JPS58171486A - 褐炭等の有機質の固体等を連続的に乾燥及び精製する為の方法 - Google Patents

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、固体を予熱した後で飽和蒸気を、追い出され
て来た水と凝結水並びに形成されたＣＯ２を連続的に排
出しながら、圧力５〜４５バール、温度１５０〜２６０
℃で固体と接触させ、次いて゛場合によっては過熱蒸気
による乾燥及び又は応、力除去が行なわれる、褐炭等の
有ｉ質の固体等を連続的に乾燥及び精製する為の方法に
係わる。

６５％迄の含水率を持ち得る水分の多い褐炭を市場に出
す事の出来る燃料（塊状の燃料、ブリフット）、ガス、
］−クスにしたり、或いは液化によって燃料又は潤滑材
にしたりづる為には原炭の乾燥が必要である。乾燥の際
に得られ２る乾燥炭は、その燐の用途に応じて、０〜最
島３５％の含水率を持っていな（」ればならない。固体
床ガス発生器で乾燥炭をガス化する為には最高湿度３５
％の乾燥炭が必要であり、うず巻き層又は粉塵の雲とし
てガス化する為には許容湿度値Ｏ〜１５％、］−クスに
する際には湿度値１５％、石炭の液化の場合には５〜１
０％の湿度値が望まれる。

水分の多い褐炭を乾燥づる為には、Ｌとしく次の３つの
乾燥法が定評を得ている。即り、粒度０へ２５１１１１
１１、好ましくは０〜８１１１ｍ、の為のパイ１ドラム
乾燥機による乾燥、粒度２０〜１５０１１１１１１の為
のフライスナー（Ｆ　Ｉｅｉβｎｏｒ　）による蒸気乾
燥、及び粒度Ｏ〜５ＩＩＩＩｌｌの為のうず巻き層乾燥
、である。

例えばＡＴ−ＰＳ　　１９０　４９０及びＡＴ−１）８
　１８５　３４９の中に説明されている既知のフライス
ナー乾燥法の欠点は、この方法が非連続的に行なわれる
と云う事である。ＡＴ−ＰＳ６３　９０５及びＡＴ−Ｐ
Ｓ　　３６３　９０６によれば既にこの基本的飽和蒸気
乾燥方法の変形が知られており、それによればこの方法
の連続的実施が実現される。その場合、連続的な方法は
前の非連続的な方法と比べて、乾燥法の最終製品の望ま
しい特性をはるかに正確に制御する事が出来ると云う事
、更に非連続的方法に比べて改善された特性を持つ製品
を得る事が出来ると云う長所を有している。特に、更に
その後で行なわれる、乾燥の最終製品の精製と云う観点
から云えば、一定の製品特性の制御と保持は大きな意味
を持っている。

０Ｆ−Ｏ８２９３５５９４から既に、幾つかの圧力がま
の中で非連続的に実施される乾燥に続いて直接圧力ガス
扱き及びガス化が接続されている方法が知られている。

この既知のｈ法ではエネルギー収支に関して、とりわけ
非連続的゛に実施される乾燥段階から取り出した復の乾
燥された褐炭の小塊の熱のより良い活用に関して、幾ら
かの改善を達成する事が出来た。しかしながらこの既知
の方法【よ、方法の実施が非連続であると云う事に制約
されて、プロヒス技術的にも装置的にｂよりコストがか
かる・・・何故なら、少なくとも石炭の予熱と圧力蒸気
処理に関して、蒸気乾燥の為に必要な、乾燥サイクルを
行なう事が出来る様にする為に、沢山の蒸気タンクが用
意されなければならないからである。方法の非連続的実
施の為に、６炭乾燥とガス化反応装欝の性能の調整のむ
ずかしさに制約されて、持ら込まれるべさ乾燥Ｇ炭の品
質の変動と云う点でガス化反応装同内ぐのｈ法の実施の
為の欠点が生じる。

さて本発明は、連続的な乾燥Ｉｊ法の実施によ−）で、
乾燥された製品の材料特性の均一性と安定性に関して得
られる利点を精製の為に活用する事を１指している。こ
の課題の解決の為に本発明は本質的に、固体が直接飽和
蒸”気処理又は乾燥に続いてその固有熱を持ったまま連
続的に精製段階へと持ち込まれると云う事によって成り
立っている。

連続的蒸気乾燥方法はここでは粒度範囲Ｏ〜６０１１１
Ｉ１１の褐炭を用いて、好ましくは細粒範囲Ｏ〜１０ｍ
ｍ、　５〜２０１１Ｉ１１又はこれと同様の寸法のもの
に対して実施されるので、直接精製段階へ供給する事の
出来る特に均質で、且つその特性の点で安定な製品が得
られる。この場合精製段階としてはとりわけ、ガス化、
圧力ガス化、コークス化、水素添加、液化、或いはブリ
ケット化、等の後処理方法が問題となるが、乾燥方法を
連続的に実施すると余熱の活用によるエネルギー収支の
改善の他にも更に別の利点も得られる。とりわけ、連続
的乾燥の場合には乾燥方法が、乾燥製品が単に希望する
含水率に関してばかりでなく希望する炭化度に関して、
即ち、カルボキシル基と酸素を含む炭素結合との分解に
関して、も制御される様に、□制御される。連続的方法
の場合に、乾燥の際に生じる、石炭から出て来る水と蒸
気から凝結する水のＪ、り容易な捕捉とＵｔ　＋ｔ＋・
・・前記の水は生じるＣＯ２と同様適当な場所へ導く事
が出来る・・・によって、乾燥方法の熱収支の改善の他
に、物質の特性、例えば乾燥された石炭の塑性或いは石
炭の中に含まれている結合剤の配分等、に特に有利なや
り方で影響を与える事が出来ると云う利点がもたらされ
る。

同時に、後続の精製プロセスの処理能力が前以って定め
られている場合には、はるかに小さな４法の乾燥ユニッ
トＣ間に合わせる事が出来る。乾燥の余熱は後続の精製
プロセスの中で活用する事が出来る。

とりわけ有利な事には、方法の連続的な実施（こよって
、乾燥段階の最終製品が熱を含んだまま後処理されるば
かりでなく、最終乾燥段階と同じｔ１カレベルで後処理
され得る。これは特にブリケット化の場合に大きな意味
がある。例えば最後の乾燥段階の中で過熱蒸気を用いて
加圧下で遠心分断した場合には、乾燥製品の均質化の伯
に後処理が一種の活性化された状態で行なわれ、この状
態の下では、特定の温度と圧力の時に生じる石炭の塑性
特性をも有利に活用する事ができる。更にこの種の遠心
分離は後続のブリケット化の場合に、石炭Ω中に含まれ
ている結合剤が遠心分離作用の下に石炭の小魂の表面に
出て来て、もし圧力の完全な緩和が行なわれなければ、
乾燥された小魂の同様の活性化さた状態と塑性状態を後
続のプロセスで活用する事が出来ると云う利点を持って
いる。

本発明はこの為に好ましくは、有機質の固体が大気圧よ
りも高い圧力の下に最後の乾燥段階からゲートを通じて
排出され、後続の精製段階へ取り入れられる事を予定し
ている。この際好ましくは、最後の乾燥段階での圧力は
精製段階での圧力よりも大きいか或いはこれと等しくな
る様に′選ぶ事が出来る。特に加圧ガス化又は石炭液化
の場合にはこれによって中間で石炭の圧力を下げてしま
う事が回避され、直接最後の乾燥段階の圧力で後処理を
する事が出来る。

原理的にフライスナーによる方法に対応づる飽和蒸気乾
燥によれば、装入される有機質の固体の含水率に応じて
それぞれ平衡含水率しか達成されない。ガス化の為には
この湿度の値は既に十分に要求されている値に達つして
いる事があり得る。

含水拳の少ない褐炭の場合には、場合によっては、＝１
−クス化の為に必要な含水率の値が飽和蒸気乾燥によっ
て達成さ、れてしまう事さえあり得る。ガス化及び石炭
液化の為には一般に更に乾燥させる為に過熱蒸気による
熱蒸気乾燥段階が必要であり、正にこの様な熱蒸気乾燥
段階が熱蒸気乾燥段階での圧力の選択と適切な温度の選
択の為に大きな遊びのすべを生じさゼる。これに対して
飽和蒸気乾燥段階で経済的に妥当に利用出来る圧力と温
度の値は、飽和蒸気がなければならないと云う条件によ
って、著しく制限されている。従って、後続の熱乾燥段
階を連続作動方法の場合にＣま正確に後続の精製段階の
特別なプロセス条件に適合させる事が容易に可能である
。この場合好ましく番よ、取ｅ〕出づ際に精製段階での
圧力よりも高０圧力を持つイｊｌ！質の固体は最後の乾
燥段階と精製段階への装入との間で連続的に一部圧りｊ
緩和し、その際精マ］段階への“装入の際の圧力を好ま
しくは精製段階での圧力と等しくする事が行なわれる。

］−クス化の為には一般、に、大気圧への圧力緩和が必
要であるが、この場合でも連続的な方法の実施の場合に
は、コークス化の為に連続的に装入される乾燥された物
質をコークス化の条件により良く適合させる可能性が生
じる。

以下に本発明を図面に略示された実施態様にもとづいて
詳しく説明する。

その際第１図は炉床炉（Ｓ　ａｌｅｓ　−Ｈｅｒｄｏｆ
ｅｎ　）の中に於ける粉末コークス製造と結びイー１い
た連続石炭乾燥を又第２図は加圧ガス化と結び付いた連
続石炭乾燥を示している。

第１図に於いて石炭供給用バンカが１で示されている。

石炭は予熱段階２へ達し、この段階で石炭小塊の水ｉの
懸濁液又はスラッジ状のものが作られる。このスラッジ
状のものはポンプ３を通じてオートクレーブ４へｉする
が、この中にはスリット式ふるいのカスケード（縦続接
続）５が備えられでいるので、搬送用の水及び石炭から
出で来ろ水とこのオートクレーブの中で凝結される蒸気
からの水が様々な高さで集合管６を通じて導き出される
。この際、蒸気発生装置７からの蒸気はノズル８を通じ
てオートクレーブの下側に送り込まれ、このオートクレ
ーブ４の中では圧力が５〜４５バール、温度が１５０〜
２６０℃に堅持され、その際飽和蒸気乾燥の条件が選択
される。この場合形成された水の連続的排出が、乾燥さ
れるべき小魂に対する飽和蒸気の作用の改善を可能にす
る。

発生するＣＯ２は開口部９を通して排出される。

乾燥へれた製品はオートクレーブの運転圧ツノの一部に
スクリューコンベヤ１０を介して遠４８１１１の中へ達
する。こ、の遠心機の中で生じた水は上昇水流分離装置
１２及び酸化装置１３に送られ、その際にこれ等のユニ
ットの余熱は熱交換器１４及び１５を介してプロセスの
内へ送り戻す事が出来る。

浄化された廃水の一部はポンプ１６を通じて懸濁液の製
造の為に利用される。この方法の場合には粒度０〜５０
ｍｌ１１１好ましくはＯ〜１０．０〜２０゜５〜２０１
１１１１１等の選択可能の粒度範囲の水分の多い褐炭が
用いられる。乾燥された小魂は遠心機１１からゲートを
通って圧力緩和容器又は蒸発容器１７へ達し、この容器
の中で後続のコークス化１８の為に完全な圧力緩和が行
なわれる。乾燥された小魂はスクリューコンベヤ１９を
介して炉床炉２０の中へ送り込まれるが、その際コーク
スの取り出し口は−２１で示されている。この炉床炉の
廃ガス・・・はコークス化のプロセスの際には燃焼可能
の廃ガスとなる・・・はアフターバーニング室（後焼え
室）２２の中で燃焼され又廃熱ボイラー２３の中で石炭
乾燥の為の蒸気発生の為に利用される。この様にして飽
和乾燥方法によって乾燥された褐炭はとりわけ炉床炉内
での応力に対して機械的抵抗力が強い事が判明し、又こ
の様にして製造されたコークスは、パイプ式乾燥機の中
で比較の為に行なわれた石炭の乾燥よりもより有利な種
類をもたらす。連続的乾燥方法によって作り出された乾
燥石炭は、炉床炉の要求に応じて１０％の残留湿度迄乾
燥された。

第２図には第１図による方法と同様の連続的な石炭乾燥
法が示されており、この石炭乾燥法の後ろには固定床式
加圧ガス化法が接続されている。

この方法の場合には、粒度０〜８０Ｉｍの水分の多い褐
炭が予熱の後で開気又は乾燥される為の水と共に供給バ
ンカ２４を通じて、第１図のオートクレーブ４と同様に
作られたオートクレーブ４の中へ達する。飽和蒸気を用
いて乾燥された製品は続いて直接或いはゲート２５をと
うしてスリット式ふるいドラム乾燥機２６の中へ達する
。このスリット式ふるいドラム乾燥機はスクリューコン
ペ１１２７とシリンダのマントルの形をしたスリット式
ふるい２８とを備えており、これらのスクリューコンベ
ヤとスリット式ふるいは一緒に或いはそれぞれ別々に回
転される事が出来る。この際、スリット式ふるいドラム
乾燥機２６は耐１ｆ容器の中に二納められている。その
際このスリット式ふるいドラム乾燥機２６は後続の加圧
ガス化の為に都合の良い条件の調節を可能にし、このス
リット式ふるいドラム乾燥機には導管２９並びにノズル
３０を通じて、望ましい温度と望ましい圧力を持つ飽和
蒸気又は過熱蒸気が供給される。廃水は集合管３１を介
してスラッジ分離装置ｆ３２及び酸化装置３３へ送られ
た後、その一部はスラッジ状のものを作る為に、乾燥さ
れるべき製品の予熱を通じて再利用される。スリット式
ふるいドラム乾燥機２６からの乾燥製品はゲート３４を
通してガス発生装置１３５の中へ達する。生じたガスは
３６から取り出され。

構造上の理由から塊の状態を保持する為に段階的な乾燥
を必要とする石炭の場合には、オートクレーブ４の中の
スリット式ふるいのカスケードをふるい状のゲート２５
によってスリット式ふるいドラム乾燥１１２６から分１
ｍする事が必要である。

この場合にはしかるべき予熱の後、ふるいのカスケード
の中で好ましくは１０〜２０バールの飽和蒸気圧力とス
リット式ふるいドラムの中で２０〜４０バールの飽和蒸
気圧力が用いられる。スリット式ふるいドラムの中の圧
力はガス発生装置の中の圧力と等しく保たれる事が目的
に適っている。

スリット式ふるいドラム乾燥機２６の中で飽和蒸気の雰
囲気を使用する代わりに、もし後続の精製段階でより少
ない含水量が要求される場合には、希望があれば、過熱
蒸気を用いて運転する事も″出来る。この場合にはオー
トクレーブ４の中の飽和蒸気の雰囲気から分離する為に
ゲート２５が用意さている。

以下に含水率５０重最％の］ツボ（Ｋｏｓｏｖｏ　）褐
炭の顕熱（５ｅｎｓｉｂｌｅ　　ｈｅａｔ）を基準とし
た、後続のガス発生はコークス化のプロセスと従来の又
は連続的なフライスナーの乾燥法との組合わせの場合の
熱収支の概算による比較（処理量：原炭７５【７時）が
示される。

以下空白 １、圧　　　　び゛　のプロセスを　つ　　Ａシスーム
熱量： 水：　（２０−０）・４．２・１０，０００　　　　　
＝　０．８４０ＧＪ／時乾燥物質：　（２０−０）・　
１．４５　・３７，５００＝　１．０８８ＧＪ／時１．
９２８ＧＪ／時 ５０％Ｈ２Ｏ２８％Ｈ２０ ガス発生ＷＡ＠の中へ乾燥石炭と共に持ち込まれる熱量
：水：　（２３４−０）・４．６・１４，６００　　　
　　＝１５．７１５ＧＪ／時乾燥物賀：　（２３４−０
）・　１．４５　・３７，５００＝１２．７２４ＧＪ／
時２８．４３９ＧＪ／時 炉床炉の中へ乾燥石炭と共に持ち込まれる熱＠：水：　
（１００，−０）・４．２・ｉｔ、８００　　　　　＝
　４．９５６ＧＪ／時乾燥物質：　（１ｏｏ−、ｏ）・
　１．４５　・３７，５００＝　５，４３８ＧＪ／時１
０．３９４ＧＪ／時 以上の比較は、フライスナー＝乾燥＝ガス化法、フライ
スナー＝乾燥−コー２ス化法、の組合方法の場合には大
きな熱−が節約出来ると云う事を示している。： フライスナー＝乾燥法、従来のガス化法・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・パ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・１，９２８ＧＪ／時フライスナー＝乾燥法、連続式、
加圧ガス化法と結合・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２
８．４２９ＧＪ／時フライスナー＝乾燥法、連続式、コ
ークス化法と結合・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・川・・・・・・・・・・１０．３
９４Ｇ　Ｊ　／Ｒ

【図面の簡単な説明】

第１図は、炉床炉の中における粉末コークス製造と結び
付いた連続石炭乾燥の過程、第２図は加圧ガス化と結び
付いた連続石炭乾燥の過程を示す。 １・・・石炭供給用バンカ ２・・・予熱段階 ７・・・蒸気発生装置　　１１・・・遠心機２０・・・
炉床炉 ２６・・・スリット式ふるいドラム乾燥機３５・・・ガ
ス発生装置 特許出願人 フェーストーアルビーネ アクチェンゲゼルシャフト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　固体の予熱の後で飽和蒸気が、追い出された
   水と凝結水並びに形成されたＣＯ２を連続的に排出しな
   がら、５〜４５バールの圧力の下に１５０〜２６０℃の
   温度で固体と接触させられ、（の上で場合に応じて過熱
   蒸気による乾燥、又は圧力緩和あφいはその両方が行な
   われる、褐炭等の、６機質の固体を連続的に乾燥及び精
   製する為の方法にして、固体が直接その熱を保持したま
   ま連続的に精製段階へ持ち込まれる事を特徴とする方法
   。 （２）　　有機質の固体が大気圧を越える圧力の十に最
   後の乾燥段階からゲートを通して取り出され、後続の精
   製段階へ持ら込まれる事を特徴とする特許請求の範囲（
   １）に記載の方法。 （１〉　　最後の乾燥段階でのＩｆ力が精製段階での圧
   ツノよりも大きいか或いはこれと等しくなる様に選択さ
   れる事を特徴とする特許 に記載の方法。 《４》　　取り出しの際に精製段階での圧力に比べてよ
   り高い圧力を持つ上記の有機質の固体が最後の乾燥段階
   と精製段階への装入との間で連続的に一部圧力緩和され
   、その際、精製段階への装入の際の圧力が好ましくは精
   製段階での圧力に等しい事を特徴とする、特許請求の範
   囲（３）に記載の方法。 （５）　　有機質の固体が大気圧へ圧力緩和された後で
   コークス化によって精製される事を特徴とする、請求の
   範囲（１）から（４》迄のいずれかに記載の方法。 《６》　　有機Ｆの固体が最後の乾燥段階の運転圧力の
   下で或いは大気圧を越える圧力の中間圧ノＪｌｌ和され
   た後、圧力の下でのガス化、水素添加、或いは液化、又
   は高温ブリケット化、によって精製される事を特徴とす
   る、特許請求の範囲《１》から《５》迄のいずれかに記
   載の方法。