JPH0439513B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石炭高濃度水スラリーの製造方法にお
いて、スラリーの性状を良好に作る方法に関する
のである。

石炭高濃度水スラリー（以下高濃度スラリーと
記す）とは、微粉砕した石炭60〜90重量％と水40
〜10重量％とに若干の添加剤を加えた混合物で、
脱水を行うことなくそのままボイラ等で燃焼可能
な流体燃料のことであり、固体燃料である石炭を
流体化することにより利用範囲を飛躍的に拡大す
るものである。

従来高濃度スラリーの製造法には、大別して乾
式法、高濃度湿式法及び低濃度湿式法の３種類が
あつた。

乾式法はミルを使用し空気中で石炭を微粉砕し
た後、これを水及び添加剤と混合・撹拌して高濃
度スラリーとするものである。

また、高濃度湿式法はチユーブミルに石炭、水
及び添加剤を同時に投入し、微粉砕と混合・撹拌
を同時に行うものである。

さらに、低濃度湿式法はチユーブミルに石炭と
水とを投入し低濃度で微粉砕し、いつたん石炭低
濃度水スラリーとした後、これを脱水機にて脱水
し脱水ケーキとし、これを撹拌槽内において改め
て少量の水と添加剤とを混合・撹拌して高濃度ス
ラリーとするものである。

本発明は、この低濃度湿式法で高濃度スラリー
を作る従来の方法における欠点を解消するもので
ある。

第１図に図示するものは、従来の低濃度湿式法
高濃度スラリーの製造方法に関するフローシイー
トである。

第１図において、ａは水の供給ライン、ｂは
石炭の供給ライン、ｃはミル、ｄはミルｃで得ら
れた石炭含有量20〜50重量％の石炭低濃度水スラ
リー（以下低濃度スラリーという）の輸送ライ
ン、ｅは脱水機で同脱水機ｅは低濃度スラリーを
脱水して脱水ケーキとするものである。ｆは脱水
機ｅで脱水して得られた水を水の供給ラインａに
再循環させるための脱水循環ラインである。

水および石炭を各々の供給ラインａ，ｂからミ
ルｃに供給し、低濃度で粉砕処理し20〜50重量％
の低濃度スラリーを作る。この低濃度スラリーを
低濃度スラリー輸送ラインｄによつて脱水機ｅへ
供給する。脱水機ｅでは低濃度スラリーを脱水
し、脱水した水は脱水循環ラインｆによつて水の
供給ラインａに再循環し、脱水されたスラリーは
脱水ケーキとして脱水ケーキ輸送ラインｇを介し
て混合撹拌機ｈへ供給する。この混合撹拌機ｈで
は供給されてきた脱水ケーキに水供給ラインｉお
よび添加剤供給ラインｊから供給される水と添加
剤とを一緒に混合撹拌して粘性の低い高濃度スラ
リーを調整して高濃度スラリー輸送ラインｋから
図示省略のボイラ燃焼手段等へ輸送する。

このような、従来の低濃度湿式法高濃度スラリ
ーの製造方法においては、脱水ケーキ輸送ライン
ｇを介して混合撹拌機ｈへ供給される脱水ケーキ
は板状又は大塊状のため、混合撹拌機ｈで水と添
加剤とを一緒に混合撹拌して再スラリー化して粘
性の低い高濃度スラリーを調整する際に、なかな
か微粒化されなかつた。したがつて、均一な混合
を得るためには混合撹拌機ｈでの長時間運転が必
要となり動力費が高価になりしかも、良質な高濃
度スラリーを得るための単位時間当りの生産性が
悪かつた。

本発明は上記する従来の低濃度湿式法高濃度ス
ラリーの製造方法の欠点を解消し、良質の高濃度
スラリーを低コストでしかも単位時間当りの生産
性が高くなるようにすることを目的として提出さ
れたものである。

すなわち、本発明の第１の発明は、石炭を水中
で湿式粉砕して低濃度スラリーを調製し、ついで
上記低濃度スラリーを脱水して得られる脱水ケー
キを塊砕装置で塊砕したのち混合撹拌機に導入
し、上記混合撹拌機に水と添加剤とを供給して混
合撹拌することを特徴とする高濃度スラリーの製
造方法である。

以下、本発明の第１発明の好ましい実施例を第
２図に図示する実施例で詳述する。

第２図に図示する実施例は本発明の第１発明に
係る実施例のフローシイートである。

第２図において、１は水の供給ライン、２は石
炭の供給ライン、３はミル、４はミル３で得られ
た石炭含有量20〜50重量％の低濃度スラリーの輸
送ライン、５は脱水機で同脱水機５は低濃度スラ
リーを脱水して脱水ケーキとするものである。６
は脱水機５で脱水して得られた水を水の供給ライ
ン１に再循環させるための脱水循環ラインであ
る。７は脱水ケーキの輸送ライン、８は塊砕装
置、９は塊砕装置８で塊砕された小塊状脱水ケー
キの輸送ライン、１０は混合撹拌機、１１および
１２は高濃度スラリーを調製するために供給され
る水および界面活性剤などの添加剤の供給ライ
ン、１３は高濃度スラリーの輸送ラインである。

このようなフローシイートにおいて、水および
石炭を各々の供給ライン１，２からミル３に供給
し、低濃度で粉砕処理し20〜50重量％の低濃度ス
ラリーを作る。この低濃度スラリーを低濃度スラ
リー輸送ライン４によつて脱水機５へ供給する。
脱水機５では低濃度スラリーを脱水し、脱水した
水は脱水循環ライン６によつて水の供給ライン１
に再循環し、脱水されたスラリーは脱水ケーキと
して脱水ケーキ輸送ライン７を介して塊砕装置８
へ供給する。この塊砕装置８では供給されて来た
板状または塊状の脱水ケーキを小塊状または微小
塊状に塊砕する。この小塊状または微小塊状（以
下小塊状と略記する）の脱水ケーキは小塊状脱水
ケーキの輸送ライン９を介して混合撹拌機１０に
供給する。

次に混合撹拌機１０では供給されてきた小塊状
脱水ケーキに水供給ライン１１および添加剤供給
ライン１２から供給される水と添加剤とを一緒に
混合撹拌して粘性の低い均一な高濃度スラリーを
調整して高濃度スラリー輸送ライン１３から図示
省略のボイラ燃焼手段等へ輸送する。

以上、第１発明に係る実施例を示す第２図のフ
ローシイートに基づいて詳述したように、本発明
は石炭を水中で湿式粉砕して低濃度スラリーを調
製し、ついで上記低濃度スラリーを脱水して得ら
れる脱水ケーキを塊砕装置で塊砕したのち混合撹
拌機に導入し、上記混合撹拌機に水と添加剤とを
供給して混合撹拌して高濃度スラリーを得るので
次のような効果が得られる。

１ 混合撹拌機に供給する脱水ケーキを小塊状に
塊砕して供給するために、混合撹拌機に供給さ
れるスラリー調製のための水と添加剤との均一
な混合撹拌がスムーズに行き良質で均一な高濃
度スラリーを得ることが出来る。

２ また、均一混合がスムーズに出来るので、高
濃度スラリーの単位時間当りの生産量が著しく
多くなり、したがつて生産性が向上する。

次に、本発明の第２発明は次に述べるような上
記第１発明の問題点を解消しさらに良質の高濃度
スラリーを得るために提供されたものである。

すなわち、第２図で図示するフローによる製造
においては、石炭を水中で低濃度で粉砕するので
超微粒石炭粒子は少量しか生成しない。したがつ
て、出来上がつた高濃度スラリー中にも超微粒石
炭粒子は少量しか含まれないので、高濃度スラリ
ーのレオロジー特性はダイラタントとなり貯蔵安
定性が劣るという欠点があつた。また、レオロジ
ー特性を擬塑性とし、貯蔵安定性を向上させるた
めに何らかの方法でミル内において超微粒石炭粒
子を生成させてたとしても、低濃度スラリー中に
超微粒石炭粒子が多量に含まれる場合には脱水機
の脱水性能が著るしく低下し、脱水ケーキ中の水
分が増加し、すたがつて、出来上がる高濃度スラ
リーの濃度が低下するという欠点があつた。

本発明の第２発明は、この低濃度湿式法高濃度
スラリー製造法を改良し、低濃度スラリーの一部
を超微粉砕ミルで粉砕して得られる超微粉炭スラ
リーを混合撹拌槽に供給して脱水ケーキ、水およ
び添加剤と混合撹拌することを特徴とし、その目
的とするところは、レオロジー特性が擬塑性で貯
蔵安定性に優れながら出来上がり高濃度スラリー
の濃度が低下せず、かつこの低濃度湿式法の長所
であるところの同一サイズのミルにおける粉砕容
量が大きく粉砕に要する動力も小さい様な高濃度
スラリー製造方法を提供するものである。

すなわち、本発明の第２の発明は、石炭を水中
で湿式粉砕して低濃度スラリーを調製し、ついで
上記低濃度スラリーを脱水して得られる脱水ケー
キを塊砕装置で塊砕したのち混合撹拌機に導入す
ると共に、上記混合撹拌機に上記低濃度スラリー
の１部を超微粉砕ミルで粉砕して得られる超微粉
炭スラリーおよび水と添加剤とを供給して混合撹
拌することを特徴とする高濃度スラリーの製造方
法である。

以下、本発明の第２発明の好ましい実施例を第
３図および第４図に図示する実施例に基づいて説
明する。

第３図において、１は水の供給ライン、２は石
炭の供給ライン、３は主ミル、４は主ミル３で得
られた石炭含有量20〜50重量％の低濃度スラリー
の輸送ライン、５は脱水機で、同脱水機５は低濃
度スラリーを脱水して脱水ケーキとするものであ
る。６は脱水機５で脱して得られた水を水の供給
ライン１に再循環させるための脱水循環ライン、
７は脱水機５で得られた脱水ケーキの輸送ライ
ン、８は塊砕装置、９は塊砕装置８で塊砕された
小塊状脱水ケーキの輸送ライン、１０は混合撹拌
機、１１および１２は高濃度スラリーを調製する
ために供給される水および界面活性剤などの添加
剤の供給ライン、１３は高濃度スラリーの輸送ラ
イン、１４は低濃度スラリー輸送ライン４の低濃
度スラリーを分岐輸送させる低濃度スラリー分岐
輸送ライン、１５は超微粉砕ミルで例えば通常の
チユーブミル、ボールミルの他高速剪断力による
摩砕形ミル等を使用する。１６は超微粉炭スラリ
ーの輸送ラインである。

このように構成された実施例において、主ミル
３に水供給ライン１および石炭供給ライン２から
水および石炭を供給して粉砕処理し、20〜50重量
％の低濃度スラリーを作る。この低濃度スラリー
を低濃度スラリー輸送ライン４から１部は低濃度
スラリー分岐輸送ライン１４に分岐輸送し、残り
は脱水機５へ供給する。脱水機５では低濃度スラ
リーを脱水し、脱水した水は脱水循環ライン６を
介して水の供給ライン１に再循環し、脱水された
スラリーは脱水ケーキとして脱水ケーキ輸送ライ
ン７を介して塊砕装置８へ供給する。

この塊砕装置８では供給されて来た板状または
塊状の脱水ケーキを小塊状に塊砕する。この小塊
状脱水ケーキは小塊状脱水ケーキ輸送ライン９を
介して混合撹拌機１０に供給する。

一方、低濃度スラリー分岐輸送ライン１４に分
岐された１部の低濃度スラリーは超微粉砕ミル１
５に供給される。超微粉砕ミル１５では供給され
た低濃度スラリーを10μ以下のものが50重量％以
上程度になるように摩砕する。すなわち、超微粒
炭スラリーの粒度は出来上がり高濃度スラリー中
の10μ以下粒子の重量割合を25％以上とするのに
必要な粒度とする。

このようにして得られた超微粉炭スラリーを超
微粉炭スラリー輸送ライン１６を介して混合撹拌
機１０へ供給される。混合撹拌機１０では供給さ
れて来た小塊状脱水ケーキと超微粉炭スラリーと
に水供給ライン１１および添加剤供給ライン１２
から供給される水と添加剤とを一緒に混合撹拌し
て粘度の低い高濃度スラリーを調製して高濃度ス
ラリー輸送ライン１３から図示省略のボイラ燃焼
手段等へ輸送する。

第４図は、第２発明に係る第２実施例のフロー
シイートで、第３図に図示する第１実施例におい
て、脱水機５で得られた脱水の１部を分岐させ第
１実施例の水供給ライン１１に分岐管１７を介し
て連結させ、系外からの水の供給を節減したもの
である。

以上、第２発明に係る実施例である第３図およ
び第４図のフローシイートに基づいて詳述したよ
うに、本発明の第２発明の石炭を水中で湿式粉砕
して低濃度スラリーを調製し、ついで上記低濃度
スラリーを脱水して得られる脱水ケーキを塊砕装
置で塊砕したのち混合撹拌機に導入すると共に、
上記混合撹拌機に上記低濃度スラリーの１部を超
微粉砕ミルで粉砕して得られる超微粉炭スラリー
および水と添加剤とを供給して混合撹拌して高濃
度スラリーを得るので第１発明で得られる上記の
効果のほかに次のような効果が得られる。

１ 主ミルでは、粉砕動力が最小となる低濃度
（石炭20〜50重量％）で粉砕を行なうので、粉
砕動力が最小の点での運転が可能となる。

２ 超微粉粒石炭粒子の少ない条件下で脱水を行
なうので高脱水率が可能となる。

３ 超微粉粒石炭粒子の添加により高濃度スラリ
ーのレオロジー特性が擬塑性となり貯蔵安定性
が向上する。

さらに、本発明の第３の発明はさらに良質な高
濃度スラリーを得るために提供されたものであ
る。

すなわち、本発明の第３の発明は、石炭を水中
で湿式粉砕して低濃度スラリーを調製し、ついで
上記低濃度スラリーを分級器にて粗粒が除去され
た低濃度スラリー（以下粗粒カツト低濃度スラリ
ーと云う）と粗粒を含む低濃度スラリー（以下粗
粒含有低濃度スラリーと云う）とに分級し、上記
粗粒カツト低濃度スラリーが脱水されて得られる
脱水ケーキを塊砕装置で塊砕したのち混合撹拌機
に導入すると共に、上記混合撹拌機に上記粗粒含
有低濃度スラリーが超微粉砕ミルで粉砕されて得
られる超微粉炭スラリーおよび水と添加剤とを供
給して混合撹拌することを特徴とする高濃度スラ
リーの製造方法である。

以下、本発明の第３発明の好ましい実施例を第
５図および第６図に図示する実施例に基づいて説
明する。

第５図において、１は水の供給ライン、２は石
炭の供給ライン、３は主ミル、４は主ミル３で得
られた石炭含有量20〜50重量％の低濃度スラリー
の輸送ライン、１８は供給されて来た低濃度スラ
リー中の粗粒を分離し粗粒カツト低濃度スラリー
と粗粒含有低濃度スラリーとに分級する分級器、
１９は分級器１８で分級された粗粒カツト低濃度
スラリーの輸送ライン、５は脱水機で、同脱水機
５は粗粒カツト低濃度スラリーを脱水して脱水ケ
ーキとするものである。６は脱水機５で脱水して
得られた水を水供給ライン１に再循環させるため
の脱水循環ライン、２０は脱水機５で得られた粗
粒カツトの脱水ケーキ（以下粗粒カツト脱水ケー
キと云う）の輸送ライン、８は塊砕装置、２１は
塊砕装置８で塊砕された粗粒カツトの小塊状脱水
ケーキの輸送ライン、１０は混合撹拌機、１１お
よび１２は高濃度スラリーを調製するために供給
される水および界面活性剤などの添加剤の供給ラ
イン、２２は分級器１８で分級された粗粒含有低
濃度スラリーの輸送ライン、１５は粗粒含有低濃
度スラリー輸送ラインから輸送されて来た粗粒含
有低濃度スラリー中の粗粒炭および微粉炭を超微
粉砕するミルで例えば通常のチユーブミル、ボー
ルミルの他高速剪断力による摩砕形ミル等を使用
する。１６は超微粉砕ミル１５で得られる超微粉
炭スラリーの輸送ライン、１３は混合撹拌機１０
で粗粒カツト脱水ケーキ、水、添加剤および超微
粉炭スラリーを混合撹拌して得られる高濃度スラ
リーの輸送ラインである。

このように構成された実施例において、主ミル
３に水供給ライン１および石炭供給ライン２から
水および石炭を供給して粉砕処理し、20〜50重量
％の低濃度スラリーを作る。この低濃度スラリー
を低濃度スラリー輸送ライン４から分級器１８に
供給して、粗粒カツト低濃度スラリーと粗粒含有
低濃度スラリーとに分級する。粗粒カツト低濃度
スラリーは輸送ライン１９から脱水機５に供給さ
れてる。脱水機５では粗粒カツト低濃度スラリー
を脱水し、脱水した水は脱水循環ライン６を介し
て水供給ライン１に再循環する。

また、脱水機５で脱水されたスラリーは粗粒カ
ツト脱水ケーキとして粗粒カツト脱水ケーキ輸送
ライン２０を介して塊砕装置８へ供給される。

この塊砕装置８では供給されて来た板状または
塊状の粗粒カツト脱水ケーキを小塊状に塊砕す
る。この粗粒カツト小塊状脱水ケーキは粗粒カツ
ト小塊状脱水ケーキ輸送ライン２１を介して混合
撹拌機１０に供給する。

一方、分級器１８せ分級して得られる粗粒含有
低濃度スラリーはその輸送ライン２２から超微粉
砕ミル１５に供給される。超微粉砕ミル１５で
は、供給された粗粒含有低濃度スラリー中の粗粒
炭および微粉炭を10μ以下のものが50重量％以上
程度になるように摩砕する。すなわち、超微粒炭
スラリーの粒度が出来上がり高濃度スラリー中の
10μ以下粒子の重量割合を25％以上とするのに必
要な粒度とする。

このようにして得られた超微粉炭スラリーをそ
の輸送ライン１６を介して混合撹拌機１０へ供給
する。混合撹拌機１０では供給されて来た粗粒カ
ツト小塊状の脱水ケーキと超微粉炭スラリーとに
水供給ライン１１および添加剤供給ライン１２か
ら供給される水と添加剤とを一緒に混合撹拌して
粘度の低い高濃度スラリーを調製して高濃度スラ
リー輸送ライン１３から図示省略のボイラ燃焼手
段等へ輸送する。

第６図は、第３発明に係る第２実施例のフロー
シイートで、第５図に図示する第１実施例におい
て、脱水機５で得られた脱水の１部を分岐させ第
１実施例の水供給ライン１１に分岐管１７を介し
て連絡させ、系外からの水の供給を節減したもの
である。

以上、第３発明に係る実施例である第５図およ
び第６図のフローシイートに基づいて詳述したよ
うに、本発明の第３発明は石炭を水中で湿式粉砕
して低濃度スラリーを調製し、ついで上記低濃度
水スラリーを分級器にて粗粒カツト低濃度スラリ
ーと粗粒含有低濃度スラリーとに分級し、上記粗
粒カツト低濃度スラリーが脱水されて得られる粗
粒カツト脱水ケーキを塊砕装置で塊砕したのち混
合撹拌機に導入すると共に、上記混合撹拌機に上
記粗粒含有低濃度スラリーを超微粉砕ミルで粉砕
して得られる超微粉炭スラリーおよび水と添加剤
とを供給して混合撹拌して高濃度スラリーを得る
ので第１発明および第２発明で得られる上記の効
果のほかに次のような効果が得られる。

１ 分級器で粗粒を取り山し、この粗粒を含む低
濃度スラリーに含まれる粗粒および微粒を超微
粉砕ミルで超微粉粒石炭粒子になるまで粉砕し
て、粗粒をカツトされた低濃度スラリーに供給
して高濃度スラリーを作るので、高濃度スラリ
ー中には粗粒が含まれてない。したがつて、こ
の発明で得られる高濃度スラリーをボイラ等で
燃焼させた場合には、未燃炭素分が低減し、従
来の高濃度スラリーに比べて著しく燃焼効率を
高めることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の低濃度湿式法による高濃度スラ
リー製造方法のフローシイート、第２図乃至第６
図は本発明に係る実施例のフローシイートであ
る。 １……水供給ライン、２……石炭供給ライン、
３……主ミル、４……低濃度スラリー輸送ライ
ン、５……脱水機、６……脱水循環ライン、７…
…脱水ケーキ輸送ライン、８……塊砕装置、９…
…小塊状脱水ケーキ輸送ライン、１０……混合撹
拌機、１１……水供給ライン、１２……添加剤供
給ライン、１３……高濃度スラリー輸送ライン、
１４……低濃度スラリー分岐輸送ライン、１５…
…超微粉砕ミル、１６……超微粉炭スラリー輸送
ライン、１７……分岐管、１８……分級器、１９
……粗粒カツト低濃度スラリー輸送ライン、２０
……粗粒カツト脱水ケーキ輸送ライン、２１……
粗粒カツトの小塊状脱水ケーキ輸送ライン、２２
……粗粒含有低濃度スラリー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 石炭を水中で湿式粉砕して石炭低濃度水スラ
   リーを調製し、ついで上記石炭低濃度水スラリー
   を脱水して得られる脱水ケーキを塊砕装置で塊砕
   したのち混合撹拌機に導入し、上記混合撹拌機に
   水と添加剤とを供給して混合撹拌することを特徴
   とする石炭高濃度水スラリーの製造方法。 ２ 石炭を水中で湿式粉砕して石炭低濃度水スラ
   リーを調製し、ついで上記石炭低濃度水スラリー
   を脱水して得られる脱水ケーキを塊砕装置で塊砕
   したのち混合撹拌機に導入すると共に、上記混合
   撹拌機に上記石炭低濃度水スラリーの１部を超微
   粉砕ミルで粉砕して得られる超微粉炭スラリーお
   よび水と添加剤とを供給して混合撹拌することを
   特徴とする石炭高濃度水スラリーの製造方法。 ３ 石炭を水中で湿式粉砕して石炭低濃度水スラ
   リーを調製し、ついで上記石炭低濃度水スラリー
   を分級器にて粗粒が除去された石炭低濃度水スラ
   リーと粗粒を含む石炭低濃度水スラリーとに分級
   し、上記粗粒が除去された石炭低濃度水スラリー
   を脱水して得られる脱水ケーキを塊砕装置で塊砕
   したのち混合撹拌機に導入すると共に、上記混合
   撹拌機に上記粗粒を含む石炭低濃度水スラリーを
   超微粉砕ミルで粉砕して得られる超微粉炭スラリ
   ーおよび水と添加剤とを供給して混合撹拌するこ
   とを特徴とする石炭高濃度水スラリーの製造方
   法。