JPH10130669A - 低品位炭の石炭−水スラリー製造方法及びその装置 - Google Patents
低品位炭の石炭−水スラリー製造方法及びその装置Info
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- JPH10130669A JPH10130669A JP8301213A JP30121396A JPH10130669A JP H10130669 A JPH10130669 A JP H10130669A JP 8301213 A JP8301213 A JP 8301213A JP 30121396 A JP30121396 A JP 30121396A JP H10130669 A JPH10130669 A JP H10130669A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 亜瀝青炭や褐炭などの低品位炭を用いて高濃
度石炭−水スラリー（ＣＷＭ）を得ること及びＣＷＭの
製造原単価を低減させること。 【解決手段】 低品位炭を粒径３ｍｍ以下に湿式粉砕し
た後、その粉砕炭スラリーを改質反応器の中で温度３０
０℃以上に加熱して加圧下で熱水処理をし、得られた改
質炭スラリーを脱水処理する。脱水後の改質炭ケーキに
水及び添加剤を加えて混練しＣＷＭを得る一方、分離さ
れた濾液を回収して前記粉砕炭スラリーを生成するため
のプロセス水として再利用する。またこの濾液中に含ま
れる起泡成分を利用して、改質前システム中の浮選機に
より浮選処理を行う。
度石炭−水スラリー（ＣＷＭ）を得ること及びＣＷＭの
製造原単価を低減させること。 【解決手段】 低品位炭を粒径３ｍｍ以下に湿式粉砕し
た後、その粉砕炭スラリーを改質反応器の中で温度３０
０℃以上に加熱して加圧下で熱水処理をし、得られた改
質炭スラリーを脱水処理する。脱水後の改質炭ケーキに
水及び添加剤を加えて混練しＣＷＭを得る一方、分離さ
れた濾液を回収して前記粉砕炭スラリーを生成するため
のプロセス水として再利用する。またこの濾液中に含ま
れる起泡成分を利用して、改質前システム中の浮選機に
より浮選処理を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低品位炭の石炭−
水スラリー製造方法及びその装置に関する。
水スラリー製造方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】石炭を粉砕した石炭粉に水と添加剤を加
えてスラリー化した石炭−水スラリー（Ｃｏａｌ Ｗａ
ｔｅｒ Ｍｉｘｔｕｒｅ：以下「ＣＷＭ」という）は、
流体であるためハンドリングが容易であり、しかも重油
などに比べて単位熱量当りの価格が低いため、石油に代
わる燃料として注目されている。ＣＭＷは、熱分解やガ
ス化が良好に行われ、また高い輸送効率を得るためにも
６０〜７０重量％の高濃度であることが要求される。こ
のようなＣＷＭの原料として亜瀝青炭や褐炭のような低
品位炭を用いようとすると、低品位炭は、高吸湿性であ
って高水分であり、しかもフェノール基やカルボキシル
基などの酸素含有親水性基が多く含まれているので石炭
表面の親水性が高いなどの理由から高濃度ＣＭＷを製造
することが容易ではなかった。
えてスラリー化した石炭−水スラリー（Ｃｏａｌ Ｗａ
ｔｅｒ Ｍｉｘｔｕｒｅ：以下「ＣＷＭ」という）は、
流体であるためハンドリングが容易であり、しかも重油
などに比べて単位熱量当りの価格が低いため、石油に代
わる燃料として注目されている。ＣＭＷは、熱分解やガ
ス化が良好に行われ、また高い輸送効率を得るためにも
６０〜７０重量％の高濃度であることが要求される。こ
のようなＣＷＭの原料として亜瀝青炭や褐炭のような低
品位炭を用いようとすると、低品位炭は、高吸湿性であ
って高水分であり、しかもフェノール基やカルボキシル
基などの酸素含有親水性基が多く含まれているので石炭
表面の親水性が高いなどの理由から高濃度ＣＭＷを製造
することが容易ではなかった。
【０００３】そこで最近において低品位炭について改質
を行い、ＣＷＭの製造性を向上させようとする技術が提
案されている。例えば特公平５−７６９９３号公報に
は、低品位炭を高温ガスにより１８０℃〜４５０℃に加
熱して改質し、改質炭を粉砕混合機で水と適正濃度に混
合、粉砕してスラリー化する技術が記載されている。ま
た特開昭５２−７１５０６号公報には、固体燃料を加圧
下で熱水雰囲気中にて華氏３００〜７００度で改質し、
ＣＷＭ化のための条件として炭素含有率と恒湿水分低下
の傾向を見出し、改質後特定の粒度分布に調整後、ＣＷ
Ｍを得ることが提案されている。更に特開昭６０−１５
２５９７号公報には、非蒸発脱水プロセスにおける改質
の具体例として、添加剤により一層の改質を達成する方
法が記載されている。
を行い、ＣＷＭの製造性を向上させようとする技術が提
案されている。例えば特公平５−７６９９３号公報に
は、低品位炭を高温ガスにより１８０℃〜４５０℃に加
熱して改質し、改質炭を粉砕混合機で水と適正濃度に混
合、粉砕してスラリー化する技術が記載されている。ま
た特開昭５２−７１５０６号公報には、固体燃料を加圧
下で熱水雰囲気中にて華氏３００〜７００度で改質し、
ＣＷＭ化のための条件として炭素含有率と恒湿水分低下
の傾向を見出し、改質後特定の粒度分布に調整後、ＣＷ
Ｍを得ることが提案されている。更に特開昭６０−１５
２５９７号公報には、非蒸発脱水プロセスにおける改質
の具体例として、添加剤により一層の改質を達成する方
法が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】低品位炭としては種々
のものがあり、ある改質法が全ての低品位炭に適してい
るとは限らないことが一因であると考えられるが、本発
明者が研究を進めてきたところ、上述の改質法では高い
改質度が得られず、ＣＷＭを製造する方法としては十分
なものではないことがわかった。また改質時に生成する
廃水の有効利用については着目されておらず未解決な課
題として残されていた。
のものがあり、ある改質法が全ての低品位炭に適してい
るとは限らないことが一因であると考えられるが、本発
明者が研究を進めてきたところ、上述の改質法では高い
改質度が得られず、ＣＷＭを製造する方法としては十分
なものではないことがわかった。また改質時に生成する
廃水の有効利用については着目されておらず未解決な課
題として残されていた。
【０００５】本発明はこのような事情の下になされたも
のでありその目的は、低品位炭を用いて高濃度ＣＷＭを
製造することができるようにし、廃水を再利用すること
により製造原単価の低減を図ることのできる方法及び装
置を提供することにある。
のでありその目的は、低品位炭を用いて高濃度ＣＷＭを
製造することができるようにし、廃水を再利用すること
により製造原単価の低減を図ることのできる方法及び装
置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、低品
位炭を粒径３ｍｍ以下に湿式粉砕する工程と、この工程
で得られた粉砕炭を温度３００℃以上の加圧熱水分雰囲
気下で改質処理を行う工程と、この工程で改質された改
質炭を用いて石炭−水スラリーを得る工程と、を含むこ
とを特徴とする。
位炭を粒径３ｍｍ以下に湿式粉砕する工程と、この工程
で得られた粉砕炭を温度３００℃以上の加圧熱水分雰囲
気下で改質処理を行う工程と、この工程で改質された改
質炭を用いて石炭−水スラリーを得る工程と、を含むこ
とを特徴とする。
【０００７】請求項２の発明は、請求項１記載の発明に
おいて、改質処理は、亜瀝青炭に対して１０分間以上行
うことを特徴とする。
おいて、改質処理は、亜瀝青炭に対して１０分間以上行
うことを特徴とする。
【０００８】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、改質処理は褐炭に対して２０分間以上行うことを特
徴とする。
て、改質処理は褐炭に対して２０分間以上行うことを特
徴とする。
【０００９】請求項４の発明は、低品位炭を湿式粉砕し
て粒径３ｍｍ以下の粉砕炭スラリーを得る改質前処理シ
ステムと、前記粉砕炭スラリーを温度３００℃以上の加
圧熱水雰囲気下で改質処理する改質システムと、この改
質システムで得られた改質炭スラリーを脱水処理し、脱
水後の改質炭ケーキに水及び添加剤を加えて混練し石炭
−水スラリーを得る石炭−水スラリー化システムと、前
記改質炭スラリーの脱水処理で分離された濾液を前記粉
砕炭スラリーを生成するための水として再利用する廃水
再利用システムと、を備えたことを特徴とする。
て粒径３ｍｍ以下の粉砕炭スラリーを得る改質前処理シ
ステムと、前記粉砕炭スラリーを温度３００℃以上の加
圧熱水雰囲気下で改質処理する改質システムと、この改
質システムで得られた改質炭スラリーを脱水処理し、脱
水後の改質炭ケーキに水及び添加剤を加えて混練し石炭
−水スラリーを得る石炭−水スラリー化システムと、前
記改質炭スラリーの脱水処理で分離された濾液を前記粉
砕炭スラリーを生成するための水として再利用する廃水
再利用システムと、を備えたことを特徴とする。
【００１０】請求項５の発明は、請求項４記載の発明に
おいて、改質システムは、粉砕炭スラリーを加熱する加
熱手段を備え、廃水再利用システムは濾液中に含まれる
有機成分を燃焼させて除去する燃焼手段を備え、燃焼手
段から排出される排ガスを、前記加熱手段に供給して粉
砕炭スラリーの加熱に利用することを特徴とする。
おいて、改質システムは、粉砕炭スラリーを加熱する加
熱手段を備え、廃水再利用システムは濾液中に含まれる
有機成分を燃焼させて除去する燃焼手段を備え、燃焼手
段から排出される排ガスを、前記加熱手段に供給して粉
砕炭スラリーの加熱に利用することを特徴とする。
【００１１】請求項６の発明は、請求項４または５記載
の発明において、改質前処理システムは、湿式粉砕機の
前に浮選装置を備え、改質システムの濾液を前記浮選装
置に供給し、濾液中の起泡性成分を利用して石炭の脱灰
を行うことを特徴とする。
の発明において、改質前処理システムは、湿式粉砕機の
前に浮選装置を備え、改質システムの濾液を前記浮選装
置に供給し、濾液中の起泡性成分を利用して石炭の脱灰
を行うことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明の実施の形
態の全体構成を分けて示した図である。この実施の形態
に係るＣＷＭ製造装置は、改質前処理システム１０、改
質システム２０、ＣＷＭ化システム３０及び廃水再利用
システム４０とからなる。先ずこの製造装置の全体フロ
ーについて簡単に述べると、低品位炭を改質前処理シス
テム１０にて湿式粉砕して粉砕炭スラリーを得、これを
改質システム２０にて後述の処理条件で改質し、改質後
の粉砕炭スラリー（改質炭スラリー）をＣＷＭ化システ
ム３０にて脱水処理して改質炭ケーキと濾液とに分離
し、改質炭ケーキに水と添加剤とを加え混練して製品Ｃ
ＷＭを得る一方、廃水再利用システム４０により濾液を
改質前処理システムに戻してプロセス水として再利用す
る。
態の全体構成を分けて示した図である。この実施の形態
に係るＣＷＭ製造装置は、改質前処理システム１０、改
質システム２０、ＣＷＭ化システム３０及び廃水再利用
システム４０とからなる。先ずこの製造装置の全体フロ
ーについて簡単に述べると、低品位炭を改質前処理シス
テム１０にて湿式粉砕して粉砕炭スラリーを得、これを
改質システム２０にて後述の処理条件で改質し、改質後
の粉砕炭スラリー（改質炭スラリー）をＣＷＭ化システ
ム３０にて脱水処理して改質炭ケーキと濾液とに分離
し、改質炭ケーキに水と添加剤とを加え混練して製品Ｃ
ＷＭを得る一方、廃水再利用システム４０により濾液を
改質前処理システムに戻してプロセス水として再利用す
る。
【００１３】次に各システムについて詳述する。 （改質前処理システム）このシステム１０では、原炭ホ
ッパ１内に投入された低品位炭例えば褐炭や亜瀝青炭な
どをフィーダ１１により粗砕機１２に供給して粗砕し、
粗砕炭を灰分が多い場合には、浮選機１３に供給する。
浮選機１３は、水に起泡成分を加え、この泡に粗砕炭が
付着し、砂や岩石などが沈下することにより分離除去さ
れるものであり、この例では、使用する水として、後述
の水再利用システム４０にて改質システムの濾液を利用
できる。浮選処理後の粗砕炭は後述の回収水と共に湿式
粉砕機１４に送られて粒径３ｍｍ以下、好ましくは１ｍ
ｍ以下に湿式粉砕され、その粉砕炭スラリーは粉砕炭ス
ラリー貯槽１５に貯留される。そしてこの粉砕炭スラリ
ーはポンプＰ１により分級器１６に送られ、ここで粒径
が３ｍｍを越えた粉砕炭はメッシュ体１６ａにより分級
され、湿式粉砕機１４に戻されて再度粉砕される一方、
粒径３ｍｍ以下の粉砕炭スラリーは後述の回収水又は工
水が加えられて供給スラリー貯槽１７に送られる。
ッパ１内に投入された低品位炭例えば褐炭や亜瀝青炭な
どをフィーダ１１により粗砕機１２に供給して粗砕し、
粗砕炭を灰分が多い場合には、浮選機１３に供給する。
浮選機１３は、水に起泡成分を加え、この泡に粗砕炭が
付着し、砂や岩石などが沈下することにより分離除去さ
れるものであり、この例では、使用する水として、後述
の水再利用システム４０にて改質システムの濾液を利用
できる。浮選処理後の粗砕炭は後述の回収水と共に湿式
粉砕機１４に送られて粒径３ｍｍ以下、好ましくは１ｍ
ｍ以下に湿式粉砕され、その粉砕炭スラリーは粉砕炭ス
ラリー貯槽１５に貯留される。そしてこの粉砕炭スラリ
ーはポンプＰ１により分級器１６に送られ、ここで粒径
が３ｍｍを越えた粉砕炭はメッシュ体１６ａにより分級
され、湿式粉砕機１４に戻されて再度粉砕される一方、
粒径３ｍｍ以下の粉砕炭スラリーは後述の回収水又は工
水が加えられて供給スラリー貯槽１７に送られる。
【００１４】（改質システム）このシステム２０では、
供給スラリー貯槽１７よりの改質前スラリー（粉砕炭ス
ラリー）がポンプＰ２によりスラリー予熱器２で例えば
１５０℃まで加圧加熱された後スラリー加熱器２１で熱
水状態のまま例えば３００℃まで加熱され、改質反応器
２２に送られる。改質反応器２２においては、粉砕炭ス
ラリー中の液状分（水）が３００℃の熱水となって、こ
の熱水に粉砕炭が接触することにより改質される。この
改質反応器２２において所定時間の反応が進行する。改
質された改質炭スラリーは、スラリー冷却器２３にて冷
却され、気液分離器２４にて気液分離されてから改質炭
スラリー貯槽２５にバルブＶ１を介して送られる。なお
スラリー予熱器２とスラリー冷却器２３との間には伝熱
媒循環流路２６が設けられ、ポンプＰ３により伝熱媒が
循環し、スラリー冷却器２３に送られた高温スラリーの
熱を利用して、スラリーの予熱に利用するようにしてい
る。またこの例ではスラリー予熱器２及びスラリー加熱
器２１はスラリー加熱部をなすものであり、スラリー加
熱器２１に使用される高温ガスは、脱圧した際に改質炭
スラリー貯槽２５から得られ、加熱器２１の炉で焼却処
理している廃ガスおよび／または後述の廃水再利用シス
テムで生じた高温の排ガスが一部使用される。なお、改
質前スラリーの加熱方式は間接加熱方式のほか、直接加
熱方式を用いることもできる。
供給スラリー貯槽１７よりの改質前スラリー（粉砕炭ス
ラリー）がポンプＰ２によりスラリー予熱器２で例えば
１５０℃まで加圧加熱された後スラリー加熱器２１で熱
水状態のまま例えば３００℃まで加熱され、改質反応器
２２に送られる。改質反応器２２においては、粉砕炭ス
ラリー中の液状分（水）が３００℃の熱水となって、こ
の熱水に粉砕炭が接触することにより改質される。この
改質反応器２２において所定時間の反応が進行する。改
質された改質炭スラリーは、スラリー冷却器２３にて冷
却され、気液分離器２４にて気液分離されてから改質炭
スラリー貯槽２５にバルブＶ１を介して送られる。なお
スラリー予熱器２とスラリー冷却器２３との間には伝熱
媒循環流路２６が設けられ、ポンプＰ３により伝熱媒が
循環し、スラリー冷却器２３に送られた高温スラリーの
熱を利用して、スラリーの予熱に利用するようにしてい
る。またこの例ではスラリー予熱器２及びスラリー加熱
器２１はスラリー加熱部をなすものであり、スラリー加
熱器２１に使用される高温ガスは、脱圧した際に改質炭
スラリー貯槽２５から得られ、加熱器２１の炉で焼却処
理している廃ガスおよび／または後述の廃水再利用シス
テムで生じた高温の排ガスが一部使用される。なお、改
質前スラリーの加熱方式は間接加熱方式のほか、直接加
熱方式を用いることもできる。
【００１５】（ＣＷＭ化システム）このシステム３０で
は図２に示すように、ポンプＰ４から送られた改質炭ス
ラリーは改質炭脱水機３１により脱水処理され、得られ
た改質炭ケーキは改質炭ホッパ３２に一旦貯留され、こ
こからフィーダ３３により定量給炭機３４に送られる。
定量給炭機３４は、改質炭ケーキを混練機３５に定量供
給する。混練機３５には改質炭ケーキと共に添加剤及び
水が加えられ、混練して高濃度ＣＷＭが生成され、この
ＣＷＭは一旦ＣＷＭ貯槽３６に貯留された後更に混練機
３７にポンプＰ５で送られて製品ＣＷＭとなる。一方脱
水機３１により粉砕炭スラリーから分離された濾液は次
に述べる廃水再利用システムに供給される。
は図２に示すように、ポンプＰ４から送られた改質炭ス
ラリーは改質炭脱水機３１により脱水処理され、得られ
た改質炭ケーキは改質炭ホッパ３２に一旦貯留され、こ
こからフィーダ３３により定量給炭機３４に送られる。
定量給炭機３４は、改質炭ケーキを混練機３５に定量供
給する。混練機３５には改質炭ケーキと共に添加剤及び
水が加えられ、混練して高濃度ＣＷＭが生成され、この
ＣＷＭは一旦ＣＷＭ貯槽３６に貯留された後更に混練機
３７にポンプＰ５で送られて製品ＣＷＭとなる。一方脱
水機３１により粉砕炭スラリーから分離された濾液は次
に述べる廃水再利用システムに供給される。
【００１６】（廃水再利用システム）このシステムでは
液中燃焼炉４１、凝縮器４２により廃水中にＢＯＤ成
分、ＣＯＤ成分およびフェノール等の有機物質が濃縮さ
れた場合、これらを酸化して廃水中から除去する。また
このシステムで必要に応じて廃水のｐＨを調整する。有
機物質が除去された濾液は回収水貯槽４３に一旦回収さ
れて、改質前処理システムの湿式粉砕機１４に粗砕炭と
共に供給され、または分級器１６で分級された粉砕炭ス
ラリーに供給されて供給スラリー貯槽１７の粉砕炭スラ
リーを所定の濃度例えば２５重量％に調整する。一方凝
縮器４２から排出された高温の排ガスは改質システムの
スラリー加熱器２１に供給され、排ガス中の熱が粉砕炭
スラリーを加熱するために利用される。なおポンプＰ６
で濾液をそのままあるいは一旦回収水貯槽４３に回収し
た後、浮選機１３に送り、気泡成分の有機利用を図るこ
ともできる。またポンプＰ６で濾液をそのままあるいは
一旦回収水貯槽４３に回収した後、改質前処理システム
の湿式粉砕機１４に粗砕炭と共に供給して、または分級
器１６で分級された粉砕炭スラリーに供給して供給スラ
リー貯槽１７の粉砕炭スラリーを所定の濃度に調整す
る。
液中燃焼炉４１、凝縮器４２により廃水中にＢＯＤ成
分、ＣＯＤ成分およびフェノール等の有機物質が濃縮さ
れた場合、これらを酸化して廃水中から除去する。また
このシステムで必要に応じて廃水のｐＨを調整する。有
機物質が除去された濾液は回収水貯槽４３に一旦回収さ
れて、改質前処理システムの湿式粉砕機１４に粗砕炭と
共に供給され、または分級器１６で分級された粉砕炭ス
ラリーに供給されて供給スラリー貯槽１７の粉砕炭スラ
リーを所定の濃度例えば２５重量％に調整する。一方凝
縮器４２から排出された高温の排ガスは改質システムの
スラリー加熱器２１に供給され、排ガス中の熱が粉砕炭
スラリーを加熱するために利用される。なおポンプＰ６
で濾液をそのままあるいは一旦回収水貯槽４３に回収し
た後、浮選機１３に送り、気泡成分の有機利用を図るこ
ともできる。またポンプＰ６で濾液をそのままあるいは
一旦回収水貯槽４３に回収した後、改質前処理システム
の湿式粉砕機１４に粗砕炭と共に供給して、または分級
器１６で分級された粉砕炭スラリーに供給して供給スラ
リー貯槽１７の粉砕炭スラリーを所定の濃度に調整す
る。
【００１７】上述実施の形態によれば、原炭を粒径３ｍ
ｍ以下に粉砕して熱水処理をしているため、原料炭の表
面の細孔が潰れて比表面積が減少すると共に、吸湿性の
原因である、表面に吸着しているカルボキシル基と水酸
基の一部とが取り除かれて疎水性になる。この結果改質
は不可逆的に脱水され、また比表面積が減少して付着水
が少なくなるため、固有水分が減少すると共に吸湿性が
低下し、従って後述の実施例からも判るようにＣＷＭと
して望ましい粘度（２５℃で１０００ｃｐ程度）であり
ながら高濃度のＣＷＭを製造することができる。
ｍ以下に粉砕して熱水処理をしているため、原料炭の表
面の細孔が潰れて比表面積が減少すると共に、吸湿性の
原因である、表面に吸着しているカルボキシル基と水酸
基の一部とが取り除かれて疎水性になる。この結果改質
は不可逆的に脱水され、また比表面積が減少して付着水
が少なくなるため、固有水分が減少すると共に吸湿性が
低下し、従って後述の実施例からも判るようにＣＷＭと
して望ましい粘度（２５℃で１０００ｃｐ程度）であり
ながら高濃度のＣＷＭを製造することができる。
【００１８】更に改質された粉砕炭スラリーを脱水処理
して分離された濾液中の有機成分例えばＣＯＤ、ＢＯＤ
及びフェノールなどを燃焼させて酸化除去処理すると共
に、この処理済濾液を改質前システムのプロセス水とし
て再利用すること、つまり湿式粉砕機及びその後の粉砕
炭スラリーに供給しているため、ＣＷＭの製造原単価の
低減を図ることができて経済的なシステムであり、また
有機成分が石炭から取り除かれるので、無害化されたＣ
ＷＭを得ることができる。その上有機成分を含んだ廃水
の排出が抑えられるので環境衛生上も良い。そしてまた
濾液の起泡性成分を、改質前システムにおける浮選装置
に利用しているため、経済的に脱灰、脱硫を行うことが
できる。なお脱水処理された濾液をそのまま改質前シス
テムのプロセス水として再利用した場合にもＣＷＭの製
造原単価の低減を図ることができて経済的なシステムを
確立できる。
して分離された濾液中の有機成分例えばＣＯＤ、ＢＯＤ
及びフェノールなどを燃焼させて酸化除去処理すると共
に、この処理済濾液を改質前システムのプロセス水とし
て再利用すること、つまり湿式粉砕機及びその後の粉砕
炭スラリーに供給しているため、ＣＷＭの製造原単価の
低減を図ることができて経済的なシステムであり、また
有機成分が石炭から取り除かれるので、無害化されたＣ
ＷＭを得ることができる。その上有機成分を含んだ廃水
の排出が抑えられるので環境衛生上も良い。そしてまた
濾液の起泡性成分を、改質前システムにおける浮選装置
に利用しているため、経済的に脱灰、脱硫を行うことが
できる。なお脱水処理された濾液をそのまま改質前シス
テムのプロセス水として再利用した場合にもＣＷＭの製
造原単価の低減を図ることができて経済的なシステムを
確立できる。
【００１９】
【実施例】原炭としてブラウ炭（インドネシア産亜瀝青
炭）を用い、この原炭を粒径３ｍｍ以下に湿式粉砕して
固体濃度３５ｗｔ％の粉砕炭スラリーを得、この粉砕炭
スラリーに対して内容積１リットルのオートクレーブ装
置を用いて温度約３００℃、改質時間９分以上で熱水処
理（改質処理）を行った。脱水処理後の改質炭ケーキの
固有水分を調べると共に、改質炭ケーキを用いて水分調
整を行って粘度がおよそ１０００ｃｐのＣＷＭを得、こ
のＣＷＭの固体濃度を調べたところ、表１に示す結果が
得られた。ＣＷＭ化判定基準として簡易測定法により固
体濃度６０．０ｗｔ％以上を○とした。ただし粒径が２
〜３ｍｍに粉砕した場合（実施例４）には粒径が２ｍｍ
以下の場合に比べて固体濃度がやや低かった。
炭）を用い、この原炭を粒径３ｍｍ以下に湿式粉砕して
固体濃度３５ｗｔ％の粉砕炭スラリーを得、この粉砕炭
スラリーに対して内容積１リットルのオートクレーブ装
置を用いて温度約３００℃、改質時間９分以上で熱水処
理（改質処理）を行った。脱水処理後の改質炭ケーキの
固有水分を調べると共に、改質炭ケーキを用いて水分調
整を行って粘度がおよそ１０００ｃｐのＣＷＭを得、こ
のＣＷＭの固体濃度を調べたところ、表１に示す結果が
得られた。ＣＷＭ化判定基準として簡易測定法により固
体濃度６０．０ｗｔ％以上を○とした。ただし粒径が２
〜３ｍｍに粉砕した場合（実施例４）には粒径が２ｍｍ
以下の場合に比べて固体濃度がやや低かった。
【００２０】更に比較例として、粉砕炭スラリーを改質
せずに水分調整を行ってＣＷＭ化したもの（比較例
１）、原炭を３ｍｍを越えた粒径に湿式粉砕したもの
（比較例２、３）について改質炭ケーキの固有水分及び
ＣＷＭの固体濃度について調べた。結果は表１に示す。
表１から分かるように粉砕炭の粒径は３ｍｍ以下である
ことが必要である。
せずに水分調整を行ってＣＷＭ化したもの（比較例
１）、原炭を３ｍｍを越えた粒径に湿式粉砕したもの
（比較例２、３）について改質炭ケーキの固有水分及び
ＣＷＭの固体濃度について調べた。結果は表１に示す。
表１から分かるように粉砕炭の粒径は３ｍｍ以下である
ことが必要である。
【００２１】
【表１】
【００２２】次に原炭としてアダロ炭（インドネシア産
亜瀝青炭）またはアサムアサム炭（インドネシア産亜瀝
青炭）またはロイヤング炭（インドネシア産褐炭）を用
い、図１及び図２の装置を用いてこの原炭を粒径３ｍｍ
以下に湿式粉砕して固体濃度が３５ｗｔ％の粉砕炭スラ
リーを得、この粉砕炭スラリーを温度約３００℃、改質
時間１０分以上で熱水処理（改質処理）を行った。また
比較例として前記スラリ−に対して処理温度を２７０℃
として同様の熱水処理を行った。脱水処理後の改質炭ケ
ーキの固有水分を調べると共に、改質炭ケーキを用いて
水分調整を行って粘度がおよそ１０００ｃｐのＣＷＭを
得、このＣＷＭの固体濃度を調べたところ、表２に示す
結果が得られた。ＣＭＷ判定基準として簡易測定法によ
り、亜瀝青炭では固体濃度が６２．５ｗｔ％以上を０と
し、褐炭では固体濃度が５７．５ｗｔ％以上を０とし
た。
亜瀝青炭）またはアサムアサム炭（インドネシア産亜瀝
青炭）またはロイヤング炭（インドネシア産褐炭）を用
い、図１及び図２の装置を用いてこの原炭を粒径３ｍｍ
以下に湿式粉砕して固体濃度が３５ｗｔ％の粉砕炭スラ
リーを得、この粉砕炭スラリーを温度約３００℃、改質
時間１０分以上で熱水処理（改質処理）を行った。また
比較例として前記スラリ−に対して処理温度を２７０℃
として同様の熱水処理を行った。脱水処理後の改質炭ケ
ーキの固有水分を調べると共に、改質炭ケーキを用いて
水分調整を行って粘度がおよそ１０００ｃｐのＣＷＭを
得、このＣＷＭの固体濃度を調べたところ、表２に示す
結果が得られた。ＣＭＷ判定基準として簡易測定法によ
り、亜瀝青炭では固体濃度が６２．５ｗｔ％以上を０と
し、褐炭では固体濃度が５７．５ｗｔ％以上を０とし
た。
【００２３】
【表２】
【００２４】表２から分かるように原炭を熱水処理を行
うことにより、温度３００℃以上ではＣＷＭの固体濃度
が６２．５ｗｔ％以上にもなり、高濃度ＣＷＭが得られ
る。従って３００℃以上で熱水処理を行うことにより現
在未利用の低品位炭を燃料として使用することができる
が、改質温度の上限については特に制限がなく、経済性
の面からは３３０℃以下であることが望ましい。改質反
応器２２内の圧力については、その温度の飽和蒸気圧に
１５Ｋｇ／ｃｍ2 加えた圧力とした。
うことにより、温度３００℃以上ではＣＷＭの固体濃度
が６２．５ｗｔ％以上にもなり、高濃度ＣＷＭが得られ
る。従って３００℃以上で熱水処理を行うことにより現
在未利用の低品位炭を燃料として使用することができる
が、改質温度の上限については特に制限がなく、経済性
の面からは３３０℃以下であることが望ましい。改質反
応器２２内の圧力については、その温度の飽和蒸気圧に
１５Ｋｇ／ｃｍ2 加えた圧力とした。
【００２５】また処理時間（改質時間）については、本
発明者が種々の実験を行ってきたところ、１０分以上で
あれば、原炭の表面が疎水性となり、固体濃度が６０重
量％台の高濃度ＣＷＭを確実に得られることが分かって
いる。ただし、褐炭の場合は３０分程度が好ましく、２
０分でも可能である。そしてこの改質を行うにあたって
の原炭の粒径は、３ｍｍ以下であることが必要であり、
これによって石炭内部の水分が放出されて固有水分量が
大きく低下すると考えられる。
発明者が種々の実験を行ってきたところ、１０分以上で
あれば、原炭の表面が疎水性となり、固体濃度が６０重
量％台の高濃度ＣＷＭを確実に得られることが分かって
いる。ただし、褐炭の場合は３０分程度が好ましく、２
０分でも可能である。そしてこの改質を行うにあたって
の原炭の粒径は、３ｍｍ以下であることが必要であり、
これによって石炭内部の水分が放出されて固有水分量が
大きく低下すると考えられる。
【００２６】実施例１１で得たＣＷＭと比較例１０で得
たＣＷＭとについて夫々発熱量を調べたところ、夫々
４，５００（Ｋｃａｌ／Ｋｇ）及び４，２００（Ｋｃａ
ｌ／Ｋｇ）であり、本発明により製造したＣＷＭが有効
なＣＷＭ燃料であることを確認している。
たＣＷＭとについて夫々発熱量を調べたところ、夫々
４，５００（Ｋｃａｌ／Ｋｇ）及び４，２００（Ｋｃａ
ｌ／Ｋｇ）であり、本発明により製造したＣＷＭが有効
なＣＷＭ燃料であることを確認している。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来固体
成分の高濃度化が困難であった低品位炭を用いて高濃度
ＣＷＭを得ることができる。また改質後の粉砕炭スラリ
ーから分離した濾液（廃水）を再利用しているので、製
造原単価の低減を図ることができる。
成分の高濃度化が困難であった低品位炭を用いて高濃度
ＣＷＭを得ることができる。また改質後の粉砕炭スラリ
ーから分離した濾液（廃水）を再利用しているので、製
造原単価の低減を図ることができる。
【図１】本発明の実施の形態のフローの前段を示す説明
図である。
図である。
【図２】本発明の実施の形態のフローの後段を示す説明
図である。
図である。
１０ 改質前処理システム ２０ 改質システム ３０ ＣＷＭ化システム ４０ 廃水再利用システム １２ 粗砕機 １３ 浮選機 １４ 湿式粉砕機 １７ 供給スラリー貯槽 ２ スラリー予熱器 ２１ スラリー加熱器 ２２ 改質反応器 ２３ スラリー冷却器 ２５ 改質炭スラリー貯槽 ３１ 脱水機 ３２ 改質炭ホッパ ３５ 粉砕混練機 ３７ 混練機 ４１ 液中燃焼炉 ４２ 凝縮器 ４３ 回収水貯槽
フロントページの続き (72)発明者 古田 昭男 愛知県半田市州の崎町２番110 日揮株式 会社衣浦研究所内 (72)発明者 滝浪 高男 愛知県半田市州の崎町２番110 日揮株式 会社衣浦研究所内 (72)発明者 須藤 良考 愛知県半田市州の崎町２番110 日揮株式 会社衣浦研究所内 (72)発明者 柴田 和博 福島県いわき市小名浜字渚９番地３ 日本 コム株式会社小名浜事業本部内 (72)発明者 小川 仁 福島県いわき市小名浜字渚９番地３ 日本 コム株式会社小名浜事業本部内 (72)発明者 油井 雅之 福島県いわき市小名浜字渚９番地３ 日本 コム株式会社小名浜事業本部内 (72)発明者 高野 伸司 福島県いわき市小名浜字渚９番地３ 日本 コム株式会社小名浜事業本部内
Claims (6)
- 【請求項１】 低品位炭を粒径３ｍｍ以下に湿式粉砕す
る工程と、 この工程で得られた粉砕炭を温度３００℃以上の加圧熱
水雰囲気下で改質処理を行う工程と、 この工程で改質された改質炭を用いて石炭−水スラリー
を得る工程と、を含むことを特徴とする低品位炭の石炭
−水スラリー製造方法。 - 【請求項２】 改質処理は、亜瀝青炭に対して１０分間
以上行うことを特徴とする請求項１記載の低品位炭の石
炭−水スラリー製造方法。 - 【請求項３】 改質処理は、褐炭に対して２０分間以上
行うことを特徴とする請求項１記載の低品位炭の石炭−
水スラリー製造方法。 - 【請求項４】 低品位炭を湿式粉砕して粒径３ｍｍ以下
の粉砕炭スラリーを得る改質前処理システムと、 前記粉砕炭スラリーを温度３００℃以上の加圧熱水雰囲
気下で改質処理する改質システムと、 この改質システムで得られた改質炭スラリーを脱水処理
し、脱水後の改質炭ケーキに水及び添加剤を加えて混練
し石炭−水スラリーを得る石炭−水スラリー化システム
と、 前記改質炭スラリーの脱水処理で分離された濾液を前記
粉砕炭スラリーを生成するための水として再利用する廃
水再利用システムと、 を備えたことを特徴とする低品位炭の石炭−水スラリー
製造装置。 - 【請求項５】 改質システムは、粉砕炭スラリーを加熱
する加熱手段を備え、廃水再利用システムは濾液中に含
まれる有機成分を燃焼させて除去する燃焼手段を備え、
燃焼手段から排出される排ガスを、前記加熱手段に供給
して粉砕炭スラリーの加熱に利用することを特徴とする
請求項４記載の低品位炭の石炭−水スラリー製造装置。 - 【請求項６】 改質前処理システムは、湿式粉砕機の前
に浮選装置を備え、改質システムの濾液を前記浮選装置
に供給し、濾液中の起泡性成分を利用して低品位炭の脱
灰を行うことを特徴とする請求項４または５記載の低品
位炭の石炭−水スラリー製造装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30121396A JP3837449B2 (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 低品位炭の石炭−水スラリー製造装置 |
| US08/957,462 US6132478A (en) | 1996-10-25 | 1997-10-24 | Coal-water slurry producing process, system therefor, and slurry transfer mechanism |
| AU42857/97A AU702510B2 (en) | 1996-10-25 | 1997-10-24 | Coal-water slurry producing process, system therefor, and slurry transfer mechanism |
| KR1019970055057A KR100252448B1 (ko) | 1996-10-25 | 1997-10-25 | 석탄-물 슬러리 생산 방법, 그의 시스템 및 슬러리 운반메카니즘 |
| IDP973532A ID18505A (id) | 1996-10-25 | 1997-10-27 | Proses produksi seluri batu bara-air, sistim untuk itu, dan alat pemindah seluri |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30121396A JP3837449B2 (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 低品位炭の石炭−水スラリー製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10130669A true JPH10130669A (ja) | 1998-05-19 |
| JP3837449B2 JP3837449B2 (ja) | 2006-10-25 |
Family
ID=17894154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30121396A Expired - Lifetime JP3837449B2 (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 低品位炭の石炭−水スラリー製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3837449B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010081191A1 (en) * | 2009-01-13 | 2010-07-22 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Treatment of low rank coals |
| WO2012101963A1 (ja) * | 2011-01-24 | 2012-08-02 | 川崎重工業株式会社 | 低品位炭スラリーの製造方法、低品位炭スラリーの製造装置、及び低品位炭のガス化システム |
| CN104073306A (zh) * | 2013-03-29 | 2014-10-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种水煤浆的生产方法 |
| CN105038878A (zh) * | 2015-07-08 | 2015-11-11 | 中煤科工清洁能源股份有限公司 | 一种制备水煤浆的方法 |
| KR20170030140A (ko) | 2015-09-08 | 2017-03-17 | 부산대학교 산학협력단 | 분류층 가스화기용 액상이산화탄소를 이용한 석탄슬러리 공급장치 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102181314A (zh) * | 2011-04-08 | 2011-09-14 | 东南大学 | 一种废水煤焦浆及其制备方法 |
| CN106221837A (zh) * | 2016-09-29 | 2016-12-14 | 西南科技大学 | 一种利用过热蒸汽制备水煤浆的方法 |
-
1996
- 1996-10-25 JP JP30121396A patent/JP3837449B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010081191A1 (en) * | 2009-01-13 | 2010-07-22 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Treatment of low rank coals |
| AU2010205896B2 (en) * | 2009-01-13 | 2011-09-22 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Treatment of low rank coals |
| WO2012101963A1 (ja) * | 2011-01-24 | 2012-08-02 | 川崎重工業株式会社 | 低品位炭スラリーの製造方法、低品位炭スラリーの製造装置、及び低品位炭のガス化システム |
| JP2012153760A (ja) * | 2011-01-24 | 2012-08-16 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 低品位炭スラリーの製造方法、低品位炭スラリーの製造装置、及び低品位炭のガス化システム |
| CN104073306A (zh) * | 2013-03-29 | 2014-10-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种水煤浆的生产方法 |
| CN104073306B (zh) * | 2013-03-29 | 2016-03-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种水煤浆的生产方法 |
| CN105038878A (zh) * | 2015-07-08 | 2015-11-11 | 中煤科工清洁能源股份有限公司 | 一种制备水煤浆的方法 |
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| JP3837449B2 (ja) | 2006-10-25 |
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