JP6160825B2 - 流動層乾燥装置及び低品位炭の乾燥方法 - Google Patents

Description

本発明は、水分を多く含む褐炭や亜瀝青炭等のいわゆる低品位炭を乾燥させるのに用いられる流動層乾燥装置及び低品位炭の乾燥方法に関するものである。

従来、上記した流動層乾燥装置としては、例えば、特許文献１に開示された流動層乾燥装置がある。

この流動層乾燥装置は、粗粉砕低品位炭（ミルで粉砕された低品位炭）が供給される流動層容器を備えている。この粗粉砕低品位炭が供給される流動層容器の内部には、高温の蒸気が流れる伝熱管が配置され、流動層容器の下部からは流動化気体が所定の流速で導入されるようになっている。

この流動層容器では、粗粉砕低品位炭を流動化気体でバブリングさせて流動層を形成することで、すなわち、粗粉砕低品位炭を流動化気体で上下動させながら横方向にも移動させることで、粗粉砕低品位炭を伝熱管に万遍なく接触させるようにしており、伝熱管との接触により加熱されて乾燥した流動層の粗粉砕低品位炭は、流動層容器の乾燥炭出口から冷却器に向けて排出されるようになっている。

特開2012-225518号公報

上記した特許文献１に開示された流動層乾燥装置において、流動層容器に対してミルから供給される粗粉砕低品位炭は、様々な粒子径のものを含んでおり、粒子径が大き目の粗粉砕低品位炭をバブリングさせて伝熱管に確実に接触させるためには、流動化気体の流速を速める必要がある。

しかしながら、このように流動化気体の流速を速めた場合には、粒子径の小さい粗粉砕低品位炭が上下動しながらの横方向への移動を行わずに飛散してしまうことから、伝熱管との接触が少なくなる分だけ、乾燥が十分になされないという問題があり、この問題を解決することが従来の課題となっていた。

本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、流動層容器内において粒子径の小さい粗粉砕低品位炭を飛散させることなく確実に移動させることができ、その結果、低品位炭の効率的な乾燥を実現することが可能である流動層乾燥装置及び低品位炭の乾燥方法を提供することを目的としている。

ここで、例えば、図２のグラフに示すように、粗粉砕低品位炭には、粒子径が１０μｍのものから２０００μｍのものまでが含まれる、すなわち、粗粉砕低品位炭は、１０〜２０００μｍの広い粒子径範囲になる。

このように広い粒子径範囲の粗粉砕低品位炭を１つの流動層容器で乾燥させる場合において、例えば、流動化気体の流速を速めて粒子径が大き目の粗粉砕低品位炭を伝熱管に確実に接触させようとすると、粒子径の小さい粗粉砕低品位炭が、上述したように、上下動しながらの横方向への移動を行わずに飛散してしまうことから、多く分布する粒子径の小さい粗粉砕低品位炭の乾燥が十分になされない。

一方、流動化気体の流速を遅くして粒子径が小さい粗粉砕低品位炭の飛散を抑えようとすると、粒子径が大き目の粗粉砕低品位炭の移動が鈍くなって、やはり乾燥が十分になされない。

本発明者等は、この点に着目して、粒子径範囲を狭めて各粒子径範囲毎に流動層容器を宛がうことで、広い粒子径範囲の粗粉砕低品位炭の乾燥を行い得ることを見出し、本発明をするに至った。

すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、低品位炭を乾燥させる流動層乾燥装置であって、前記低品位炭を粗粉砕して成る粗粉砕低品位炭を粒子径の大きさに基づいて複数のグループに分級する分級手段と、前記複数のグループ毎に対応して設けられて、前記分級手段で複数に分級された前記粗粉砕低品位炭のうちのそれぞれのグループに属する粗粉砕低品位炭が供給されて貯留される複数の流動層容器を備え、前記流動層容器の各内部には、高温の蒸気が流れる伝熱管がそれぞれ配置され、前記流動層容器のそれぞれに対して流動化気体を供給する複数の流動化気体供給手段が備えられ、前記複数の流動化気体供給手段は、前記複数の流動層容器に対してそれぞれが貯留する前記粗粉砕低品位炭の粒子径の大小に応じた流速で前記流動化気体を供給し、貯留される前記粗粉砕低品位炭の粒子径が小さいほど遅い流速で前記流動化気体を供給する構成としたことを特徴としており、この流動層乾燥装置の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。

本発明の請求項２に係る低品位炭の乾燥方法は、低品位炭を乾燥させるに際して、前記低品位炭を粗粉砕して成る粗粉砕低品位炭を粒子径の大きさに基づいて複数のグループに分級し、前記複数のグループに分級された前記粗粉砕低品位炭を互いに異なる複数の流動層容器に供給してそれぞれ流動化気体により流動化しつつ、該複数の流動層容器の各内部に配置された高温の蒸気が流れる伝熱管に接触させて乾燥させ、前記複数の流動層容器に対する前記流動化気体の供給は、それぞれが貯留する前記粗粉砕低品位炭の粒子径の大小に応じた流速で行い、貯留される前記粗粉砕低品位炭の粒子径が小さいほど遅い流速で前記流動化気体を供給する構成としている。

本発明に係る流動層乾燥装置及び低品位炭の乾燥方法において、粗粉砕低品位炭の粒子径の大きさに基づくグループ分けの数はとくに限定しないが、例えば、粒子径の大中小に基づいて３つのグループに分けることも考えられる。

本発明に係る流動層乾燥装置及び低品位炭の乾燥方法では、低品位炭を粗粉砕して成る粗粉砕低品位炭を粒子径の大きさに基づいて複数のグループに分級して互に異なる流動層容器に供給したうえで、複数の流動層容器に対して、それぞれが貯留する粗粉砕低品位炭の粒子径の大小に応じて、粒子径が小さければ小さいほど遅い流速で流動化気体を供給するようにしているので、各流動層容器において、粗粉砕低品位炭が飛散したり停滞したりすることがなくなる。

つまり、粗粉砕された低品位炭は、各流動層容器において、その粒子径の大小に関係なく移動して確実に伝熱管に接触することとなり、したがって、低品位炭の効率的な乾燥を行い得ることとなる。

本発明に係る流動層乾燥装置では、流動層容器内において、粗粉砕された低品位炭を粒子径の大小にかかわらず確実に移動させることができ、その結果、低品位炭の効率的な乾燥を実現することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。

本発明に係る流動層乾燥装置の一実施形態を示す概略構成説明図である。 粗粉砕された低品位炭の粒子径分布を表すグラフである。

以下、本発明に係る流動層乾燥装置及び低品位炭の乾燥方法を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る流動層乾燥装置の一実施形態を示している。

図１に示すように、この流動層乾燥装置１０は、低品位炭を乾燥させる流動層乾燥装置１０であって、低品位炭を粗粉砕するミル２と、このミル２で粗粉砕した低品位炭を気流搬送するブロワ３と、このブロワ３により気流搬送される粗粉砕状態の低品位炭を粒子径の大きいものから小さいものの順に複数のグループ（この実施形態では３つのグループ）に分級するべく配置された３つのサイクロン（分級手段）４，５，６と、平均粒子径が最も大きい低品位炭を分級するサイクロン４と配管７を介して接続する大粒子流動層容器１０と、平均粒子径が中程度の低品位炭を分級するサイクロン５と配管８を介して接続する中粒子流動層容器１１と、平均粒子径が最も小さい低品位炭を分級するサイクロン６と配管９を介して接続する小粒子流動層容器１２と、これらの流動層容器１０，１１，１２に流動化気体を圧縮して供給するコンプレッサ（流動化気体供給手段）１３，１４，１５を備えている。

なお、粗粉砕低品位炭の複数のグループ分けは、例えば、図２のグラフに示す低品位炭の粒子径分布に基づいて行うことができ、この実施形態において、平均粒子径が最も大きい低品位炭のグループの平均粒子径を１０００〜２０００μｍとし、平均粒子径が中程度の低品位炭のグループの平均粒子径を３００〜１０００μｍとし、平均粒子径が最も小さい低品位炭のグループの平均粒子径を３００μｍ以下としている。

これらの流動層容器１０，１１，１２では、３つのサイクロン４，５，６からそれぞれ供給される平均粒子径が最も大きい低品位炭，平均粒子径が中程度の低品位炭及び平均粒子径が最も小さい低品位炭を圧縮気体で流動化して流動層ＳＬ，ＳＭ，ＳＳとしつつ、複数の流動層容器１０，１１，１２の各内部に配置された高温の蒸気が流れる伝熱管１０ａ，１１ａ，１２ａに接触させて加熱することで、乾燥させるようになっている。

そして、これらの流動層容器１０，１１，１２内の伝熱管１０ａ，１１ａ，１２ａとの接触で加熱されて乾燥した乾燥炭は、３つの流動層容器１０，１１，１２共通の集炭部１６に集められ、乾燥炭出口１７から図示しない冷却器に向けて排出されるようになっている。

この場合、３つの流動層容器１０，１１，１２のそれぞれに対して流動化気体を供給する複数のコンプレッサ１３，１４，１５は、３つの流動層容器１０，１１，１２に対してそれぞれが貯留する粗粉砕低品位炭の粒子径の大小に応じた流速で、粒子径が小さいほど遅い流速で圧縮気体を供給するようになっている。

この実施形態において、大粒子流動層容器１０には、コンプレッサ１３から０．４ｍ／ｓ程度の速度で圧縮気体が供給され、中粒子流動層容器１１には、コンプレッサ１４から０．２ｍ／ｓ程度の速度で圧縮気体が供給され、小粒子流動層容器１２には、コンプレッサ１５から０．００２ｍ／ｓ程度の速度で圧縮気体が供給されるようにしている。

この実施形態に係る流動層乾燥装置１及び低品位炭の乾燥方法では、低品位炭を粗粉砕して成る粗粉砕低品位炭を３つのサイクロン４，５，６で粒子径の大きさに基づいて３つのグループに分級して、互に異なる大粒子流動層容器１０，中粒子流動層容器１１及び小粒子流動層容器１２に供給したうえで、これらの流動層容器１０，１１，１２に対して、それぞれが貯留する粗粉砕低品位炭の粒子径の大小に応じて、粒子径が小さければ小さいほど遅い流速で圧縮気体を供給するようにしている。

つまり、各流動層容器１０，１１，１２において、飛散や停滞なく粗粉砕低品位炭を流動化して流動層ＳＬ，ＳＭ，ＳＳとしつつ、各伝熱管１０ａ，１１ａ，１２ａに接触させるようにしている。

したがって、ミル２で粗粉砕された低品位炭は、その粒子径の大小に関係なく各流動層容器１０，１１，１２内で移動して確実に伝熱管１０ａ，１１ａ，１２ａに接触することとなり、その結果、低品位炭の効率的な乾燥を行い得ることとなる。

本発明に係る流動層乾燥装置及び低品位炭の乾燥方法の構成は、上記した実施形態の構成に限定されるものではない。

１ 流動層乾燥装置
４，５，６ サイクロン（分級手段）
１０ 大粒子流動層容器（流動層容器）
１０ａ，１１ａ，１２ａ 伝熱管
１１ 中粒子流動層容器（流動層容器）
１２ 小粒子流動層容器（流動層容器）
１３，１４，１５ コンプレッサ（流動化気体供給手段）
ＳＬ，ＳＭ，ＳＳ 流動層

Claims (2)

1. 低品位炭を乾燥させる流動層乾燥装置であって、
   前記低品位炭を粗粉砕して成る粗粉砕低品位炭を粒子径の大きさに基づいて複数のグループに分級する分級手段と、
   前記複数のグループ毎に対応して設けられて、前記分級手段で複数に分級された前記粗粉砕低品位炭のうちのそれぞれのグループに属する粗粉砕低品位炭が供給されて貯留される複数の流動層容器を備え、
   前記流動層容器の各内部には、高温の蒸気が流れる伝熱管がそれぞれ配置され、
   前記流動層容器のそれぞれに対して流動化気体を供給する複数の流動化気体供給手段が備えられ、
   前記複数の流動化気体供給手段は、前記複数の流動層容器に対してそれぞれが貯留する前記粗粉砕低品位炭の粒子径の大小に応じた流速で前記流動化気体を供給し、貯留される前記粗粉砕低品位炭の粒子径が小さいほど遅い流速で前記流動化気体を供給する
   ことを特徴とする流動層乾燥装置。
2. 低品位炭を乾燥させるに際して、
   前記低品位炭を粗粉砕して成る粗粉砕低品位炭を粒子径の大きさに基づいて複数のグループに分級し、
   前記複数のグループに分級された前記粗粉砕低品位炭を互いに異なる複数の流動層容器に供給してそれぞれ流動化気体により流動化しつつ、該複数の流動層容器の各内部に配置された高温の蒸気が流れる伝熱管に接触させて乾燥させ、
   前記複数の流動層容器に対する前記流動化気体の供給は、それぞれが貯留する前記粗粉砕低品位炭の粒子径の大小に応じた流速で行い、貯留される前記粗粉砕低品位炭の粒子径が小さいほど遅い流速で前記流動化気体を供給する
   ことを特徴とする低品位炭の乾燥方法。

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