JPS5898392A - 石炭の脱灰方法 - 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】 良に関する。

石炭は灰分を含有しており、それがひきおこすトラブル
が絶えないため石炭使用上の大きな問題点となっている
。そのため石炭の灰分を取除く方法が種々検討提案され
ており、その中で有望な微粉炭の脱灰手段として油冷造
粒法による脱灰プロセスが確立されている。

本発明者らは、油冷造粒法による脱灰プロセスの改良に
つき柚々提案したが、その中の一つとして不発明と同日
付で超音波による凝集法を組込んだ油冷造粒法を提案し
た。

以下、上記提案方法を第１図を参照しながら説明する。

石炭は乾式または湿式のジョークラッシャー等の粗砕機
１で粗粉砕された後、さらに乾式または湿式のボールミ
ルなどの微粉砕機２で微粉砕される。微粉砕された石炭
はスラリー調製槽３で適当な濃度の石炭水スラリーに調
製された後、混合槽１０に送られる。

一方、水槽５、油槽６、界面活性剤槽７より、エマルジ
ョン調製槽８に、水、油及び界面活性剤が送り込まれて
エマルジョン油が調製され、該油エマルジョンは、前記
混合槽１０の前のパイプラインに注入される。

混合槽１０ではスラリー調製槽３より送入された石炭ス
ラリーとエマルジョン調製槽８から送入されたエマルジ
ョン油の均一混合が行なわれる。この混き槽１０はパイ
プライン中のスタティックミキサー等を用いてもよい。

この均一混合物を超音波凝集槽１１に送り、該槽１１内
に設置された超音波振動子により超斤波を照射して微粉
炭と油とを凝集させる。この点が上記提案方法の特徴で
ある。

超音波を照射すると、水中の粒子はその表面のぬれ特性
などにより多少異なるが、粒子及び水の共振により下記
式に示した粒子の振幅Ｘｐと媒体（水）の振幅Ｘｇの比
（振幅比）が０．２〜０．８の時、粒子Ｖｉ、凝集し、
その比以外の時は分散し凝集しない。

Ｘｐ　　　　　１ こ＼において、 ρ：粒子の比重 μ：媒体の活字 Ｄｐ：粒子の直径 Ｎ：超音波の周波数 ここで、超音波照射した時の石炭粒子と石炭中灰分の挙
動を考察すると、各々の粒子の比重および水、油に対す
るぬれ性の違いにより、選択的に石炭質と油が凝集物を
作り、この凝集物と灰汁が水中で分散されているものと
考えられる。

この際石炭スラリー濃妾が高くなると超音波が減哀し効
率が低下することからスラリー濃変は３０チ以下が望ま
しい。

図中１１で凝集された微粉炭は、攪拌造粒槽４に送入さ
れ、エマルジョン調製槽８から送入されたエマルジョン
油と共に攪拌造粒される。

攪拌造粒槽４の中では、石炭と油が結合し造粒され、灰
分は水中に分散したままで存在する。

なお、造粒されたペレフトは脱水機９で脱水される。

以上が、本発明と同時に提案した方法であるが、この提
案方法には、水中に懸濁している灰分量が多いため造粒
時にペレット中への懸濁液からの灰分のまきこみが多く
、脱灰率をあげることが鑓しいという欠点があった。

そこで本発明者らは、水中に懸濁している灰分量を減少
することにまり造粒時にペレット中へまきこまれる灰分
量を減らし脱灰率を高めるべき方法をも併せ研究し、本
発明を完成した。

すなわち本発明は石炭と石炭含有灰分の水及び油に対す
るぬれ性の差を利用して石炭と灰汁を分離する油冷造粒
法において、油冷造粒を行う前段階に粉砕した石炭の水
スラリーに少量のエマルジョン油を加えると共に、超音
波を照射して石炭質と油の凝集物を形成させてから、気
体を気泡注入し前記凝集物を気泡を吸着させて浮遊させ
該凝集物と沈降した灰汁懸濁液とを分離した後、該凝集
物を攪拌造粒し、石炭から灰汁を除去することを特徴と
する石炭の脱灰方法を要旨とするものである。

以下、本発明を第２図を参照しな、がら詳述する。第２
図において第１図と同一符号のものは同一作用効果を奏
するので説明を省略する。

超音波凝集槽１１で形成された油−石炭凝集物と灰分の
分散しているスラリーは、灰分分離槽１３に入る前に、
ライン１２より空気や窒素ガスなどの気体が吹込まれる
。気体が吹込まれると、気泡が油−石炭凝集物に選択的
に吸着し浮遊するようになる。この現象を利用して灰分
分離槽１３でＦｉ、油−石炭凝集物に富む部分と懸濁灰
分に富む水スラリーに分離し、後者をライン１４から系
外に取出し、前者を、必要に応じてライン１５から供給
されるスラリー調製水と共に攪拌造粒機４に送入し、エ
マルジョン調製槽８から送られる追加量の油エマルジョ
ンにより油冷造粒され、脱水機９で脱水される。

なお、気体吹込の際、界面活性剤を加えると、気泡の吸
着性が上昇し分離効率は向上する。この界面活性剤とし
てはアルキルベンゼンスルホン酸塩等の起泡剤が用いら
れ、その添加量は石炭に対し数十ｐｐｍ〜数チの範囲が
効果的である。

以上、述べた本発明によれば、油−石炭凝集物に富むス
ラリーは灰分懸濁液の濃縮されたスラリーに分離された
後、攪拌造粒されるため、油冷造粒過程で懸濁灰分のま
き込みを減らすことができ、従って脱灰率を向上するこ
とが可能となる。

以下、本発明の具体例をあげて更に詳述する。

５０〜６６ｍｍの塊炭をハンマークランシャーを用いて
０５ＩＩＩＩＩ以下に粗粉砕後、さらに乾式ボールミル
を用いて目開き７４ミクロンの篩を用いて篩下約７０％
になるまで微粉砕した。

これを約５％の水スラリーとして５０　ｏ　ｍｔのビー
力に約５０　［１ｍｌとり、これにエマルジョン化した
Ｃ重油（水：油：界面活性剤＝　５０：　５０：０５、
界面活性剤としてはラウリン酸モノエステル等）を石炭
に対し６％加えて１〜２５）間攪拌後、超音波発生機に
より周波数４００　ＫＣの超音波を数秒照射し、次いで
ガス吹込み口からエバポレータで約６分間空気を吹込み
、浮遊した油−石炭凝集物を約０．５１＋１ｆｆｌ目開
きの金網ですくいあげて、その凝集物を約６０％の水ス
ラリーとした。

こ゛の水スラリーを第３図に示すような回分式攪拌造粒
機を用いて攪拌造粒を行った。第３図において、１互は
回分式攪拌造粒機、４１Ｖｉアクリル樹脂製の８５φＸ
３００ｍｍの造粒槽、４２は同造粒槽４１内に設置され
たインペラー、４３は同インペラー４２の攪拌機、４４
は上記造粒槽４１をとりかこむように配設された恒温槽
である。

攪拌造粒は、エマルジョン化したＣ重油と界面活性剤３
００　ｐｐｍ　（石炭に対し）を追加した後、２時間攪
拌して行い、その後目開きＱ、　５　ａｓの篩で分級し
篩上に残ったペレット中の灰分を測定した。

使用した石炭、Ｃ重油の分析結果を第１表、第２表に示
す。

第６表に超音波照射後、空気を吹込み油−イ１炭凝集物
を浮遊させ分離した場合と、しない場合の、ペレット中
に残る灰分量を比較をした結果を示す。

第　　６　　表 簑　残灰分量はペレット中添加油量で 補正し、原炭ベースで表示した。

なお、添加油量は油の量として石 炭に対し２４％であった。

第６表をみれば明らかなように、空気吹込みにより分離
操作を行うことにより、ペレット中の灰分量は原炭ベー
スで０．８　ｗｔ％減少させることができた。

以上説明したように、本発明は油冷造粒による選炭法に
おいて、脱灰率を向上させる点において極めて工業的に
有利な方法であることが理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基礎となる超音波照射法を組込んだフ
ローを示し、第２図は本発明のフローを示す。第３図は
本発明の具体的方法で使用した浦添攪拌造粒装置の概略
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 石炭と石炭含有灰分の水及び油に対するぬれ性の差を利
   用して石炭と灰汁を分離する油冷造粒法において、油冷
   造粒を行う前段階に粉砕した石炭の水スラリーに少量の
   エマルジョン油を加えると共に、超音波を照射して石炭
   質と油の凝集物を形成させてから、気体を気泡注入し前
   記凝集物を気泡を吸着させて浮遊させ該凝集物と沈降し
   た灰汁懸濁液とを分離した後、該凝集物を攪拌造粒し、
   石衆から灰汁を除去することを特徴とする石炭の脱灰方
   法