JP6070181B2 - 低品位炭の自然発火性評価方法および評価装置 - Google Patents
低品位炭の自然発火性評価方法および評価装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6070181B2 JP6070181B2 JP2012285755A JP2012285755A JP6070181B2 JP 6070181 B2 JP6070181 B2 JP 6070181B2 JP 2012285755 A JP2012285755 A JP 2012285755A JP 2012285755 A JP2012285755 A JP 2012285755A JP 6070181 B2 JP6070181 B2 JP 6070181B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- low
- coal
- grade coal
- temperature
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
(1)炭酸カルシウム、酢酸カルシウム等の水溶液の散布、
(2)CO2ガス雰囲気への暴露、
(3)塩酸による洗浄、
が提案されているが、実用上では必ずしも十分な効果が上がっていない。
すなわち、
(1)大気を供給して得られる空気気流中で低品位炭を昇温処理する工程と、昇温時に前記低品位炭から発生するCOおよびCO2 の発生量の変化を連続測定する工程と、前記連続測定したCOおよびCO2の発生量の変化から前記低品位炭の自然発火性を評価する工程と、からなり、前記加熱温度に対する前記COおよびCO 2 の発生量の変化が複数の温度域にピークを有するとき、低温側のピークから前記低品位炭は自然発火性を有する石炭として評価することを特徴とする低品位炭の自然発火性評価方法。
図1に示す評価装置を用いて、3種の低品位炭について評価を行った。使用した石炭の元素分析値、工業分析値の値を表1に示す。工業分析値(VM(揮発分)、FC(固定炭素)、Ash(灰分))から石炭A、Bは褐炭に分類され、石炭Cは亜瀝青炭に分類されるものである。また、石炭A、Bは元素分析値から類似した石炭であることも判る。赤外分光分析法により石炭A,B,Cについて行った加熱温度によるCO、CO2の赤外吸収強度の変化を図2,図3,図4にそれぞれ示す。試料量は30mg、昇温速度は10℃/minとし、600℃まで加熱した。CO、CO2の赤外吸収強度の測定は、赤外分光光度計を用い、COの2130cm-1 付近のCO伸縮振動、CO2の2350cm-1 付近の逆対称伸縮振動に帰属される赤外吸収強度をそれぞれ測定した。
低温側ピーク(1)が脂肪族側鎖に由来するものであることを確認するために、200,250,330℃の各温度条件で加熱処理した石炭Aについて、化学構造解析法である13C-NMRスペクトルの測定を行った。結果を図5に示す。すなわち、図5においては、低温側ピーク(1)が発現する前の温度である250℃では、原炭である常温における石炭Aと大きな差はないが、330℃では脂肪族の存在を示す30ppm付近のNMRピークが消失している。250℃から330℃に昇温する間に30ppm付近のNMRピークが消失していることを考えると、図2の300℃付近に現れる低温側ピーク(1)が図5の30ppm付近のNMRピークに対応していると推定される。つまり、低温側ピーク(1)は脂肪族側鎖に由来するものであることが示唆される。石炭B,Cについても同様に、13C-NMR測定を行い、低温側ピーク(1)は脂肪族側鎖に由来するものであることを確認した。
石炭Aは図2に示されるように、325℃で低温側のCO2発生を終了する。すなわち、脂肪族側鎖は空気中で325〜335℃に加熱し酸化することによって除去することができると思われる。このようにして自然発火を抑制する処理をした石炭について、自然発火の評価を行った。石炭Aを330℃で処理し、自然発火を誘発する脂肪族側鎖を除去した後、一旦常温に戻し、再び加熱して本発明の方法で評価した。結果を図6に示す。図2で見られた300℃付近での燃焼を示すCO、CO2の低温側ピーク(1)の発生は抑えられ、高温側ピーク(2)に相当する400℃超でのピークのみが観測された。すなわち、自然発火を誘引すると思われる脂肪族側鎖が除かれた状態では、低温での燃焼を起こさず、400℃超での燃焼だけが起きていることを示している。したがって、自然発火の抑制ができていると評価することができる。
同様に、乾燥後の通常のハンドリングでは自然発火をあまり起こさない石炭Dについて評価を行った。石炭Dの元素分析値および工業分析値を表3に示す。これらの値から石炭Dは瀝青炭に属し、いわゆる低品位炭ではないことが分かる。石炭Dについて行った加熱により発生したCO、CO2の赤外吸収強度の連続測定結果を図8に示す。発生するCOおよびCO2はピークを一つしか持たず、自然発火性を示す石炭に比べて高温域での反応を示した。これは、このような石炭は自然発火を誘発する脂肪族側鎖が少なく、高温域において芳香族骨格部分の燃焼が起きることを示唆するものである。
低品位炭である石炭Eを用いて、自然発火性を模擬する実験および本発明による自然発火性を評価する実験を行った。石炭Eは窒素雰囲気下105℃で2時間の乾燥処理をしたものを用いた。
2 加熱用電気炉
3 試料
4 温度制御用熱電対
5 反応槽
6 CO、CO2連続測定装置
Claims (4)
- 大気を供給して得られる空気気流中で低品位炭を昇温処理する工程と、
昇温時に前記低品位炭から発生するCOおよびCO2 の発生量の変化を連続測定する工程と、
前記連続測定したCOおよびCO2の発生量の変化から前記低品位炭の自然発火性を評価する工程と、からなり、
前記加熱温度に対する前記COおよびCO 2 の発生量の変化が複数の温度域にピークを有するとき、低温側のピークから前記低品位炭は自然発火性を有する石炭として評価することを特徴とする低品位炭の自然発火性評価方法。 - 前記低温側のピークは、脂肪族側鎖に由来するものであることを特徴とする請求項1に記載の低品位炭の自然発火性評価方法。
- 前記連続測定は、赤外吸収強度の測定により行うことを特徴とする請求項1〜2のいずれか1項に記載の低品位炭の自然発火性評価方法。
- 低品位炭に大気を供給する大気供給部と、
前記低品位炭を昇温加熱する加熱部と、
昇温加熱時に前記低品位炭より発生するCOおよびCO2の発生量を連続して測定する測定部と、
前記連続測定したCOおよびCO2の発生量の変化から前記低品位炭の自然発火性を評価する評価部と、からなり、
前記評価部は、前記加熱温度に対する前記COおよびCO 2 の発生量の変化が複数の温度域にピークを有するとき、低温側のピークから前記低品位炭は自然発火性を有する石炭として評価することを特徴とする低品位炭の自然発火性評価装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012285755A JP6070181B2 (ja) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | 低品位炭の自然発火性評価方法および評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012285755A JP6070181B2 (ja) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | 低品位炭の自然発火性評価方法および評価装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014126541A JP2014126541A (ja) | 2014-07-07 |
JP6070181B2 true JP6070181B2 (ja) | 2017-02-01 |
Family
ID=51406131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012285755A Active JP6070181B2 (ja) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | 低品位炭の自然発火性評価方法および評価装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6070181B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6586836B2 (ja) * | 2015-09-15 | 2019-10-09 | 日本製鉄株式会社 | 石炭の自然発火性の評価方法 |
CN107941690B (zh) * | 2017-12-20 | 2023-12-19 | 中国矿业大学(北京) | 一种针对冲击破碎效应对煤体产生co进行测试的方法及装置 |
JP7070359B2 (ja) * | 2018-03-19 | 2022-05-18 | 日本製鉄株式会社 | 石炭の酸化特性評価方法 |
CN109060879B (zh) * | 2018-08-28 | 2021-01-29 | 西安近代化学研究所 | 一种超高速弹药喉衬烧蚀性能测试装置及测试方法 |
CN109490362B (zh) * | 2018-12-28 | 2024-02-27 | 西安科技大学 | 一种真实模拟井下环境的油浴式煤自燃氧化实验系统 |
CN113960243B (zh) * | 2021-11-02 | 2023-07-07 | 宁波工程学院 | 一种快速确定煤绝热自然发火期的对照实验系统与方法 |
CN114264788B (zh) * | 2021-12-23 | 2023-09-29 | 徐州工程学院 | 一种用于工作面不同区域与煤自燃相关度大小的判定方法 |
CN115078458A (zh) | 2022-07-19 | 2022-09-20 | 中国矿业大学 | 一种基于相变参比的煤低温氧化微量热精准测定方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5974189A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-26 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 低品位炭の安定化方法 |
JP3804272B2 (ja) * | 1998-06-02 | 2006-08-02 | 石川島播磨重工業株式会社 | 微粉炭の自然発火性評価装置およびその評価方法 |
JP4384331B2 (ja) * | 1999-07-15 | 2009-12-16 | 新日本製鐵株式会社 | 流通性に優れる赤外線吸収分析計用測定セル及び赤外線吸収分析装置 |
JP5535730B2 (ja) * | 2010-04-02 | 2014-07-02 | 三菱重工業株式会社 | 流動層乾燥設備 |
-
2012
- 2012-12-27 JP JP2012285755A patent/JP6070181B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014126541A (ja) | 2014-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6070181B2 (ja) | 低品位炭の自然発火性評価方法および評価装置 | |
Bu et al. | Oxy-fuel combustion of a single fuel particle in a fluidized bed: Char combustion characteristics, an experimental study | |
Moroń et al. | NOx and SO2 emissions of coals, biomass and their blends under different oxy-fuel atmospheres | |
Daood et al. | Char oxidation study of sugar cane bagasse, cotton stalk and Pakistani coal under 1% and 3% oxygen concentrations | |
Haykırı-Açma et al. | Effect of mineral matter on the reactivity of lignite chars | |
Dumanli et al. | Co-firing of biomass with coals: Part 1. Thermogravimetric kinetic analysis of combustion of fir (abies bornmulleriana) wood | |
Kosowska-Golachowska et al. | Oxy-combustion of biomass in a circulating fluidized bed | |
Rokni et al. | Nitrogen-bearing emissions from burning corn straw in a fixed-bed reactor: effects of fuel moisture, torrefaction, and air flowrate | |
Vershinina et al. | Sawdust as ignition intensifier of coal water slurries containing petrochemicals | |
Guo et al. | Preventing spontaneous combustion of coal from damaging ecological environment based on thermogravimetric analysis. | |
Boriouchkine et al. | A study on the dynamic combustion behavior of a biomass fuel bed | |
Jayaraman et al. | Thermal characterization, gasification and kinetic studies of different sized Indian coal and char particles | |
Tang et al. | Experimental and theoretical study of the effect of particle size on the forward propagation of smoldering coal | |
Palacka et al. | The energy characteristics of different parts of the tree | |
Xin et al. | Characteristics of CO, CO2 generation and reactive group conversion in isothermal smoldering combustion of coal | |
Wichliński et al. | The release of mercury from polish coals during thermal treatment of fuels in a fluidized bed reactor | |
Kraszkiewicz et al. | Combustion of plant biomass pellets on the grate of a low power boiler | |
Norton | A review of the derivative thermogravimetric technique (burning profile) for fuel combustion studies | |
JP6586836B2 (ja) | 石炭の自然発火性の評価方法 | |
Lasek et al. | The combustion of torrefied biomass in commercial-scale domestic boilers | |
Tanetsakunvatana et al. | Experimental study on effects of operating conditions and fuel quality on thermal efficiency and emission performance of a 300-MW boiler unit firing Thai lignite | |
Miccio et al. | Assessment of the devolatilization behavior of fuel pellets in fluidized bed | |
Yang et al. | Coal ignition characteristics in CFB boiler | |
Skopec et al. | NOX emissions from bubbling fluidized bed combustion of lignite coal | |
Haykiri-Acma et al. | Unburnt Carbon From Oxygen-Enriched Combustion of Low-Quality Fuels at Low Temperatures |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150805 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160531 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160531 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160719 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161219 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6070181 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |