JPS59193993A

JPS59193993A - 石炭脱灰装置

Info

Publication number: JPS59193993A
Application number: JP6768183A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kimoto; 木本　正雪; Takao Sekiya; 関谷　隆夫; Eiji Iwai; 岩井　英二
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1983-04-19
Filing date: 1983-04-19
Publication date: 1984-11-02
Also published as: JPH0160198B2

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、石炭中の灰分を除去する石炭脱灰装置に関す
るものである。

近年、石油に代わる燃料どして石炭の使用が再検問され
ている。そして、石炭の欠点とされている流動性の欠如
、すなわち、液体である石油に比較した場合の、固体で
ある石炭の輸送、貯蔵等の取扱いの不便さ、さらに石油
に比較して高い比率で含有されている灰分の処理問題に
ついても各様の対策が考えられている。

例えば流動性の問題は、石炭を液化またはガス化するか
、あるいは微粉状としたのち、水系もしくは油系のスラ
リ状とするなどの技術が開発されている。

一方、後者の灰分除去、すなわち、脱灰法としては、泡
沫浮選法、湿式造粒法などが知られている。しかし、そ
れぞれ種々の欠点があり、とくに粒度の細かい微粉炭の
８５２灰法としては、実用的に充分満足できる方法とは
言えない。

石炭の灰分は、その成因を根拠にして、っぎの３秤類に
分（プられる。寸なわら、（１）石炭に変化した植物の組成分として含まれていＩ
Ｃ無機分（通常１％以下といわれている。）（２）石炭
層への地下水の浸透により、地下水に含有されていた無
１幾分が石炭層に入り、析出したもの。

（３）石炭化してゆく過稈で、外部から侵入した鉱物性
物質。

以上のうち、ｍ的に主となるものは（２）および（３）
の灰分である。

これらの灰分は顕微鏡で容易に観測できるが、石炭中に
数ミク１」ンから数十ミクロンの大きさで存在しており
、理論的には石炭を非常に細かく粉砕すれば石炭と灰分
とが単体に分離し、灰分除去ができるものと考えられて
いる。

泡沫浮選法や湿式造粒法などで除去の対象となる灰分ち
（２）　ａ３よび（３）に属する灰分である。

しかしながら、現在開発されているこれらの肌灰法には
、それぞれ次のような欠点があり、灰分除去率も極めて
低かった。

すなわち、泡沫浮選法は、主として粒径が０．５ｍｍ以
下の微粉炭の選別ｉＪ３　Ｊ：び灰分除去に用いられる
方法である。しかし、その対象の微粉炭が、７４ミクロ
ン（２００メツシ］）以下のようｔ−ｒ粒子の細かいも
のの場合、その目的である微粉炭の選別および灰分除去
が充分に行なわれにくく、また、石炭分の回収率が低下
するなどの欠点がある。

一方、湿式造粒法は石炭が親油性で灰分が非親油性であ
る点を利用する方法である。

すなわち、微粉炭を油と水との混合物で処理することに
より、油を介して石炭分のみを凝集ざぜ、さらに液中転
勤によって造粒覆る。この造粒物を、灰分が移行した水
相がらスクリーンを′用いて分子４１１している。

したがって、湿式造粒法に屈Ｊる石炭ｎ１２灰装貿は、
石炭、油、水を凝集、造粒づる強力な攪拌槽ど、造粒物
を水相がら分前するためのスクリーンをそなえているこ
と合一特徴としでいる。これらの脱灰装置（゛は数ミク
［ｌンまでの微粉炭の処理が可能であり、また、石炭分
の回収率も高く９５〜９８％に達Ｊる。

しかし、つぎに述べるような理由から石炭灰分除去装置
として（よ満足できるものとは言い難い。

（１）石炭を数ミクロンから数十ミクロン程度まで微わ
）砕く超微粉砕状態〉した場合には石炭の表面積が増す
。このような細かい粒子からなる微粉炭をスクリーンに
よる分離が可能となる大きさに造粒するには油の添加量
を多くしな１ノればならない。

石炭１００１ｆｆｔｉｌｔＩＮ、Ｊｌ　シ、油１５〜３
ｏ重ｉ部を必要とする。

（２）超微ｆ５）からの造粒には多大のＴネルギを必要
とづる。攪拌槽の所要動力が大きく、攪拌時間が長い。

（３）造粒物の径が大きいため、凝集、造粒中にまきこ
まれた灰分は、造粒物の水洗などでは除去し難い。この
ため、灰分除去率が低下する。

上述のにつな、湿式造粒法の改良も行われているが、そ
れらの方法はいずれも凝集物（造粒物）のスクリーンに
よる分離を基礎どする方法であり、操作が複雑になる一
方、充分な効果をあげることができなかった。

本発明は、石炭微粉と油と水とを１！？拌槽に入れて処
理し、石炭分と油の凝集物を製造する点は従来の湿式造
粒法による脱灰手段と共通している。

しかし、本発明では一１二記のほかに必要量の空気を導
入するため、製造した凝集物の中に微細気泡が捕捉され
、凝集物は浮上性をもち、静置すると、石炭分と油の凝
集物が上層に集り、灰分て懸濁１ノた水相は下層になり
、層分離する。したがって、スクリーンを用いなくても
静置槽の土層より石炭分だけを回収することが可能であ
る。

本発明によれば凝集物をスクリーンによる分断操作のた
めに必要な程度まで犬きくする必要はないので、油の使
用母は石炭１００重Φ部に対し４−６重量部ですみ、攪
拌機も強力なものは必要とせず、攪拌時間は石炭の品種
によるが概ね数分稈度で１−み、攪拌に要Ｊるエネルギ
は少くて覆む。

また、凝集物と微細気泡との結合は強固であり、凝集物
を数回、水槽に入れて攪拌しでも凝集物が浮上性を失う
ことはない。

したがって、凝集物の内部に混入した灰分も殆んど除去
づることができるので、灰分除去率が高い。石炭分間収
率も９５％以十になり、従来の湿式造粒法による石炭１
党灰装置と同等のレベルに達する。

これらの効果により本発明で湿式造粒法を利用した石炭
脱灰装置の問題点とじで一ヒ述した（１）ないしく３）
の欠点のいす゛れも改良されることになる。

つぎに本発明を実施するだめの一実施例を図面によって
詳細に説明する。

第１図において、１は５０ミクロン以下程度に微粉砕し
ｌ〔微粉炭に水を加えて調整した石炭スラリを満たした
石炭スラリ貯ｉｔｖである。

石炭スラリは石炭スラリ貯槽１の底部に沈積しないよう
に貯槽の−Ｆ部ｊ：り挿通された１覚拌装置１ａによっ
て常時攪拌される。

１ｂは貯槽の内周壁にとりつけたネリ数個の邪魔板であ
る。この邪魔板１１）は攪拌装置１ａの操作に伴い石炭
スラリか回転するのを適当に抑制する。

４は油と水および添加剤を混合攪拌し、乳化油を調整す
る乳化槽である。４ａは攪拌装置、４　ｂは邪魔板であ
る。７は空気圧縮機である。

石炭スラリ貯槽１内の石炭スラリは、ポンプ２によって
配管３を通って後述するような栴造を右する攪拌機９に
供給される。

一方、浮化槽４内の乳化油は、ポンプ５により配管６を
通って配管３内に注入され、石炭スラリと合流する。ま
た、空気圧縮Ｒ７の作動によって発生した圧縮空気は、
配管８を通って同様に配管３内に注入される。

配管３内の石炭スラリ、乳化油、圧縮空気は互いに混合
されながら攪拌ｌ１１９の一端に送入される。

攪拌機９は第２図に示すように構成されている。

すなわち、攪拌機９は、祖数個の単管３２をフランジに
よって接続して筒状に形成されており、各ｔｌｉ管３２
の７ランジの間には仕切板３３が挾まれ　　１でいる。

これらの仕切板３３を頁通した状態でシャツ］・３４が
ベアリング３５により回転自在に軸承されている。シＶ
フ１〜３４と仕切板３３との間には隙間３３ａがあけら
れている。

また、シャフト３４にはボス３６を介して羽根３７が放
射状に設【ノられでおり、これらの羽根３７と対応する
ようにして各単管３２には、その内周面に放射状に配置
された複数枚の邪魔板３８が設（）られている。

３９はスラリの入口、４ｏはスラリの出口４１は覗窓で
ある。

攪拌１ａ９内では石炭スラリ中の６炭分が油をバインダ
として凝集物を形成し、同時に凝集物の中には空気の微
細気泡が捕捉される。

羽根３７によって、さらに強ノコな攪拌が続行されると
、凝集物が球状に造粒され、次第に成長することは従来
の脱灰装置と同様である。

このようにして石炭分凝集物を形成したスラリ；よ、順
次、仕切板３３とシャツ１〜３４の間の隙間３３ａを通
ってスラリの出口４０から排出される。

このスラリの移動は、ポンプ２．５および空気王縮機７
の圧力によって行われる。

微細な気泡を捕捉した石炭分凝集物は水平では浮上性を
もつ。

本発明は、この浮」−性を利用し、有利に脱灰を行うも
のである。

攪拌機９を出た石炭分凝集物を含むスラリは、配管１０
を通って分離洗浄槽１１に送られる。

分離洗浄Ｊｆ！　１１は第３図および第４図に示づ−よ
うに攪拌槽１１ａと静置槽１１１）とから構成されてお
り、攪拌槽１１ａ内にはシャフト４２が回転自在に水平
な状態で配置されている。

シトフト４２には、放射状に少数枚の羽根／′１３が突
設されており、これらの羽根４３と対向して攪拌槽の内
壁にｔよ邪魔板４４が突設されでいる。

これらの部材によって攪拌装置ｉ１ｃを構成しでいる。

攪拌槽１１ａに隣接する静ｊ？７槽１１１）は、下方に
向って絞られる角８１１状に形成されており、側面には
覗窓４５が段重づられている。

この静置槽１１ｂの上部には渦流したスラリの排出口４
Ｇが設けられている。

攪拌１ｔｆｆ　１１　ａに送られた石灰分凝集物を含む
スラリは、後述する配水系統から配管１２を介して送ら
れてくる水によって希釈されながら攪拌、洗浄される。

攪拌作用は、１２拌装置１１０によって行われる。

この攪拌、洗浄作用によって石灰分凝集物を含むスラリ
から灰分が分離される。

この結果、灰分含有率の少ない石灰分凝集物を含むスラ
リか得られる。

このような状態になったスラリ（ま、仕切板１１ｄを超
えて静置槽１１１）側に溢流して流入する。

そして、このｍ１置槽１１ｂ内では、微細気泡を含み、
浮上性をもった灰分含有率の少ない石疾分凝集率を含む
スラリは、槽の１一層に集まり、下層は灰分と水の懸濁
層となる。

ところで、第１図に示すように分離洗浄槽１１を２段あ
るいは、それ以上、多段に連設づれぽ、上述した攪拌、
分離作用が、さらに加えられ、より効果的に灰分含有率
の少ない石灰分凝集物を含むスラリを得ることができる
。

静置槽１１ｂから出たスラリは、配管１３を介して脱水
機１４に入り、ここで脱水されて脱灰炭どなりＩＢＭ水
機本機より取出される。

一方、静置槽１１１〕、１１１１′内で下層を形成する
灰分と水の混合した懸濁液は、ポンプ３０によって扱き
出され、配管１５および１６に導かれ、また脱水機１４
で分離された水は配管１７に導かれ、ポンプ３０に′よ
って扱き出されて配管２９に導かれ、いづれも排水処理
設備に送りこまれる。

排水処理設備は凝集剤調整（バ１８、ポンプ１９、配管
２０、攪拌槽２１、配管２２、沈降槽２３、ポンプ２４
、配管２５、脱水ｎ２６を主体として構成される。

凝集剤調整槽１８は、排水中の灰分を凝集沈酔さＵるた
めに使用りる凝集剤を水に溶解、調整するためのもので
ある。１３ａは攪拌装置、１８０は邪魔板であり、いり
゛れも（ｊ炭スラリ貯槽１よたは乳化槽４に設［αのも
のと同様の構成、作用および効果をもつでいる。

凝集剤調整（ＹＷ　１８内で調整された凝集剤は、ポン
プ１９によって配管２０を通り、前述の灰分と水の混合
し７３　懸濁液と合流して攪拌槽２１に入り、ここで混
合・１光ＩＮ’される。２１ａは攪拌装置である。

凝集剤おｊ；び９＜／／）を含んだ排水は、さらに配管
２２に導かれて沈降槽２３に入る。

沈降槽２３内で排水中の灰分は凝集剤の効果により凝集
沈降し、溢流水は清澄となる。

沈降槽２３の底部に集積した灰分はポンプ２４によって
抜出され、配管２５を通り、Ｈ；（本機２６ににって脱
水され、灰分スラッジとなる。ＩＢＭ水機本機ににっで
分離された水は、ポンプ３１により配管２７を通り、１
１１拌槽２１に返送され、循環処理される。

また、沈降槽２３の溢流水は、ポンプ２８により配管１
２を通って分離洗浄槽１１および１１の攪拌４ｆｖ１１
　ａ　ｉＩ３よび１１ａ　′にＮ送すレ、希釈洗浄水と
して使用される。

本発明は上述のような構成によって石炭のＩＢ２Ｂ２法
を行っているので、次のような効果をあげることができ
る。

（１）石炭凝集物の内部まで何回も水で洗浄して灰分を
除去するので、灰分含有率の厄い脱灰炭が得られる。

（２）造粒を行わないので、所要エネルギの大部分を占
める凝集、造粒が極めて省力化される。

（３）造粒を行わないので油添加ｍが少くてすむ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の石炭１１Ｆ２灰処理系統図、第２図は
攪拌機の縦断側面図、第３図は分離洗浄槽の平面図、第
４図は第３図のＡ−ＡｒＩＩＩ面図である。１は石炭スラリ貯槽、１ａは攪拌装置、１ｂは邪魔板、
２．５．１９．２４．２８．３０．３１はポンプ、３．
６．８．１０．１２．１３．１５、１６．１７．２０．
２２．２５．２７．２９は配管、４は乳化槽、７は空気
圧縮機、９は攪拌槽、１１．１１−は分離洗浄（ｎ、１
１ａ、１１ａ′は攪拌槽、１１ｂ、１１ｂ”は静置槽、
１１Ｃ１１１Ｃ−は攪拌装置、１１ｄは仕切り板、１４
．２６はｎ１１水機、１８は凝集剤調整槽、２１は攪拌
槽、２３は沈降槽、３２は攪拌機９の単管、３３は仕切
り板、３４はシＶフト、３５はベアリング、３６はボス
、３３７は羽根、３８は邪魔板、３９はスラリの入口、
４０はスラリの出口、４２は攪拌槽１１ａのシャツ１−
１４３は羽根、４６はスラリの排出口である。特許出願人　　　宇部興産株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）？Ｅｉ炭と水の混合スラリと油および空気とを混
合、攪拌する攪拌１幾と、この攪拌機ににつて生成する
石炭分凝集物を含んだスラリに水を加えて攪拌、洗浄す
る攪拌槽ならびに石炭層と灰分層とに分離づ−る静置槽
からなる分錬洗ｆｆ＋槽と、この分離洗浄槽によって生
成された灰分をほとんど含まない石炭分凝集物を含んだ
スラリを濃縮、脱水する脱水機とを順次配管によって連
通させたことを特徴と覆る石炭脱灰装置。
（２）沈降槽の溢流水を分離洗浄槽の攪拌槽に返送する
ように構成１ノだことを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項記載の石炭脱灰装置。
（３）攪拌機は複数個の単管を接続して筒状に構成し、
各単管の間に仕切板を挟持し、仕切板どの間に隙間を介
し−（シｌＩフトを横架し、このシャフトに９数の羽根
を放射状にとりつけたことを特徴とする特許請求の範囲
第（１〉項記載の石炭ＪＩ１２灰装置。