さであってもよい。また例えば、固形分受け部材がフィルタから突出する長さは、所望厚みの堆積層が形成されればよく、例えば、10〜50mmであってよい。また例えば、固形分受け部材の材質は、炭素鋼,ステンレス鋼等であってよい。   The form, size, and material of the solid content receiving member 3 are not particularly limited as long as a deposited layer having a desired thickness is formed on the solid content capturing surface of the filter 10. For example, the form of the solid content receiving member can be used from a relatively thin sheet shape to a relatively thick board shape, and may be a net shape. Further, for example, the width of the solid content receiving member may be a circumferential length of the lower half of the filter 10 arranged in an inclined manner or a longer length as shown in FIG. 1, or FIG. 2 and FIG. As shown in FIG. 3, the length may be less than the circumferential length of the lower half of the filter 10. For example, the length by which the solid content receiving member protrudes from the filter may be 10 to 50 mm as long as a deposited layer having a desired thickness is formed. Further, for example, the material of the solid content receiving member may be carbon steel, stainless steel, or the like.

固形分受け部材3によって固形分がせき止められて形成される堆積層の厚みは、本発明の目的が達成される限り特に制限されず、例えば、フィルタ10の固形分捕捉面を基準にした堆積層厚みで5〜100mmであってよい。特に、本装置を無灰炭の製造方法に使用する場合、上記堆積層厚みは10〜50mmが好ましい。   The thickness of the deposited layer formed by blocking the solid content by the solid content receiving member 3 is not particularly limited as long as the object of the present invention is achieved. For example, the deposited layer is based on the solid content capturing surface of the filter 10. The thickness may be 5 to 100 mm. In particular, when the present apparatus is used in a method for producing ashless coal, the thickness of the deposited layer is preferably 10 to 50 mm.

蓋部4は沈降槽1の上端部を密閉するものであり、所望により設置され、スラリーを加熱または加圧する必要がある場合に有用である。   The lid 4 seals the upper end of the settling tank 1 and is installed when desired, and is useful when it is necessary to heat or pressurize the slurry.

スラリー供給管5は通常、設置されるものであり、沈降槽1内にスラリーを供給する。スラリー供給管5は、図1において、蓋部4に貫設され、沈降槽1内に収容されたスラリーの下部または中央部まで延設されているが、上澄み液排出管2と同様に、沈降槽1の側壁に貫設されてもよい。   The slurry supply pipe 5 is usually installed and supplies slurry into the sedimentation tank 1. In FIG. 1, the slurry supply pipe 5 extends through the lid portion 4 and extends to the lower or central portion of the slurry accommodated in the sedimentation tank 1, but in the same manner as the supernatant liquid discharge pipe 2, You may penetrate in the side wall of the tank 1. FIG.

固形分濃縮液排出口6は、沈降槽内で分離された固形分濃縮液を排出するためのものであり、通常、設置される。   The solid content concentrate discharge port 6 is for discharging the solid content concentrate separated in the settling tank, and is usually installed.

本発明に係る固液分離装置の別の一例を図2および図3に概略的に示す。図2および図3において付された図1と同一の符号は共通するものであり、同じ機能を有する部材を示すものであるので、それらの説明を省略する。   Another example of the solid-liquid separator according to the present invention is schematically shown in FIGS. The same reference numerals as those in FIG. 1 attached in FIGS. 2 and 3 are common and indicate members having the same functions, and thus description thereof is omitted.

図2(A)および(B)の固液分離装置は、上澄み液排出管2を沈降槽1の側壁に貫設したこと以外、図1(A)および(B)の装置と同様である。図2(A)は、本発明に係る固液分離装置の一例の断面構成を示す概略構成図であり、図2(B)は図2(A)の装置を上方から見たときの概略透視図であって、各構成部材の位置関係を示すためのものである。   2 (A) and 2 (B) is the same as the apparatus of FIGS. 1 (A) and 1 (B) except that the supernatant liquid discharge pipe 2 is provided through the side wall of the sedimentation tank 1. 2A is a schematic configuration diagram showing a cross-sectional configuration of an example of the solid-liquid separation device according to the present invention, and FIG. 2B is a schematic perspective view when the device of FIG. 2A is viewed from above. It is a figure, Comprising: It is for showing the positional relationship of each structural member.

図3(A)および(B)の固液分離装置は、沈降槽1に上澄み液排出管2の開口部20を増設して、沈降槽1と開口部20とを一体化させたこと、上澄み液排出管2を結果として沈降槽1の側壁に貫設したこと、および固形分受け部材3の幅を小さくしたこと以外、図1(A)および(B)の装置と同様である。図3(A)は、本発明に係る固液分離装置の一例の断面構成を示す概略構成図であり、図3(B)は図3(A)の装置を上方から見たときの概略透視図であって、各構成部材の位置関係を示すためのものである。   3 (A) and 3 (B), the sedimentation tank 1 is provided with an opening 20 of the supernatant liquid discharge pipe 2, and the sedimentation tank 1 and the opening 20 are integrated. The apparatus is the same as the apparatus shown in FIGS. 1A and 1B except that the liquid discharge pipe 2 is penetrated in the side wall of the settling tank 1 as a result and the width of the solid content receiving member 3 is reduced. 3A is a schematic configuration diagram showing a cross-sectional configuration of an example of the solid-liquid separation device according to the present invention, and FIG. 3B is a schematic perspective view of the device of FIG. 3A viewed from above. It is a figure, Comprising: It is for showing the positional relationship of each structural member.

本発明に係る固液分離装置50は、スラリー供給管5によってスラリーを沈降槽1内に連続的に供給しながら、上澄み液を上澄み液排出管2から、固形分濃縮液を固液分濃縮液排出口6から連続的に排出することにより、連続的な分離処理が可能である。   The solid-liquid separation device 50 according to the present invention supplies the supernatant liquid from the supernatant liquid discharge pipe 2 while supplying the slurry continuously into the sedimentation tank 1 by the slurry supply pipe 5, and converts the solid content concentrate to the solid-liquid concentrate. By continuously discharging from the discharge port 6, a continuous separation process is possible.

本発明に係る固液分離方法においては、上記した固液分離装置50を用いて、スラリー中の固形分を沈降させて上澄み液と固形分濃縮液とを分離する。詳しくは、前記したように、上澄み液の濾過・排出の過程において、水平面に対して傾斜させて設置されたフィルタ10上に、固形分受け部材3による支持によって、固形分堆積層22が形成される。そのため、フィルタの長寿命化を達成しながらも、当該固形分堆積層22およびフィルタ10に上澄み液を通過させて排出することができ、固形分が十分に除去された上澄み液を得ることができる。   In the solid-liquid separation method according to the present invention, the above-described solid-liquid separation device 50 is used to precipitate the solid content in the slurry and separate the supernatant liquid and the solid content concentrate. Specifically, as described above, in the process of filtering and discharging the supernatant liquid, the solid content deposition layer 22 is formed on the filter 10 installed to be inclined with respect to the horizontal plane by the support by the solid content receiving member 3. The Therefore, while achieving a longer life of the filter, the supernatant liquid can be discharged through the solid content deposition layer 22 and the filter 10, and a supernatant liquid from which the solid content has been sufficiently removed can be obtained. .

固液分離装置50内でスラリーを維持する時間は、スラリーを上澄み液と固形分濃縮液とに分離するのに必要な時間であり、特に制限されるものではないが、本発明では30〜300分間程度の時間で十分な分離を達成できる。特に、本装置を無灰炭の製造方法に使用する場合、上記維持時間は60〜180分間が好ましい。   The time for maintaining the slurry in the solid-liquid separator 50 is a time required for separating the slurry into a supernatant and a solid concentrate, and is not particularly limited, but in the present invention, it is 30 to 300. Sufficient separation can be achieved in minutes. In particular, when the present apparatus is used in a method for producing ashless coal, the maintenance time is preferably 60 to 180 minutes.

固液分離装置50内は、所望により加熱または/および加圧しておくことができる。特に、本装置を無灰炭の製造方法に使用する場合、加熱温度は300〜420℃の範囲とすることが好ましく、圧力は1〜2MPaの圧力範囲とすることが好ましい。   The solid-liquid separator 50 can be heated or / and pressurized as desired. In particular, when this apparatus is used in a method for producing ashless coal, the heating temperature is preferably in the range of 300 to 420 ° C., and the pressure is preferably in the pressure range of 1 to 2 MPa.

そのような方法で固液分離処理された上澄み液は、固形分濃度を全量に対して0.1重量%以下まで低減できる。   The supernatant liquid subjected to the solid-liquid separation process by such a method can reduce the solid content concentration to 0.1% by weight or less based on the total amount.

[無灰炭の製造方法]
本発明に係る無灰炭の製造方法は、石炭に比較的微量で不可避に含まれる灰分等の溶剤不溶成分を、当該石炭から十分に除去して、無灰炭を製造するための方法である。本発明に係る無灰炭の製造方法を、図4を用いて詳細に説明する。図4は、本発明の無灰炭の製造方法を実施する無灰炭の製造装置の一例を示す模式図である。
[Production method of ashless coal]
The method for producing ashless coal according to the present invention is a method for producing ashless coal by sufficiently removing solvent-insoluble components such as ash that are inevitably contained in the coal in a relatively small amount from the coal. . The method for producing ashless coal according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of an ashless coal production apparatus for carrying out the ashless coal production method of the present invention.

本発明に係る無灰炭の製造方法は、スラリー調製工程、抽出工程、分離工程、および無灰炭取得工程を含み、所望により副生炭取得工程をさらに含むものである。以下、各工程について説明する。   The method for producing ashless coal according to the present invention includes a slurry preparation step, an extraction step, a separation step, and an ashless coal acquisition step, and further includes a by-product coal acquisition step as desired. Hereinafter, each step will be described.

<スラリー調製工程>
スラリー調製工程は、石炭原料と溶剤とを混合してスラリーを調製する工程であり、図4中、スラリー調製槽51で実施される。
<Slurry preparation process>
The slurry preparation step is a step of preparing a slurry by mixing a coal raw material and a solvent, and is performed in a slurry preparation tank 51 in FIG.

石炭原料は特に制限されず、例えば、瀝青炭、亜瀝青炭、褐炭等が使用される。   The coal raw material is not particularly limited, and for example, bituminous coal, subbituminous coal, lignite, and the like are used.

石炭の分類方法はさまざまなものがあるが,JIS M 1002−1978では発熱量と燃料比によって分類されている。褐炭は無水無灰ベースの発熱量が5800kcal/kg以上7300kcal/kg未満,亜瀝青炭は7300kcal/kg以上8100kcal/kg未満,瀝青炭は8100kg/cal以上で,燃料比が4未満の石炭である。   Although there are various methods for classifying coal, JIS M 1002-1978 classifies them according to the calorific value and fuel ratio. Brown coal is an anhydrous ashless based calorific value of 5800 kcal / kg or more and less than 7300 kcal / kg, subbituminous coal is 7300 kcal / kg or more and less than 8100 kcal / kg, bituminous coal is 8100 kg / cal or more, and the fuel ratio is less than 4.

石炭分類法(JIS M 1002−1978)で規定される発熱量は以下の式に基づいて算出される値である。
発熱量(補正無水無灰ベース)=発熱量/(100−1.08×灰分−水分)×100
石炭分類法(JIS M 1002−1978)で規定される燃料比は以下の式に基づいて算出される値である。
燃料比=固定酸素/揮発分
The calorific value specified by the coal classification method (JIS M 1002-1978) is a value calculated based on the following equation.
Calorific value (corrected anhydrous ashless base) = calorific value / (100-1.08 x ash-moisture) x 100
The fuel ratio defined by the coal classification method (JIS M 1002-1978) is a value calculated based on the following equation.
Fuel ratio = fixed oxygen / volatile matter

溶剤は石炭を溶解可能なものであれば、特に制限されず、例えば、石炭由来の油分が好ましく使用される。石炭由来の油分とは石炭から生まれた油分のことであり、そのような石炭由来の油分として、例えば、2環式芳香族化合物を主とする非水素供与性溶剤が好ましく使用される。   A solvent will not be restrict | limited especially if coal can be melt | dissolved, For example, the oil component derived from coal is used preferably. The oil component derived from coal is an oil component born from coal, and as such an oil component derived from coal, for example, a non-hydrogen donating solvent mainly containing a bicyclic aromatic compound is preferably used.

非水素供与性溶剤は、主に石炭の乾留生成物から精製した、2環式芳香族化合物を主とする溶剤である石炭誘導体である。この非水素供与性溶剤は、加熱状態でも安定であり、石炭との親和性に優れているため、溶剤に抽出される石炭成分の割合(以下、「抽出率」ともいう)が高く、また、蒸留等の方法で容易に回収可能な溶剤である。そして、この回収した溶剤は、経済性の向上を図るため、循環使用することもできる。   The non-hydrogen donating solvent is a coal derivative which is a solvent mainly composed of a bicyclic aromatic compound purified mainly from a carbonization product of coal. Since this non-hydrogen donating solvent is stable even in a heated state and has excellent affinity with coal, the proportion of coal components extracted into the solvent (hereinafter also referred to as “extraction rate”) is high. It is a solvent that can be easily recovered by methods such as distillation. The recovered solvent can be recycled for improving economic efficiency.

非水素供与性溶剤の主たる成分としては、2環式芳香族化合物であるナフタレン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレン、トリメチルナフタレン等が挙げられ、その他脂肪族側鎖をもつナフタレン類、また、これにビフェニルや長鎖脂肪族側鎖をもつアルキルベンゼンが含まれる。   The main components of the non-hydrogen donating solvent include naphthalene, methylnaphthalene, dimethylnaphthalene, trimethylnaphthalene and the like, which are bicyclic aromatic compounds, and other naphthalenes having an aliphatic side chain, biphenyl, Alkylbenzenes with long aliphatic side chains are included.

溶剤の沸点は特に制限されるものではなく、例えば、抽出工程から分離工程までの圧力低減、抽出工程での抽出率および無灰炭取得工程での溶剤回収率の観点から、180〜300℃、特に230〜280℃のものが好ましく使用される。   The boiling point of the solvent is not particularly limited. For example, from the viewpoint of pressure reduction from the extraction step to the separation step, extraction rate in the extraction step and solvent recovery rate in the ashless coal acquisition step, 180 to 300 ° C, In particular, those having a temperature of 230 to 280 ° C. are preferably used.

溶剤に対する石炭原料の濃度は、特に制限されず、通常、乾燥炭基準で10〜50重量%の範囲が好ましく、15〜35重量%の範囲がより好ましい。   The density | concentration of the coal raw material with respect to a solvent is not restrict | limited in particular, Usually, the range of 10-50 weight% is preferable on a dry coal basis, and the range of 15-35 weight% is more preferable.

本工程は抽出された溶質の析出を防ぐため,抽出温度と同程度の温度が望ましく,無灰炭製造方法に用いる場合,300〜420℃の範囲で実施される。   In order to prevent the extracted solute from precipitating, the temperature is preferably about the same as the extraction temperature, and is used in the range of 300 to 420 ° C. when used in an ashless coal production method.

<抽出工程>
抽出工程は、前記スラリー調製工程で得られたスラリーを加熱して、溶剤に可溶な石炭成分(溶剤可溶成分)を抽出する工程であり、図4中、予熱器53および抽出槽54で実施される。詳しくは、スラリー調製槽51で調製されたスラリーは、ポンプ52によって、一旦、予熱器53に供給されて所定温度まで加熱された後、抽出槽54に供給され、攪拌機60で攪拌されながら所定温度で保持されて抽出が行われる。
<Extraction process>
The extraction step is a step of heating the slurry obtained in the slurry preparation step to extract a coal component soluble in a solvent (solvent soluble component). In FIG. To be implemented. Specifically, the slurry prepared in the slurry preparation tank 51 is once supplied to the preheater 53 by the pump 52 and heated to a predetermined temperature, then supplied to the extraction tank 54 and stirred at the predetermined temperature while being stirred by the stirrer 60. And extraction is performed.

抽出工程でのスラリーの加熱温度は、溶剤可溶成分が溶解され得る限り特に制限されず、例えば、溶剤可溶成分の十分な抽出の観点から、好ましくは300〜420℃であり、特に350〜400℃の範囲とする。
加熱時間(抽出時間)もまた特に制限されるものではないが、十分な溶解と抽出率の観点から好ましくは5〜60分間であり、特に20〜40分間の範囲とする。加熱時間は図1中、予熱器53および抽出槽54での加熱時間を合計したものである。
The heating temperature of the slurry in the extraction step is not particularly limited as long as the solvent-soluble component can be dissolved. For example, from the viewpoint of sufficient extraction of the solvent-soluble component, it is preferably 300 to 420 ° C., particularly 350 to The range is 400 ° C.
The heating time (extraction time) is also not particularly limited, but is preferably 5 to 60 minutes from the viewpoint of sufficient dissolution and extraction rate, and particularly 20 to 40 minutes. The heating time is the sum of the heating times in the preheater 53 and the extraction tank 54 in FIG.

抽出工程は不活性ガスの存在下で行うことが好ましい。抽出工程で酸素に接触すると、発火する恐れがあるため危険であり、また、水素を用いた場合には、コストが高くなるためである。抽出工程で用いる不活性ガスとしては、安価な窒素を用いることが好ましいが、特に限定されるものではない。   The extraction step is preferably performed in the presence of an inert gas. This is because contact with oxygen in the extraction process is dangerous because it may ignite, and when hydrogen is used, the cost increases. As the inert gas used in the extraction step, inexpensive nitrogen is preferably used, but is not particularly limited.

抽出工程での圧力は、抽出の際の温度や用いる溶剤の蒸気圧にもよるが、1.0〜2.0MPaが好ましい。圧力が溶剤の蒸気圧より低い場合には、溶剤が揮発して液相に閉じ込められず、抽出できない。溶剤を液相に閉じ込めるには、溶剤の蒸気圧より高い圧力が必要となる。一方、圧力が高すぎると、機器のコスト、運転コストが高くなり、経済的ではない。   The pressure in the extraction step is preferably 1.0 to 2.0 MPa, although it depends on the temperature at the time of extraction and the vapor pressure of the solvent used. When the pressure is lower than the vapor pressure of the solvent, the solvent is volatilized and is not trapped in the liquid phase and cannot be extracted. In order to confine the solvent in the liquid phase, a pressure higher than the vapor pressure of the solvent is required. On the other hand, if the pressure is too high, the cost of the equipment and the operating cost increase, which is not economical.

<分離工程>
分離工程は、前記抽出工程で得られたスラリーから、前記した固液分離装置50を用いて、上澄み液と固形分濃縮液とを分離する工程である。本法において上澄み液は溶剤可溶成分が溶解された溶液部分であり、固形分濃縮液は溶剤不溶成分を含むスラリー部分である。本分離工程において、固形分としての溶剤不溶成分が十分に除去された上澄み液が得られ、しかもフィルタの目詰まりが比較的長期間にわたって防止される。そのメカニズムは前記したメカニズムに基づくものと考えられる。
<Separation process>
The separation step is a step of separating the supernatant and the solid concentrate from the slurry obtained in the extraction step using the solid-liquid separation device 50 described above. In this method, the supernatant liquid is a solution portion in which a solvent-soluble component is dissolved, and the solid content concentrate is a slurry portion containing a solvent-insoluble component. In this separation step, a supernatant from which solvent-insoluble components as solid components have been sufficiently removed is obtained, and the filter is prevented from being clogged for a relatively long period of time. The mechanism is considered to be based on the mechanism described above.

溶剤不溶成分は前記した固形分に相当するものであって、溶剤により石炭の溶解・抽出を行っても、溶剤に溶解されずに残る灰分や該灰分を含む石炭(すなわち副生炭)などの石炭成分である。一方、溶剤可溶成分は、溶剤に溶解され得る石炭成分であり、主として石炭に含まれていた有機成分に由来するものである。   The solvent-insoluble component corresponds to the solid content described above, and even when coal is dissolved / extracted with a solvent, the ash remaining without being dissolved in the solvent or coal containing the ash (that is, by-product coal), etc. It is a coal component. On the other hand, the solvent-soluble component is a coal component that can be dissolved in a solvent, and is mainly derived from an organic component contained in the coal.

固液分離装置50から排出された上澄み液は溶剤分離器57へ排出されるとともに、固形分濃縮液は溶剤分離器58へ排出される。   The supernatant discharged from the solid-liquid separator 50 is discharged to the solvent separator 57 and the solid content concentrate is discharged to the solvent separator 58.

<無灰炭取得工程>
無灰炭取得工程は、前記分離工程で分離された上澄み液から溶剤を分離して無灰炭である無灰炭を得る工程であり、図4中、溶剤分離器57で実施される。
<Ashless coal acquisition process>
The ashless coal acquisition step is a step of obtaining ashless coal which is ashless coal by separating the solvent from the supernatant liquid separated in the separation step, and is performed by the solvent separator 57 in FIG.

上澄み液から溶剤を分離する方法は、一般的な蒸留法や蒸発法(スプレードライ法等)等を用いることができ、分離して回収された溶剤はスラリー調製槽へ循環して繰り返し使用することができる。溶剤の分離・回収により、上澄み液からは、実質的に灰分を含まない無灰炭(HPC)を得ることができる。無灰炭は、灰分をほとんど含まず、水分は皆無であり、また原料石炭、例えば一般炭よりも高い発熱量を示す。さらに、製鉄用コークスの原料として特に重要な品質である軟化溶融性が大幅に改善され、原料石炭、例えば一般炭よりも遥かに優れた性能(流動性)を示す。従って、無灰炭は、コークス原料の配合炭として使用することができる。また、後述する副生炭と混合することによって、配合炭として使用することもできる。   As a method for separating the solvent from the supernatant, a general distillation method or evaporation method (spray drying method, etc.) can be used, and the separated and recovered solvent should be circulated to the slurry preparation tank for repeated use. Can do. By separating and collecting the solvent, ashless coal (HPC) substantially free of ash can be obtained from the supernatant. Ashless coal contains little ash, has no moisture, and exhibits a higher calorific value than raw coal, such as steam coal. Furthermore, the softening and melting property, which is a particularly important quality as a raw material for coke for iron making, is greatly improved, and performance (fluidity) far superior to that of raw coal, for example, general coal. Therefore, ashless coal can be used as a blended coal for coke raw materials. Moreover, it can also be used as a combination charcoal by mixing with the byproduct charcoal mentioned later.

<副生炭取得工程>
副生炭取得工程は、必要により実施され、前記分離工程で分離された固形分濃縮液から溶剤を分離して副生炭を得る工程であり、図4中、溶剤分離器58で実施される。
<By-product coal acquisition process>
The byproduct charcoal acquisition step is performed as necessary, and is a step of separating the solvent from the solid content concentrate separated in the separation step to obtain byproduct charcoal, and is performed by the solvent separator 58 in FIG. .

固形分濃縮液から溶剤を分離する方法は、前記した無灰炭取得工程と同様に、一般的な蒸留法や蒸発法を用いることができ、分離して回収された溶剤は、スラリー調製槽へ循環して繰り返し使用することができる。溶剤の分離・回収により、固形分濃縮液からは灰分等を含む溶剤不溶成分が濃縮された副生炭(RC)を得ることができる。副生炭は、灰分が含まれるものの水分が皆無であり、発熱量も十分に有している。副生炭は軟化溶融性は示さないが、含酸素官能基が脱離されているため、配合炭として用いた場合に、この配合炭に含まれる他の石炭の軟化溶融性を阻害するようなものではない。従って、この副生炭は、通常の非微粘結炭と同様に、コークス原料の配合炭の一部として使用することができ、また、コークス原料炭とせずに、各種の燃料用として利用することも可能である。なお、副生炭は、回収せずに廃棄しても良い。   The method for separating the solvent from the solid concentrate can use a general distillation method or evaporation method as in the above-described ashless coal acquisition step, and the separated and recovered solvent is transferred to the slurry preparation tank. It can be used repeatedly in circulation. By separation and recovery of the solvent, by-product coal (RC) in which solvent-insoluble components including ash and the like are concentrated can be obtained from the solid concentrate. By-product charcoal contains ash, but has no water and has a sufficient calorific value. Although the by-product coal does not show softening and melting properties, the oxygen-containing functional groups are eliminated, so that when used as a blended coal, it inhibits the softening and melting properties of other coals contained in this blended coal. It is not a thing. Therefore, this by-product coal can be used as a part of the blended coal of coke raw material in the same way as ordinary non-slightly caking coal, and is used for various fuels without being used as coke raw coal. It is also possible. The by-product coal may be discarded without being collected.

本発明に係る無灰炭の製造方法は、以上説明したとおりであるが、本発明を行うにあたり、前記各工程に悪影響を与えない範囲において、前記各工程の間あるいは前後に、例えば、石炭原料を粉砕する石炭粉砕工程や、ごみ等の不要物を除去する除去工程や、得られた無灰炭を乾燥させる乾燥工程等、他の工程を含めてもよい。   The production method of ashless coal according to the present invention is as described above. However, in carrying out the present invention, for example, a coal raw material between or before and after each step within a range that does not adversely affect each step. Other steps such as a coal pulverizing step for pulverizing the ash, a removing step for removing unnecessary materials such as dust, and a drying step for drying the obtained ashless coal may be included.

本発明に係る固液分離装置および固液分離方法は、固形分が油性または水性の溶媒中に分散されたスラリーから、上澄み液と固形分濃縮液とを分離する際に有用である。本発明に係る固液分離装置および固液分離方法は、特に、無灰炭製造用スラリーの分離に適している。無灰炭製造用スラリーとは、無灰炭を製造するために石炭を溶剤中で加熱抽出処理したスラリーである。   The solid-liquid separation device and the solid-liquid separation method according to the present invention are useful for separating a supernatant liquid and a solid content concentrate from a slurry in which a solid content is dispersed in an oily or aqueous solvent. The solid-liquid separation apparatus and solid-liquid separation method according to the present invention are particularly suitable for separation of slurry for producing ashless coal. The slurry for producing ashless coal is a slurry obtained by heating and extracting coal in a solvent in order to produce ashless coal.

本発明に係る無灰炭の製造方法により製造された無灰炭は、火力発電やボイラーの燃料および高効率複合発電システムや製鉄用コークスの原料として有用である。   The ashless coal produced by the method for producing ashless coal according to the present invention is useful as a raw material for thermal power generation and boiler fuel, a high-efficiency combined power generation system, and iron-making coke.

(A)は、本発明に係る固液分離装置の一例の断面構成を示す概略構成図であり、(B)は(A)の装置を上方から見たときの概略透視図であって、各構成部材の位置関係を示すためのものである。(A) is a schematic block diagram which shows the cross-sectional structure of an example of the solid-liquid separator which concerns on this invention, (B) is a schematic perspective view when the apparatus of (A) is seen from upper direction, Comprising: It is for showing the positional relationship of the structural members. (A)は、本発明に係る固液分離装置の一例の断面構成を示す概略構成図であり、(B)は(A)の装置を上方から見たときの概略透視図であって、各構成部材の位置関係を示すためのものである。(A) is a schematic block diagram which shows the cross-sectional structure of an example of the solid-liquid separator which concerns on this invention, (B) is a schematic perspective view when the apparatus of (A) is seen from upper direction, Comprising: It is for showing the positional relationship of the structural members. (A)は、本発明に係る固液分離装置の一例の断面構成を示す概略構成図であり、(B)は(A)の装置を上方から見たときの概略透視図であって、各構成部材の位置関係を示すためのものである。(A) is a schematic block diagram which shows the cross-sectional structure of an example of the solid-liquid separator which concerns on this invention, (B) is a schematic perspective view when the apparatus of (A) is seen from upper direction, Comprising: It is for showing the positional relationship of the structural members. 本発明に係る無灰炭の製造方法における各工程を説明するための製造装置の模式図である。It is a schematic diagram of the manufacturing apparatus for demonstrating each process in the manufacturing method of ashless coal which concerns on this invention. 従来の無灰炭の製造方法における各工程を説明するための製造装置の模式図である。It is a schematic diagram of the manufacturing apparatus for demonstrating each process in the manufacturing method of the conventional ashless coal. 図5における重力沈降槽およびフィルタユニットを詳しく説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating in detail the gravity sedimentation tank and filter unit in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1:沈降槽、2:上澄み液排出管、3:固形分受け部材、4:蓋部、5:スラリー供給管、6:固形分濃縮液排出口、10:フィルタ、20:開口部、22:固形分堆積層、50:本発明の固液分離装置、51:スラリー調製槽、52:ポンプ、53:予熱器、54:抽出槽、57:58:溶剤分離器、60:撹拌機、101:スラリー調製槽、103:予熱器、104:抽出槽、105:重力沈降槽、106:フィルタユニット、107:108:溶剤分離器。   1: sedimentation tank, 2: supernatant liquid discharge pipe, 3: solid content receiving member, 4: lid, 5: slurry supply pipe, 6: solid content liquid discharge port, 10: filter, 20: opening, 22: Solid content deposition layer, 50: solid-liquid separator of the present invention, 51: slurry preparation tank, 52: pump, 53: preheater, 54: extraction tank, 57:58: solvent separator, 60: stirrer, 101: Slurry preparation tank, 103: Preheater, 104: Extraction tank, 105: Gravity settling tank, 106: Filter unit, 107: 108: Solvent separator.

Claims (3)

スラリー中の固形分を沈降させて上澄み液と固形分濃縮液とを分離する固液分離装置であって、
スラリーを収容して固形分を沈降させる沈降槽;
該沈降槽内の上澄み液を流入させる開口部を有し、流入した上澄み液を沈降槽外に排出させる上澄み液排出管;
該上澄み液排出管の開口部に設置され、上澄み液中の固形分を捕捉するフィルタであって、固形分捕捉面がスラリー液面に対向し、かつ水平面に対して傾斜するように配置されたフィルタ;および
該フィルタの下端に配置され、該フィルタの固形分捕捉面上に捕捉された固形分を支持して固形分堆積層を形成する固形分受け部材;
を備えたことを特徴とする固液分離装置。
A solid-liquid separation device that separates a supernatant liquid and a solid concentration liquid by sedimenting a solid content in a slurry,
A settling tank containing the slurry and settling solids;
A supernatant discharge pipe having an opening for allowing the supernatant in the settling tank to flow in, and for discharging the introduced supernatant to the outside of the settling tank;
A filter that is installed at the opening of the supernatant liquid discharge pipe and captures the solid content in the supernatant liquid, and is disposed so that the solid content capture surface faces the slurry liquid surface and is inclined with respect to the horizontal plane. A solid content receiving member that is disposed at the lower end of the filter and supports the solid content captured on the solid content capturing surface of the filter to form a solid content accumulation layer ;
A solid-liquid separation device comprising:
請求項1に記載の固液分離装置を用いて、スラリー中の固形分を沈降させて上澄み液と固形分濃縮液とを分離する固液分離方法であって、
水平面に対して傾斜させて設置されたフィルタ上に、固形分受け部材による支持によって、固形分堆積層を形成し、該固形分堆積層およびフィルタに上澄み液を通過させて排出することを特徴とする固液分離方法。
A solid-liquid separation method using the solid-liquid separation device according to claim 1 to settle a solid content in a slurry and separate a supernatant liquid and a solid content concentrate,
A solid deposit layer is formed on a filter installed at an inclination with respect to a horizontal plane by a solid content receiving member, and a supernatant liquid is passed through the solid deposit layer and the filter to be discharged. Solid-liquid separation method.
石炭原料と溶剤とを混合してスラリーを調製するスラリー調製工程;
前記スラリー調製工程で得られたスラリーを加熱して溶剤に可溶な石炭成分を抽出する抽出工程;
前記抽出工程で得られたスラリーから、請求項1に記載の固液分離装置により、上澄み液と固形分濃縮液とを分離する分離工程;および
前記分離工程で分離された上澄み液から溶剤を分離して無灰炭を得る無灰炭取得工程;
を含むことを特徴とする無灰炭の製造方法。
A slurry preparation step of preparing a slurry by mixing a coal raw material and a solvent;
An extraction step of heating the slurry obtained in the slurry preparation step to extract a coal component soluble in a solvent;
A separation step of separating the supernatant and the solid concentrate from the slurry obtained in the extraction step by the solid-liquid separation device according to claim 1; and separating the solvent from the supernatant separated in the separation step Ashless coal acquisition process to obtain ashless coal;
The manufacturing method of the ashless coal characterized by including.
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