JPH02298586A

JPH02298586A - 粒状低品位石炭から低い自然発火性を有する乾燥粒状石炭燃料を製造する方法

Info

Publication number: JPH02298586A
Application number: JP11073890A
Authority: JP
Inventors: Shao Ri In; イン・シャオ・リ; David Mathews J; ジェイ・デビット・マシュウズ; L Skinner James; ジェイムズ・エル・スキナー; F Bonnekeys Bernard; バーナード・エフ・ボンネケイズ; K Wunderlich Donald; ドナルド・ケイ・ウンダーリッチ
Original assignee: Atlantic Richfield Co
Current assignee: Atlantic Richfield Co
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1990-12-10
Also published as: JPH0583598B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、粒状低品位石炭から低い自然発火性を有する
乾燥粒状石炭燃料を製造する方法ｂｋ社キに関する。

多くの場合、採掘したままの石炭は輸送したり燃料どし
て使用したりするのに望ましくないほど１　大量の水を
含んでいる。この問題はすべての石炭□ に共通であるが、高品位の石炭例えは無煙炭および歴青
炭の場合、石炭の含水量は通常小さく、また七のような
石炭の発熱量は大きいため問題はそれほど大きくない。

低品位石炭例えば亜歴青炭、亜炭および褐炭の場合、状
況は異なる。そのような石炭は採掘したままの状態では
一般に約怒〜約６５重量％の水を含んでいる。そのよう
な石炭の多くは、採掘コストが比較的小さく硫黄含有量
が比較的小さいため燃料として好ましいものであるが、
そのような低品位石炭の燃料としての使用は、採掘した
ままの状態ではだれらが一般に比較的大きな割合の水を
含んでいるという事実によって大きく制限されてきた。

燃料として使用するためにそのような石炭を乾燥する試
みは、そのような石炭は乾燥後に貯蔵、輸送その他の際
に自然発火と燃焼を起こす傾向があるために妨害されて
きた。

そのような低品位石炭の場合に必要な乾燥は、表面の水
の除去に加えてそのような低品位石炭に存在する大量の
間隙水（１ｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ　ｗａｔｅｒ　）を
除去する深い所まで遠する乾燥法である。これに対して
高品位石炭を乾燥する場合は、間隙水の含有量が比較的
に少ないため、乾燥は一般に表面水を石炭粒子表面から
乾燥除去する目的で行うものであり、間隙水の乾燥を目
的とするものではない。したがって、通常は乾燥帯にお
ける滞留時間は短く、石炭粒子の内部は加熱されない。

そのようなことは表面乾燥のためには必要１がないから
である。一般に、そのような表面水乾燥工程において乾
燥器を出てくる石炭は約４５°Ｃ（１１０°Ｆ）よりも
低い温度にある。これに対して、間隙水を除去する工程
ではより長い滞留時間が必要であり、その結果石炭粒子
の内部まで加熱されることになる、。

間隙水を除去するための乾燥工程から出てくる石炭は一
般に約５４〜約１２１℃（約１３０〜約２５０　’Ｆ　
）の温度にある。間隙水を除去するためのそのような工
程を低品位石炭に適用すると、できあがる乾燥石炭は大
きな自然発火性を有し、特に高い排出温度のとき、貯蔵
時、輸送中その他には自然発火する傾向がある。

そのため、そのような低品位石炭を乾燥させ、そのあと
で安全に輸送、貯蔵および燃料としての使用ができる改
良された方法を開発するために努力が続けられて来た。

本発明によれば、そのような低品位石炭を乾燥させて安
定で貯蔵可能な乾燥石炭製品を次の方法により製造する
ことができる。

すなわち、亜歴青炭、亜炭および褐炭のうちから選択す
る粒状低品位石炭から低い自然発火性をする乾燥粒状石
炭燃料を製造するために実質的に（ａ）　　該粒状低品
位石炭を石炭乾燥帯に装入し、（ｂ）　　該粒状低品位
石炭を該石炭乾燥帯で乾燥させて乾燥石炭を生成させ、（ｃ）　　該乾燥石炭を前記石炭乾燥帯から回収し、（
ω　該乾燥石炭を石炭冷却帯において該乾燥石炭を冷却
ガスと接触させることによって約３８６Ｃ以下の温度に
冷却して乾燥冷却石炭を生成させること、か（ら成る方
法において、前記石炭乾燥帯で、その蒸発により前記乾燥石炭から所
望の量の熱を取り去るのに十分な量となるように制御さ
れた量の水を前記乾燥石炭上に噴霧し、前記石炭冷却帯
において前記石炭から前記水をほぼ完全に蒸発すること
を特徴とする方法である。

冷却乾燥石炭は、乾燥石炭を冷却することによって自然
発火性は減少するけれども、依然として自然発火性を有
していることがある。そのような場合、乾燥石炭の自然
発火性を制御した酸化工程によってさらに低下させるこ
とができろ。そのような場合、乾燥石炭の含水量を乾燥
酸化石炭生成物の望ましい含水量よりもある程度大きい
値に調節して、乾燥の一部を酸化帯で実施できるように
することが望ましい。

乾燥石炭生成物は、酸化した場合でもしなかった場合で
も、粒状石炭生成物を適当な不活性化流体と接触させて
さらに乾燥石炭の自然発火性を低下させることにより、
さらに不活性化することができる。

そのような不活性化流体は例えば新しい減圧原油、重合
物質の水溶液等でちる。その一つは、４つの特性の組合
せを有する特別な不活性化流体成１１　　　物から成る
。この特別な油は、峡小特性係数１Ｏ０８、最小引火点
２０５°Ｇ　（４００下）、および４８５℃（９００下
）よりも大きな５％点を有する新しい減圧原油から成る
。

乾燥石炭粒子はラテックス塗料型固形分の水性分散体ま
たは乳濁液を用いることによっても不活性化することが
できる。

乾燥石炭は以下に詳しく述べる装置を用いて不活性化流
体と容易に接触させることができる。

前述のように本発明の方法は、制御した量の水を石炭乾
燥帯で乾燥石炭上に噴霧し、乾燥石炭上に噴霧する水の
量を該水の蒸発により乾燥石炭から必要量の熱を取り去
るのに十分なものとするものである。

以下添付の図面を用いて本発明の好ましい実施型をさら
に詳しく説明する。

すべての図面において、同一の番号は同一または類似の
構成要素を示すのに使用する。

また、図面を用いた説明において、各ラインは微粒固体
材料の取扱いで必要な導管、コンベヤーその他の区別を
することなく一般的にラインと呼ぶことにする。

図１では、ライン１２から採掘石炭の流れが石炭洗浄ま
たは調製プラント１０に装入され、該プラントから石炭
流がライン１４を通って回収される。脈石その他から成
る廃棄流は回収されて排出のためにライン１１を通って
送られろ。場合によっては本発明の方法の適用に先立っ
て採掘石炭流を石炭洗浄または調製プラントに送る必要
がないこともある力１、多くの場合そのような処理が望
ましい。プラント１０から回収された石炭流はライン１
４を通って破砕機１６に送られ、ここで石炭流は適当な
大きさに破砕され、ライン１８を通ってホッパー加に送
られる。約５．１（：ｒｎ（約２インチ）以下すなわち
約θ〜５．ＩｃＷ１（約０〜２インチ）の大きさが適当
なこともあるが、一般には約Ｏ〜２．５ｃｍ（約０〜１
インチ）または約Ｏ〜１．９　ｃｍ　（約０〜３７４イ
ンチ）の大きさがさしに適当である。ホッパー側内の粒
状石炭はライン２２を通って乾燥器夙に送られる。

乾燥器列では、石炭は格子２６の上を乾燥器Ｕ内の望ま
しい滞留時間から決められる速度で乾燥器別において高
温ガスは、ラインＩがら空気を噴射してライン調から導
入される石炭粒子流を燃焼させることによって生成され
る。石炭粒子の燃焼により石炭を乾燥させるのに適した
温度の高温ガスが生成される。当業者には明らかなよう
に、この温度は空気または高温ガスを不燃性ガス例えは
乾燥器からの排ガスで希釈することにより、代替燃料を
使用することにより、または酸累富化流その他を使用す
ることにより変えることができる。細かく破砕した石炭
の代わりまたは該石炭に加えて、明らかに、代替燃料す
なわち液体または気体燃料を使用することができるが、
殆んどの場合、細かく破砕した石炭の流れが高温ガス生
成のための燃料としての使用に最も適当でおる。灰は乾
燥機２４からライン３６を通って回収される。第１図に
おいては、燃焼帯あが格子２６の下にあって乾燥器２４
内で高温ガスの生成ができるようになっているが、容易
にわかるように、高温ガスは乾燥機列の外あるいはその
他において生成嘔せることもできる。

乾燥機列からの排出ガスはサイクロン４０に送られ、こ
こで、細かく破砕されている固体（一般に１００タイラ
ーメツシユよりも大きい）は排出ガスから分離されたラ
イン４４を通って回収される。約１００タイラーメツシ
ユよりも小さい固体を含んだままでありうる排出ガスは
ライン４２を通って微細固体回収部４６に送られ、ここ
で、細かく破砕されている固体（一般に、主として細か
く破砕された石炭から成る）はラインあを通って回収さ
れ、この細かく破砕されている石炭のすべてまたは一部
は燃焼帯あに再循環される。微細固体回収部４６からの
純化排出ガスはライン４８を通ってガス清浄化部間に送
られ、大気中に排出しうる煙道ガス生成が必要な場合に
はここで硫黄化合物、軽質炭化水素化合物その他がライ
ン４８の該排出ガスから除去される。このようにして純
化されたガスはライン５１から排出され、また排出ガス
から回収された汚染物はライン７６を通って回収され、
随意に、フレア、：　湿式スクラバーその他に送られる
。工程ガス排出に関する取扱いは、本発明の一部を成ず
ものではないので、このガス流の清浄化についてはこれ
以上述べない。ライン讃を通って回収された微細石炭流
は、場合によっては、燃焼帯四で使用消費しうる量より
も多い石炭粒子から成ることがある。

そのような場合には、微細石炭生成物をライン５４を通
して回収することができる。また、場合によっては、回
収される微細石炭の量が乾燥器Ｕで使用する高温ガスを
必要温度にするのに十分でないということもありうる。

そのような場合には、ライン５２から微細石炭を追加す
ることができる。

乾燥０冴から回収される乾燥石炭生成物はラインあによ
って回収され、ライン４４を通ってサイクロン４０から
回収される固体と一緒にされ、ホッパー１１６に送られ
る。ここから、乾燥石炭はライン７８を通って冷却０帥
に送られる。冷却器８０において、乾燥石炭は格子８２
上を通って冷却器８０を移動する。冷却ガスがライン８
６を通って格子８２の下にある分配室８４内に導入され
、乾燥石炭を上方に通過して乾燥石炭を冷却する。冷却
器８０からの排出ガスはサイクロン９０に送られ、ここ
で一般に約１００タイラーメツシユよりも大きい固体は
分離されてラインｑ４．を通って回収され、排出ガスは
ライン９２を通って微細固体回収部４６に送られる。随
意であるが、ライン９２を通って回収されるガスは、乾
燥器Ｕで必要な高温ガス生成に使用するために燃焼帯あ
に送ることもできる。冷却乾燥石炭はライン９６を通っ
て回収され、サイクロン９０から回収された固体と一緒
にされて乾燥石炭生成物が生成される。そのような乾燥
低品位石炭の自然発火性はそのような石炭を乾燥後に冷
却することによって大きく低下させることができる。場
合によっては、輸送や貯蔵において過度の自然発火性を
有しない乾燥石炭生成物を製造するのに、それ以上の処
理が必要でないこともある。

しかし、乾燥石炭生成物をさらに処理することが必要な
場合もある。そのような場合、乾燥石炭生成物は混合帯
１００において適当な不活性化流体石炭と十分に混合さ
れて、通常の貯蔵および輸送条件下では低い自然発火性
を有する石炭生成物が生成される。該生成物はライン１
０４から回収される。第１図においては冷却後に乾燥石
炭が不活性化流体と混合されるが、乾燥石炭は冷却前に
高い温度で不活性化流体と混合することもできる。しか
し、通常、混合は約９３°Ｃ（２００下）以下の温度で
実施するのが好ましいと思われる。水は、乾燥石炭が冷
却器（資）にはいる直前にライン１０６および噴霧装置
１０８により噴霧することができ、または乾燥石炭を冷
却器８０内に導入した直後に噴霧装置１１０により該石
炭に噴霧することができる。いずれかまたは両方の型の
装置を使用することができる。いずれにしても、水が石
炭表面に均一に噴霧されるようにするのが非常に好まし
い。しかし、重要な制限は、添加する水の量は蒸発によ
り乾燥石炭の必要な冷却を達成するのに必要なだけの量
にしなければならないということである。水を非常に細
かい霧にして石炭上に噴霧し、冷却された石炭がライン
９６から取り出される前に添加された水が実質的に完全
に石炭から蒸発するような量に該水の量を制御する。米
国の多くの地域では、そのような冷却作業における使用
のために比較的に乾燥した空気が利用できる。例えば、
ワイオミング州では、夏期の空気の典型的な状態は約３
２℃（９０下）乾球温度で１８°Ｃ（６５”Ｆ）湿球温
度である。

そのような空気は前述のような冷却器で使用するのに非
常に適している。実質的に任意の冷却ガスを使用するこ
とができるが、使用するガスは通常空気である。空気は
、格子８２に沿って移動する乾燥石炭を流動化または半
流動化するのに十分な量で、かつ格子８２を通って水が
漏れるのを防ぐのに十分な量を噴射する。さらにこの流
れは、格子８２上の石炭の上方での速度が、サイクロン
９０に流れる排出流内にどんな液体水も伴出されないよ
うな大きさになるように制御しなければならない。好ま
しくけ、この空気流は、冷却器を出てくる空気が水で約
８５チ以下の相対湿度となるような速度とする。好まし
い範囲は約５０〜約８５条の相対湿度で１　　ある。そ
のような決定は当業者には容易であり、□ 流速は必要な冷却量によって変化するものである。

さらに別の変形では、水は臓霧装置１０９から格子８２
の下に微細な霧として導入し、格子８２に沿って移動す
る石炭内に冷却ガスで運ばれるようにすることもできる
し、または噴霧装置１１１から石炭内に直接に噴霧する
ようにすることもできる。そのような場合も同様の考え
を適用することもでき、格子８２上の石炭が必要な温度
低下を起こすのに必要な量の水を添加するだけで良い。

前述のような水の使用により冷却器８０の送風器（示し
ていない）に必要な動力が小さくなり、また空気流が小
さくなる。ここで述べたような水の使用は、−見したと
ころ望ましくなく実用的でないと思われるからしれない
。とい５のは、石炭はちょうど乾燥させたばかりであり
、その乾燥石炭に水を再びかけることは無意味なことを
やっているように思えるからである。しかし、意外なこ
とに、蒸発冷却に必要な比較的少量の水の使用は石炭内
に水の残留をもたらすことがなく、むしろ水は蒸発によ
って容易に除去され、最終結果は冷却器８０で加えられ
た水のどんな実質的な部分の吸収も起さず石炭粒子の冷
却がなされるということになる。本願の出願人はどのよ
うな特定の理論にも束縛されることを欲しないが、短時
間の水との接触を行う場合、水は石炭内に拡散せず容易
に蒸発して表面を冷却すると思われる。したがって、本
発明の改良すなわち冷却器８０内で乾燥石炭に水をかけ
る方法の使用”により、必要な空気の体積がかなり減少
し、冷却器８０の作業効率が向上する。そのような体積
の減少により、冷却器８０で必要な動力がかなり減少す
る。場合によっては、必要動力が空気だけで乾燥させる
のに必要な動力の最大５０％低下させることができる。

冷却石炭の温度は蒸発冷却の使用により、空気の体積が
限られている特定の冷却帯において、より低くすること
ができる。冷却器間における代表的な滞留時間は２分程
度であり、水は冷却器８０における滞留時間の最初の１
分間に加えて、乾燥石炭生成物がライン９６から取り出
される前に、この水が実質的に完全に蒸発できるように
するのが非常に好ましい。

一般に、必要な温度低下００５６℃（１”Ｆ　）あたり
、乾燥石炭１トンにつき、約１３６〜約３６３　ｇ（約
０゜３〜約Ｏ０８ボンド）の量の水が適当である。

乾燥器Ｕの運転において、乾燥石炭の排出温度は一般に
約５４〜約１２１℃（約１３０〜約２５０″Ｆ）であり
、好ましくは約８８〜約１０４℃（約１９０〜約２２０
下）である。高温ガスは、石炭を格子あの上方で流動化
または半流動化状態に保つのに適当な速度で格子が上の
石炭を上方に通過させる。滞留時間は必要な乾燥量を達
成するように選択するが、滞留時間を使用する特定のタ
イプの石炭その他に基づいて実験的に決定することは当
業者には容易である。例えば亜歴背炭を乾燥させる場合
、約加重量％の初期含水量が普通である。好ましくはそ
のような石炭は約１５重Ｒ％以下の含水量、さらに好ま
しくは約５〜約１０重量％の含水量になるまで乾燥させ
る。亜炭は約４０重量％程度の水を含んでいることが多
く、好ましくは約８５チ以下さらに好ましくは約５〜約
加重量係の含水量になるまで乾燥させる。褐炭は約６５
重量饅、場合によってはそれ以上の水分を含みうる。多
くの場合、そのような褐炭は他の物理的分離工程で処理
して乾燥を行う前に水分の一部を除去する必要がある。

どんな場合でも、これらの石炭は約加重量％以下好まし
くは約５〜約加重量％の含水量まで乾燥することが望ま
しい。乾燥器Ｕにおけるそのような石炭の滞留時間の決
定は、それぞれの特定石炭に関して当業者が実験的に容
易に行うことができろ。

適当な滞留時間の決定は多くの変数に依存する。

本明細書で述べる含水量は、１９７８年のＡＳＴＭ規格
年鑑、第が部、ＡＳＴＭ’Ｄ３１７３−７３　ｒ石炭と
コークスの分析試料の水分に関する標準試験法」を用い
て決定した。

乾燥器Ｕからの乾燥石炭の取り出し温度は、乾燥器Ｕに
導入する微細石炭と空気との量を変化させて燃焼後に生
成される高温ガス混合物が必要温度になるようにするこ
とによって容易に制御することができる。格子渓の直下
の温度は格子２６上の〜約５７０°Ｃ（約２５０’Ｃ〜
約９００下）である。

前述のような冷却器８０の運転において、第１図に示す
工程の冷却器８０に装入する乾燥石炭の温度は、一般に
、工程焦損をあまり起こしていない乾燥０夙から取り出
される乾燥石炭の温度である。

乾燥石炭の温度は、冷却器８０において約２０重量％（
１００”Ｆ）以下、好ましくは約２７℃（８０’Ｆ）以
下の温度に冷却させるのが望ましい。冷却ガスは、石炭
を格上８２上で流動化または半流動化状態に保つのに適
した速度で、格子８２上の石炭を上方に通過させる。滞
留時間、冷却空気の量、冷却水の量その他は当業者が実
験的に容易に決定することができる。そのような決定は
必要冷却の大きさ、その他に依存する。当業者には周知
のように、乾燥後、低品位石炭は貯蔵、輸送その他に際
して非常に自然発火と燃焼を起こしやすい。しかしなが
ら、そのような石炭が現在可能なよりももつと広く使用
できるようになるのが望ましい。これらの石炭は含水量
が大きく、少なくともかなりの部分、運賃のかかる余分
な水のために大きな運賃が必要になり、また同様に、石
炭のかなりの部分が可燃性の炭質ではなく水であるため
に石炭の発熱量が小さくなる。小さい発熱量のため、こ
れらの石炭の用途は限られている。多くの炉はそのよう
な低発熱量の石炭を燃焼させるのには適していないから
である。これに対して、含水量を低下させた場合には発
熱量が増大する。この場合、石炭のずっと大きな部分が
可燃性の炭質で構成されることになるからである。した
がって、そのような石炭は輸送に先立って乾燥させるこ
とが非常に望ましい。

多くの場合、そのような乾燥石炭を約３８°Ｃ（１００
下）以下、好ましくは約２′７°Ｃ（８０下）以下の温
度に冷却すれば、該乾燥石炭の自然発火を防ぐのに十分
である。すべての乾燥低品位石炭が、冷却後それ以上の
処理を施すことなく貯蔵と輸送とが可能であるほど不活
性になるというわけではないが、多くの場合、そのよう
な乾燥低品位石炭は自然発火を避けるのに十分な程度に
は冷却後に不活性になる。ここで発見したことによれは
くそのような低品位石炭の自然発火は、以下に詳しく述
べるように、適当な不活性化流体を用いて乾燥石炭の自
然発火性をさらに低下させることによって、さらに抑え
ることができる。不活性化流体は好ましくは乾燥石炭と
十分に混合することによって塗布し、自然燃焼傾向の低
い乾燥石炭生成物を生成させる１１．不活性化流体の使
用により乾燥石炭の粉立ち傾向も小さくなる。

乾燥石炭の自然発火性を低下させるもう一つの方法は、
乾燥作業のあと、乾燥石炭の冷却の前に制御した酸化工
程を使用することである。そのような変形は第２図に示
しである。この場合、乾燥石炭はラインあを通して石炭
酸化装置容器（イ）に送られる。乾燥石炭は酸化装置６
０に装入され、該酸化装置６０を上端６２から下端６４
まで必要な滞留時間が得られるように制御された速度で
下方に通過する。酸化装置６０を下方に通過する乾燥石
炭の流れは、格子６６によって制御される。格子６６は
石炭を酸化装置（イ）内に支え、また乾燥酸化石炭がラ
イン７８から取り出される量の制御を行う。遊離酸素含
有ガス例えば空気が、ライン６８と空気分配装置７０と
を通って酸化装置（イ）内に導入される。空気分配装置
７０は第３図により詳しく示す。空気分配装置７０は複
数のライン１２２を有し、ライン１２２は空気を酸化装
置６０内に排出するための該ラインの長さ方向に沿って
配置しである適当な開口（示していない）を有している
。また、ライン１２２は保護部品１２０の下に配置しで
ある。保護部品１２０はライン１２２の空気噴出開口の
目詰りを防ぎ、またライン１２２が落下して来る石炭に
よって損傷を受けるのを防ぐ。保護部品１２０の間の間
隔１２４は石炭が保護部品１２００間を通過できるよう
にするためのものであり、また間隔１２４は一般に幅が
最大であると思われる石炭粒子直径の少なくとも３倍の
大きさになるようにする。酸化装置ｂＯは粒状固体を均
一に分配するために石炭分配装置１１２も備えている。

石炭分配装置は当業者には周知のいろいろな構造のもの
とすることができる。排出ガスはライン７２により酸化
装置６０から回収され、第２図に示すように、取り出し
に先立つ処理のためにガス１　　清浄化部（７）に送ら
れる。格子６６は画業者には周知のいろいろな構造にす
ることができ、反応帯を通って下方に移動する粒状固体
流を支え、除去する（ハ）該固体流の量を制御して、反応帯を通る粒状固体の均一
な下方への移動を′もたらすような構造になっている。

必要量の乾燥酸化石炭を除去する一方で乾燥石炭を酸化
装置ω内に支えるようになっている。偏向板は、空気導
入ライン１２２のための保護部品１２０として示しであ
る。星形供給装置または同様のもｄ）１２５がライン７
８に備えてあり、乾燥酸化石炭が　゛取り出されるとき
に、ライン７８の空気流を防ぐよ酸化装＠印の高い場所
からまたは複数の場所から導入することもできるか、こ
こでは実質的にすべての空気を酸化装置（イ）の底部近
くから導入するのが好ましい、酸化装置６０における乾
燥石炭の酸化により乾燥石炭の自然発火性はさらに低下
する。

乾燥酸化石炭は、第１図に関して説明したような冷却器
８０で冷却し、不活性流体との混合の必要なしで安定な
生成物として使用することができる。

酸化装置６０における乾燥石炭の酸化の場合に存在する
問題＋４．石炭が酸化されるにつれて該石炭が次第に高
温になる傾向があるということである。

乾燥石炭１トンあたり約２．７〜約１１に９（約６〜約
５ポンド）の酸素を使用できるが、好ましくは石炭１ト
ンわたり約２．７〜約６．８ｋｇ（約６〜約１５ポンド
）の酸素を使用する。そのような量の酸素を使用すると
かなりの量の熱か発生する。酸化装置口内の温度を安定
に保つためには、乾燥０路における乾燥を最終乾燥石炭
生成物で必要な程度よりも少し低く制限するのが望まし
い。言い換えると、乾燥器路では乾燥酸化石炭生成物で
必要なものよりも少なめの乾燥を行う。多くの場合、乾
燥石炭流れの酸化を行うときには、乾燥石炭流において
最終乾燥酸化生成物で必要な含水量よりも約１〜約５重
量％（石炭の重量Ｖ対する）だけ多くの水を残すのか望
ましい。余分の水の存在により、酸化中に水の蒸発によ
って乾燥石炭の冷却が起る。

酸化工程を用いる場合に残留させる水の量は、必要な酸
化によって発生する熱を蒸発によって除去するのに必要
な量であるのが好ましい。大部分の場合、石炭１トンあ
たり約２．７〜約６．８ｋｇ（約６〜約１５ポンド）の
酸素を使用するときには、酸化装置６０に送られる乾燥
石炭流に乾燥生成物で必要な量よりも約１〜約３重量％
だけ多くの水を残留させるのが好ましい。

多くの場合、冷却器８０から回収された乾燥酸化生成物
はそのままで乾燥石炭生成物として使用することができ
る。しかし、場合によっては、適当な不活性化流体を乾
燥酸化石炭を冷却する前か後のいずれかにおいて、乾燥
酸化石炭生成物と混合して安定な貯蔵可能燃料を製造す
るのが望ましいこともある。

乾燥石炭と不活性化流体との十分な混合は、第４図に示
すよ５な容器において容易に実施することができる。第
４図において、乾燥石炭生成物または酸化乾燥石炭はラ
イン１４６から接触容器１４０に装入される。接触させ
られた石炭はラインすなわち排出路１４８から回収され
る。接触容器１４０において、不活性化流体は、霧噴射
装置１５ｏ（これは、第４図に示すように、噴霧ノズル
１５２である）から不活性化流体を容器１４０内に噴霧
することによって微細な霧に保たれる。明らかに容器１
４０はいろいろな構造とすることができ、また任意の合
理的な数のノズル１５２を使用できる。しかしながら、
接触容器１４０の上端１４２と下端１４４との間の滞留
時間は、石炭が容器１４０を通過するときに該石炭が不
活性化流体と密接に接触するのに十分なものでなければ
ならない。不活性化流体はライン１５８からノズル１５
２を通して容器１４０内に噴霧される。そらせ装置１４
３を取りつけて石炭の流れを分けて不活性流体との接触
を促進するようにすることは随意に行うことができる。

適当な接触容器のもう一つの実施型を第５図に１　示す
。第５図に示す接触容器は貯蔵ホッパー１６２上に配置
してあり、該容器の内壁に複数の突起１５４を有してい
る。該突起は、容器１４０内の粒状石炭固体のよどみの
ない落下を妨げ、そのことによって該粒状固体と容器１
４０内に存在する不活性化流体霧との密接な接触を促進
するように働く。

突起１５４は実質的に任意の有効な形状および寸法とす
ることができる。第５図に示す霧噴射装置１５０は突起
１５４の下に配置しである管１５６から成っている。管
１５６は複数の噴霧ノズル１５２を有している。噴霧ノ
ズル１５２は容器１４０の壁に配置することもできる。

さらに、偏向装置１６０が容器１４０の下端１４４近く
にとりつけてあり、粒状石炭固体流が容器１４０から排
出されるときに該固体流を偏向させるようになっている
。噴霧ノズル１５２を含む管１５６は偏向装置１６０の
下に配置しである。

第４図および第５図に示す容器の運転に際して、粒状石
炭流は容器１４０の上部に導入され、重力によって容器
１４０内を落下しながら適当な不活性化流体の微細な霧
と連続的に接触する。滞留時間は容器１４０内を通る流
れの大きさ、容器１４０内に突起が存在するか否かなど
によって大きく変、えることができる。接触時間と霧の
量とは石炭と十分に混合される不活性化流体の必要量を
得るために調節する。好ましくは、石炭は約加〜約４５
°Ｃ（約７０〜約１１０　’Ｆ　）の温度で霧帯に装入
する。

不活性化流体として有効な組成物の例は、４８５℃（９
００”Ｆ）よりも大きな５チ点、１０．８以上の特性係
数、および最小引火点２０５℃（４００下）を有する新
しい減圧原油である。

不活性化流体として使用するのに適当なその他の物質の
例は、ラテックス塗料型固形分の水性分散体または乳濁
液である。　　　　゛第１および２図に示すような本発明の方法の実施におい
ては、酸化工程の使用が望ましい場合もあるが、石炭供
給原料によってはそのような工程が不要なこともある。

一般に、望ましくないほど自然発火を起しやすいという
ことのない所望の乾燥石炭燃料を製造するためには、す
べての低品位石炭について冷却を行う必要があると思わ
れる。

多くの場合、安定な燃料を製造するのに、石炭を乾燥さ
せて生成される乾燥石炭を冷却する以上のことをやる必
要はないが、場合によっては乾燥石炭に対して不活性化
流体の使用が必要になることもある。さらにもつと反応
性の高い石炭の場合、酸化、冷却および／または不活性
化流体とともに乾燥することを使用するのが必要なこと
もある。

どの方法を選択するかは使用する特定の石炭供給原料に
大きく依存する。特定低品位石炭に対する方法の選択に
影響するもう一つの変数は自然発火に関連した危険性で
ある。例えば、船その他で輸送すべき乾燥石炭生成物は
、石炭消費施設の近くに積み上げられる石炭の場合より
も自然発火による損害の危険がかなり大きいので過剰な
ほどの処理が望ましい。いろいろな考察により選択する
方法も変わってくると思われるが、前述の特定の工程組
合せは、自然発火性の低い乾燥燃料生成物を製造するた
めに実質的にすべての低品位石炭を処理する場合に有効
であると思われる。

実施例１５０トン／時間の高温（９３°Ｇ　（２００下））乾
燥石炭（５重量％水）を、直接蒸発冷却を用いて３２℃
（９０下）まで冷却する。

２６．５℃（ＳＯ下）で相対湿度３０俤の周囲空気が利
用でき、水は２６．５℃（８０下）のものが利用できる
。

この水を石炭上に噴霧し、空気は石炭を通して上方に流
した。空気は２７２，０００に９７時間（６００，００
０ボンド／時間）の割合で使用し、水は３６３９＆、ｇ
／待時間８，０２３ボンド／時間）の割合で乾燥石炭上
に噴霧した。生成される排出流は３２°Ｇ（９０′Ｆ）
であり、相対湿度は６８％であった。石炭は３２８Ｃ（
９０下）に冷却された。滞留時間は２分が適当である。

スロットをつけた格子コンベヤーを使用する場合、該格
子を通過して３０゜５ｍ水柱（１２インチ水柱）の圧力
降下があるのが適当であると考えられる。この圧力降下
にする場合、スロットを通る流速は約９１ｍ／秒（約３
００フイート／秒）として必要な圧力降下を達成し、ス
ロットを水が通過するのを防ぐようにするのが望ましい
。本実施例において、必要なスロット面積は０゜８１　
ｔｌ　（８，７ｆｔ”　）である。

１　　床の深さは１．２ｍ（４フイート）とし、該量が
５０チの膨張または流動化を起していると思われろ。

冷却器格子上方の冷却器８０内の排出帯内の断面積は、
場合によっては格子８２よりも大きくして排出ガス内へ
の水の伴出を防ぐようにすることが必要になる。

以上、本発明をいくつかの好ましい実施例とともに説明
したが、本明細書で述べた実施例は本発明の制限を意図
するものではなく単に説明のためだけのものであり、本
発明の範囲を逸脱することなく多くの変形と修正が可能
である。多くのそのような変形と修正は、前述の好まし
い実施型に関する説明に基づいて考えれば明らかになる
ものであり、また望ましいものである。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は本発明の実施例を示すものであり、第１図
は本発明の方法の実施例の模式図であり、第２図は本発
明のもう一つの方法の実施例の模式図であり、第３図は
本発明の本性の実施にあたって使用するのに適した酸化
装置容器の模式図であり、第４図は粒状石炭と不活性化
流体との密接な接触を行わせるために使用するのに適し
た装置の模式図であり、第５図は粒状石炭と不活性化流
体との接触を行わせるために使用するのに適したもう一
つの装置実施例の模式図である。図中、Ｕ・・・乾燥器、冗・・・格子（第１の支持装置
）（資）・・・冷却器、８２・・・格子（第２の支持装
置）、８４・・・冷却ガス分配室、１００・・・石炭と
不活性化流体との混合帯、１０８，１０９，１１０，１
１１・・・水噴霧装置、（イ）・・・石炭酸化装置容器
、６２・・・６０の上端、６４・・・６０の下端、Ｉ・
・・空気入口装置（ライン）、４４・・・空気出口装置
（ライン）、ア・・・粒状石炭入口（ライン）、６６・
・・格子、７０・・・空気分配装置、７８・・・石炭回
収ライン、１２２・・・空気噴出開口を有するライン、
１２０・・・保護部品（偏向板）、１２４・・・１２０
の間隔、１１２・・・石炭分配装置、１４０・・・接触
容器、１４２・・・１４０の上端（第１の端）、１４４
・・・１４０の下端（第２の端）Ｓ１４６・・・１４０
の入口（ライン）、１４８・・・１４０の出口（ライン
）、１５０・・・霧噴射装置、１５２・・・噴霧ノズル
、１５４・・・突起、１５６・・・管（管状部品）、１
６０・・・偏向装置である。代理人　弁理士　　秋　沢　政　光他１名

Claims

【特許請求の範囲】

（１）亜歴青炭、亜炭および褐炭のうちから選択する粒
状低品位石炭から低い自然発火性を有する乾燥粒状石炭
燃料を製造するために実質的に（ａ）該粒状低品位石炭を石炭乾燥帯に装入し、（ｂ）該粒状低品位石炭を該石炭乾燥帯で乾燥させて乾
燥石炭を生成させ、（ｃ）該乾燥石炭を前記石炭乾燥帯から回収し、（ｄ）該乾燥石炭を石炭冷却帯において該乾燥石炭を冷
却ガスと接触させることによつて約３８℃以下の温度に
冷却して乾燥冷却石炭を生成させること、から成る方法において、前記石炭乾燥帯で、その蒸発により前記乾燥石炭から所
望の量の熱を取り去るのに十分な量となるように制御さ
れた量の水を前記乾燥石炭上に噴霧し、前記石炭冷却帯
において前記石炭から前記水をほぼ完全に蒸発すること
を特徴とする方法。
（２）前記石炭が、前記石炭乾燥帯において約１５重量
％以下の含水量になるまで乾燥させた亜歴青炭である特
許請求の範囲第１項に記載の方法。
（３）前記石炭が前記石炭乾燥帯において約２０重量％
以下の含水量になるまで乾燥させた亜炭である特許請求
の範囲第１項に記載の方法。
（４）前記石炭が、前記石炭乾燥帯において約３０重量
％以下の含水量になるまで乾燥させた褐炭である特許請
求の範囲第１項に記載の方法。
（５）前記冷却ガスが、前記石炭冷却帯内で前記乾燥石
炭を通つて、前記水の前記第２の支持装置への移動を防
ぐのには十分であるが前記乾燥石炭上方の排出ガス流に
液体の水を伴出するのには不十分な速度で上方に流れる
特許請求の範囲第１項に記載の方法。
（６）前記冷却ガスが空気から成る特許請求の範囲第５
項に記載の方法。
（７）前記乾燥石炭を前記石炭冷却帯に装入するのに先
立つて、前記水の少なくとも一部分を前記乾燥石炭上に
噴霧する特許請求の範囲第１項に記載の方法。
（８）前記乾燥石炭を前記石炭冷却帯に装入したあと、
前記水の少なくとも一部を前記乾燥石炭上に噴霧する特
許請求の範囲第１項に記載の方法。
（９）前記乾燥石炭を冷却するのに先立つて前記乾燥石
炭を酸化する特許請求の範囲第１項に記載の方法。