JPS5915488A - 微粉炭の高濃度水スラリ−化方法 - Google Patents
微粉炭の高濃度水スラリ−化方法Info
- Publication number
- JPS5915488A JPS5915488A JP12598882A JP12598882A JPS5915488A JP S5915488 A JPS5915488 A JP S5915488A JP 12598882 A JP12598882 A JP 12598882A JP 12598882 A JP12598882 A JP 12598882A JP S5915488 A JPS5915488 A JP S5915488A
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- Japan
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- coal
- particle size
- water
- slurry
- pulverized coal
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- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は石炭のスラリー状燃料の製造方法、更に詳しく
は微粉炭を水中に分散させた燃料の製造方法に関１−る
ものである〇 従来、燃料として石油系の燃料が広く利用されていたが
、価格の上昇により安価な石炭系燃料が注目されるよう
になった０しかしながら、石炭は石油と異なり塊状で存
在しているために、石油と比べると輸送、貯蔵のコスト
が高く、粉塵爆発の危険性もあり取扱が離しい。そこで
石炭を流体化し取扱を容易にする技術として、石炭を微
粉化して石油類と混合して製造した（：ｏａｌ −Ｏｉ
Ｉ Ｍｉｘｔｕｒｅ（ＣＯＭ）の技術が開発されたｏ
ｃＯＭにおける石炭濃度は最高５０％までであり、完全
な石炭系の燃料ではない。
は微粉炭を水中に分散させた燃料の製造方法に関１−る
ものである〇 従来、燃料として石油系の燃料が広く利用されていたが
、価格の上昇により安価な石炭系燃料が注目されるよう
になった０しかしながら、石炭は石油と異なり塊状で存
在しているために、石油と比べると輸送、貯蔵のコスト
が高く、粉塵爆発の危険性もあり取扱が離しい。そこで
石炭を流体化し取扱を容易にする技術として、石炭を微
粉化して石油類と混合して製造した（：ｏａｌ −Ｏｉ
Ｉ Ｍｉｘｔｕｒｅ（ＣＯＭ）の技術が開発されたｏ
ｃＯＭにおける石炭濃度は最高５０％までであり、完全
な石炭系の燃料ではない。
そこで石油系の燃料の替りに水を使用した石炭−水スラ
リーの開発が試みられたｃしかしながら、石炭−水スラ
リーは不燃性の水を含んでいるので〜燃料というよりむ
しろパイプライン等による輸送のために開発され、輸送
抜脱水して燃料として使用Ｔる方向にあった〇 そこで、本発明者等は、従来のように輸送した石炭−水
スラリーから脱水して石炭を燃料として利用するのでな
く、そのまま利用することができる石炭−水スラリーを
開発子べく鋭意研究を重ねた結果、石炭、の粒度、炭種
、スラリー調整を適切な条件で行うこと番こより、石炭
濃度６５ｊ（以上の高濃度で輸送から直接燃焼させるこ
とができる石炭−水スラリーを開発することに成功した
Ｏ燃料として直接用いるための石炭の水スラリーの高濃
化は、適切な炭種、粒度、調整条件を選ぶことにより可
能となる。石炭は生成条件により物理的化学的性質が非
常に異なっている。特にスラリー化する場合には、気孔
率、官能基が大きく影響を与える。スラリーの高濃度化
のためには気孔が少なく、親水性の官能基が少ない方が
良い。石炭を分類する場合、石炭化度によってコール）
くンド、元素分析のＣ（転）、ビ） ＩＪユニット反射
率（ＪＩＳ Ｍ ８８１６月こよって分類されるこ
とが多い０ 種々の石炭化度の石炭（無煙炭から褐炭まで）について
、その流動特性を調べるために、Ｂ型粘度計により粘度
を測定した。石炭スラリーは剪断速度と剪断応力の関係
から非ニユートン流体のビンガム流体とし７て取り扱え
ることがわかった。そこで見掛粘度で流動性を調べると
、ｌ Ｑ ｐｏｉｓｅを越えるとスラリーは流動性がな
くなった０従って・１０ ｐｏ１ｓｅ以下をスラリー化
の目標粘度とする必要がある。石炭の反射率（ＪＩＳ
Ｍ ８８１６）とスラリーの見掛粘度の関係を調べ
た結果を第１図に示すにれによると、燃料として利用す
る石炭濃度７０Ｘ以上の石炭−水スラリーを得るために
は、反射率０．５以上の石炭を用いる必要のあることが
わかる。さらに、アニオン系の界面活性剤を添加すると
一層石炭濃度を上げるこ、とができることも示されてい
る０アニオン系界面活性剤は種々のものを利用すること
ができ、その種類により最高濃度は異なるが、コスト面
から考えるとＩＸ以下が好ましい。
リーの開発が試みられたｃしかしながら、石炭−水スラ
リーは不燃性の水を含んでいるので〜燃料というよりむ
しろパイプライン等による輸送のために開発され、輸送
抜脱水して燃料として使用Ｔる方向にあった〇 そこで、本発明者等は、従来のように輸送した石炭−水
スラリーから脱水して石炭を燃料として利用するのでな
く、そのまま利用することができる石炭−水スラリーを
開発子べく鋭意研究を重ねた結果、石炭、の粒度、炭種
、スラリー調整を適切な条件で行うこと番こより、石炭
濃度６５ｊ（以上の高濃度で輸送から直接燃焼させるこ
とができる石炭−水スラリーを開発することに成功した
Ｏ燃料として直接用いるための石炭の水スラリーの高濃
化は、適切な炭種、粒度、調整条件を選ぶことにより可
能となる。石炭は生成条件により物理的化学的性質が非
常に異なっている。特にスラリー化する場合には、気孔
率、官能基が大きく影響を与える。スラリーの高濃度化
のためには気孔が少なく、親水性の官能基が少ない方が
良い。石炭を分類する場合、石炭化度によってコール）
くンド、元素分析のＣ（転）、ビ） ＩＪユニット反射
率（ＪＩＳ Ｍ ８８１６月こよって分類されるこ
とが多い０ 種々の石炭化度の石炭（無煙炭から褐炭まで）について
、その流動特性を調べるために、Ｂ型粘度計により粘度
を測定した。石炭スラリーは剪断速度と剪断応力の関係
から非ニユートン流体のビンガム流体とし７て取り扱え
ることがわかった。そこで見掛粘度で流動性を調べると
、ｌ Ｑ ｐｏｉｓｅを越えるとスラリーは流動性がな
くなった０従って・１０ ｐｏ１ｓｅ以下をスラリー化
の目標粘度とする必要がある。石炭の反射率（ＪＩＳ
Ｍ ８８１６）とスラリーの見掛粘度の関係を調べ
た結果を第１図に示すにれによると、燃料として利用す
る石炭濃度７０Ｘ以上の石炭−水スラリーを得るために
は、反射率０．５以上の石炭を用いる必要のあることが
わかる。さらに、アニオン系の界面活性剤を添加すると
一層石炭濃度を上げるこ、とができることも示されてい
る０アニオン系界面活性剤は種々のものを利用すること
ができ、その種類により最高濃度は異なるが、コスト面
から考えるとＩＸ以下が好ましい。
粒度分布にもいては、粒度が細かくなれば流動性は悪く
なり、粗くなれば流動性は良くなる０しかし、石炭−水
スラリーの燃焼性は粒度が粗くなれば悪くなることから
、ある程度は細かいことが必要である０通常の粉砕後の
粒度分布はＲｏｓｌｎ −Ｒａｎｍ１ｅｒの粒度分布に
よって表わされる。そこで種々の粒度分布の石炭（反射
率１．６８月こついて流動性を調べた。その結果を第２
図に示すが、−２００ｒｒｅｓｈ ５０に付近で粘度は
最小値をとり、それ以上粒度を粗くしても細かくしても
流動性は悪くなり、粒度にも最適粒度が存在することに
なる。種々の粒度分布の石炭について流動性を調べた結
果、下記のＲｏｓｉｎ″”−Ｒａｍｍｌｅｒの粒度分布
式において、Ｄを粒径（／ｌ）、ＲＯをＤより大きな粒
径の粒子（ｗｔＸ）とする時、２０（ＲＯ）＜：８０の
範囲で、−〇・蕾８ Ｒ（Ｄ／１００がｅｘｐ（−２０，７−Ｄ ）とｅ
ｘｐ（−４２，０・Ｄ ）の粒度分布式の間に存在Ｔ
る範囲にあれば、充分な流動性を有したスラリーの調整
が可能であることを見い出した。これは、第２図に示す
ように−２００ｍｅｓｈ ７０に以上だと粘度が急に高
くなって流動性上問題があり、３５に未満であると流動
性には問題ないが、燃焼性が悪くなるからである。従っ
て、上ｎＣ粒度分布にＴべきである。
なり、粗くなれば流動性は良くなる０しかし、石炭−水
スラリーの燃焼性は粒度が粗くなれば悪くなることから
、ある程度は細かいことが必要である０通常の粉砕後の
粒度分布はＲｏｓｌｎ −Ｒａｎｍ１ｅｒの粒度分布に
よって表わされる。そこで種々の粒度分布の石炭（反射
率１．６８月こついて流動性を調べた。その結果を第２
図に示すが、−２００ｒｒｅｓｈ ５０に付近で粘度は
最小値をとり、それ以上粒度を粗くしても細かくしても
流動性は悪くなり、粒度にも最適粒度が存在することに
なる。種々の粒度分布の石炭について流動性を調べた結
果、下記のＲｏｓｉｎ″”−Ｒａｍｍｌｅｒの粒度分布
式において、Ｄを粒径（／ｌ）、ＲＯをＤより大きな粒
径の粒子（ｗｔＸ）とする時、２０（ＲＯ）＜：８０の
範囲で、−〇・蕾８ Ｒ（Ｄ／１００がｅｘｐ（−２０，７−Ｄ ）とｅ
ｘｐ（−４２，０・Ｄ ）の粒度分布式の間に存在Ｔ
る範囲にあれば、充分な流動性を有したスラリーの調整
が可能であることを見い出した。これは、第２図に示す
ように−２００ｍｅｓｈ ７０に以上だと粘度が急に高
くなって流動性上問題があり、３５に未満であると流動
性には問題ないが、燃焼性が悪くなるからである。従っ
て、上ｎＣ粒度分布にＴべきである。
Ｒｏｓｉｎ−Ｂｍｎｌｅｒの粒度分布式％式％）
Ｄ・・・粒径（／ｚ）、Ｒｅ・・・Ｄより大きな粒径の
粒子（ｗｔＸ） 、 ｎ 、 ｂ・一定数 さらに、スリラー化する時の攪拌条件も流動性に大きな
影響を与えることを見い出した。第３図には、（攪拌速
度〕′×（攪拌時間）と粘度との関係を示すが、（攪拌
速度〕×（攪拌時間）の値が、１．０Ｘ１０’ （ｓ＊
・ｒｐＷ？）以上テアれ＜−ｘスラリーの粘度が定常値
になることがわかる。従って、攪拌条件は上記の如くす
る必要がある。
粒子（ｗｔＸ） 、 ｎ 、 ｂ・一定数 さらに、スリラー化する時の攪拌条件も流動性に大きな
影響を与えることを見い出した。第３図には、（攪拌速
度〕′×（攪拌時間）と粘度との関係を示すが、（攪拌
速度〕×（攪拌時間）の値が、１．０Ｘ１０’ （ｓ＊
・ｒｐＷ？）以上テアれ＜−ｘスラリーの粘度が定常値
になることがわかる。従って、攪拌条件は上記の如くす
る必要がある。
以下本発明を実施例につき具体的に説明する。
〔実施例１〕
タンク内の水中に、ボールミルで粉砕した粒度分布がＲ
＝ １００ ｅｘｐ（−３１，３・Ｄ−’°ｓｓｓ〕、
反射＄１．１５の微粉炭を投入し、高速攪拌機で図示攪
拌条件で攪拌し、７０Ｘの高濃度石炭−水スラリーを製
造した。この高濃度石炭−水スラリーについて流速実検
および燃焼実願を行なった〇流速実験では、配管６５Ａ
、２５Ａを使用し、流速（０，２〜２ ｍ ／ ｓｅｃ
）で実験を行ったが配管中での詰まりも見られず、良
好な流動性を示した０燃焼実験では、噴上圧力Ｊ、、
５ ｂ ／ ｃｒｙ；で重油用の内部混合バーナーで燃
焼を行ない、燃焼後石炭中のフライアッシュの分析によ
り燃焼率を求めたところ、燃焼率は９０Ｘ程度であり、
良好な燃焼特性を示したＣ 本発明により得られる石炭−水スラリー燃料は発電用燃
料、ボイラー燃料として利用することができる。
＝ １００ ｅｘｐ（−３１，３・Ｄ−’°ｓｓｓ〕、
反射＄１．１５の微粉炭を投入し、高速攪拌機で図示攪
拌条件で攪拌し、７０Ｘの高濃度石炭−水スラリーを製
造した。この高濃度石炭−水スラリーについて流速実検
および燃焼実願を行なった〇流速実験では、配管６５Ａ
、２５Ａを使用し、流速（０，２〜２ ｍ ／ ｓｅｃ
）で実験を行ったが配管中での詰まりも見られず、良
好な流動性を示した０燃焼実験では、噴上圧力Ｊ、、
５ ｂ ／ ｃｒｙ；で重油用の内部混合バーナーで燃
焼を行ない、燃焼後石炭中のフライアッシュの分析によ
り燃焼率を求めたところ、燃焼率は９０Ｘ程度であり、
良好な燃焼特性を示したＣ 本発明により得られる石炭−水スラリー燃料は発電用燃
料、ボイラー燃料として利用することができる。
第１図は粒度−２００ｍｅｓｌｔ ５０ Ｘの石炭を２
５００ ｒｐｎＸ２５−の攪拌条件で濃度を変えて水ス
ラリー化した時の粘度と反射率ＣＪＩＳ Ｍ８８１６
）との関係を示すグラフ、第２図はアニオン系界面活性
剤を０，５９１；含む水中に石炭を濃度７ＯＮで２５０
ｇ ｒｐｍＸ２５＝の攪拌条件で最大粒径を変えて分
散させた時の粘度と−２００ｒｒｅｓｈ（７２ｐ）以下
の粒径の石炭の含有率との関係を示１−グラフ、第３図
はスラリーの攪拌条件とスラリーの粘度との関係を示す
グラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社
５００ ｒｐｎＸ２５−の攪拌条件で濃度を変えて水ス
ラリー化した時の粘度と反射率ＣＪＩＳ Ｍ８８１６
）との関係を示すグラフ、第２図はアニオン系界面活性
剤を０，５９１；含む水中に石炭を濃度７ＯＮで２５０
ｇ ｒｐｍＸ２５＝の攪拌条件で最大粒径を変えて分
散させた時の粘度と−２００ｒｒｅｓｈ（７２ｐ）以下
の粒径の石炭の含有率との関係を示１−グラフ、第３図
はスラリーの攪拌条件とスラリーの粘度との関係を示す
グラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 石炭（微粉炭）を濃度７０Ｘ以上で水スラリー化するに
際し、石炭の粒度をＲｏｓｉｎ −Ｉｍ血１ｅｒの粒度
分布式、 Ｒ（Ｄ＝１００ｅｘｐ（−ｂ−Ｄｈ） Ｄ・・・粒径Ｑノ） Ｒσ】・・・Ｄより大きな粒子（ｗｔＸ ）ｎ、ｂ・・
・定数 において、２０Ｘ＜Ｒ（１）＜８０Ｘの範囲で［）／１
００がｅｘｐｃ−２０，７・Ｄ ）かｇ ｅｘｐ←
４２．０−Ｄ ）の開になるよう粒調し、石炭の種類
をビトリニットの反射率で０．５以上であるものを使用
し、アニオン系界面活性剤を石炭に対してＩＸ以下含有
する水中に投入し、′（攪拌速度）２×（攪拌時間）が
１．０Ｘ１０”（−・ｒｐ−／ ）以上の攪拌条件で攪
拌することを特徴とする微粉炭の高濃度水スラリー化方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12598882A JPS5915488A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 微粉炭の高濃度水スラリ−化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12598882A JPS5915488A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 微粉炭の高濃度水スラリ−化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5915488A true JPS5915488A (ja) | 1984-01-26 |
Family
ID=14923944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12598882A Pending JPS5915488A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 微粉炭の高濃度水スラリ−化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5915488A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59204688A (ja) * | 1983-05-06 | 1984-11-20 | Babcock Hitachi Kk | 高濃度石炭−水スラリの製造方法 |
| JPS6185491A (ja) * | 1984-10-03 | 1986-05-01 | Kubota Ltd | 石炭スラリ− |
-
1982
- 1982-07-20 JP JP12598882A patent/JPS5915488A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59204688A (ja) * | 1983-05-06 | 1984-11-20 | Babcock Hitachi Kk | 高濃度石炭−水スラリの製造方法 |
| JPH0344118B2 (ja) * | 1983-05-06 | 1991-07-04 | Babcock Hitachi Kk | |
| JPS6185491A (ja) * | 1984-10-03 | 1986-05-01 | Kubota Ltd | 石炭スラリ− |
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