JPH0224879B2 - - Google Patents

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JPH0224879B2
JPH0224879B2 JP12288582A JP12288582A JPH0224879B2 JP H0224879 B2 JPH0224879 B2 JP H0224879B2 JP 12288582 A JP12288582 A JP 12288582A JP 12288582 A JP12288582 A JP 12288582A JP H0224879 B2 JPH0224879 B2 JP H0224879B2
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JP
Japan
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solid fuel
slurry
water
wet
mean diameter
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JP12288582A
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JPS5915486A (en
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Morihiko Sawada
Norimichi Minemura
Takashi Ppongo
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0224879B2 publication Critical patent/JPH0224879B2/ja
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【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、低粘度かつ高濃度の固体燃料−水ス
ラリの製造方法に関するものである。 さらに詳しくは、本発明は、石炭、石油コーク
スなどの如き固体燃料を水または水および分散剤
と混合して固体燃料−水スラリを製造する方法の
改良に関するものであり、輸送、貯蔵、取扱いな
どが容易な低粘度かつ高濃度の固体燃料−水スラ
リの製造方法に関するものである。 近年、エネルギー源として石炭、石油コークス
などの固体燃料が見直されてきている。しかしな
がら石炭、石油コークスなどは、石油のような流
体燃料と比較して輸送や貯蔵を円滑に行いにく
く、またこれらに要する費用も高いだけでなく、
取扱いに際しても作業効率が悪く、石油より使い
にくいという欠点がある。 それ故、これらの欠点を改善するため、固体燃
料を微粉状にして、例えば石炭を微粉状にして水
に分散させ、固体燃料−水スラリ例えば石炭−水
スラリにする方法の開発が進められている。 しかし石炭を石炭−水スラリにする場合は、一
般に石炭の濃度を上げるとスラリの粘度が著しく
高くなつて流動性が失われ、取扱いやパイプ輸送
が困難になる。また逆にスラリの粘度を下げるた
めに石炭の濃度を下げると輸送効率が低下し、燃
料やガス化原料として使用するために後処理とし
て脱水工程を必要とするという難点がある。 これらの問題点を解決するためには、低粘度か
つ高濃度の固体燃料−水スラリ、例えば石炭−水
スラリを製造する必要があり、すでに固体燃料−
水スラリの製造方法に関しては、例えば微粉状
にした固体燃料を水および分散剤と混合してスラ
リ粘度を低減させる方法、固体燃料として粒度
分布を調節した微粉状の固体燃料を使用し、これ
を水または水および分散剤と混合してスラリ中の
固体燃料濃度を高める方法などが知られている。
およびの方法はそれなりにスラリの低粘度化
および高濃度化をはかるうえで効果があるが、い
ずれの方法もいまだ充分とはいえず、改良の余地
がある。 本発明者らはさらに低粘度かつ高濃度の固体燃
料−水スラリを工業的に有利に製造することがで
きる方法を開発することを目的として鋭意研究を
行つた。 その結果、固体燃料として、灰分含有量の少な
い固体燃料、例えば石油コークスや脱灰処理した
石炭と、灰分含有量の多い固体燃料、例えば無脱
灰の石炭とを使用し、はじめに灰分含有量の少な
い固体燃料を水または水および分散剤と共に湿式
粉砕して固体燃料の幾何平均径が小さい値に調整
された一定濃度のスラリを製造し、次いでこのス
ラリと共に灰分含有量の多い固体燃料を湿式粉砕
してスラリ中の固体燃料の粒度分布を一定の広い
範囲に調整すると、前記目的を達成できることを
知り、さらに研究を重ねて本発明に到つた。 本発明は、固体燃料を水または水および分散剤
と共に湿式粉砕して固体燃料−水スラリを製造す
る方法において、灰分含有量の少ない固体燃料(A)
を、固体燃料(A)の濃度が30〜60重量%になるよう
に、水または水および分散剤と共に湿式粉砕して
固体燃料(A)の幾何平均径が約44μ以下に調整され
たスラリを製造する第1工程、および第1工程で
製造されたスラリと共に固体燃料(A)より灰分含有
量の多い固体燃料(B)を湿式粉砕する第2工程から
なり、この第2工程で得られる固体燃料−水スラ
リ中の固体燃料の幾何平均径が150μ以下で粒度
分布が対数正規分布における幾何標準偏差σgで
6.0〜12の範囲になるように調整することを特徴
とする固体燃料−水スラリの製造方法に関するも
のである。 本明細書において使用している「幾何平均径」
及び「幾何標準偏差(σg)」の各用語は粉末の粒
度及びその分布を規定するために一般的に使用さ
れている用語であり、各々の用語は対数正規分布
での粒径と積算通過重量%の関係から次のように
定義される。 幾何平均径の定義:積算通過重量%が50%に相当
する粒径 幾何標準偏差(σg)の定義:幾何平均径と積算
通過重量%が15.87%に相当する粒径との
比(幾何平均径/積算通過重量15.87%に
相当する粒径)σg1と、積算通過重量%が
84.13%に相当する粒径と幾何平均径との
比(積算通過重量%84.13%に相当する粒
径/幾何平均径)σg2との算術平均
(σg1+σg2/2) 本発明によると、固体燃料の濃度が高く、実用
的な流動性を有する低粘度の固体燃料−水スラリ
を容易に製造できるという大きな特長がある。従
つて本発明により製造される固体燃料−水スラリ
はパイプなどによる輸送、バーナーなどでの噴
射、取扱いなどが容易であり、ボイラー、発電
所、加熱炉などでの燃料としての使用や水素、一
酸化炭素などの製造のようなガス化原料としての
使用に好適である。 また本発明において、固体燃料−水スラリは工
業的に単純な操作で調製することが可能であるだ
けでなく、また、固体燃料としてそのすべてを脱
灰処理した低灰分含有量のものを使用しなくても
よいので脱灰に要する費用を大巾に低減させるこ
とが可能である。また本発明においては低粘度か
つ高濃度の固体燃料−水スラリが得られるので使
用時に特に脱水処理をしなくても各種用途に利用
することが可能である。また本発明においては、
はじめに灰分含有量の少ない固体燃料を湿式粉砕
してスラリを製造し、次いでこのスラリと共に灰
分含有量の多い固体燃料を湿式粉砕して固体燃料
−水スラリを製造するため、固体燃料の粉砕と混
合撹拌操作を同時に行うことができ、固体燃料の
粒度調整、粉砕操作などが容易であるだけでな
く、周囲に粉塵をまき散らすことなく、効率的に
低粘度かつ高濃度の固体燃料−水スラリを製造す
ることが可能である。 次に本発明についてさらに詳細に説明する。 〔第1工程〕 本発明においては、第1工程で、灰分含有量の
少ない固体燃料(A)を、固体燃料(A)の濃度が30〜60
重量%、好ましくは40〜55重量%になるように、
水または水および分散剤と共に湿式粉砕して固体
燃料(A)の幾何平均径が約44μ以下、好ましくは
20μ以下に調整されたスラリを製造する。 固体燃料(A)の濃度が低すぎると、粉砕効率が悪
く、また高すぎると幾何平均径の調整、粉砕操作
などが困難になるので、固体燃料(A)は、その濃度
が上記範囲になるように、水または水および分散
剤と共に湿式粉砕する必要がある。湿式粉砕前の
固体燃料(A)の大きさは特に制限されないが、一般
には幾何平均径が約3mm以下に粗砕したものが適
当である。 灰分含有量の少ない固体燃料(A)にかえて灰分含
有量の多い固体燃料、例えば無脱灰の石炭(通常
灰分含有量10重量%前後)を使用したのでは、後
記第2工程で得られる固体燃料−水スラリの低粘
度かつ高濃度化が阻害され、本発明の目的達成が
困難になるので、第1工程では灰分含有量の少な
い固体燃料(A)を使用する必要がある。灰分含有量
の少ない固体燃料(A)としては、石油精製工程から
副生する石油コークス(通常灰分含有量約0.1〜
1重量%)や脱灰処理した石炭、例えば通常市販
されている10重量%前後の灰分を含有する石炭を
例えば重液選炭などそれ自体公知の方法で脱灰処
理した灰分含有量約6重量%以下、好ましくは5
重量%以下のものなどを挙げることがでできる。
前述したように灰分含有量の多い固体燃料、例え
ば無脱灰の石炭を使用した場合に低粘度かつ高濃
度化が阻害される原因は十分に明らかではない
が、幾何平均径が約44μよりも小さくなると小さ
くなるに従つて表面積が著しく増加し、特に無脱
灰の石炭中の灰分が水中に遊離し易くなつて、水
中に溶出する無機鉱物質が増加するためではない
かと考えられる。 第1工程において、湿式粉砕した固体燃料(A)の
幾何平均径があまり大きすぎると、後記第2工程
で固体燃料(B)を湿式粉砕した場合のスラリ中の固
体燃料の粒度分布が狭くなり、固体燃料−水スラ
リの高濃度化を阻害する要因となるので、第1工
程では固体燃料(A)の幾何平均径が約44μ以下、好
ましくは20μ以下に調整する必要がある。 固体燃料(A)を水または水および分散剤と共に湿
式粉砕するにあたつては、従来公知の湿式粉砕
機、例えばボールミル、チユーブミル、振動ミル
などが適宜使用される。また分散剤としては、固
体燃料−水スラリ用分散剤として従来公知のもの
がいずれも使用できる。分散剤の例としては、ナ
フタリンスルホン酸塩、石油スルホン酸塩、リグ
ニンスルホン酸塩、及びこれらのホルマリン縮合
物;ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エ
ステル塩、ポリオキシエチレンアルキルアリール
エーテル硫酸エステル塩;ポリグリセリンの硫酸
化物;メラミン樹脂のスルホン酸塩;石炭抽出物
のスルホン酸塩(特願昭56−19295号参照)など
を挙げることができる。前記の石炭抽出物のスル
ホン酸塩としては、石炭を200〜500℃の温度にて
その抽出温度より低い臨界温度を有する溶剤を使
用し、かつその臨界圧力より高い圧力下で抽出し
て得られた石炭抽出物をスルホン化し、次いでア
ルカリ化剤を使用して中和することによつて得ら
れたものが好適である。この抽出における溶剤と
しては、ベンゼン、トルエン、O−キシレン、m
−キシレン、p−キシレン、キシレン混合物、エ
チルベンゼン、プロピルベンゼンなどの芳香族炭
化水素、シクロペンタン、シクロヘキサンなどの
炭素数5以上の脂環式炭化水素、ヘキサン、ヘプ
タン、ノナンなどの炭素数6以上の脂肪族炭化水
素、メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミ
ンなどの脂肪族アミン、ピリジンのような複素環
化合物などを挙げることができ、なかでも芳香族
炭化水素が好ましい。また、スルホン化には、例
えば硫酸、発煙硫酸、無水硫酸、クロルスルホン
酸などが使用され、またアルカリ化剤としては一
般にアルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物
が使用される。分散剤の使用量は後記第2工程で
得られる固体燃料−水スラリに対して0.01〜3重
量%になるようにするのが適当である。また分散
剤の他にアルカリ金属塩基、例えば水酸化ナトリ
ウムや多糖類、例えばデンプン、天然ガムあるい
は増粘剤、例えばCMG(カルボキシメチルセルロ
ースナトリウム塩)などを混合してもよく、その
使用量は後記第2工程で得られる固体燃料−水ス
ラリに対して2重量%以下が望ましい。また水お
よび分散剤と混合した場合は、水だけと混合した
場合より、第1工程および第2工程での粉砕効率
が向上し、さらに低粘度かつ高濃度の安定な目的
とする固体燃料−水スラリが得られる。 第1工程で灰分含有量の少ない固体燃料(A)を水
または水および分散剤と共に湿式粉砕して濃度お
よび幾何平均径を調整したスラリは、次の第2工
程に導かれる。 〔第2工程〕 本発明において、第2工程では、第1工程で使
用した固体燃料(A)より灰分含有量の多い固体燃料
(B)を第1工程で得られたスラリと共に湿式粉砕
し、得られる固体燃料−水スラリ中の固体燃料
(固体燃料(A)と(B)との混合物)の幾何平均径が
150μ以下、好ましくは74μ以下で、粒度分布が対
数正規分布における幾何標準偏差σgで6.0〜12の
範囲になるように調整する。湿式粉砕で固体燃料
の幾何平均径および粒度分布を上記範囲に調整す
ると目的とする低粘度かつ高濃度の固体燃料−水
スラリが得られる。 固体燃料(B)としては、固体燃料(A)より灰分含有
量の多いもの、例えば無脱灰の石炭(通常灰分含
有量10重量%)が使用される。従つて脱灰処理に
要する費用が低減されるという利点がある。また
第2工程では、得られる固体燃料−水スラリ中の
固体燃料(固体燃料(A)と(B)との混合物)の幾何平
均径および粒度分布を前述したように調整すれば
よいので、換言すると固体燃料(B)はそれほど粉砕
する必要がなく比較的粗粒でよいので、粉砕に要
する費用が低減でき、また高濃度化を阻害する要
因と考えられている無機鉱物質のスラリ中への溶
出を防止でき、使用する固体燃料(B)の種類(例え
ば石炭の種類)によらず、無機鉱物質の影響を小
さくすることができるという効果がある。 第1工程で得られたスラリと共に湿式粉砕する
際に使用する固体燃料(B)の大きさは特に制限され
ないが一般には幾何平均径が約44μより大きく、
約3mm以下のものが適当である。 本発明者らは、第1工程で得られたスラリと共
に固体燃料(B)を湿式粉砕して、幾何標準偏差σg
の値を大きくすればするほど(粒度分布が広いほ
ど)高濃度でも流動性の良好なスラリとなり、第
2工程での粉砕操作も容易であることを発見し
た。σgの値を大きくするためには、固体燃料B
の湿式粉砕の程度を軽減して幾何平均径を大きく
するか、第1工程で固体燃料Aの幾何平均径をで
きるだけ小さくしておく必要があるが、得られる
スラリ中の幾何平均径があまり大きくなりすぎる
とスラリの反応性、燃焼性などが悪くなり、また
固体燃料Aの幾何平均径を小さくするにも工業的
に粉砕の程度に限界があつて極度に微粉砕するの
は経済的でもない。またσgの値が小さくなりす
ぎると、スラリ中の粒度分布が狭くなつて高濃度
化をはかろうとするスラリ粘度が高くなる。 従つて、上述した点を考慮すると、第2工程で
は、得られる固体燃料−水スラリ中の固体燃料
(固体燃料(A)と(B)との混合物)の幾何平均径は
150μ以下、好ましくは74μ以下で、また粒度分布
が幾何標準偏差σgで6.0〜12の範囲になるように
調整する必要がある。 第2工程において、第1工程で得られたスラリ
と共に固体燃料(B)を湿式粉砕するにあたつては、
従来公知の湿式粉砕機、例えばボールミル、チユ
ーブミル、アトリシヨンミル、ハンマーミル、ロ
ツドミルなどを適宜使用するのがよい。 第2工程で得られるスラリ中の固体燃料(A)と固
体燃料(B)の割合は、重量比で(A)/(B)=0.05〜2、
好ましくは0.1〜1にするのが望ましい。固体燃
料(A)の割合が少なすぎると、本発明の効果の発現
が不充分で、またあまり多すぎると粉砕に要する
費用が大きくなるだけでなく、固体燃料(A)として
脱灰処理した石炭を用いる場合は脱灰処理に要す
る費用も大きくなるので、上記割合になるように
第1工程で得られたスラリと共に固体燃料(B)を湿
式粉砕するのがよい。 次に本発明の1実施態様を第1図に従つて説明
する。 〔第1工程〕 水または水および分散剤が、ライン15から撹
拌槽1に供給され、ライン16、ポンプ2、ライ
ン17、流量計3、ライン18を経て湿式粉砕機
6に供給される。一方固体燃料(A)が、ライン1
9、ホツパ13、ライン20、定量フイダ4、ラ
イン21を経て、スラリ中の固体燃料(A)の濃度が
30〜60重量%になるように、また必要に応じて粗
砕機5で粗粉砕して、ライン22から湿式粉砕機
6に供給される。湿式粉砕機6では、水または水
および分散剤と固体燃料(A)の混合および固体燃料
(A)の粉砕を同時に行いながら、固体燃料(A)の幾何
平均径が約44μ以下になるように調製して固体燃
料(A)を含むスラリを製造する。スラリの一部は、
ライン23、ポンプ7、ライン24を経てライン
25から湿式粉砕機6に循環してもよい。循環さ
せた方が固体燃料Aの湿式粉砕効率が向上し、ま
た固体燃料(A)と水または水および分散剤との混
合、粉砕操作が容易になる。 〔第2工程〕 第1工程で製造されたスラリは、ライン23、
ポンプ7、ライン24、ライン26、流量計8を
経てライン27から湿式粉砕機11に供給され
る。一方固体燃料が、ライン28、ホツパ14、
ライン29、定量フイダ9、ライン30を経て、
必要に応じて粗砕機10で粗粉砕して、ライン3
1から湿式粉砕機11に供給される。湿式粉砕機
11では、第1工程で製造されたスラリと固体燃
料(B)の混合および固体燃料Bの粉砕を同時に行い
ながら、固体燃料(固体燃料(A)と(B)との混合物)
の幾何平均径が150μ以下で粒度分布が対数正規
分布における幾何標準偏差σgで6.0〜12の範囲に
なるように調整する。調整によつて目的とする低
粘度かつ高濃度の固体燃料−水スラリが得られ
る。湿式粉砕機11で調整された固体燃料−水ラ
リは、ライン32からスラリタンク12に導き、
ライン33、ポンプ43、ライン34を経てライ
ン35からとりだされる。固体燃料−水スラリの
一部は、ライン36から湿式粉砕機11に循環さ
せてもよい。 次に実施例および比較例を示す。 各例においてスラリ粘度はB型粘度計(東京計
器製)で測定した。また固体燃料としては、工業
分析値(恒湿ベース)が第1表に記載の性状のも
のを使用した。
The present invention relates to a method for producing a solid fuel-water slurry with low viscosity and high concentration. More particularly, the present invention relates to improvements in methods for producing solid fuel-water slurries by mixing solid fuels, such as coal, petroleum coke, etc., with water or water and dispersants, such as transportation, storage, handling, etc. The present invention relates to a method for producing a low-viscosity, high-concentration solid fuel-water slurry that is easy to produce. In recent years, solid fuels such as coal and petroleum coke have been reconsidered as energy sources. However, coal, petroleum coke, etc. are not only difficult to transport and store smoothly compared to fluid fuels such as petroleum, but also the costs involved are high.
It has the disadvantage that it is less efficient in handling and is more difficult to use than petroleum. Therefore, in order to improve these drawbacks, progress is being made in developing methods to make solid fuel into a fine powder, such as coal, and disperse it in water to make a solid fuel-water slurry, such as a coal-water slurry. There is. However, when coal is turned into a coal-water slurry, increasing the concentration of coal generally increases the viscosity of the slurry significantly, resulting in loss of fluidity and difficulty in handling and pipe transportation. On the other hand, if the concentration of coal is lowered in order to lower the viscosity of the slurry, there are disadvantages in that the transportation efficiency decreases and a dehydration step is required as a post-treatment for use as fuel or gasification raw material. In order to solve these problems, it is necessary to produce a solid fuel-water slurry with low viscosity and high concentration, such as coal-water slurry.
Regarding the manufacturing method of water slurry, for example, there is a method in which pulverized solid fuel is mixed with water and a dispersant to reduce the slurry viscosity, and a method in which pulverized solid fuel with adjusted particle size distribution is used as the solid fuel. A method of increasing the concentration of solid fuel in slurry by mixing it with water or water and a dispersant is known.
Methods and methods are effective to a certain extent in reducing the viscosity and increasing the concentration of the slurry, but none of the methods can be said to be sufficient and there is room for improvement. The present inventors further conducted extensive research with the aim of developing a method for industrially advantageously producing a solid fuel-water slurry with a low viscosity and high concentration. As a result, solid fuels with low ash content, such as petroleum coke or deashed coal, and solid fuels with high ash content, such as undeashed coal, are used as solid fuels. A small amount of solid fuel is wet-pulverized with water or water and a dispersant to produce a slurry with a constant concentration in which the geometric mean diameter of the solid fuel is adjusted to a small value, and then a solid fuel with a high ash content is wet-pulverized along with this slurry. The inventors learned that the above objective could be achieved by adjusting the particle size distribution of the solid fuel in the slurry within a certain wide range, and after further research, they arrived at the present invention. The present invention provides a method for producing a solid fuel-water slurry by wet-pulverizing a solid fuel with water or water and a dispersant, in which a solid fuel (A) with a low ash content is used.
is wet-pulverized with water or water and a dispersant so that the solid fuel (A) concentration is 30 to 60% by weight to produce a slurry in which the geometric mean diameter of the solid fuel (A) is adjusted to about 44μ or less. The solid fuel (B), which has a higher ash content than the solid fuel (A), is wet-pulverized together with the slurry produced in the first step. The solid fuel in the fuel-water slurry has a geometric mean diameter of 150μ or less and a particle size distribution with the geometric standard deviation σg of a lognormal distribution.
The present invention relates to a method for producing a solid fuel-water slurry, which is characterized in that the slurry is adjusted to have a particle diameter in the range of 6.0 to 12. "Geometric mean diameter" as used herein
The terms "geometric standard deviation (σg)" and "geometric standard deviation (σg)" are commonly used terms to define the particle size of powder and its distribution, and each term refers to the particle size and cumulative passing weight in a lognormal distribution. It is defined as follows from the relationship of %. Definition of geometric mean diameter: Particle diameter corresponding to 50% cumulative passing weight % Definition of geometric standard deviation (σg): Ratio of geometric mean diameter to particle diameter corresponding to 15.87% cumulative passing weight % (geometric mean diameter /Particle size corresponding to 15.87% of cumulative passing weight) σg 1 and cumulative passing weight%
The ratio of the particle size corresponding to 84.13% to the geometric mean diameter (particle size corresponding to cumulative passing weight% 84.13%/geometric mean diameter) arithmetic mean with σg 2 (σg 1 +σg 2 /2) According to the present invention, It has the great advantage of being able to easily produce a low viscosity solid fuel-water slurry with high solid fuel concentration and practical fluidity. Therefore, the solid fuel-water slurry produced by the present invention is easy to transport through pipes, inject with burners, and handle, and can be used as a fuel in boilers, power plants, heating furnaces, etc. It is suitable for use as a gasification feedstock, such as in the production of carbon oxide, etc. In addition, in the present invention, the solid fuel-water slurry can not only be prepared industrially by a simple operation, but also use a solid fuel with a low ash content that has been completely deashed. Since it is not necessary, it is possible to greatly reduce the cost required for deashing. In addition, in the present invention, a solid fuel-water slurry with low viscosity and high concentration can be obtained, so that it can be used for various purposes without any special dehydration treatment at the time of use. Furthermore, in the present invention,
First, a solid fuel with a low ash content is wet-pulverized to produce a slurry, and then a solid fuel with a high ash content is wet-pulverized together with this slurry to produce a solid fuel-water slurry.The solid fuel is pulverized and mixed. Stirring operations can be performed at the same time, making it easy to adjust the particle size of solid fuel and grinding operations, etc., as well as efficiently producing low-viscosity, high-concentration solid fuel-water slurry without scattering dust into the surrounding area. It is possible to do so. Next, the present invention will be explained in more detail. [First step] In the first step, the solid fuel (A) with a low ash content is converted into a solid fuel (A) with a concentration of 30 to 60%.
% by weight, preferably 40-55% by weight.
The solid fuel (A) is wet-milled with water or water and a dispersant so that the geometric mean diameter of the solid fuel (A) is about 44μ or less, preferably
Produces slurry adjusted to 20μ or less. If the concentration of the solid fuel (A) is too low, the pulverization efficiency will be poor, and if it is too high, it will be difficult to adjust the geometric mean diameter and the pulverization operation, etc. Therefore, the concentration of the solid fuel (A) should be within the above range. As such, wet milling with water or water and a dispersant is required. The size of the solid fuel (A) before wet pulverization is not particularly limited, but it is generally appropriate to coarsely pulverize the solid fuel to a geometric mean diameter of about 3 mm or less. If a solid fuel with a high ash content, such as undeashed coal (usually around 10% by weight of ash content), is used instead of the solid fuel (A) with a low ash content, the resultant product obtained in the second step described below It is necessary to use a solid fuel (A) with a low ash content in the first step because it will prevent the solid fuel-water slurry from becoming low in viscosity and high in concentration, making it difficult to achieve the object of the present invention. As a solid fuel (A) with a low ash content, petroleum coke, which is a by-product from the oil refining process (usually has an ash content of about 0.1~
1% by weight) or deashed coal, for example, commercially available coal containing an ash content of around 10% by weight, which is deashed by a method known per se such as heavy liquid coal washing, and has an ash content of approximately 6% by weight. Below, preferably 5
Examples include those of less than % by weight.
As mentioned above, the reason why low viscosity and high concentration are inhibited when solid fuel with high ash content, such as undeashed coal, is used is not fully clear, but if the geometric mean diameter is larger than approximately 44 μ This is thought to be due to the fact that as the coal becomes smaller, the surface area increases significantly, making it easier for the ash in undeashed coal to be released into the water, increasing the amount of inorganic minerals leached into the water. If the geometric mean diameter of the wet-pulverized solid fuel (A) in the first step is too large, the particle size distribution of the solid fuel in the slurry will become narrow when the solid fuel (B) is wet-pulverized in the second step described below. In the first step, it is necessary to adjust the geometric mean diameter of the solid fuel (A) to about 44μ or less, preferably 20μ or less, since this becomes a factor that inhibits the solid fuel-water slurry from becoming highly concentrated. In wet-pulverizing the solid fuel (A) together with water or water and a dispersant, a conventionally known wet-pulverizer such as a ball mill, tube mill, vibration mill, etc. is appropriately used. Further, as the dispersant, any conventionally known dispersant for solid fuel-water slurries can be used. Examples of dispersants include naphthalene sulfonates, petroleum sulfonates, lignin sulfonates, and formalin condensates thereof; polyoxyethylene alkyl ether sulfate salts, polyoxyethylene alkylaryl ether sulfate salts; polyglycerin Sulfonates of melamine resins; sulfonates of coal extracts (see Japanese Patent Application No. 1987-19295), and the like. The above-mentioned sulfonate of coal extract is obtained by extracting coal at a temperature of 200 to 500°C using a solvent having a critical temperature lower than the extraction temperature and under a pressure higher than the critical pressure. Preference is given to those obtained by sulfonating a coal extract obtained by sulfonation and then neutralizing it using an alkalizing agent. Solvents used in this extraction include benzene, toluene, O-xylene, m
- Aromatic hydrocarbons such as xylene, p-xylene, xylene mixtures, ethylbenzene, propylbenzene, alicyclic hydrocarbons with 5 or more carbon atoms such as cyclopentane, cyclohexane, 6 or more carbon atoms such as hexane, heptane, nonane, etc. Examples include aliphatic hydrocarbons, aliphatic amines such as methylamine, ethylamine, and dimethylamine, and heterocyclic compounds such as pyridine, among which aromatic hydrocarbons are preferred. For sulfonation, for example, sulfuric acid, fuming sulfuric acid, sulfuric anhydride, chlorosulfonic acid, etc. are used, and as the alkalizing agent, hydroxides of alkali metals and alkaline earth metals are generally used. It is appropriate that the amount of the dispersant used is 0.01 to 3% by weight based on the solid fuel-water slurry obtained in the second step described below. In addition to the dispersant, an alkali metal base, such as sodium hydroxide, a polysaccharide, such as starch, a natural gum, or a thickener, such as CMG (carboxymethyl cellulose sodium salt), may be mixed, and the amount used will be described later. It is desirable that the amount is 2% by weight or less based on the solid fuel-water slurry obtained in the two steps. In addition, when mixed with water and a dispersant, the pulverization efficiency in the first and second steps is improved compared to when mixed with water alone, and the target solid fuel with low viscosity and high concentration is stable. A slurry is obtained. The slurry obtained in the first step by wet-pulverizing the solid fuel (A) with a low ash content together with water or water and a dispersant to adjust the concentration and geometric mean diameter is led to the next second step. [Second Step] In the present invention, in the second step, a solid fuel having a higher ash content than the solid fuel (A) used in the first step is used.
(B) is wet-pulverized together with the slurry obtained in the first step, and the geometric mean diameter of the solid fuel (mixture of solid fuel (A) and (B)) in the solid fuel-water slurry obtained is
Adjustment is made so that the particle size distribution is 150μ or less, preferably 74μ or less, and the geometric standard deviation σg in a lognormal distribution is in the range of 6.0 to 12. When the geometric mean diameter and particle size distribution of the solid fuel are adjusted to the above range by wet pulverization, the desired solid fuel-water slurry with low viscosity and high concentration can be obtained. As the solid fuel (B), one having a higher ash content than the solid fuel (A) is used, such as undeashed coal (usually ash content 10% by weight). Therefore, there is an advantage that the cost required for deashing treatment is reduced. In addition, in the second step, the geometric mean diameter and particle size distribution of the solid fuel (mixture of solid fuels (A) and (B)) in the obtained solid fuel-water slurry may be adjusted as described above. Then, the solid fuel (B) does not need to be pulverized so much and only needs to be relatively coarse particles, so the cost required for pulverization can be reduced, and it is possible to reduce the amount of inorganic minerals in the slurry, which are considered to be a factor that inhibits high concentration. This has the effect of preventing elution and reducing the influence of inorganic minerals regardless of the type of solid fuel (B) used (for example, type of coal). The size of the solid fuel (B) used during wet pulverization together with the slurry obtained in the first step is not particularly limited, but generally the geometric mean diameter is larger than about 44μ.
A thickness of about 3 mm or less is suitable. The present inventors wet-pulverized the solid fuel (B) together with the slurry obtained in the first step, and determined that the geometric standard deviation σg
It was discovered that the larger the value of (the broader the particle size distribution), the better the fluidity of the slurry even at high concentrations, and the easier the pulverization operation in the second step. In order to increase the value of σg, solid fuel B
It is necessary to increase the geometric mean diameter by reducing the degree of wet pulverization of solid fuel A, or to make the geometric mean diameter of solid fuel A as small as possible in the first step, but if the geometric mean diameter in the resulting slurry is too large. If it becomes too large, the reactivity and combustibility of the slurry will deteriorate, and even if the geometric mean diameter of solid fuel A is to be reduced, there is an industrial limit to the degree of pulverization, and it is not economical to pulverize it extremely finely. . Furthermore, if the value of σg becomes too small, the particle size distribution in the slurry will become narrower, and the viscosity of the slurry will increase when trying to increase the concentration. Therefore, considering the above points, in the second step, the geometric mean diameter of the solid fuel (mixture of solid fuels (A) and (B)) in the obtained solid fuel-water slurry is
It is necessary to adjust the particle size distribution so that it is 150μ or less, preferably 74μ or less, and the geometric standard deviation σg is in the range of 6.0 to 12. In the second step, when wet-pulverizing the solid fuel (B) together with the slurry obtained in the first step,
It is preferable to use a conventionally known wet mill, such as a ball mill, tube mill, attrition mill, hammer mill, or rod mill, as appropriate. The ratio of solid fuel (A) and solid fuel (B) in the slurry obtained in the second step is (A)/(B) = 0.05 to 2 by weight.
It is desirable to set it to preferably 0.1 to 1. If the proportion of the solid fuel (A) is too small, the effects of the present invention will not be sufficiently expressed, and if the proportion is too large, not only will the cost required for pulverization increase, but also the deashed coal will be used as the solid fuel (A). When using ash, the cost required for deashing increases, so it is better to wet-pulverize the solid fuel (B) together with the slurry obtained in the first step so that the above ratio is achieved. Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. [First Step] Water or water and a dispersant are supplied from line 15 to stirring tank 1, and then supplied to wet crusher 6 via line 16, pump 2, line 17, flow meter 3, and line 18. On the other hand, solid fuel (A) is on line 1
9. Through the hopper 13, line 20, metering feeder 4, and line 21, the concentration of solid fuel (A) in the slurry is
If necessary, it is coarsely crushed in a coarse crusher 5 to a concentration of 30 to 60% by weight, and then supplied from a line 22 to a wet crusher 6. In the wet crusher 6, water or water and a dispersant are mixed with the solid fuel (A) and the solid fuel is
A slurry containing the solid fuel (A) is produced by simultaneously pulverizing the solid fuel (A) so that the geometric mean diameter of the solid fuel (A) is approximately 44 μm or less. Part of the slurry is
It may be circulated to the wet grinder 6 from the line 25 via the line 23, the pump 7, and the line 24. Circulation improves the wet pulverization efficiency of the solid fuel A, and also facilitates the mixing and pulverizing operations of the solid fuel (A) and water or water and a dispersant. [Second process] The slurry produced in the first process is transferred to line 23,
It is supplied to the wet crusher 11 from a line 27 via a pump 7, a line 24, a line 26, and a flow meter 8. On the other hand, solid fuel is on line 28, hopper 14,
After passing through line 29, quantitative feeder 9, and line 30,
If necessary, it is coarsely pulverized by a pulverizer 10 and then transferred to line 3.
1 to a wet crusher 11. In the wet crusher 11, while simultaneously mixing the slurry produced in the first step with the solid fuel (B) and crushing the solid fuel B, the solid fuel (a mixture of solid fuels (A) and (B)) is mixed.
The particle size distribution is adjusted so that the geometric mean diameter is 150μ or less and the geometric standard deviation σg of the lognormal distribution is in the range of 6.0 to 12. Through adjustment, a solid fuel-water slurry with a desired low viscosity and high concentration can be obtained. The solid fuel-water slurry adjusted by the wet crusher 11 is led to the slurry tank 12 through a line 32,
It is taken out from line 35 via line 33, pump 43, and line 34. A portion of the solid fuel-water slurry may be circulated through line 36 to wet mill 11 . Next, examples and comparative examples will be shown. In each example, the slurry viscosity was measured using a B-type viscometer (manufactured by Tokyo Keiki). Further, as the solid fuel, those having the industrial analysis values (constant humidity basis) listed in Table 1 were used.

【表】 なお、第1表中各固体燃料の全水分(JIS−M
−8811)は、石油コークス1.1重量%、脱灰処理
ワララ炭4.1重量%および無脱灰ワララ炭3.0重量
%であつた。 実施例 1 撹拌槽1に水13.4Kg/hrおよび分散剤(β−ナ
フタレンスルホン酸ホルマリン縮合物)0.32Kg/
hrおよび安定剤(水酸化ナトリウム)0.15Kg/hr
を供給して混合し、湿式粉砕機(アジテーターミ
ル)6に導き、第1表に記載の性状の固体燃料(A)
(石油コークス:幾何平均径約1mm)14.3Kg/hr
を湿式粉砕機6に導いて、混合と粉砕を同時に行
い(平均滞留時間1.5時間)、石油コークス濃度
51.9重量%、スラリ粘度100cp、石油コークスの
幾何平均径9μ、幾何標準偏差σg=3.5のスラリを
製造し、湿式粉砕機(アトリツシヨンミル)11
に供給した。 また第1表に記載の性状の粗砕した固体燃料(B)
(無脱灰のワララ炭、幾何平均径約1mm)21.8
Kg/hrを湿式粉砕機11に導いて、混合と粉砕を
同時に行い(平均滞留時間0.2時間)、固体燃料
(石油コークスとワララ炭との混合物)濃度71.6
重量%、スラリ粘度1140cp、固体燃料の幾何平
均径24μ、幾何標準偏差σg=6.3の固体燃料−水ス
ラリを得た。なお、第2表に製造条件および結果
をまとめて示した。 実施例 2 固体燃料(A)として脱灰処理ワララ炭(幾何平均
径約1mm)を、固体燃料(B)として無脱灰のワララ
炭(幾何平均径約1mm)を使用して実施例1と同
様の装置および方法で、濃度72.6重量%、スラリ
粘度1000cp、固体燃料の幾何平均径50μ、幾何標
準偏差σg=6.7の固体燃料−水スラリを得た。 固体燃料−水スラリの製造条件の詳細および結
果は第2表に示す。 比較例 1 固体燃料(A)として灰分含有量の少ないものを使
用せず、固体燃料(A)および固体燃料(B)としてとも
に無脱灰のワララ炭(幾何平均径約1mm)を使用
し、実施例1と同様の装置および方法で固体燃料
−水スラリの濃度72%を目標に実施したが、第二
工程で固体燃料−水スラリの粘度が著しく高く、
しかも流動性もないため、湿式粉砕機11による
混合・粉砕操作ができなかつた。このため第一工
程での水供給量を増加させて、濃度67.4重量%、
スラリ粘度2200cp、固体燃料の幾何平均径25μ、
幾何標準偏差σg=6.8の固体燃料−水スラリを得
た。 固体燃料−水スラリの製造条件の詳細および結
果は第2表に示す。 比較例 2 固体燃料(A)、固体燃料(B)として実施例1と同様
なものを使用し、第1工程を実施例1と同様に装
置、方法で行つた。第2工程での湿式粉砕を実施
例1より長時間行い、固体燃料濃度69重量%、固
体燃料の幾何平均径15μ、幾何標準偏差σg=4.0の
固体燃料−水スラリを得た。スラリ粘度は
1900cpであり、高濃度、低粘度のものが得られ
なかつた。固体燃料−水スラリの製造条件の詳細
および結果は第2表に示す。
[Table] In addition, the total water content of each solid fuel in Table 1 (JIS-M
-8811) was 1.1% by weight of petroleum coke, 4.1% by weight of deashed Wallara charcoal and 3.0% by weight of undeashed Wallara charcoal. Example 1 Water 13.4Kg/hr and dispersant (β-naphthalenesulfonic acid formalin condensate) 0.32Kg/hr were added to stirring tank 1.
hr and stabilizer (sodium hydroxide) 0.15Kg/hr
are supplied, mixed, and introduced into a wet pulverizer (agitator mill) 6 to produce solid fuel (A) having the properties listed in Table 1.
(Petroleum coke: Geometric mean diameter approx. 1mm) 14.3Kg/hr
The petroleum coke concentration is
51.9% by weight, slurry viscosity 100cp, geometric mean diameter of petroleum coke 9μ, and geometric standard deviation σg = 3.5.
supplied. Also, coarsely crushed solid fuel (B) with the properties listed in Table 1.
(Undeashed Walara charcoal, geometric mean diameter approximately 1mm) 21.8
Kg/hr is introduced into the wet crusher 11 for simultaneous mixing and crushing (average residence time 0.2 hours), solid fuel (mixture of petroleum coke and Wallara coal) concentration 71.6
A solid fuel-water slurry was obtained with a slurry viscosity of 1140 cp, a solid fuel geometric mean diameter of 24 μ, and a geometric standard deviation σg = 6.3. Note that Table 2 summarizes the manufacturing conditions and results. Example 2 Example 1 was carried out using deashed Wallara charcoal (geometric mean diameter of about 1 mm) as the solid fuel (A) and non-deashed Wallara charcoal (geometric mean diameter of about 1 mm) as the solid fuel (B). Using the same apparatus and method, a solid fuel-water slurry with a concentration of 72.6% by weight, a slurry viscosity of 1000 cp, a geometric mean solid fuel diameter of 50 μm, and a geometric standard deviation σg = 6.7 was obtained. Details of the manufacturing conditions and results of the solid fuel-water slurry are shown in Table 2. Comparative Example 1 A solid fuel with a low ash content was not used as the solid fuel (A), and undeashed Wallara charcoal (geometric mean diameter of about 1 mm) was used as both the solid fuel (A) and the solid fuel (B), The experiment was carried out using the same equipment and method as in Example 1, aiming at a solid fuel-water slurry concentration of 72%, but the viscosity of the solid fuel-water slurry was significantly high in the second step.
Furthermore, since there was no fluidity, mixing and pulverizing operations using the wet pulverizer 11 were not possible. Therefore, the amount of water supplied in the first step was increased to achieve a concentration of 67.4% by weight.
Slurry viscosity 2200cp, solid fuel geometric mean diameter 25μ,
A solid fuel-water slurry with a geometric standard deviation σg = 6.8 was obtained. Details of the manufacturing conditions and results of the solid fuel-water slurry are shown in Table 2. Comparative Example 2 The same solid fuel (A) and solid fuel (B) as in Example 1 were used, and the first step was carried out using the same apparatus and method as in Example 1. Wet pulverization in the second step was carried out for a longer time than in Example 1 to obtain a solid fuel-water slurry having a solid fuel concentration of 69% by weight, a solid fuel geometric mean diameter of 15 μm, and a geometric standard deviation σg = 4.0. Slurry viscosity is
1900cp, and it was not possible to obtain a product with high concentration and low viscosity. Details of the manufacturing conditions and results of the solid fuel-water slurry are shown in Table 2.

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の1実施態様を示す概略工程
図である。 1……撹拌槽、6……湿式粉砕機、11……湿
式粉砕機、12……スラリタンク、13……ホツ
パ、14……ホツパ。
FIG. 1 is a schematic process diagram showing one embodiment of the present invention. 1... Stirring tank, 6... Wet grinder, 11... Wet grinder, 12... Slurry tank, 13... Hopper, 14... Hopper.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 固体燃料を水または水および分散剤と共に湿
式粉砕して固体燃料−水スラリを製造する方法に
おいて、灰分含有量の少ない微粉状固体燃料(A)
を、固体燃料(A)の濃度が30〜60重量%になるよう
に、水または水および分散剤と共に湿式粉砕して
固体燃料(A)の幾何平均径が約44μ以下に調整され
たスラリを製造する第1工程、および第1工程で
製造されたスラリと共に固体燃料(A)より灰分含有
量の多い固体燃料(B)を湿式粉砕する第2工程から
なり、この第2工程で得られる固体燃料−水スラ
リ中の固体燃料の幾何平均径が150μ以下で、粒
度分布が対数正規分布における幾何標準偏差σg
で6.0〜12の範囲になるように調整することを特
徴とする固体燃料−水スラリの製造方法。 2 灰分含有量の少ない固体燃料(A)が、石油コー
クスまたは脱灰処理した石炭で、灰分含有量の多
い固体燃料(B)が、無脱灰の石炭である特許請求の
範囲第1項記載の固体燃料−水スラリの製造方
法。
[Claims] 1. A method for producing a solid fuel-water slurry by wet-pulverizing a solid fuel with water or water and a dispersant, in which a finely powdered solid fuel (A) with a low ash content is used.
is wet-pulverized with water or water and a dispersant so that the solid fuel (A) concentration is 30 to 60% by weight to produce a slurry in which the geometric mean diameter of the solid fuel (A) is adjusted to about 44μ or less. The solid fuel (B), which has a higher ash content than the solid fuel (A), is wet-pulverized together with the slurry produced in the first step. The geometric mean diameter of the solid fuel in the fuel-water slurry is 150μ or less, and the geometric standard deviation σg of the particle size distribution is lognormal distribution.
A method for producing a solid fuel-water slurry, characterized in that the slurry is adjusted to have a value in the range of 6.0 to 12. 2. Claim 1, wherein the solid fuel (A) with a low ash content is petroleum coke or deashed coal, and the solid fuel (B) with a high ash content is non-deashed coal. A method for producing a solid fuel-water slurry.
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