JPH0552356B2 - - 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つ
いて、スラリーの性状を良好に作る方法に関する
ものである。

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選択を微粉砕し
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は湿式ミル、ｄは湿式ミル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炭ライン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
リーを調製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。

第１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に粉砕するので超微粒石
炭粒子は少量しか生成されな。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となり貯蔵安定性が劣る
という欠点があつた。

一方、出来上がつた高濃度スラリー中には粗粒
が多量に含まれているため従来の低濃度湿式法高
濃度スラリーの製造方法で調整された高濃度スラ
リーを図示省略のボイラ等の燃焼手段で燃焼させ
た場合に、未燃炭素分が多くボイラ内の残滓が多
量となり、しかも燃焼効率が悪いという欠点があ
つた。

本発明はこれらの知見に基づき、上記する従来
の低濃度湿式高濃度スラリーの製造方法の欠点を
解消し、貯蔵安定性が良くしかも燃焼効率の高い
良質の高濃度水スラリーを提供することを目的と
するものである。

すなわち、本発明の第１発明は、石炭を水中で
湿式ミルによつて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
粗粒を含む低濃度スラリー（以下、粗粒含有低濃
度スラリーと記す。）と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記
す。）とに分級し、上記粗粒含有高濃度スラリー
は上記湿式ミルに返送再循環させ、一方上記粗粒
カツト低濃度スラリーは脱水して脱水ケーキ（以
下、粗粒カツト脱水ケーキと記す。）とし、上記
粗粒カツト脱水ケーキを混合撹拌機に導き水と添
加剤とを供給して混合撹拌し高濃度スラリーに調
製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図乃至第４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
係る第１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は湿式ミル、４は湿式ミル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は供給されて来た低濃度ス
ラリー中の粗粒を分離し粗粒含有低濃度スラリー
と粗粒カツト低濃度スラリーとに分級する分級
器、６は分級器５で分級された粗粒を湿式ミル３
で再度湿式粉砕するための粗粒含有低濃度スラリ
ーの返送循環ライン、７は分級器５で分級された
粗粒カツト低濃度スラリーの輸送ライン、８は脱
水機で、同脱水機８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。９は脱
水機で脱水して得られた脱水水の排水ライン、１
０は脱水機８で得られた粗料カツト脱水ケーキの
輸送ライン、１１は混合撹拌機、１２および１３
は高濃度スラリーを調製するために供給される調
整用水および界面活性剤などの添加剤の供給ライ
ン、１４は混合撹拌機１１で粗粒カツト脱水ケー
キ、調整用水および添加剤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、湿式ミ
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湿式にて粉砕処理し、
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５に供給して、粗粒含有低濃度スラリーと粗
粒カツト低濃度スラリーとに分級する。粗粒含有
低濃度スラリーは粗粒含有低濃度スラリーの返送
循環ライン６を介して湿式ミル３に返送され、含
有されている粗粒はさらに湿式ミル３で微粒炭ま
たは超微粒炭に粉砕される。一方、分級器５にて
得られる粗粒カツト低濃度スラリーは輸送ライン
７から脱水機８に供給される。脱水機８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
水水の排出ライン９から排出され、脱水ケーキは
粗粒カツト脱水ケーキとして輸送ライン１０から
混合撹拌器１１に供給される。混合撹拌機１１で
は供給されて来た粗粒カツト脱水ケーキに調整用
水の供給ライン１２および添加剤の供給ライン１
３から供給される調整用水および添加剤とを一緒
に混合撹拌して粘度の低い高濃度スラリーを調整
して高濃度スラリー輸送ライン１４から図示省略
のボイラ等の燃焼手段又は貯蔵タンクへ輸送す
る。

第３図は第１発明に係る第２実施例のフローシ
イートであり、第２図に図示する第１実施例に排
水ライン９と水の供給ライン１とを連結する脱水
水の循環ライン１５を加えたものである。そし
て、その脱水水の循環ライン１５によつて脱水機
８で得られた脱水水を排水ライン９から水の供給
ライン１に返送することによつて系外からの水の
供給を節減するものである。

第４図は第１発明に係る第３実施例のフローシ
イートであり、第３図に図示する第２実施例に排
水ライン９と混合撹拌機１１に供給する調整用水
の供給ライン１２とを連結する脱水水の分岐供給
ライン１６を加えたものである。そして、この脱
水水の分岐供給ライン１６によつて脱水機８で得
られた脱水水の一部を排水ライン９から混合撹拌
機１１に供給する調整用水の供給ライン１２に返
送することによつて系外からの水の供給をさらに
節減するとともに混合撹拌機１１に供給する調整
用水の供給タンクの省略を略図つてコストダウン
をねらつたものである。

以上、第１発明に係る実施例を示す第２図乃至
第４図のフローシイートに基づいて詳述したよう
に、本発明は石炭を水中で湿式ミルによつて湿式
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含有低濃度スラリ
ーと粗粒カツト低濃度スラリーとに分級し、上記
粗粒含有低濃度スラリーは上記湿式ミルに返送再
循環させ、一方上記粗粒カツト低濃度スラリーは
脱水して粗粒カツト脱水ケーキとし、上記粗粒カ
ツト脱水ケーキを混合撹拌機に導き調整用水と添
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) 湿式ミルでは、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動が可能となる。

(2) 粗粒含有低濃度スラリーを再度湿式ミルで粉
砕するので、高濃度スラリー中には粗粒が非常
に少なくなり微粉粒石炭粒子が増大することに
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。

(3) 分級器で分級し、粗粒含有低濃度スラリーは
再度湿式ミルで粉砕するので高濃度スラリー中
の粗粒の最大径を任意に選ぶことが出来る。し
たがつて、所望の粒度分布の高濃度スラリーを
得ることが容易になる。

(4) 分級器で分級し、粗粒含有低濃度スラリーは
再度湿式ミルで粉砕するので、高濃度スラリー
中の粗粒が非常に少なくなる。したがつてボイ
ラ等で燃焼手段で燃焼させた場合に、未燃炭素
分が極めて少なくなりボイラ内の残滓も殆んど
なくなつて、しかも燃焼効率が良くなる。

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図乃至第４図に図示するフロー
による製造においては脱水ケーキの輸送ライン１
０を介して混合撹拌機１１へ供給される粗粒カツ
ト脱水ケーキは板状又は大塊状のため、混合撹拌
機１１で調整用水と添加剤とを一諸に混合撹拌し
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
１１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。

本発明は第１発明における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
産高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２の発明は、石炭を水中
で湿式粉砕して高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含有低濃
度スラリーと粗粒カツト低濃度スラリーとに分級
し、上記粗粒含有低濃度スラリーは上記湿式ミル
に再循環させ、一方上記粗粒カツト低濃度スラリ
ーは脱水して粗粒カツト脱水ケーキとし、上記粗
粒カツト脱水ケーキを塊砕装置で塊砕したのち混
合撹拌機に導き調整用水と添加剤とを供給して混
合撹拌し高濃度水スラリーに調整することを特徴
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
５図乃至第７図に図示する実施例で詳述する。

第５図、第６図および第７図に図示する実施例
は本発明の第２発明に係る第１実施例、第２実施
例および第３実施例のフローシイートである。

第５図、第６図および第７図に図示する実施例
において、符号１乃至１６は第２図、第３図およ
び第４図に図示する実施例における符号１乃至１
６と均等物であるので説明を省略する。そして、
１７は塊砕装置、１８は塊砕装置１７で塊砕され
た小塊砕状脱水ケーキの輸送ラインである。

第５図に図示する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
湿式ミル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から分級器５
に供給して、粗粒含有低濃度スラリーと粗粒カツ
ト低濃度スラリーとに分級する。粗粒含有低濃度
スラリーは粗粒含有低濃度スラリーの返送循環ラ
イン６を介して湿式ミル３に返送され、含有され
ている粗粒はさらに湿式ミル３で微粒炭または超
微粒炭に粉砕される。一方分級器５にて得られる
粗粒カツト低濃度スラリーは輸送ライン７から脱
水機８に供給される。脱水機８では粗粒カツト低
濃度スラリーを脱水し、脱水した水は脱水水の排
出ライン９から排出され、脱水ケーキは粗粒カツ
ト脱水ケーキとして輸送ライン７を介して塊砕装
置１７へ供給される。この塊砕装置１７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
小塊状の脱水ケーキ（以下、小塊砕状脱水ケーキ
と記す。）は小塊砕状脱水ケーキの輸送ライン１
８を介して混合撹拌機１１に供給される。混合撹
拌機１１では供給されて来た小塊砕状脱水ケーキ
に調整用水供給ライン１２および添加剤供給ライ
ン１３から供給される調整用水および添加剤とを
一諸に混合撹拌して粘度の高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１４から図示
省略のボイラ等の燃焼手段又は貯蔵タンクへ輸送
する。

第６図は第２発明に係る第２実施例のフローシ
イートであり、第５図に図示する第１実施例に脱
水水の循環ライン１５を加えて、第３図に示すも
のと同様に水の供給ライン１に新しく供給する水
の節減を図つたものである。

第７図は第２発明に係る第３実施例のフローシ
イートであり、第６図に図示する第２実施例に脱
水水の分岐供給ライン１６を加えて、第４図に示
すものと同様に、系外からの水の供給をさらに節
減するとともに混合撹拌機１１に供給する調整用
水の供給タンクの省略を図つてコストダウンをね
らつたものである。

以上、第２発明に係る実施例である第５図乃至
第７図に図示する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発明は、石炭を水中で
湿式ミルによつて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
粗粒含有低濃度スラリーと粗粒カツト低濃度スラ
リーとに分級し、上記粗粒含有低濃度スラリーは
上記湿式ミルに返送再循環させ、一方上記粗粒カ
ツト低濃度スラリーは脱水して粗粒カツト脱水ケ
ーキとし、上記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き調整用水と添加
剤とを供給して混合撹拌して高濃度水スラリーを
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) 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調整用水と添加剤と
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３発明は上記第２発明を再に
改良したものである。

すなわち、本発明の第３発明は、石炭を水中で
湿式ミルによつて湿式粉砕して低濃度水スラリー
を調製し、ついで上記低濃度スラリーを分級器に
て粗粒含有低濃度スラリーと粗粒カツト低濃度ス
ラリーとに分級し、上記粗粒含有低濃度スラリー
は上記湿式ミルに返送再循環させ、一方粗粒カツ
ト低濃度スラリーは脱水して粗粒カツト脱水ケー
キとし、上記粗粒カツト脱水ケーキをトルク均等
型塊砕装置で塊砕したのち混合撹拌機に導き調整
用水と添加剤とを供給して混合撹拌し高濃度スラ
リーを調整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
８図乃至第１１図に図示する実施例で詳述する。

第８図、第９図および第１０図に図示する実施
例は本発明の第３発明に係る第１実施例、第２実
施例および第３実施例のフローシイートである。

第８図、第９図および第１０図に図示する実施
例において、符号１乃至１６は第２図、第３図お
よび第４図に図示する実施例における符号１乃至
１６と均等物であるので説明を省略する。そして
１９はトルク均等型塊砕装置、２０はトルク均等
型塊砕装置１９で塊砕された小塊砕状脱水ケーキ
の輸送ラインである。

第１１図は上記各実施例に適用されるトルク均
等型塊砕装置の斜視一部断面図である。第１１図
において、１９ａは脱水ケーキの入口、１９ｂは
小塊砕状脱水ケーキの出口、１９ｃは適宜な間隔
を有して並行に架設された上端側に細くなつたく
さび形のスリツト用棒群、１９ｄはスリツト用棒
群１９ｃの長手方向とほぼ直角に配設された回転
軸、１９ｅは回転軸１９ｄを回転させるモータ、
１９ｆは回転軸１９ｄの円周方向にみて位相をず
らして設けられており、かつスリツト用棒１９ｃ
で作られる各々のスリツトに各々が咬合するよう
に嵌装された塊砕用棒群である。

第８図に図示する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
湿式ミル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から分級５に
供給して、粗粒含有低濃度スラリーと粗粒カツト
低濃度スラリーとに分級する。粗粒含有低濃度ス
ラリーは粗粒含有低濃度スラリーの返送循環ライ
ン６を介して湿式ミル３に返送され、含有されて
いる粗粒はさらに湿式ミル３で微粒炭または超微
粒炭に粉砕される。一方分級器５にて得られる粗
粒カツト低濃度スラリーは輸送ライン７から脱水
機８に供給される。脱水機８では粗粒カツト低濃
度スラリーを脱水し、脱水した水は脱水水の排出
ライン９から排出され、脱水ケーキは粗粒カツト
脱水ケーキとして輸送ライン７を介してトルク均
等型塊砕装置１９へ供給される。このトルク均等
型塊砕装置１９では供給されて来た板状または塊
状の脱水ケーキを塊砕する。この小塊砕状脱水ケ
ーキは輸送ライン１８を介して混合撹拌機１１に
供給される。混合撹拌機１１では供給されて来た
小塊砕状脱水ケーキに調整用水供給ライン１２お
よび添加剤供給ライン１３から供給される調整用
水および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整して高濃度スラリーを調
整して高濃度スラリー輸送ライン１４から図示省
略のボイラ等の燃焼手段又は貯蔵タンクへ輸送す
る。

第９図は第３発明に係る第２実施例のフローシ
イートであり、第８図に図示する第１実施例に脱
水水の循環ライン１５を加えて、第３図に示すも
のと同様に水の供給ライン１に新しく供給する水
の節減を図つたものである。

第１０図は第３発明に係る第３実施例のフロー
シイートであり、第９図に図示する第２実施例に
脱水水の分岐供給ライン１６を加えて、第４図に
示すものと同様に系外からの水の供給をさらに節
減するとともに混合撹拌機１１に供給する調整用
水の供給タンクの省略を図つてコストダウンをね
らつたものである。

以上、第３発明に係る実施例である第８図乃至
第１０図に図示する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
で湿式ミルによつて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
て粗粒含有低濃度スラリーと粗粒カツト低濃度ス
ラリーとに分級し、上記粗粒含有低濃度スラリー
は上記湿式ミルに返送再循環させ、一方上記粗粒
カツト低濃度スラリーは脱水して粗粒カツト脱水
ケーキとし、上記粗粒カツト脱水ケーキをトルク
均等型塊砕装置で塊砕したのち混合撹拌機に導き
調整用水と添加剤とを供給して混合撹拌し高濃度
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) 塊砕装置がトルク均等型であるので、モータ
にかかるトルクが均等になりモータのオーバヒ
ートも防止出来、小容量のモータで塊砕作業が
スムーズに行く。このように塊砕作業が非常に
スムーズに行くので、大量の高濃度スラリーを
スムーズに作ることが出来る。

【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４
図は本発明の第１発明に係る実施例のフローシイ
ート、第５図乃至第７図は本発明の第２発明に係
る実施例のフローシイート、第８図乃至第１０図
は本発明の第３発明に係る実施例のフローシイー
ト、第１１図はそのフローシイートでのトルク均
等型塊砕装置の斜視断面図である。 １……水供給ライン、２……石炭供給ライン、
３……湿式ミル、４……低濃度スラリーの輸送ラ
イン、５……分級器、６……粗粒含有低濃度スラ
リーの返送循環ライン、７……粗粒カツト低濃度
スラリーの輸送ライン、８……脱水機、９……脱
水水の排水ライン、１０……粗粒カツト脱水ケー
キの輸送ライン、１１……混合撹拌機、１２……
調整用水の供給ライン、１３……添加剤の供給ラ
イン、１４……高濃度スラリーの輸送ライン、１
５……脱水水の循環ライン、１６……脱水水の分
岐供給ライン、１７……塊砕装置、１８……小塊
砕状脱水ケーキの輸送ライン、１９……トルク均
等型塊砕装置、２０……小塊砕状脱水ケーキの輸
送ライン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 石炭を水中で湿式ミルによつて湿式粉砕して
   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を含む石炭低
   濃度水スラリーと粗粒が除去された石炭低濃度水
   スラリーとに分級し、上記粗粒を含む石炭低濃度
   水スラリーは上記湿式ミルに返送再循環させ、一
   方上記粗粒が除去された石炭低濃度水スラリーは
   脱水して脱水ケーキとし、上記脱水ケーキを混合
   攪拌機に導き水と添加剤とを供給して混合攪拌し
   石炭高濃度水スラリーに調製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。