JP6297412B2 - Ashless coal manufacturing apparatus and ashless coal manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、無灰炭の製造装置及び無灰炭の製造方法に関する。   The present invention relates to an ashless coal manufacturing apparatus and an ashless coal manufacturing method.

石炭は、火力発電やボイラーの燃料又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等の液体燃料に代わる燃料として、灰分が除去された無灰炭(HPC)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 raw material for fuel or chemicals for thermal power generation and boilers, and as one of environmental measures, development of a technology for efficiently removing ash in coal is strongly desired. For example, in a high-efficiency combined power generation system using gas turbine combustion, attempts have been made to use ash-free charcoal (HPC) 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、重力沈降法を用いてスラリーから溶剤に可溶な石炭成分(以下、溶剤可溶成分と呼ぶ)を含む溶液を分離する方法が提案されている(例えば特開2009−227718号公報)。この方法は、石炭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と、スラリー調製工程で得られたスラリーを加熱して溶剤可溶成分を抽出する抽出工程とを備える。さらにこの方法は、抽出工程で溶剤可溶成分が抽出されたスラリーから溶剤可溶成分が溶解した溶液を分離する分離工程と、分離工程で分離された溶液から溶剤を分離して無灰炭を得る無灰炭取得工程とを備える。   As a method for producing ashless coal, a method has been proposed in which a solution containing a coal component soluble in a solvent (hereinafter referred to as a solvent-soluble component) is separated from a slurry by using a gravity sedimentation method (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-2009). No. 227718). This method includes a slurry preparation step in which coal and a solvent are mixed to prepare a slurry, and an extraction step in which the slurry obtained in the slurry preparation step is heated to extract a solvent-soluble component. This method further includes a separation step of separating the solution in which the solvent-soluble component is dissolved from the slurry from which the solvent-soluble component has been extracted in the extraction step, and separating the solvent from the solution separated in the separation step to obtain ashless coal. An ashless coal acquisition step.

従来の無灰炭製造方法の上記抽出工程では、スラリー調製工程で得られたスラリーが所定温度まで加熱されて抽出槽へ供給される。そして抽出槽へ供給されたスラリーは、撹拌機で撹拌されながら所定温度で保持され溶剤可溶成分の抽出が行われる。上記抽出工程では、上記溶剤可溶成分を十分に溶剤に溶解させるために、10〜60分間程度スラリーを抽出槽に滞留させている。なお、「抽出率」とは、原料となる石炭の無水無配質量に対する溶剤に抽出される可溶成分の質量の割合を意味する。   In the extraction step of the conventional ashless coal manufacturing method, the slurry obtained in the slurry preparation step is heated to a predetermined temperature and supplied to the extraction tank. And the slurry supplied to the extraction tank is hold | maintained at predetermined temperature, stirring with a stirrer, and extraction of a solvent soluble component is performed. In the extraction step, the slurry is retained in the extraction tank for about 10 to 60 minutes in order to sufficiently dissolve the solvent-soluble component in the solvent. In addition, "extraction rate" means the ratio of the mass of the soluble component extracted to a solvent with respect to the anhydrous non-distribution mass of the coal used as a raw material.

上記従来の無灰炭の製造方法では、抽出工程における上記溶剤可溶成分の抽出を主に抽出槽で行うため、大型の抽出槽が必要となる。さらに、上記溶剤可溶成分の抽出に長い時間を要する場合には、より大型の抽出槽を設置しなければならず、設備コストが増加する。また、上記溶剤可溶成分の抽出に要する時間が無灰炭の製造時間に大きく影響するため、従来より抽出時間の短縮が要求されている。   In the conventional method for producing ashless coal, the extraction of the solvent-soluble component in the extraction step is mainly performed in an extraction tank, so that a large extraction tank is required. Furthermore, when it takes a long time to extract the solvent-soluble component, a larger extraction tank must be installed, which increases equipment costs. Moreover, since the time required for extraction of the solvent-soluble component greatly affects the production time of ashless coal, shortening of the extraction time is conventionally required.

特開2009−227718号公報JP 2009-227718 A

本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、溶剤可溶成分の抽出時間を短縮すると共に抽出用設備を小型化できる無灰炭の製造装置及び無灰炭の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made based on the above circumstances, and provides an ashless coal production apparatus and an ashless coal production method capable of reducing the extraction time of solvent-soluble components and miniaturizing the extraction equipment. The purpose is to provide.

上記課題を解決するためになされた発明は、加熱した溶剤を供給する溶剤供給部と、石炭を供給する石炭供給部と、上記溶剤供給部及び石炭供給部から供給される上記溶剤及び石炭を混合する混合部と、上記溶剤及び石炭が混合されたスラリーから石炭成分が溶解した溶液を分離する固液分離部と、上記固液分離部で分離された溶液からの溶剤の蒸発分離により無灰炭を得る溶剤分離部とを備え、上記混合部がラインミキサーを有する無灰炭の製造装置である。   The invention made in order to solve the above-mentioned problems includes a solvent supply part for supplying a heated solvent, a coal supply part for supplying coal, and the solvent and coal supplied from the solvent supply part and the coal supply part. An ashless coal by evaporative separation of the solvent from the solution separated by the solid-liquid separation unit, a solid-liquid separation unit for separating the solution in which the coal component is dissolved from the slurry in which the solvent and coal are mixed, An ashless charcoal manufacturing apparatus in which the mixing unit has a line mixer.

当該無灰炭の製造装置は、上記石炭供給部から石炭が供給されると共に上記溶剤供給部から加熱された溶剤が供給される混合部がラインミキサーを有している。これにより、混合部に供給された石炭が加熱された溶剤と混合されることにより急速に昇温されるので、ラインミキサー内で抽出される溶剤可溶成分の割合が多くなり、抽出率が向上する。また、当該無灰炭の製造装置は、ラインミキサーにより上記溶剤及び石炭が混合されたスラリーを輸送しながら上記溶剤可溶成分を抽出できるので、無灰炭製造工程全体の処理時間を短縮できる。また、当該無灰炭の製造装置は、ラインミキサーで上記溶剤可溶成分を抽出するので、抽出のために用いる抽出槽の省略又は小型化ができる。   In the ashless coal manufacturing apparatus, the mixing unit to which the coal is supplied from the coal supply unit and the solvent heated from the solvent supply unit is supplied has a line mixer. As a result, the temperature of the coal supplied to the mixing section is rapidly increased by mixing with the heated solvent, so the proportion of solvent-soluble components extracted in the line mixer increases and the extraction rate improves. To do. Moreover, since the said ashless coal manufacturing apparatus can extract the said solvent soluble component, conveying the slurry in which the said solvent and coal were mixed with the line mixer, it can shorten the processing time of the whole ashless coal manufacturing process. Moreover, since the said ashless coal manufacturing apparatus extracts the said solvent soluble component with a line mixer, the omission tank used for extraction can be abbreviate | omitted or reduced in size.

上記ラインミキサーの排出口が、上記固液分離部に直接接続されるとよい。このように、ラインミキサーの排出口が固液分離部に直接接続されることで、スラリーを貯留するための抽出槽が不要となり、上記溶剤可溶成分の抽出時間をより短縮できる。   The discharge port of the line mixer may be directly connected to the solid-liquid separator. Thus, by connecting the discharge port of the line mixer directly to the solid-liquid separator, an extraction tank for storing the slurry becomes unnecessary, and the extraction time of the solvent-soluble component can be further shortened.

上記ラインミキサーより排出されるスラリーを貯留する抽出槽をさらに備えるとよい。このように、ラインミキサーから排出されるスラリーを貯留する抽出槽を備えることで、より確実に上記溶剤可溶成分を抽出でき、抽出率がより向上する。   An extraction tank for storing the slurry discharged from the line mixer may be further provided. Thus, by providing the extraction tank which stores the slurry discharged | emitted from a line mixer, the said solvent soluble component can be extracted more reliably, and an extraction rate improves more.

上記溶剤供給部から供給する溶剤の温度としては、330℃以上450℃以下が好ましい。このように、溶剤供給部から供給する溶剤の温度を上記範囲内とすることで、溶剤及び石炭が混合されたスラリーが抽出温度(抽出率が高くなる温度範囲内の温度)までより確実に昇温され、混合部における上記溶剤可溶成分の抽出率がより向上する。   The temperature of the solvent supplied from the solvent supply unit is preferably 330 ° C. or higher and 450 ° C. or lower. Thus, by setting the temperature of the solvent supplied from the solvent supply unit within the above range, the slurry in which the solvent and coal are mixed more reliably rises to the extraction temperature (temperature within the temperature range where the extraction rate increases). The extraction rate of the solvent-soluble component in the mixing section is further improved.

上記溶剤供給部が、上記溶剤を乱流状態で上記混合部へ供給するポンプを有するとよい。このように、溶剤供給部が上記溶剤を乱流状態で混合部へ供給するポンプを有することで、混合部における溶剤及び石炭の混合が促進され、より多くの上記溶剤可溶成分を溶剤に溶解させることができる。   The solvent supply unit may include a pump that supplies the solvent to the mixing unit in a turbulent state. In this way, the solvent supply unit has a pump that supplies the solvent to the mixing unit in a turbulent state, so that mixing of the solvent and coal in the mixing unit is promoted, and more solvent-soluble components are dissolved in the solvent. Can be made.

上記石炭供給部から供給する石炭としては、炭素含有率が70質量%以上85質量%以下の劣質炭を80質量%以上含むものが好ましい。このように、石炭供給部から供給する石炭として、石炭全体に対する劣質炭の質量割合が上記下限以上の石炭を用いることで、無灰炭の製造コストをより低減できる。   As coal supplied from the said coal supply part, what contains 80 mass% or more of inferior quality coal whose carbon content rate is 70 to 85 mass% is preferable. Thus, the production cost of ashless coal can be further reduced by using coal whose mass ratio of inferior coal to the whole coal is equal to or higher than the lower limit as coal supplied from the coal supply unit.

また、上記課題を解決するためになされた別の発明は、石炭と溶剤とを混合してなるスラリーから無灰炭を得る無灰炭の製造方法であって、溶剤を加熱して供給する工程と、石炭を供給する工程と、ラインミキサーにより上記溶剤及び石炭を混合する工程と、上記溶剤及び石炭が混合されたスラリーから石炭成分が溶解した溶液を分離する工程と、上記分離工程で分離された溶液からの溶剤の蒸発分離により無灰炭を得る工程とを備えることを特徴とする。   Another invention made in order to solve the above problems is a method for producing ashless coal from slurry obtained by mixing coal and a solvent, and heating and supplying the solvent And the step of supplying coal, the step of mixing the solvent and coal with a line mixer, the step of separating the solution in which the coal component is dissolved from the slurry in which the solvent and coal are mixed, and the separation step. And a step of obtaining ashless coal by evaporative separation of the solvent from the solution.

当該無灰炭の製造方法は、上記溶剤供給工程及び石炭供給工程から供給される上記石炭及び加熱された上記溶剤をラインミキサーにより混合する工程を有している。これにより、上記混合工程で供給される石炭が加熱された溶剤と混合されることにより急速に昇温されるので、ラインミキサー内で抽出される溶剤可溶成分の割合が多くなり、抽出率が向上する。また、当該無灰炭の製造方法は、ラインミキサーにより上記溶剤及び石炭が混合されたスラリーを輸送しながら上記溶剤可溶成分を抽出できるので、無灰炭製造工程全体の処理時間を短縮できる。また、当該無灰炭の製造方法は、ラインミキサーで上記溶剤可溶成分を抽出するので、抽出のために用いる抽出槽の省略又は小型化ができる。   The method for producing ashless coal includes a step of mixing the coal supplied from the solvent supply step and the coal supply step and the heated solvent with a line mixer. As a result, since the coal supplied in the mixing step is rapidly heated by being mixed with the heated solvent, the proportion of solvent-soluble components extracted in the line mixer is increased, and the extraction rate is increased. improves. Moreover, since the said solvent-soluble component can be extracted, conveying the said slurry and the slurry with which coal was mixed with the line mixer, the manufacturing method of the said ashless coal can shorten the processing time of the whole ashless coal manufacturing process. Moreover, since the said ashless coal manufacturing method extracts the said solvent soluble component with a line mixer, the omission tank used for extraction can be abbreviate | omitted or reduced in size.

ここで、「ラインミキサー」とは、配管内を通過する2種以上の溶液や固形物を連続的に混合する装置を意味し、例えば溶液や固形物が通過する配管内に設置される邪魔板や突起物によってその溶液や固形物を混合する装置や、上記配管内で機械的撹拌手段によって通過する溶液や固形物を混合する装置を含む概念である。また、「炭素含有率」とは、石炭から水分及び灰分を除いた有機質の含有率(質量%)を意味し、JIS−M8819(1997)に準拠して測定することができる。   Here, the “line mixer” means a device that continuously mixes two or more kinds of solutions and solids passing through the pipe. For example, a baffle plate installed in the pipe through which the solution and solids pass It is a concept that includes a device that mixes the solution or solid with a projection or a projection, or a device that mixes a solution or solid that passes through a mechanical stirring means in the pipe. The “carbon content” means the organic content (mass%) obtained by removing moisture and ash from coal, and can be measured according to JIS-M8819 (1997).

以上説明したように、本発明の無灰炭の製造装置及び無灰炭の製造方法によれば、溶剤可溶成分の抽出時間を短縮できると共に抽出用設備を小型化できる。   As described above, according to the ashless coal production apparatus and the ashless coal production method of the present invention, the extraction time for the solvent-soluble component can be shortened and the extraction equipment can be downsized.

本発明の第一実施形態に係る無灰炭製造装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the ashless coal manufacturing apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係る無灰炭製造装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the ashless coal manufacturing apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention.

以下、本発明に係る無灰炭の製造装置及び無灰炭の製造方法の実施形態について詳説する。   Hereinafter, an embodiment of an ashless coal manufacturing apparatus and an ashless coal manufacturing method according to the present invention will be described in detail.

〔第一実施形態〕
図1の無灰炭製造装置1は、加熱した溶剤を供給する溶剤供給部2と、石炭を供給する石炭供給部3と、上記溶剤供給部2及び石炭供給部3から供給される上記溶剤及び石炭を混合する混合部4と、上記溶剤及び石炭が混合されたスラリーから石炭成分が溶解した溶液を分離する固液分離部5と、上記固液分離部5で分離された溶液からの溶剤の蒸発分離により無灰炭(HPC)を得る第1溶剤分離部6とを主に備える。上記混合部4は、ラインミキサー8を有している。また、当該無灰炭製造装置1は、上記固液分離部5で分離され溶剤に不溶な石炭成分(以下、溶剤不溶成分と呼ぶ)を含む固形分濃縮液から副生炭(RC)を得る第2溶剤分離部7を備える。
[First embodiment]
The ashless coal production apparatus 1 of FIG. 1 includes a solvent supply unit 2 that supplies heated solvent, a coal supply unit 3 that supplies coal, the solvent supplied from the solvent supply unit 2 and the coal supply unit 3, and The mixing unit 4 for mixing coal, the solid-liquid separation unit 5 for separating the solution in which the coal component is dissolved from the slurry in which the solvent and coal are mixed, and the solvent from the solution separated by the solid-liquid separation unit 5 And a first solvent separation unit 6 for obtaining ashless coal (HPC) by evaporative separation. The mixing unit 4 has a line mixer 8. Moreover, the ashless coal production apparatus 1 obtains by-product coal (RC) from a solid concentrate containing a coal component (hereinafter referred to as a solvent-insoluble component) separated by the solid-liquid separation unit 5 and insoluble in a solvent. A second solvent separation unit 7 is provided.

<溶剤供給部>
上記溶剤供給部2は、加熱した溶剤を混合部4へ供給する。溶剤供給部2は、図1に示すように溶剤タンク10、ポンプ11及び予熱器12を主に備える。
<Solvent supply unit>
The solvent supply unit 2 supplies the heated solvent to the mixing unit 4. As shown in FIG. 1, the solvent supply unit 2 mainly includes a solvent tank 10, a pump 11, and a preheater 12.

(溶剤タンク)
溶剤タンク10は、石炭供給部3から供給される石炭と混合する溶剤を貯蔵する。石炭と混合する溶剤は、石炭を溶解するものであれば特に限定されないが、例えば石炭由来の2環芳香族化合物が好適に用いられる。この2環芳香族化合物は、基本的な構造が石炭の構造分子と類似していることから石炭との親和性が高く、比較的高い抽出率を得ることができる。石炭由来の2環芳香族化合物としては、例えば石炭を乾留してコークスを製造する際の副生油の蒸留油であるメチルナフタレン油、ナフタレン油などを挙げることができる。
(Solvent tank)
The solvent tank 10 stores a solvent to be mixed with coal supplied from the coal supply unit 3. Although the solvent mixed with coal will not be specifically limited if coal is melt | dissolved, For example, the bicyclic aromatic compound derived from coal is used suitably. Since this bicyclic aromatic compound has a basic structure similar to the structural molecule of coal, it has a high affinity with coal and can obtain a relatively high extraction rate. Examples of the bicyclic aromatic compound derived from coal include methyl naphthalene oil and naphthalene oil, which are distilled oils of by-products when carbon is produced by carbonization to produce coke.

上記溶剤の沸点は、特に限定されないが、例えば上記溶剤の沸点の下限としては、180℃が好ましく、230℃がより好ましい。一方、上記溶剤の沸点の上限としては、300℃が好ましく、280℃がより好ましい。上記溶剤の沸点が上記下限未満であると、溶剤を蒸発させて無灰炭を得る無灰炭取得工程で溶剤を回収する場合に揮発による損失が大きくなり、溶剤の回収率が低下するおそれがある。逆に、上記溶剤の沸点が上記上限を超える場合には、溶剤可溶成分と溶剤との分離が困難となり、この場合も溶剤の回収率が低下するおそれがある。   The boiling point of the solvent is not particularly limited. For example, the lower limit of the boiling point of the solvent is preferably 180 ° C, more preferably 230 ° C. On the other hand, the upper limit of the boiling point of the solvent is preferably 300 ° C and more preferably 280 ° C. If the boiling point of the solvent is less than the lower limit, when the solvent is recovered in the ashless coal acquisition step of evaporating the solvent to obtain ashless coal, loss due to volatilization may increase and the solvent recovery rate may decrease. is there. On the other hand, when the boiling point of the solvent exceeds the upper limit, it is difficult to separate the solvent-soluble component from the solvent, and in this case, the solvent recovery rate may be lowered.

(ポンプ)
上記ポンプ11は、混合部4へ接続する配管に配設されている。ポンプ11は、溶剤タンク10に貯蔵されている溶剤を供給管9を介して混合部4へ圧送する。
(pump)
The pump 11 is disposed in a pipe connected to the mixing unit 4. The pump 11 pumps the solvent stored in the solvent tank 10 to the mixing unit 4 through the supply pipe 9.

上記ポンプ11の種類は、上記溶剤を供給管9を介して混合部4へ圧送できるものであれば特に限定されないが、例えば容積型ポンプや非容積型ポンプを用いることができる。より具体的には、容積型ポンプとしてダイヤフラムポンプやチューブフラムポンプを用いることができ、非容積型ポンプとして渦巻ポンプなどを用いることができる。   The type of the pump 11 is not particularly limited as long as the solvent can be pumped to the mixing unit 4 through the supply pipe 9. For example, a positive displacement pump or a non-positive displacement pump can be used. More specifically, a diaphragm pump or a tube diaphragm pump can be used as the positive displacement pump, and a spiral pump or the like can be used as the non-positive displacement pump.

上記ポンプ11により供給管9内を流れる溶剤の平均流速の下限としては、0.5m/sが好ましく、1m/sがより好ましい。一方、上記溶剤の平均流速の上限としては、4m/sが好ましく、3m/sがより好ましい。上記溶剤の平均流速が上記下限未満になると、溶剤及び石炭の混合されたスラリーのラインミキサー8内における撹拌力が低下し、無灰炭の製造効率が低下するおそれがある。逆に、上記溶剤の平均流速が上記上限を超えると、溶剤及び石炭の混合されたスラリーのラインミキサー8内における移動時間が短くなり過ぎ、ラインミキサー8で上記溶剤可溶成分を十分に抽出できないおそれがある。   The lower limit of the average flow rate of the solvent flowing through the supply pipe 9 by the pump 11 is preferably 0.5 m / s, and more preferably 1 m / s. On the other hand, the upper limit of the average flow rate of the solvent is preferably 4 m / s, and more preferably 3 m / s. If the average flow rate of the solvent is less than the lower limit, the stirring force in the line mixer 8 of the slurry in which the solvent and coal are mixed may be reduced, and the production efficiency of ashless coal may be reduced. On the other hand, when the average flow rate of the solvent exceeds the upper limit, the moving time of the slurry mixed with the solvent and coal in the line mixer 8 becomes too short, and the line mixer 8 cannot sufficiently extract the solvent-soluble component. There is a fear.

なお、ポンプ11によって混合部4に供給する溶剤を乱流状態で供給するようにしてもよい。溶剤を乱流状態で混合部4に供給することにより、石炭供給部3から供給される石炭に溶剤が激しく衝突し、石炭がより早く溶解する。これにより、抽出時間がより短縮されると共に、抽出率がより向上する。ここで「乱流状態」とは、例えばレイノルズ数Reが2100以上の状態であり、より好ましくはレイノルズ数Reが4000以上の状態である。   The solvent supplied to the mixing unit 4 by the pump 11 may be supplied in a turbulent state. By supplying the solvent to the mixing unit 4 in a turbulent state, the solvent violently collides with the coal supplied from the coal supply unit 3 and the coal dissolves faster. Thereby, the extraction time is further shortened and the extraction rate is further improved. Here, the “turbulent flow state” is, for example, a state where the Reynolds number Re is 2100 or more, and more preferably a state where the Reynolds number Re is 4000 or more.

(予熱器)
上記予熱器12は、ポンプ11よりも溶剤供給部2の下流側に配設されている。予熱器12は、ポンプ11によって圧送される溶剤を加熱する。予熱器12は、溶剤を加熱できるものであれば特に限定されないが、一般的には予熱器12として熱交換器が用いられる。予熱器12として用いる熱交換器としては、例えば多管式型、プレート型、スパイラル型などの熱交換器が用いられる。なお、図1に示す当該無灰炭製造装置1では、ポンプ11によって圧送された溶剤を加熱しているが、先に予熱器12にて加熱した溶剤をポンプ11で圧送するようにしてもよい。つまり、図1においてポンプ11と予熱器12との配置が逆であってもよい。
(Preheater)
The preheater 12 is disposed on the downstream side of the solvent supply unit 2 with respect to the pump 11. The preheater 12 heats the solvent pumped by the pump 11. The preheater 12 is not particularly limited as long as it can heat the solvent, but a heat exchanger is generally used as the preheater 12. As the heat exchanger used as the preheater 12, for example, a heat exchanger such as a multi-tube type, a plate type, or a spiral type is used. In the ashless coal manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1, the solvent pumped by the pump 11 is heated, but the solvent previously heated by the preheater 12 may be pumped by the pump 11. . That is, the arrangement of the pump 11 and the preheater 12 in FIG. 1 may be reversed.

ここで、混合部4において高い抽出率が得られるスラリーの温度(抽出温度)は、300℃以上420℃以下程度である。従って、混合部4において石炭と混合されたスラリーがこの抽出温度となるような温度の溶剤を混合部4へ供給することが好ましい。この観点より、予熱器12の下流における溶剤の温度の下限としては、330℃が好ましく、380℃がより好ましい。一方、上記溶剤の温度の上限としては、450℃が好ましく、430℃がより好ましい。上記溶剤の温度が上記下限未満であると、混合部4で溶剤と石炭とが混合されたスラリーが抽出温度まで昇温され難くなり、石炭を構成する分子間の結合を十分に弱められず、抽出率が低下するおそれがある。逆に、上記溶剤の温度が上記上限を超えると、混合部4でスラリーの温度が高くなり過ぎ、石炭の熱分解反応により生成した熱分解ラジカルの再結合が起こるため、抽出率が低下するおそれがある。なお、上記予熱器12の下流における溶剤の温度とは、混合部4に供給される直前の溶剤の温度を意味する。   Here, the temperature (extraction temperature) of the slurry at which a high extraction rate is obtained in the mixing unit 4 is about 300 ° C. or higher and 420 ° C. or lower. Therefore, it is preferable to supply a solvent having a temperature such that the slurry mixed with coal in the mixing unit 4 has this extraction temperature. From this viewpoint, the lower limit of the temperature of the solvent downstream of the preheater 12 is preferably 330 ° C, and more preferably 380 ° C. On the other hand, the upper limit of the temperature of the solvent is preferably 450 ° C and more preferably 430 ° C. When the temperature of the solvent is less than the lower limit, the slurry in which the solvent and coal are mixed in the mixing unit 4 is hardly heated to the extraction temperature, and the bonds between the molecules constituting the coal cannot be sufficiently weakened. The extraction rate may be reduced. On the contrary, if the temperature of the solvent exceeds the upper limit, the temperature of the slurry becomes too high in the mixing section 4, and recombination of pyrolysis radicals generated by the pyrolysis reaction of coal occurs, which may reduce the extraction rate. There is. The solvent temperature downstream of the preheater 12 means the temperature of the solvent immediately before being supplied to the mixing unit 4.

上記予熱器12は、供給管9内を流れる溶剤が予熱器12を通る間に上記範囲の温度となるよう加熱する。予熱器12での加熱時間は特に限定されないが、例えば10分以上30分以下である。また、予熱器12を通る前の溶剤の温度は100℃程度である。従って、予熱器12は、毎分当たり10℃以上100℃以下程度の加熱速度で溶剤を加熱できるものが好ましい。   The preheater 12 is heated so that the solvent flowing in the supply pipe 9 reaches the temperature in the above range while passing through the preheater 12. Although the heating time in the preheater 12 is not specifically limited, For example, it is 10 minutes or more and 30 minutes or less. Moreover, the temperature of the solvent before passing the preheater 12 is about 100 degreeC. Therefore, it is preferable that the preheater 12 can heat the solvent at a heating rate of about 10 ° C. or more and 100 ° C. or less per minute.

また、上記予熱器12は、高圧下で溶剤を加熱することが好ましい。溶剤の蒸気圧などにもよるが、予熱器12が溶剤を加熱する際の圧力の下限としては、1MPaが好ましく、2MPaがより好ましい。一方、上記圧力の上限としては、5MPaが好ましく、4MPaがより好ましい。予熱器12が溶剤を加熱する際の上記圧力が上記下限未満であると、溶剤が揮発して混合工程において上記溶剤可溶成分の抽出が困難となるおそれがある。一方、上記圧力が上記上限を超えると、設備コスト及び運転コストが増加するおそれがある。   The preheater 12 preferably heats the solvent under high pressure. Although it depends on the vapor pressure of the solvent, the lower limit of the pressure when the preheater 12 heats the solvent is preferably 1 MPa and more preferably 2 MPa. On the other hand, the upper limit of the pressure is preferably 5 MPa, more preferably 4 MPa. If the pressure when the preheater 12 heats the solvent is less than the lower limit, the solvent volatilizes and it may be difficult to extract the solvent-soluble component in the mixing step. On the other hand, when the said pressure exceeds the said upper limit, there exists a possibility that an installation cost and an operating cost may increase.

<石炭供給部>
上記石炭供給部3は、石炭を混合部4へ供給する。石炭供給部3は、常圧状態で使用される常圧ホッパ13と、常圧状態及び加圧状態で使用される加圧ホッパ14と、常圧ホッパ13と加圧ホッパ14とを接続する配管に配設される第1弁15と、加圧ホッパ14と混合部4の供給管9とを接続する配管に配設される第2弁16とを有している。加圧ホッパ14には、窒素ガスなどのガスを供給する加圧ライン17と、このガスを排気する排気ライン18とが接続されている。
<Coal supply department>
The coal supply unit 3 supplies coal to the mixing unit 4. The coal supply unit 3 includes a normal pressure hopper 13 used in a normal pressure state, a pressure hopper 14 used in a normal pressure state and a pressure state, and a pipe connecting the normal pressure hopper 13 and the pressure hopper 14. And a second valve 16 disposed in a pipe connecting the pressurizing hopper 14 and the supply pipe 9 of the mixing unit 4. A pressurization line 17 that supplies a gas such as nitrogen gas and an exhaust line 18 that exhausts the gas are connected to the pressurization hopper 14.

常圧ホッパ13に貯蔵された石炭は、第2弁16が閉の状態で第1弁15を開とすることにより、まず加圧ホッパ14に移送される。このとき加圧ホッパ14は常圧状態である。次に、第1弁15を閉とし、加圧ライン17を介して窒素ガスなどのガスを加圧ホッパ14に供給する。その結果、加圧ホッパ14を含む第1弁15から第2弁16までの配管が加圧され、加圧ホッパ14内が加圧状態となる。この際、加圧ホッパ14内の圧力が供給管9内の圧力と同等又はそれ以上となるよう加圧することが好ましい。そして、第2弁16を開とすることにより、加圧ホッパ14内の石炭が供給管9へ供給される。このように加圧ホッパ14内が加圧状態となっているので、加圧ホッパ14内の石炭が供給管9へスムーズに供給される。なお、図1の石炭供給部3では、加圧ライン17及び排気ライン18は加圧ホッパ14に接続されているが、第1弁15と第2弁16との間であれば、加圧ホッパ14以外の配管等に接続されてもよい。   The coal stored in the normal pressure hopper 13 is first transferred to the pressure hopper 14 by opening the first valve 15 with the second valve 16 closed. At this time, the pressure hopper 14 is in a normal pressure state. Next, the first valve 15 is closed and a gas such as nitrogen gas is supplied to the pressurization hopper 14 through the pressurization line 17. As a result, the piping from the first valve 15 to the second valve 16 including the pressure hopper 14 is pressurized, and the inside of the pressure hopper 14 is in a pressurized state. At this time, it is preferable to apply pressure so that the pressure in the pressure hopper 14 is equal to or higher than the pressure in the supply pipe 9. The coal in the pressure hopper 14 is supplied to the supply pipe 9 by opening the second valve 16. Since the inside of the pressure hopper 14 is in a pressurized state in this way, the coal in the pressure hopper 14 is smoothly supplied to the supply pipe 9. In the coal supply unit 3 of FIG. 1, the pressurization line 17 and the exhaust line 18 are connected to the pressurization hopper 14, but if it is between the first valve 15 and the second valve 16, the pressurization hopper It may be connected to piping other than 14.

ここで、第1弁15及び第2弁16の種類は、特に限定されるものではないが、第1弁15及び第2弁16として、例えばゲートバルブ、ボールバルブ、フラップバルブ、ロータリーバルブ等を使用することができる。   Here, the types of the first valve 15 and the second valve 16 are not particularly limited, but as the first valve 15 and the second valve 16, for example, a gate valve, a ball valve, a flap valve, a rotary valve, or the like can be used. Can be used.

石炭供給部3から供給する石炭としては、様々な品質の石炭を用いることができる。例えば抽出率の高い瀝青炭や、より安価な劣質炭(亜瀝青炭や褐炭)が好適に用いられる。また、石炭を粒度で分類すると、細かく粉砕された石炭が好適に用いられる。ここで「細かく粉砕された石炭」とは、例えば石炭全体の質量に対する粒度1mm未満の石炭の質量割合が80%以上である石炭を意味する。また、石炭供給部3から供給する石炭として塊炭を用いることもできる。ここで「塊炭」とは、例えば石炭全体の質量に対する粒度5mm以上の石炭の質量割合が50%以上である石炭を意味する。塊炭は、細かく粉砕された石炭に比べて石炭の粒度が大きいため、溶液分離工程での分離速度が早まり、沈降分離を効率化することができる。ここで、「粒度(粒径)」とは、JIS−Z8815(1994)のふるい分け試験通則に準拠して測定した値をいう。なお、石炭の粒度による仕分けには、例えばJIS−Z8801−1(2006)に規定する金属製網ふるいを用いることができる。   As coal supplied from the coal supply part 3, various quality coal can be used. For example, bituminous coal with a high extraction rate or cheaper inferior quality coal (subbituminous coal or lignite) is preferably used. Further, when coal is classified by particle size, finely pulverized coal is preferably used. Here, “finely pulverized coal” means, for example, coal in which the mass ratio of coal having a particle size of less than 1 mm to the mass of the entire coal is 80% or more. Moreover, lump coal can also be used as the coal supplied from the coal supply unit 3. Here, “coal” means, for example, coal in which the mass ratio of coal having a particle size of 5 mm or more to the mass of the entire coal is 50% or more. Since lump coal has a larger coal particle size than finely pulverized coal, the separation speed in the solution separation step is increased, and the sedimentation separation can be made efficient. Here, “particle size (particle size)” refers to a value measured in accordance with JIS-Z8815 (1994) screening test rules. In addition, the metal net sieve prescribed | regulated to JIS-Z8801-1 (2006) can be used for the classification by the particle size of coal, for example.

また、抽出時間の短縮という観点より、石炭供給部3から供給する石炭として劣質炭を多く含むものを用いることが好ましい。供給する石炭の全体量に対する劣質炭の割合の下限としては、80質量%が好ましく、90質量%がより好ましい。供給する石炭に含まれる劣質炭の割合が上記下限未満になると、溶剤可溶成分を抽出する時間が長くなり、ラインミキサー8で十分な抽出が行えないおそれがある。   Moreover, it is preferable to use what contains many inferior quality coal as coal supplied from the coal supply part 3 from a viewpoint of shortening of extraction time. As a minimum of the ratio of inferior quality coal to the whole quantity of coal to supply, 80 mass% is preferred and 90 mass% is more preferred. If the ratio of inferior coal contained in the supplied coal is less than the above lower limit, the time for extracting the solvent-soluble component becomes long, and there is a possibility that sufficient extraction cannot be performed by the line mixer 8.

上記劣質炭の炭素含有率の下限としては、70質量%が好ましい。また、上記劣質炭の炭素含有率の上限としては、85質量%が好ましく、82質量%がより好ましい。上記劣質炭の炭素含有率が上記下限未満の場合、溶剤可溶成分の抽出率が低下するおそれがある。逆に、上記劣質炭の炭素含有率が上記上限を超える場合、供給する石炭のコストが高くなるおそれがある。   The lower limit of the carbon content of the inferior coal is preferably 70% by mass. Moreover, as an upper limit of the carbon content rate of the said inferior coal, 85 mass% is preferable and 82 mass% is more preferable. When the carbon content of the inferior coal is less than the lower limit, the extraction rate of the solvent-soluble component may be reduced. On the other hand, when the carbon content of the inferior coal exceeds the upper limit, the cost of supplied coal may increase.

なお、石炭供給部3から混合部4へ供給する石炭として、少量の溶剤を混合してスラリー化した石炭を用いてもよい。石炭供給部3からスラリー化した石炭を混合部4へ供給することにより、混合部4において石炭が溶剤と混合し易くなり、石炭をより早く溶解させることができる。ただし、スラリー化する際に混合する溶剤の量が多いと、ラインミキサー8でスラリーが抽出温度まで昇温し難くなり、抽出率が低下するおそれがある。   In addition, as coal supplied to the mixing part 4 from the coal supply part 3, you may use the coal which mixed a small amount of solvent and made it slurry. By supplying the slurried coal from the coal supply unit 3 to the mixing unit 4, the coal is easily mixed with the solvent in the mixing unit 4, and the coal can be dissolved more quickly. However, if the amount of the solvent to be mixed at the time of slurrying is large, it becomes difficult for the line mixer 8 to raise the slurry to the extraction temperature, and the extraction rate may decrease.

<混合部>
上記混合部4は、溶剤供給部2から供給される溶剤と石炭供給部3から供給される石炭とを混合する。混合部4は、供給管9に接続するラインミキサー8を有している。
<Mixing section>
The mixing unit 4 mixes the solvent supplied from the solvent supply unit 2 and the coal supplied from the coal supply unit 3. The mixing unit 4 has a line mixer 8 connected to a supply pipe 9.

(ラインミキサー)
上記ラインミキサー8は、供給管9を介して供給される溶剤及び石炭供給部3から供給される石炭を輸送しながら混合する。ラインミキサー8に供給される溶剤は、溶剤供給部2で加熱されており高温であるため、この高温の溶剤と混合される石炭は、ラインミキサー8内で急速昇温される。なお、ここで「急速昇温」とは、例えば毎秒当たり10℃以上100℃以下の加熱速度で加熱されることを意味し、予熱器12での加熱速度よりも速い。また、ラインミキサー8に供給される溶剤は抽出温度よりも高い温度まで加熱されているが、石炭と混合されると石炭の温度の上昇に溶剤の熱が使用されるので、スラリーの温度は予熱器12にて加熱された溶剤の温度よりも低下する。その結果、ラインミキサー8内で溶剤と石炭とが混合されたスラリーの温度は、数秒以上数十秒以下の間に抽出温度(300℃以上420℃以下程度)となる。
(Line mixer)
The line mixer 8 mixes the solvent supplied through the supply pipe 9 and the coal supplied from the coal supply unit 3 while transporting. Since the solvent supplied to the line mixer 8 is heated by the solvent supply unit 2 and has a high temperature, the coal mixed with the high-temperature solvent is rapidly heated in the line mixer 8. Here, “rapid temperature rise” means heating at a heating rate of 10 ° C. or more and 100 ° C. or less per second, for example, and is faster than the heating rate in the preheater 12. The solvent supplied to the line mixer 8 is heated to a temperature higher than the extraction temperature, but when mixed with coal, the heat of the solvent is used to raise the temperature of the coal, so the temperature of the slurry is preheated. The temperature is lower than the temperature of the solvent heated in the vessel 12. As a result, the temperature of the slurry in which the solvent and coal are mixed in the line mixer 8 becomes the extraction temperature (about 300 ° C. or more and about 420 ° C. or less) within a few seconds to a few tens seconds.

ラインミキサー8内で、石炭と高温の溶剤とが混合されたスラリーの温度が上記抽出温度となるよう石炭が昇温されることが好ましい。具体的には、溶剤と石炭とが混合されたスラリーの温度の下限としては、300℃が好ましく、350℃がより好ましい。一方、上記スラリーの温度の上限としては、420℃が好ましく、400℃がより好ましい。上記スラリーの温度が上記下限未満の場合、石炭を構成する分子間の結合を十分に弱められず、抽出率が低下するおそれがある。逆に、上記スラリーの温度が上記上限を超える場合、石炭の熱分解反応により生成した熱分解ラジカルの再結合が起こるため、抽出率が低下するおそれがある。   In the line mixer 8, it is preferable that the temperature of the coal is increased so that the temperature of the slurry in which the coal and the high-temperature solvent are mixed becomes the extraction temperature. Specifically, the lower limit of the temperature of the slurry in which the solvent and coal are mixed is preferably 300 ° C, and more preferably 350 ° C. On the other hand, the upper limit of the temperature of the slurry is preferably 420 ° C., more preferably 400 ° C. When the temperature of the slurry is less than the lower limit, the bonds between the molecules constituting the coal cannot be sufficiently weakened, and the extraction rate may decrease. On the other hand, when the temperature of the slurry exceeds the upper limit, recombination of pyrolysis radicals generated by the pyrolysis reaction of coal occurs, which may reduce the extraction rate.

上記ラインミキサー8は、供給される溶剤と石炭とを短時間で混合できるものであればよく、例えばスタティックミキサー、ダイナミックミキサー、エレメント積層型ミキサー、マルチラインミキサー等を用いることができる。   The said line mixer 8 should just be what can mix the solvent and coal supplied in a short time, for example, a static mixer, a dynamic mixer, an element lamination type mixer, a multi-line mixer etc. can be used.

上記スタティックミキサーとしては、例えばねじり羽根状(長方形の板をその長手方向の中心軸を中心として所定のねじり角度でねじった形状)の複数のエレメントを有し、このねじり羽根状のエレメントの外周端面(上記長方形の長辺部分)が管の内周面に接合して管内に配設されたものを用いることができる。具体的には、スタティックミキサーとしては、例えば株式会社ノリタケカンパニーリミテドのスタティックミキサー「N16」、Kenics社のスタティックミキサー、Sulzer社のスルザースタティックミキサーSMF型等を用いることができる。   The static mixer has, for example, a plurality of elements in a twisted blade shape (a shape obtained by twisting a rectangular plate with a predetermined twist angle around the longitudinal central axis), and an outer peripheral end face of the twisted blade-shaped element A material in which the (long rectangular side portion) is joined to the inner peripheral surface of the tube and disposed in the tube can be used. Specifically, as the static mixer, for example, a static mixer “N16” manufactured by Noritake Company Limited, a static mixer manufactured by Kenics, a sulzer static mixer SMF type manufactured by Sulzer, or the like can be used.

スタティックミキサーは、供給される溶剤及び石炭に対応して、管内に一列に配設されるエレメントの形状及び個数を調節できる。上述の構造のスタティックミキサーでは、例えば隣接するエレメントを一定の角度(例えば90°)だけ回転した状態で管内に配設することや、各エレメントのねじり角度を変えることで形状の調節ができる。   The static mixer can adjust the shape and number of elements arranged in a line in the pipe corresponding to the supplied solvent and coal. In the static mixer having the above-described structure, the shape can be adjusted by, for example, arranging adjacent elements in a tube while being rotated by a certain angle (for example, 90 °), or changing the twist angle of each element.

また、ダイナミックミキサーとしては、ロータリー式ダイナミックミキサーやバイブロミキサー等を用いることができる。   As the dynamic mixer, a rotary dynamic mixer, a vibro mixer, or the like can be used.

上記ラインミキサー8内のスラリーが接する部分(例えばスタティックミキサーの内壁面及びエレメント)の材質としては、特に限定されないが、腐食し難い材質が好ましい。例えばSUS304やSUS316などのステンレス鋼製のラインミキサーを用いることが好ましい。   The material of the portion in contact with the slurry in the line mixer 8 (for example, the inner wall surface and element of the static mixer) is not particularly limited, but a material that hardly corrodes is preferable. For example, it is preferable to use a stainless steel line mixer such as SUS304 or SUS316.

<固液分離部>
上記固液分離部5は、ラインミキサー9の排出口に直接接続されており、ラインミキサー9より排出されるスラリーから溶剤可溶成分が溶解した溶液を分離する。すなわち、当該無灰炭製造装置1は、溶剤可溶成分を抽出するための抽出槽を有しない。
<Solid-liquid separation unit>
The solid-liquid separation unit 5 is directly connected to the discharge port of the line mixer 9 and separates the solution in which the solvent-soluble component is dissolved from the slurry discharged from the line mixer 9. That is, the said ashless coal manufacturing apparatus 1 does not have an extraction tank for extracting a solvent soluble component.

固液分離部5における上記溶液の分離は、具体的には重力沈降法により、混合部4で溶剤及び石炭が混合されたスラリーから溶剤可溶成分が溶解した溶液と溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液とに分離する。ここで重力沈降法とは、重力を利用して固形分を沈降させて固液分離する分離方法である。また、溶剤不溶成分とは、主に溶剤に不溶な灰分と不溶石炭とで構成されており、抽出に用いた溶剤も含まれている抽出残分をいう。   Specifically, the separation of the solution in the solid-liquid separation unit 5 is a solid content including a solution in which a solvent-soluble component is dissolved from a slurry in which a solvent and coal are mixed in the mixing unit 4 and a solvent-insoluble component by a gravity sedimentation method. Separated into concentrate. Here, the gravity sedimentation method is a separation method in which a solid content is settled using gravity to separate the solid and the liquid. The solvent-insoluble component is an extraction residue mainly composed of ash and insoluble coal that are insoluble in the solvent, and also includes the solvent used for extraction.

当該無灰炭製造装置1は、ラインミキサー8からスラリーを固液分離部5内に連続的に供給しながら、溶剤可溶成分を含む溶液を上部から排出し、溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液を下部から排出することができる。これにより連続的な固液分離処理が可能となる。   The ashless coal production apparatus 1 discharges a solution containing a solvent-soluble component from above while continuously supplying slurry from the line mixer 8 into the solid-liquid separation unit 5, and concentrates the solid content containing a solvent-insoluble component. The liquid can be discharged from the lower part. Thereby, continuous solid-liquid separation processing becomes possible.

溶剤可溶成分を含む溶液は、固液分離部5の上部に溜まる。この溶液は、必要に応じてフィルターユニット(不図示)にて濾過した後、第1溶剤分離部6に排出される。一方、溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液は、固液分離部5の下部に溜まり、第2溶剤分離部7に排出される。   The solution containing the solvent-soluble component accumulates at the upper part of the solid-liquid separation unit 5. This solution is filtered through a filter unit (not shown) as necessary, and then discharged to the first solvent separation unit 6. On the other hand, the solid concentrate containing the solvent-insoluble component is collected at the lower part of the solid-liquid separation unit 5 and discharged to the second solvent separation unit 7.

固液分離部5内でスラリーを維持する時間は、特に限定されないが、例えば30分以上120分以下であり、この時間内で固液分離部5内の沈降分離が行われる。なお、石炭として塊炭を使用する場合には、沈降分離が効率化されるので、固液分離部5内でスラリーを維持する時間を短縮できる。   Although the time which maintains a slurry in the solid-liquid separation part 5 is not specifically limited, For example, it is 30 minutes or more and 120 minutes or less, and sedimentation separation in the solid-liquid separation part 5 is performed within this time. In addition, when using lump coal as coal, since sedimentation separation is made efficient, the time which maintains a slurry in the solid-liquid separation part 5 can be shortened.

固液分離部5内は、加熱及び加圧することが好ましい。固液分離部5内の加熱温度の下限としては、300℃が好ましく、350℃がより好ましい。一方、固液分離部5内の加熱温度の上限としては、420℃が好ましく、400℃がより好ましい。上記加熱温度が上記下限未満であると、溶剤可溶成分が再析出し、分離効率が低下するおそれがある。逆に、上記加熱温度が上記上限を超えると、加熱のための運転コストが高くなるおそれがある。   The solid-liquid separation unit 5 is preferably heated and pressurized. As a minimum of heating temperature in solid-liquid separation part 5, 300 ° C is preferred and 350 ° C is more preferred. On the other hand, as an upper limit of the heating temperature in the solid-liquid separation part 5, 420 degreeC is preferable and 400 degreeC is more preferable. If the heating temperature is less than the lower limit, the solvent-soluble component may reprecipitate and the separation efficiency may be reduced. Conversely, if the heating temperature exceeds the upper limit, the operating cost for heating may increase.

また、固液分離部5内の圧力の下限としては、1Mpaが好ましく、1.7Mpaがより好ましい。一方、上記圧力の上限としては、3Mpaが好ましく、2.3Mpaがより好ましい。上記圧力が上記下限未満であると、溶剤可溶成分が再析出し、分離効率が低下するおそれがある。逆に、上記圧力が上記上限を超えると、加圧のための運転コストが高くなるおそれがある。   Moreover, as a minimum of the pressure in the solid-liquid separation part 5, 1 Mpa is preferable and 1.7 Mpa is more preferable. On the other hand, the upper limit of the pressure is preferably 3 Mpa, and more preferably 2.3 Mpa. If the pressure is less than the lower limit, the solvent-soluble component may reprecipitate and the separation efficiency may be reduced. Conversely, when the pressure exceeds the upper limit, the operating cost for pressurization may increase.

なお、上記溶液及び固形分濃縮液を分離する方法としては、重力沈降法に限られず、例えば濾過法や遠心分離法を用いてもよい。固液分離方法として濾過法や遠心分離法を用いる場合、固液分離部5として濾過器や遠心分離器などが使用される。   In addition, as a method of isolate | separating the said solution and solid content concentrate, it is not restricted to a gravity sedimentation method, For example, you may use the filtration method and the centrifugation method. When a filtration method or a centrifugation method is used as the solid-liquid separation method, a filter, a centrifuge, or the like is used as the solid-liquid separation unit 5.

<第1溶剤分離部>
上記第1溶剤分離部6は、固液分離部5で分離された上記溶液から、溶剤を蒸発分離させて無灰炭(HPC)を得る。
<First solvent separation unit>
The first solvent separator 6 evaporates and separates the solvent from the solution separated by the solid-liquid separator 5 to obtain ashless coal (HPC).

ここで溶剤を蒸発分離する方法として、一般的な蒸留法や蒸発法(スプレードライ法等)を含む分離方法を用いることができる。分離して回収された溶剤は、予熱器12よりも上流側の配管へ循環して繰り返し使用することができる。上記溶液からの溶剤の分離及び回収により、上記溶液から実質的に灰分を含まない無灰炭を得ることができる。   Here, as a method for evaporating and separating the solvent, a separation method including a general distillation method or an evaporation method (spray drying method or the like) can be used. The separated and recovered solvent can be circulated to a pipe upstream of the preheater 12 and repeatedly used. By separating and recovering the solvent from the solution, ashless coal substantially free of ash can be obtained from the solution.

このように得られる無灰炭は、灰分が5質量%以下又は3質量%以下であり、灰分をほとんど含まず、水分は皆無であり、また例えば原料石炭よりも高い発熱量を示す。さらに無灰炭は、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、例えば原料石炭よりも遥かに優れた流動性を示す。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。   The ashless coal thus obtained has an ash content of 5% by mass or less or 3% by mass or less, hardly contains ash, has no moisture, and exhibits a higher calorific value than, for example, raw coal. Furthermore, ashless coal has a significantly improved softening and melting property, which is a particularly important quality as a raw material for iron-making coke, and exhibits fluidity far superior to, for example, raw material coal. Therefore, ashless coal can be used as a blended coal for coke raw materials.

<第2溶剤分離部>
上記第2溶剤分離部7は、固液分離部5で分離された上記固形分濃縮液から、溶剤を蒸発分離させて副生炭(RC)を得る。
<Second solvent separation unit>
The second solvent separation unit 7 evaporates and separates the solvent from the solid concentrate separated by the solid-liquid separation unit 5 to obtain byproduct charcoal (RC).

ここで固形分濃縮液から溶剤を分離する方法は、第1溶剤分離部6の分離方法と同様に、一般的な蒸留法や蒸発法(スプレードライ法等)を用いることができる。分離して回収された溶剤は、予熱器12よりも上流側の配管へ循環して繰り返し使用することができる。溶剤の分離及び回収により、固形分濃縮液から灰分等を含む溶剤不溶成分が濃縮された副生炭を得ることができる。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。そのため、副生炭は、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しない。従ってこの配合炭は、コークス原料の配合炭の一部として使用することもできる。なお、配合炭は回収せずに廃棄してもよい。   Here, as a method for separating the solvent from the solid concentrate, a general distillation method or an evaporation method (spray drying method or the like) can be used as in the separation method of the first solvent separation unit 6. The separated and recovered solvent can be circulated to a pipe upstream of the preheater 12 and repeatedly used. By separation and recovery of the solvent, by-product charcoal in which solvent-insoluble components including ash and the like are concentrated from the solid concentrate can be obtained. By-product charcoal does not show softening and melting properties, but the oxygen-containing functional groups are eliminated. Therefore, by-product coal does not inhibit the softening and melting properties of other coals contained in this blended coal when used as a blended coal. Therefore, this blended coal can also be used as a part of the blended coal of the coke raw material. The coal blend may be discarded without being collected.

<利点>
当該無灰炭製造装置は、石炭と加熱された溶剤がラインミキサーにより混合されるので、石炭が急速に昇温され上記溶剤及び石炭が混合されたスラリーが高温となり、ラインミキサー内で溶剤可溶成分を抽出できる。これにより、抽出のために用いる抽出槽を省略でき、設備コストを低減できる。
<Advantages>
In the ashless coal production apparatus, coal and a heated solvent are mixed by a line mixer, so the coal is rapidly heated and the slurry in which the solvent and the coal are mixed becomes high temperature, and the solvent is soluble in the line mixer. Ingredients can be extracted. Thereby, the extraction tank used for extraction can be omitted, and the equipment cost can be reduced.

また、当該無灰炭製造装置は、ラインミキサーにより上記溶剤及び石炭が混合されたスラリーを輸送しながら上記溶剤可溶成分を抽出するので、上記溶剤可溶成分の抽出時間を短縮できる。   Moreover, since the said ashless coal manufacturing apparatus extracts the said solvent soluble component, conveying the slurry with which the said solvent and coal were mixed with a line mixer, it can shorten the extraction time of the said solvent soluble component.

また、当該無灰炭製造装置は、従来の無灰炭製造装置のように溶剤及び石炭を混合したスラリーを加熱するのではなく、溶剤のみ加熱し、この加熱した溶剤を石炭と混合することにより石炭を昇温させる。スラリーよりも溶剤の方が取扱い易く、溶剤のみ加熱する方がスラリーを加熱するよりも加熱し易いので、当該無灰炭製造装置は、この点においてハンドリング性に優れる。   Further, the ashless coal production apparatus does not heat the slurry in which the solvent and coal are mixed as in the conventional ashless coal production apparatus, but only heats the solvent and mixes the heated solvent with coal. Raise the temperature of the coal. Since the solvent is easier to handle than the slurry, and heating only the solvent is easier than heating the slurry, the ashless coal production apparatus is excellent in handling in this respect.

[無灰炭の製造方法]
当該無灰炭の製造方法は、石炭と溶剤とを混合してなるスラリーから無灰炭を得る無灰炭の製造方法である。当該無灰炭の製造方法は、溶剤を加熱して供給する工程(溶剤供給工程)と、石炭を供給する工程(石炭供給工程)と、ラインミキサーにより上記溶剤及び石炭を混合する工程(混合工程)と、上記溶剤及び石炭が混合されたスラリーから石炭成分が溶解した溶液を分離する工程(分離工程)と、上記分離工程で分離された溶液からの溶剤の蒸発分離により無灰炭を得る工程(無灰炭取得工程)と、上記分離工程で分離された固形分濃縮液からの溶剤の蒸発分離により副生炭を得る工程(副生炭取得工程)とを備える。以下、図1の無灰炭製造装置1を用いる当該無灰炭の製造方法について説明する。
[Production method of ashless coal]
The method for producing ashless coal is a method for producing ashless coal that obtains ashless coal from a slurry obtained by mixing coal and a solvent. The method for producing ashless coal includes a step of heating and supplying a solvent (solvent supply step), a step of supplying coal (coal supply step), and a step of mixing the solvent and coal with a line mixer (mixing step). ), A step of separating the solution in which the coal component is dissolved from the slurry in which the solvent and the coal are mixed (separation step), and a step of obtaining ashless coal by evaporation separation of the solvent from the solution separated in the separation step (Ashless coal acquisition step) and a step of obtaining by-product coal by evaporation of the solvent from the solid concentrate separated in the separation step (by-product coal acquisition step). Hereinafter, the manufacturing method of the said ashless coal using the ashless coal manufacturing apparatus 1 of FIG. 1 is demonstrated.

<溶剤供給工程>
上記溶剤供給工程では、溶剤を加熱して混合部4へ供給する。具体的には、溶剤タンク10に貯蔵する溶剤をポンプ11により供給管9を介して混合部4へ圧送する。このとき、ポンプ11と混合部4との間の供給管9に配設されている予熱器12によって、供給管9内を流れる溶剤を抽出温度よりも高い温度まで加熱する。これにより、加熱された溶剤が混合部4へ供給される。
<Solvent supply process>
In the solvent supply step, the solvent is heated and supplied to the mixing unit 4. Specifically, the solvent stored in the solvent tank 10 is pumped to the mixing unit 4 via the supply pipe 9 by the pump 11. At this time, the solvent flowing in the supply pipe 9 is heated to a temperature higher than the extraction temperature by the preheater 12 disposed in the supply pipe 9 between the pump 11 and the mixing unit 4. Thereby, the heated solvent is supplied to the mixing unit 4.

<石炭供給工程>
上記石炭供給工程では、石炭供給部3に貯蔵する石炭を混合部4へ供給する。このとき、混合部4に接続する供給管9内へスムーズに溶剤を供給できるよう、加圧ホッパ14内を加圧した状態で石炭を混合部4へ供給する。
<Coal supply process>
In the coal supply step, the coal stored in the coal supply unit 3 is supplied to the mixing unit 4. At this time, coal is supplied to the mixing unit 4 in a state where the inside of the pressure hopper 14 is pressurized so that the solvent can be smoothly supplied into the supply pipe 9 connected to the mixing unit 4.

<混合工程>
上記混合工程では、ラインミキサー8により、溶剤供給部2から供給される溶剤と石炭供給部3から供給される石炭とを輸送しながら混合する。溶剤及び石炭が供給される際、加熱された溶剤によって石炭が急速昇温され、溶剤及び石炭が混合されたスラリーは抽出温度となる。これにより、ラインミキサー8内で上記溶剤可溶成分が抽出される。
<Mixing process>
In the mixing step, the line mixer 8 mixes the solvent supplied from the solvent supply unit 2 and the coal supplied from the coal supply unit 3 while transporting. When the solvent and coal are supplied, the coal is rapidly heated by the heated solvent, and the slurry mixed with the solvent and coal becomes the extraction temperature. Thereby, the solvent-soluble component is extracted in the line mixer 8.

<分離工程>
上記分離工程では、上記混合工程で混合したスラリーから、溶剤可溶成分が溶解した溶液と、溶剤不溶性分を含む固形分濃縮液とを分離する。具体的には、ラインミキサー8から排出されるスラリーを供給し、固液分離部5内で例えば重力沈降法により供給されたスラリーを上記溶液及び固形分濃縮液に分離する。
<Separation process>
In the separation step, the solution in which the solvent-soluble component is dissolved and the solid content concentrate containing the solvent-insoluble component are separated from the slurry mixed in the mixing step. Specifically, the slurry discharged from the line mixer 8 is supplied, and the slurry supplied by, for example, a gravity sedimentation method in the solid-liquid separation unit 5 is separated into the solution and the solid concentrate.

<無灰炭取得工程>
上記無灰炭取得工程では、上記分離工程で分離された溶液から蒸発分離により無灰炭を得る。具体的には、固液分離部5で分離された溶液を第1溶剤分離部6に供給し、第1溶剤分離部6で溶剤を蒸発させて溶剤と無灰炭とに分離する。
<Ashless coal acquisition process>
In the ashless coal acquisition step, ashless coal is obtained from the solution separated in the separation step by evaporative separation. Specifically, the solution separated by the solid-liquid separation unit 5 is supplied to the first solvent separation unit 6, and the solvent is evaporated by the first solvent separation unit 6 to separate the solvent and ashless coal.

<副生炭取得工程>
上記副生炭取得工程では、上記分離工程で分離された固形分濃縮液から蒸発分離により副生炭を得る。具体的には、固液分離部5で分離された固形分濃縮液を第2溶剤分離部7に供給し、第2溶剤分離部7で溶剤を蒸発させて溶剤と副生炭とに分離する。
<By-product coal acquisition process>
In the by-product charcoal acquisition step, by-product coal is obtained by evaporation separation from the solid content concentrate separated in the separation step. Specifically, the solid concentration liquid separated by the solid-liquid separation unit 5 is supplied to the second solvent separation unit 7, and the solvent is evaporated by the second solvent separation unit 7 to separate the solvent into by-product coal. .

<利点>
当該無灰炭の製造方法は、溶剤供給工程で溶剤を加熱して供給すると共に、混合工程でラインミキサーにより石炭と加熱された溶剤とを混合する。これにより、上記混合工程で供給される石炭が加熱された溶剤と混合されることにより急速に昇温され、上記溶剤及び石炭が混合されたスラリーが高温となるため、当該無灰炭の製造方法により、ラインミキサー内で溶剤可溶成分を抽出できる。その結果、当該無灰炭の製造方法により、抽出のために用いる抽出槽を省略でき設備コストを低減できる。
<Advantages>
In the method for producing ashless coal, the solvent is heated and supplied in the solvent supply step, and the coal and the heated solvent are mixed by the line mixer in the mixing step. Accordingly, the coal supplied in the mixing step is rapidly heated by being mixed with the heated solvent, and the slurry in which the solvent and the coal are mixed becomes high temperature. Thus, the solvent-soluble component can be extracted in the line mixer. As a result, the extraction tank used for extraction can be omitted by the method for producing ashless coal, and the equipment cost can be reduced.

〔第二実施形態〕
図2の無灰炭製造装置21は、図1の無灰炭製造装置1に加えて、混合部4から排出されるスラリーを貯留する抽出槽22をさらに備える。当該無灰炭製造装置21は、抽出槽22を備えている以外は、上記図1の無灰炭製造装置1と同様の構成であるため、抽出槽以外については同一符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
The ashless coal production apparatus 21 of FIG. 2 further includes an extraction tank 22 that stores the slurry discharged from the mixing unit 4 in addition to the ashless coal production apparatus 1 of FIG. 1. Since the ashless coal production apparatus 21 has the same configuration as the ashless coal production apparatus 1 of FIG. 1 except that it includes an extraction tank 22, the explanation is given with the same reference numerals except for the extraction tank. Omitted.

<抽出槽>
上記抽出槽22は、ラインミキサー8から排出されるスラリーが供給され、このスラリーを所定時間貯留する。
<Extraction tank>
The extraction tank 22 is supplied with the slurry discharged from the line mixer 8 and stores the slurry for a predetermined time.

上記抽出槽22は、撹拌機22aを有している。抽出槽22は、供給されたスラリーを撹拌機22aで撹拌しながら所定温度で保持することにより、上記溶剤可溶成分が抽出される。   The extraction tank 22 has a stirrer 22a. The extraction tank 22 extracts the solvent-soluble component by holding the supplied slurry at a predetermined temperature while stirring with the stirrer 22a.

第一実施形態で説明したように、ラインミキサー8内で上記溶剤可溶成分が抽出される。しかし、石炭の種類や温度、圧力等の条件により抽出時間が異なり、ラインミキサー8では十分に抽出ができない場合がある。このような場合、当該無灰炭製造装置21は、上記抽出槽22により、ラインミキサー8で混合され溶剤可溶成分が抽出されたスラリーに対してさらに上記溶剤可溶成分を抽出する。   As described in the first embodiment, the solvent-soluble component is extracted in the line mixer 8. However, the extraction time varies depending on the type of coal, temperature, pressure, and the like, and the line mixer 8 may not be able to extract sufficiently. In such a case, the ashless coal production apparatus 21 further extracts the solvent soluble component from the extraction tank 22 with respect to the slurry mixed with the line mixer 8 and extracted with the solvent soluble component.

ラインミキサー8内で上記溶剤可溶成分の抽出が進行しているため、抽出槽22における抽出時間は、調製したスラリーをラインミキサー8を介さずに抽出槽に供給する従来の抽出時間よりも短縮される。従って、当該無灰炭製造装置21は、抽出槽22を従来の抽出槽よりも小型にできる。   Since the extraction of the solvent-soluble component is proceeding in the line mixer 8, the extraction time in the extraction tank 22 is shorter than the conventional extraction time in which the prepared slurry is supplied to the extraction tank without going through the line mixer 8. Is done. Therefore, the ashless coal manufacturing apparatus 21 can make the extraction tank 22 smaller than the conventional extraction tank.

上記抽出槽22でスラリーを保持する所定温度(加熱温度)の下限としては、300℃が好ましく、350℃がより好ましい。一方、上記スラリーの加熱温度の上限としては、420℃が好ましく、400℃がより好ましい。上記スラリーの加熱温度が上記下限未満の場合、石炭を構成する分子間の結合を十分に弱めることができないため、抽出率が低下するおそれがある。逆に、上記スラリーの加熱温度が上記上限を超える場合、石炭の熱分解反応が非常に活発になり生成した熱分解ラジカルの再結合が起こるため、抽出率が低下するおそれがある。   As a minimum of the predetermined temperature (heating temperature) which hold | maintains a slurry with the said extraction tank 22, 300 degreeC is preferable and 350 degreeC is more preferable. On the other hand, the upper limit of the heating temperature of the slurry is preferably 420 ° C., more preferably 400 ° C. When the heating temperature of the slurry is less than the lower limit, the bond between the molecules constituting the coal cannot be sufficiently weakened, and the extraction rate may be reduced. On the contrary, when the heating temperature of the slurry exceeds the upper limit, coal pyrolysis reaction becomes very active and recombination of generated pyrolysis radicals occurs, which may reduce the extraction rate.

なお、抽出槽22におけるスラリーの加熱抽出は非酸化性雰囲気で行うことが好ましい。具体的には、スラリーの加熱抽出を窒素等の不活性ガスの存在下で行うことが好ましい。窒素等の不活性ガスを用いることで、加熱抽出の際にスラリーが酸素に接触して発火することを低コストで防止できる。   In addition, it is preferable to perform the heat extraction of the slurry in the extraction tank 22 in a non-oxidizing atmosphere. Specifically, it is preferable to perform heat extraction of the slurry in the presence of an inert gas such as nitrogen. By using an inert gas such as nitrogen, it is possible to prevent the slurry from coming into contact with oxygen and igniting at low cost during the heat extraction.

スラリーの加熱抽出時の圧力は、加熱温度や用いる溶剤の蒸気圧にもよるが、例えば1MPa以上3MPa以下とすることができる。加熱抽出時の圧力が溶剤の蒸気圧より低い場合には、溶剤が揮発して上記溶剤可溶成分が十分に抽出されないおそれがある。一方、加熱抽出時の圧力が高すぎると、機器のコスト、運転コスト等が上昇する。   The pressure during the heat extraction of the slurry depends on the heating temperature and the vapor pressure of the solvent used, but can be, for example, 1 MPa or more and 3 MPa or less. When the pressure at the time of heat extraction is lower than the vapor pressure of the solvent, the solvent may volatilize and the solvent-soluble component may not be sufficiently extracted. On the other hand, if the pressure at the time of heating extraction is too high, the cost of the equipment, the operating cost, etc. increase.

<利点>
当該無灰炭製造装置は、ラインミキサー及び抽出槽で溶剤可溶成分をより確実に抽出する。これにより、溶剤可溶成分の抽出時間が短縮できると共に抽出槽を小型化できる。
<Advantages>
The said ashless coal manufacturing apparatus extracts a solvent soluble component more reliably with a line mixer and an extraction tank. Thereby, extraction time of a solvent soluble component can be shortened and an extraction tank can be reduced in size.

[その他の実施形態]
なお、本発明の固液分離装置及び固液分離方法は、上記実施形態に限定されるものではない。
[Other Embodiments]
In addition, the solid-liquid separation apparatus and solid-liquid separation method of this invention are not limited to the said embodiment.

つまり、石炭の種類や温度、圧力等の条件に対応して、複数のラインミキサーを直列又は並列に接続してもよい。上述したように石炭の種類や温度、圧力等の条件によって溶剤可溶成分の抽出時間が異なるが、ラインミキサー内のスラリーを輸送する経路を長くすることにより、抽出槽の省略又は小型化を促進できる。   That is, a plurality of line mixers may be connected in series or in parallel according to conditions such as the type of coal, temperature, pressure, and the like. As described above, the extraction time of solvent-soluble components varies depending on the type of coal, temperature, pressure, etc., but by shortening the path for transporting the slurry in the line mixer, the extraction tank can be omitted or downsized. it can.

また、上記石炭供給部は、上述した構成に限られず、溶剤が供給管から石炭供給部へ逆流することを防止しつつ、石炭を供給管にスムーズに供給することができるものであれば、図1に示す石炭供給部3以外の構成としてもよい。   In addition, the coal supply unit is not limited to the above-described configuration, and the coal supply unit can smoothly supply coal to the supply pipe while preventing the solvent from flowing backward from the supply pipe to the coal supply unit. A configuration other than the coal supply unit 3 shown in FIG.

以上説明したように、当該無灰炭の製造装置及び無灰炭の製造方法は、溶剤可溶成分の抽出時間を短縮すると共に抽出用設備を小型化できるので、石炭から無灰炭を得る際の装置及び方法として好適に用いることができる。   As described above, the ashless coal production apparatus and the ashless coal production method can shorten the extraction time of solvent-soluble components and reduce the size of the equipment for extraction, so when obtaining ashless coal from coal. The apparatus and method can be suitably used.

1 無灰炭製造装置
2 溶剤供給部
3 石炭供給部
4 混合部
5 固液分離部
6 第1溶剤分離部
7 第2溶剤分離部
8 ラインミキサー
9 供給管
10 溶剤タンク
11 ポンプ
12 予熱器
13 常圧ホッパ
14 加圧ホッパ
15 第1弁
16 第2弁
17 加圧ライン
18 排気ライン
21 無灰炭製造装置
22 抽出槽
22a 撹拌機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ashless coal manufacturing apparatus 2 Solvent supply part 3 Coal supply part 4 Mixing part 5 Solid-liquid separation part 6 1st solvent separation part 7 2nd solvent separation part 8 Line mixer 9 Supply pipe 10 Solvent tank 11 Pump 12 Preheater 13 Regular Pressure hopper 14 Pressure hopper 15 1st valve 16 2nd valve 17 Pressure line 18 Exhaust line 21 Ashless coal production device 22 Extraction tank 22a Stirrer

Claims (5)

溶剤及び石炭を混合する混合部と、
上記溶剤を330℃以上450℃以下に加熱し、加熱した上記溶剤を平均流速0.5m/s以上4m/s以下、かつレイノルズ数Reが2100以上の乱流状態で上記混合部に供給する溶剤供給部と、
上記石炭を上記混合部に供給する石炭供給部と、
上記溶剤及び上記石炭が混合されたスラリーから石炭成分が溶解した溶液を分離する固液分離部と、
上記固液分離部で分離された溶液からの溶剤の蒸発分離により無灰炭を得る溶剤分離部とを備え、
上記混合部がラインミキサーを有する無灰炭の製造装置。
A mixing section for mixing the solvent and coal;
The solvent is heated to 330 ° C. or higher and 450 ° C. or lower, and the heated solvent is supplied to the mixing section in a turbulent state with an average flow rate of 0.5 m / s to 4 m / s and a Reynolds number Re of 2100 or higher. A supply section;
A coal supply unit for supplying the coal to the mixing unit;
A solid-liquid separation unit for separating the solution in which the coal component is dissolved from the slurry in which the solvent and the coal are mixed;
A solvent separation unit for obtaining ashless coal by evaporation of the solvent from the solution separated by the solid-liquid separation unit,
An apparatus for producing ashless coal in which the mixing unit has a line mixer.
上記ラインミキサーの排出口が、上記固液分離部に直接接続される請求項1に記載の無灰炭の製造装置。   The apparatus for producing ashless coal according to claim 1, wherein a discharge port of the line mixer is directly connected to the solid-liquid separation unit. 上記ラインミキサーより排出されるスラリーを貯留する抽出槽をさらに備える請求項1に記載の無灰炭の製造装置。   The apparatus for producing ashless coal according to claim 1, further comprising an extraction tank for storing slurry discharged from the line mixer. 上記石炭供給部から供給する石炭が、炭素含有率が70質量%以上85質量%以下の劣質炭を80質量%以上含む請求項1、請求項2又は請求項3に記載の無灰炭の製造装置。 The manufacture of ashless coal according to claim 1 , wherein the coal supplied from the coal supply unit contains 80% by mass or more of inferior coal having a carbon content of 70% by mass or more and 85% by mass or less. apparatus. 石炭と溶剤とを混合装置により混合してなるスラリーから無灰炭を得る無灰炭の製造方法であって、
上記溶剤を330℃以上450℃以下に加熱し、加熱した上記溶剤を平均流速0.5m/s以上4m/s以下、かつレイノルズ数Reが2100以上の乱流状態で混合装置に供給する工程と、
上記石炭を上記混合装置に供給する工程と、
上記混合装置により上記溶剤及び上記石炭を混合する工程と、
上記溶剤及び上記石炭が混合されたスラリーから石炭成分が溶解した溶液を分離する工程と、
上記分離工程で分離された溶液からの溶剤の蒸発分離により無灰炭を得る工程と
を備え、
上記混合装置がラインミキサーであることを特徴とする無灰炭の製造方法。
An ashless coal manufacturing method for obtaining ashless coal from a slurry obtained by mixing coal and a solvent with a mixing device,
Heating the solvent to 330 ° C. to 450 ° C. , and supplying the heated solvent to the mixing device in a turbulent state with an average flow rate of 0.5 m / s to 4 m / s and a Reynolds number Re of 2100 or more ; ,
Supplying the coal to the mixing device;
Mixing the solvent and the coal with the mixing device;
Separating the solution in which the coal component is dissolved from the slurry in which the solvent and the coal are mixed;
A step of obtaining ashless coal by evaporation of the solvent from the solution separated in the separation step,
A method for producing ashless coal, wherein the mixing device is a line mixer.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017125118A (en) * 2016-01-13 2017-07-20 株式会社神戸製鋼所 Manufacturing method of ashless coal
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6389591A (en) * 1986-10-02 1988-04-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Apparatus for producing coal slurry
JPS63141660A (en) * 1986-12-02 1988-06-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Flotation device
JP4109686B2 (en) * 2005-07-19 2008-07-02 株式会社神戸製鋼所 Coke manufacturing method and pig iron manufacturing method
JP5334433B2 (en) 2008-03-19 2013-11-06 株式会社神戸製鋼所 Production method of ashless coal
JP2012172076A (en) * 2011-02-22 2012-09-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Coal upgrading system, dewatering system of carbon-containing substance, and solvent circulation system for upgrading of carbon-containing substance
JP2013006907A (en) * 2011-06-22 2013-01-10 Kobe Steel Ltd Method for producing ashless coal
JP5657510B2 (en) * 2011-12-15 2015-01-21 株式会社神戸製鋼所 Production method of ashless coal
KR101624816B1 (en) * 2011-12-28 2016-05-26 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 Production method for ashless coal
JP5839567B2 (en) * 2012-02-01 2016-01-06 株式会社神戸製鋼所 Solvent separation method
JP2013249360A (en) 2012-05-31 2013-12-12 Kobe Steel Ltd Method for producing ashless coal
JP6003001B2 (en) * 2013-03-28 2016-10-05 株式会社神戸製鋼所 Ashless coal manufacturing apparatus and ashless coal manufacturing method
JP6035559B2 (en) * 2013-03-28 2016-11-30 株式会社神戸製鋼所 Ashless coal manufacturing apparatus and ashless coal manufacturing method

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