JPS60195197A - 石炭／水混合物を生成する方法 - 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】 発明の背景 本発明は、水性液体媒質とその中に混合した石炭粒子と
から成る石炭／水混合物を生成する方法に関し、特に、
粉砕された、採掘したでの石炭、または沈泥池またはそ
の他の供給源から回収された石炭などの粒子から成る供
給原料を処理してクレー、シエール、黄鉄鉱およびその
他の鉱石を除去し、該供給原料を分級および／または処
理して石炭粒子にダイラタンシーを句与し、液体媒質内
に懸濁したそれぞれ異る粒度の、例えば分級された石炭
粒子から成る２つまたはそれ以上の供給物流れを分散剤
と共に混合し、少くとも６５重置火の石炭粒子を有する
石炭／水混合物を生成するための方法に関する。

沈泥池から回収された石炭の１つの特徴は、液体流れ中
の石炭粒子の粒度分布に１日ベースで、あるいは時間ベ
ースで相当な変化を生じることである。従って、石炭／
水混合物を生成するための工程に使用する供給原料を調
製する場合、採掘したての石炭の超微粒子の粒度分布に
相当な変動が生じることが予測される。供給原料の粒度
分布の変動の問題は、湿式および乾式石炭粉砕のための
現行のどの方法にも存在する。

１９８４年５月１０〜１２日に開催された第４回石炭ス
ラリー燃焼に関する国際シンポジウムで瀬表されたり、
Ｒ，デインガー、Ｊ、Ｅ、ファンクＪｒ。

およびＪ、Ｅ、ファンクＳｒ、の「高固形分石炭／水混
合物のレオロジー」と題する論文には、間隙率を最少限
にする粒子充填効率によって異るが、５０メツシユまた
はそれ以下の粒度の９ａ５重量％の石炭粒子を廟する石
炭／水混合物の流動学的（レオロジカル）性質について
説明されて２つ、最良の粒子充填効率を倚るための方程
式が導出され、真の粒度分布の間隙率（窒間率）をＨ１
′算するアルゴリズム（算法）か案出されている。それ
によって算出された間隙率は、圧力１過および間隙率の
実測によって確められている。

比表面積もアルゴリズムによって算出される。

そのデータζごよれば、石炭粒子を分散させるために界
面活性剤の硲加が有効である限りは、例外的な流動学的
性質を示す一群の粒度分布が仔仕することが示されてい
る。また、単球体は、その寸法の大小に関係なく、通常
、約６０容槓％の平均斜方晶系配列体に才で充填される
ことが判明している。その構造は、せん断を生じさせる
には、間隙率が４０％から４８％に増大する立方晶系配
列体になるまで開放、即ち、膨張しなければならない。

また、ダイラタンシー、またはせん断による間隙衝突を
防止するには、粒子１ｔＪＩＷＪＮカ少＜　（！：　モ
Ｉｐｓ−＜　２−ｔ’；）Ｄ＜　コこで、ＩＰＳは粒子
１１ｊＪ　ＩＮＪ隙、Ｄは粒度）となるように混合物を
希釈させなけれはならないことが判明している。

しかしながら、少くとも例えば６５：重量％の石炭粒子
、好ましくは７０〜８２Ｍ量％の石炭粒子を含有した石
炭／水混合物を時間ベースまたは１日ベースで安矩して
使用しつるように生成することができるが、その生成態
様に関して問題がある。約６５亀重％の石炭粒子濃度の
石炭／水混合物の場合は、発電所の燃料として使用する
にはＨＪ燃ガスのような追加の燃料を用いなければなら
ない。そのような石炭粒子濃度の石炭／水混合物でも酢
所的にオリ用することができ　−るが、少くとも７０重
ｆｒａ＝％の石炭粒子０度を肩する石炭／水混合物を供
給する方がはるかに紅隣的である、８２重型刃以上の石
炭粒子濃度では、その石炭／水混合物の、配置、ポンプ
および弁による込帽か阻害されるという機械的問題が予
想される。

石炭／水混合物のための供給原料は、通常、約２０〜４
０里量％の石炭粒子ｍ度の水性石炭スラリーである。そ
のようなスラリーを、少くとも６５止■％の石炭濃度を
有し、例えば０℃〜６５℃の通常の膨曲温度においてバ
イクラインを辿しての通流を阻害しないような流動学的
性質（％に粘性）を有する流ｍ　Ｅｌ能な石炭／水混合
物を生成するのに十分な程度に才で脱水しなければなら
ない。本発明によれば、水性石炭スラリーから侍られた
石炭粒子の集塊を脱水するのに石炭粒子のクイラタンシ
ーを有効にオリ用することができることが見出された。

また、本発明によれば、石炭粒子の表面核力質量の比を
増大させることによって石炭粒子にタイラタンシーを句
与することができ、それによって、後に生成される石炭
／水混合物内に絵加される分散剤が該混合物の流れ特性
を高めるのに駕くべき、そしてはるかに優れた態様で機
能することが見出された。また、石炭／水混合物のため
の供給原料は、疎水性であり、かつ、ダイラタンシーを
阻害するクレー成分を除去することによってもタイラタ
ントにすることができる。

従って、本発明の目的は、石炭粒子濃度を制ｆｒｌｌ　
Ｌ、石炭／水混合物中での石炭粒子の分布を最〕凶化す
るための方法を提供することである。

ｍ３述ずれは、本）Ｊ６明は、石炭／水混合物を生成す
る方法において、それぞれ異る分級粒度の石炭粒子と水
性液体媒質とから成る少くとも第１および第２石炭供給
流れを創生し、該名流れの一部分を分散剤と安定剤の存
在下で混合し、少くとも６５重−％の石炭粒子濃度の石
炭／水混合物を生成することを特徴とする方法を提供す
る。

上記石炭／水混合物を生成するための水性石炭スラリー
は、水性液体媒質の５０！ｆｉ％より多い粒状石炭供給
原料から成るものであることかｙ子ましく、該スラリー
を処理して上記石炭供給物流れの石炭にタイラタンシー
を句与する。

スラリーの水性液体媒質は、粒状石炭供給原料の５０ム
ｆｉ１％より少い。通常、各石炭供給物流れ力）らの石
炭粒子の不動部分を制俳された量の液体媒質と共に混ぜ
合せて、Ｈ［留パーセントの石炭粒子から成る石炭／水
混合物を得ることかできるように上記石炭供給物流れの
１つまたはそれ以上から流体媒質を抽出することが必妹
とされる。駆１および第２石炭供給物眞イ１、の連続惧
佑を維持するために、そして、石炭供和物流れの少なく
とも１つのＫＭを他の石炭供給物流れの送袷量に関連し
て制御するために別個のサージ容器を用いる。それらの
石炭供給物流れをまず、混合器内へ合流させ、その混合
器内で液体媒質中に石炭粒子の均一な分散を維持するた
めに分散剤および／または安定剤の存在下において混合
物に液体媒質を院加することができる水性石炭スラリー
の石炭は、オゾンなどのようなオキシダントで処理する
ことにより石炭粒子の衣ｌ１ｌｉ］槓対質量の比を増大
させることによってタイラタント性にすることが好まし
い。石炭粒子は、疎水性を示し、クレー粒子は親水性を
示し絖ける。クレーか石炭／′水水混合円内残留したま
まにされると、分散剤の効果が減退される。クレー粒子
は、石炭／水混合物にとっては汚染物であり、石炭／水
混合物を生成する前に石炭粒子からクレー粒子を除去し
ておけは、石炭粒子はダイラタント性になる。好ましい
実施形態において本発明の部分を構成するもう１つの崩
想は、水性石炭スラリー〇石炭粒子からマイナス２μ粒
匿の粒子画分（以下、単に「マイナス２μ粒子画分」と
称するを除去すれば、それはクレーを除去することにな
り、その結果、石炭粒子のダイラタンシーを増大させる
効果があるということである。このマイナス２μ粒子画
分は、特に沈泥孔から回収した石炭を使用した場合、実
質的にクレーだけから成っており、若干の黄鉄鉱と少量
の炭素を宮むだけである。

石炭供給物流れの流れ％性を改良し、倚られる石炭／水
混合物の炭素含量を増大させるために、列えは無煙炭才
たは歴宵炭のような浄化された石炭のマイナス２μ粒子
画分を上述のダイラタント性の石炭供給物流れの１つに
添加すること／１３好ましい。石炭粒子のマイナス２μ
粒子画分を、好ましくは、比較的／」１さい石炭粒子か
ら成る供給物流れに添加する前に、惧絽物流れのダイラ
タント性の石炭粒子を処■して含水量を減少させる。含
水量の減少は、惧帽物流れを上向きに傾斜した脱水器の
下端に配置した容器内へ尋人することによって行うのが
有オＵである。脱水に器は、肩孔蹴上げ板を備えた段伺
底檄を有しており、底板は、上向きに処設支狩され、該
底板を振動させるための駆動機構に接ｈｅされている。

タイラタント性の石炭粒子は、該底板に沿−って蹴上げ
極から蹴上げ版へ順次に上昇し、その間に水性媒質が蹴
上げ板によって保持された石炭粒子集塊から排出される
。石炭粒子のタイラタンシーは、こ°の石炭−液体分ｌ
Ｉ＆、過程を太いに促進する。液体は、例えば底板の下
端部分のところに殻けられた前記容器内の水排出堰によ
って面別される排出開口から流出することかできる。

巣１図において、本発明の方法に使用するために棉看１
０によって尋人される供給原料は、例えは採掘したての
石炭、または沈泥孔またはその他の源から回収した石炭
である。この供給原料は、慣用の手段によって処理され
る。供給原料を本発明の方法に使用する前に該供給原料
きる。所望ならば、回分操作するためζこ虐白ｌよ容器
を用いて供給原料をＮｔ量することができ６ｃ供絽原料
は、水性石炭スラリーであってよく、導管１０によって
容器１１へ送玲する。この実施例では、供給原料は、周
囲温度であることが好マシイカ、１４０’ｐ　〜１８０
’Ｆ　（６００Ｃ〜８２°Ｃ）の範囲の筒い温度で供帽
することができろ。高い温度の場合、スラリーの粘性が
低くなり、含水量を制御し易い。また、温いスラリーは
、安定剤および分散剤を構成するために選択された薬剤
とより完全に混合させることができる。そのような薬剤
のうちのあるものは、約１４０°Ｆ（６０°Ｃ）の液相
線温度を南する。本発明の方法は、石炭／水混合物を生
成し、それを周囲温度で遠隔場所で使用するために送給
するのに特に有用である。導管１０へ供給する水性石炭
スラリーは、粒度１５μＸＯμの歴青炭粒子と水との混
合物から成るものであることが好ましい。

この水性石炭スラリーは、好ましくは約２０事量％、通
常４０車童％の石炭粒子微震を有するものであり、容器
１１内においてオゾンで゛処理する。オゾンは、石炭粒
子の衣面積対質量の比を増大させるためのものであり、
導管１２を通して容器１１へ供和する。このオゾン処理
によりスラリーの石炭をダイラタント性にする。石炭粒
子の表面にはそれに作用するオゾンの酸化作用によりコ
ルフポールのディンプルに類１以した１あはたきず」が
作られる。各誌１１内の水性石炭スラリー中の不純物は
、大部分、マイナス２μ粒度の粒子１１加分を構成する
クレーおよび若干の黄鉄駆である。このマイナス２μ粒
子画分は、また、若干の、例えば７Ｎ負％の炭素を含有
しているが、この画分を除去することによる炭素損失は
、無視しつる程度である。容へ１１内の石炭スラリーは
、ダイラタンシーを侍るためイこ他の薬剤で処理するこ
ともできる。歴青炭の場合、その石炭粒子は１，２６〜
１．４０の比重を有する。

容器１１内で処理されたスラリーは、導管１６を辿して
分級器１４へ迭稍する。分級器１４は、３０μより大き
い粒度の石炭粒子から成る第１水性石炭画分を分級して
それを４官１５を通して送画する。この第１水性石炭画
分は、４４μ×１５０μの石炭粒子画分と、少餡の、例
えば該匝６どの１６里量％の液体媒質であることが好ま
しい。通常、この第１１Ｊ！］Ｉ分は、例えは湿ったケ
ークのような、液体ではない半流動スラリーの流れ特性
を南する。紺１自分を構成する石炭粒子のＦ限９．度は
、４４μとすることが好ましいがそれより大きく、例ン
ば５０〜６０μであってもよい。第１画分の石炭粒子の
上限粒度は、２００〜５００μもの大きさとすることが
できるが、１５０μまたはそれ以丁が好ましい。導管１
５は１石炭粒子の第１画分をサージ容器１６へ送給する
ように接続されている。一方、分級器１４からのマイナ
ス６０μ、好ましくはマイナス４０μの粒子画分は、導
管１７を通して分級器１８へ送給する。分級器１８は、
２μ粒度で正確に分解するように操作される。分級器１
Ｂからのマイナス２μ粒子画分は、４管１９を通して他
の処理または処分装置へ送給する。なぜなら、この自分
は、相当な量の灰を含有しており、従って石炭／水混合
物を生成するのに通していないからである。分級器１８
からの残りの６０μ×２μ、奸才しくは４４μ×２μの
石炭粒子画分は、石炭粒子の第２画分を構成し、これを
ｍ肯２１を通して褥き、サージ容器２２へ送給する。

この第２−分は、通常、流動ｉｉＪ能な粘性スラリーの
特性をイ１しており、従って、４官２１内には、第２画
分の水性液体成分を該自分の３ａＮ量％以下にまで減少
し、それによって第２石炭供袷流れ内の石炭粒子の５度
を増大さぜるために、後述する脱水能２５を配設する。

抽出された水性液体媒質は、脱水２Ａ２３から導管２４
によって廃棄される。導管２４によって導出された液体
は、迫力１１の石炭スラリーを生成するために谷ＢＷ１
１へ戻してもよい。

専看１５．２１には、それぞれ４線２５Ａ、２６Ａを通
してマイクロプロセッサ２７へ電気１キ号をター２５．
２６は、それ自体は周知のものであり・音４を型、核ｍ
ｔたは生成物サンプリング型モニターであってよい。

サージ容器１６．２２は、各り、実質的に均一な粒子分
布を肩する供給物流れを送給するのに用いる。サージ容
６１１６からの第１水性石炭画分は、流イ１匍」御ば３
２８へ送る。流れ制側ｊ器２８は、弁であってよいが、
流れ助成コンベヤ、またはＩＩＩ　化素子２９を構成す
る一ｉＪ変速モータによって駆動される比例流ｎ′？ｉ
ｌＪ御浩であることが好ましい。サージ容ｇ；Ｉ２２か
らの第２水性石炭画分は、流れ制御器３１へ送給する。

ηＬれ制御器３１も、弁であってよいが、流れ助成コン
ベヤ、またはｊｔｔｌｌ　（’ｄｌ素子６２を構成する
ＥＪ変速モータによって駆動される比例Ｍされ？ｔｊｌ
Ｊ朗」ｄｈであるこＬかＲｔましい。制御索子２９．５
２は、それぞれ、第１おにび第２供紺物（Ａすれの石炭
粒子に対応するモニター２５．２６からの′…気情号を
用いたフロクラムに基いてマイクロ７０セツサ２７かう
ｍダラムは、才だ、流れ市１」普脂２８．５１から流出
した供給物流れのための別々の送給系統を構成する容積
または重量Ｈ↑量器５６．６４からマイクロプロセッサ
２７へ供給される電気信号をも第１」用する。重量耐量
後、別々の第１および第２供給物流れを混合器３５内で
混合し、石炭／水混合物を生成する。脱水器２３は、第
２石炭画分内の石炭粒子の濃度を積大させ、この−分が
第１石炭画分と混ぜ合わされるとき、その供袷流れ（第
２画分）が石炭／水混合物の所望の最終粒子＃度より高
い一度を有するように操作する。本発明によれば、石炭
／水混合物は、少くとも６５重量％から８２重量％の石
炭粒子を包含する。脱水器２６は、２つの画分中の水性
媒質の合耐量か石炭／水混合物中の水性媒質の所望量を
越えることがないようにマイクロプロセッサ２７η）ら
の′電気信号によって制＠ｊすることができるｌＬＡ！
４ＩＩ装餉によって作動させる。通常、第１および第２
供給物流れの各々に離別される安定剤および／または分
散剤のような界面活性剤の一部分から成る水性媒質の増
量分を補償するために脱水器２６による水性媒質の抽出
量を制御することが必賛とされる。各供給物流れを受容
する混合器３５の容器には水浴性の分散剤を絵肌するこ
とが好ましい。

分散剤は、リグノスルホネート、縮合多環炭化水素およ
びアルコキシ化アミンから成る群から遇択することがで
きるが、石炭／水混合物中の石炭粒子の物理的分離を防
止するために、分散剤として水浴性のエトキシル化また
はプロポキシル化またはエトキシル化−ノロボキシル化
組成物を混合器３５内で供給物流れに混合するのが好ま
しい。石炭／水混合物中の石炭粒子は、その液体媒貴中
で圧縮されており、導管６６によって貯留タンク、才た
は溶鉱炉やボイラーなどの最終使用部者へ送給する。

好ましい分散剤を使用すれば、安定剤を使用する必要が
なくなるが、安定剤としては、アタパルジャイト産クレ
ーや、活性カルボニル基およびヒドロキシル基を包含し
た枝分れ高分子物質から選択することかできる。界面活
性剤、例えば分散剤の供帽をＮｊＪ　（＋ｌＩするため
に、マイクロプロセッサ２７からみ脚６７を通して制御
器６８例えば弁またはポンプへ電気信号を送り、それに
よってタンク３９から混合器３５へ送る界面活性剤の送
給量を制御する。タンク５９は、好ましい分散剤を供給
するのに使用することが好ましい。また、混合器６５へ
接続した水性液体媒質供給２４管４５の弁４２を制御す
るための電気１ｇ号も、マイクロプロセッサ２７かう４
＋Ｎ４１を通して弁４２へ送る。水性液体媒質は、最終
石炭／水混合物中の石炭粒子の密度即ち濃度を／−３１
１望の儲にまでｆｉ）Ｊ　ｎ（＋するために混合器６５
内の混合物に象加する。混ぜ合わされた上記２つの供給
物流れは、タンク３９からの界面活性剤および導ｇ４３
からの水性液体媒質が象加されなけれは、通常、２０〜
２５重謝％の水性媒質を包含しているが、この水性媒質
はタンク６９から好ましくは水性媒質の形で分散剤（界
面活性剤）を冷加され、専管４３から水性媒質を離別さ
れることによってＩシｒ望の個に才で増大され、約７０
１諷％の固形分を廟する石炭／水混合物を生成する。

以上、本発明は、石炭粉子の２段分級を用いた場合を例
にとって説明したが、石炭／水混合物を生成するのに３
段才たはそれ以上の分級を用いることもできることは当
莱堝１とは明らかであろう。軍費なことは、各粒度画分
を佐に混合するためＣと、谷粒腿自分中の石炭粒子、特
に小さい粒度の画分中の石炭粒子の分布を測足し、制Ｈ
することである。かくして、粒度分布を制御し、ひいて
は最終石炭／水混合物中の石炭粒子の密度を制御するこ
とができる。

後に詳述するように、第２惧粧看流れを構成する石炭粒
子のタイラタント性は、脱水器２３によって第２供給物
流れから水性媒質を除去する操作を太いに助成する。し
かしながら、取ホ多石炭／水混合物中に所望の炭素含准
■をａ保し、石炭／水混せ物内の内部間隙を光填するた
めの、特に比戟的小さい粒度の石炭粒子による粒子光填
度を最適にするためには、導管１９を通して廃棄された
マイナス２μ粒子画分に代わるマイナス２μ粒子画分を
導入するこさが奸才しい。

もちろん、この１代人」画分は、第１または第２供給物
流れの１つ力）らの小分流をボールミル内で処理するこ
とによって得られる石炭粒子たけによって構成すべきで
ある。分流を上記ボールミルへ供給するために第１と第
２供鞄物流れのどちらを選択するかは、供給原料を構成
する石炭粒子の常時変る粒度分布の変化に基因するある
１つの特定の石炭粒子画分の過剰供帷に基いて変えるこ
きができる。従って、例えば、ある一定時…］に亘って
供給原料中に４４×１・５０μの′９．［Ｘｉｕ囲の石
灰粒子の供給過剰が存在したとすれは、その揚台にはホ
ールミルへ送る分流を構成するものとして第１惧絽物流
れを選択する。

その抜、供給原料中に２〜４４μの粒度範囲の石炭粒子
の、Ｉａ刺惧和か存在したとすれば、その場合は、ボー
ルミルへ送る分流を構成するものとして輿２惧鞄物流れ
を選択する。供給原料の供給源の種類によっては、常時
、２Ｘ４４μ粒度の石炭粒子の過剰供給が生じる揚台が
ある。

その場合、４４Ｘ１５０μの石炭粒子画分の不足を回避
するために、過大粒度の画分の石炭粒子を粉砕するため
にホールミルを用いる力）、あるいは、別途に石炭粒子
を供給して、不足している石炭粒子画分の不足分を補給
する。この石炭粒子画分の袖給分は、上述したようにし
てダイラタンシーを付与するように処理する。第１石炭
粒子画分のための袖怜分は、専も・４４を通してサージ
容器１６へ送給し、第２石炭粒子画分のための補給分は
、４管４５を通してサージ容器２２へ送給する。

第１図において、導管１５の第１供給物流れの分流は、
導管４６により三方弁４７を介してホールミル４９へ通
じるヘッダー管４８へ１ＦｓＫｉする・４官２１の第２
供給物流れの分流は、専管５１により三方弁４７を介し
てホールミル４９に辿じるヘッダー・釘４８へ送帽する
。三方弁４７からその切要位置に基いてマイクロプロセ
ッサ２７へ信号が供給され、それによって、粒子濃度モ
ニター２５．２６に従って導かれた導管４６．５１内の
分流は、それぞれ−疋流量の第１または第２供給物流れ
からの分流内の石炭粒子の量がマイクロプロセッサ２７
内の貯留情報を最新化し、各サージ谷べ５１６．２２．
５３内の石炭粒子の量および粒子分布を正確に表示する
ようにする。これによって、ザージ容器５３内のマイナ
ス２μ粒子画分のｆＨｊが、最終石炭／水混合物のマイ
ナス２μ粒子画分の約５乾拓％以下の過剰供給量を越え
ないように１１川（ｉｌ＋されるようにする。

マイナス２μ石炭粒子画分を構成するために第１または
第２惧佑物流れから分流を導出する代りに、１．５４〜
１．８０の比重を有する石炭、特に無煙炭の粒子の別途
の供給源を用いてそれをホールミル４９へ供給してマイ
ナス２μ石炭粒子画分を生成しそれを、Ｍ終石炭／水混
合物の石灰粒子に×１し５乾坦％分を占めるのに十分な
量で別所にサージ容器５３へ導入するようにすることか
好ましい。サージ容淋５３からのマイナス２μ石炭粒子
画分は、導管５２によって流れ制御器・５４へ送給され
る。流れ制俊鼎５４は、弁であってよいか、ηＬれ助成
コンベヤ、または制御素子５５を構成するｂ」変速モー
タによって駆動される比例流れ制御器であることが奸才
しい。

マイクロプロセッサ２７のプログラムは、容積またはｍ
ｌ討量番５６から該マイクロプロセッサへ世相される７
ｈ気１ぎ号をオリ用する。ば↑蚤佐、マイナス２μ粒子
画分を導管５７によって混合ｉｉ凸３５へ送給する。最
終石炭／水混合物においては、その粘性がマイナス２μ
石炭粒子によって相当に増大される。詳述すれは、粘性
は、辿′Ｋ、０℃〜３５°Ｃの温度範囲においてはマイ
ナス２μ粒子画分の硲加によって増太さイ］る。なぜな
ら、そのような石炭粒子は、該石炭粒子の身回の［あは
たきず］により比比重大きい石炭粒子間のせん断を容易
にするからである。この極めて南オリな粘性特性は、オ
ゾン処理されていない１５０×４μ粒度の石炭と水混合
物が４０００ｃｐ（センチポアズ）の粘性を示したのに
対し、オゾン処理した１５０Ｘ２μ粒度の石炭と水の混
合物は２０００ｃｐの粘性を示した夾験結果によって確
認されている。オゾン処理された石炭粒子を用いた場合
の石炭／水混合物の、温度６℃における粘性は、９００
ｃｐ以下であった。このことからみて、石炭／水混合物
を混合器６５内で混合する１１４Ｊ冷却することが望ま
しい。この目的のために、水冷ジャケット５８を設け、
モータ駆動される混合撹拌機５９を用いて行われる混合
保作中混合谷路３５内の混合物から熱を抽出する。混合
器６５は、ロードセル６１を介してベース上に支持され
ており、ロードセル６１は、混合器内の混合物のＭ量に
附応する電気信号を発し、それを尋脚６２を介してマイ
クロプロセッサ２７へ洪１１１；する。マイクロプロセ
ッサ２７は、才だ、音響型才たは核型検出器のような容
積１１ｉｄ器６４から導線６３を通して送給される。

この石炭／水混合物の有オリな粘性特性は、その石炭粒
子の表ｆｆｌ］　４：ｔ（刈’ＥＬＭ比の増大に基因す
るものである。そして、本光明に従って生成される石炭
／水混合物の流れ特性は、マイナス２μ石炭粒子画分の
冷加によって更に改良される。これによって、石炭／水
混合物の炭素含有量の増大を可能にするとともに、分散
剤の細仕上でぜん断性を改良することができる。

第２図を参照すると、第２惧組物流れの水性媒負号を石
炭粒子の少くとも５０”ＪＬｉＪ％以下にまで減少させ
るための脱水器２６の好ましい央ゐ例が示されている。

専管２１は、第２画分を脱水器２５内の水位７０より下
に排出させるように垂直に配置することがｙすましい。

水位７０は、段付機即ち低板７２の外周縁を囲繞する周
側壁７１内に収容される。段付板７２は、その長手に対
して横断方向に順次に配列された有孔献上げ叛７３を有
している。側壁７１と底板７２さで、支持部材７４によ
り水コトに対して０″〜３゜傾斜せしめられた容器を構
成する。即ち、底板７２は、支持部材７４により水平ベ
ース７５に対して傾斜位置に支持される。支持部材７４
は、その両端をヒンジビンによって連結し、ベース７５
上に支持し段付機７２に連結した駆動装置により段付板
７２を所定の振動数で退動させることができるようにす
る。第２画分を構成する石炭粒子は、ダイラタント性で
あるから、段付板７２にイ」与される振動作用により、
第２画分の水性媒質が脱水器内で第２画分の表面にまで
迅速に押上げられる。かくして、余剰の水性媒質が製綱
固形分の上に乗り、排出堰７７を越えて脱水器２５から
排出される。第２図力）ら分るように、堰７７は、脱水
器の後壁に設けられている。この第２画分の石炭スラリ
ーの脱水操作は、そのスラリー中の石炭粒子が底板７２
の長手に沿って蹴上げ板７５から蹴上げ板７３へ順次に
押進められる間継絖される。底板即ちパン７２の長さは
、第２両分の含水量の減少すべき度合いに比例して選択
する。第２図に例示された脱水器２６は、粒状供給原料
自体から水を除去するのにも使用することができるが、
石炭／水混合物の生成における第２供給物流れのための
残貿水分を所望の値にまで減少させる脱水工程に使用す
るのに特に好適である。第２図の脱水器を使用すれば、
５０％の含水量を有する、遠心分離されたマイナス１０
０メツシユの粒度のわ炭ケークを２８％の含水量にまで
脱水することができる。なお、垂直′４管２１を通して
の脱水器２６への水中供給は、乱流を起すことなく、石
炭ケークを平滑な層流として供帽することを可能にする
。

第６図の実施例においては、上述のように水性石炭スラ
リーから成る供給原料を好ましくは１４０’Ｆ〜１ｓｏ
’Ｆ（６ｏ°Ｃ〜８２℃）の高い温度で専管１１０によ
り分級器１１２へ送給する。周囲偏置の石炭スラリーを
使用することもてきるが、高い温度であれば、スラリー
の粘性が低く、含水量を容易に制御することができる。

また、温いスラリーは、安定剤および分散剤を構成する
ように選択された薬剤と、より完全に混合することがで
きる。そのような薬剤のあるものは、約１４０’、Ｆ（
６０°Ｃ）の液相線温度を有する。分叔器１１２は、６
０μより大きい粒度の石炭粒子と少量の液体媒質と力）
ら成る第１水性石炭粒子画分を導＋ｙ１１４を通して送
給するように作動される。

通常、この第１１１！ｌ１分は、液体ではなく、半流動
性スラリー、例えは湿ったケークの流れ特性を有する。

第１画分を構成する石炭粒子の下限粒度はｓａｐとする
ことがｙｆ才しいが、それより大きく、例えば５０〜６
０μであってもよい。

第１画分の石炭粒子の上限粒度は、２００〜３００にも
の大きさとすることができるが、１５０μまたはそれ以
下が好ましい。導″＃１１４は、石炭粒子の第１自分を
サージ容器１１６へ送給するように接続されている。一
方、分級器１１２がらのマイナス３０μの粒子画分は、
導管１１８を通して分級器１２０へ込鞄する。分級器１
２０は、２μ粒度で正確に分級するように操作される。

分級器１２０からのマイナス２μ粒子画分は、導管１２
２を辿して他の処理または処分処置へ送給する。

なぜなら、この両分は、和尚な量の灰を含有しており、
便って石炭／水混合物を生成するのに通していないから
である。分級器１２０からの残り０６０μ×２μの石炭
粒子画分は、石炭粒子の第２画分を構成し、これを導管
１２４を通して導き、サージ容器１２６へ送給する。こ
の第２両分は、通常、流動可能な液状スラリーの特性を
肩しており、従って、４管１２４内には、第２画分の水
性液体成分を４管１２７Ａによって排出することｌこよ
り纂２石炭供給物流れ内の石炭粒子の濃度を増大させる
ために、インラインする脱水器１２７を配設する。

専管１１４．１２４には、それぞれ導線１２８Ａ。

１６０Ａを辿してマイクロプロセッサ１５２へ電気信号
を送る粒子砲度モニター１２８，１６０を設ける。

モニター１２８，１３０は、それ自体は周知のものであ
り、音智型、後型または生成物サンプリング型モニター
であってよい。

サージ容器１１６．１２６は、各々、実質的に均一な粒
子分イ［Ｊを肩する供帽物流れを送給するのに用いる。

サージ容器１１６からの第１水性石炭画分は、流れ制イ
叶藷１６４へ送る。流れ制御器１６４は、弁であってよ
いか、流れ助成コンベヤ、韮たは制御素子１６５を構成
する可変速モータによって駆動される比例流れ制御器で
あることが好ましい。サージ容器１２６からの第２水性
石炭画分は、流れ制御１ｉｉ１３６へ送給する。流れ制
御器１５６も、弁であってよいが、流れ助成コンベヤ、
才たは制御素子１６７を構成する可変速モータによって
駆動される比例流れ制御器であることがｙＪ−ましい。

市１１イＩＩＩｊ累子１３５．１３７は、それぞれ、第
１および第２・区Ａ？Ｉ物びＬれの石炭粒子に則応する
モニタ１２８．１６０からの′−電気信号用いたプログ
ラムに基いてマイクロプロセッサ１５２から導出される
別々の電気１ｇ号に応答する。このプロクラムは、韮だ
、流れ制御器１３４，１６６から流出した惧縮物流れの
ための別々の送給系統を構成する答慎または重量ｉｔ　
Ｍ　ｉ！Ｗ　１３Ｂ、１６９からマイクロプロセッサ１
６２へ供給される電気信号をもオリ用する。車Ｍゴ↑量
伎、別々の第１および第２惧帽物流れを混合器１４０内
で混合し、供給流れを生成する。脱水器１２７は、第２
石炭画分内の石炭粒子の諦Ｉｆ　’＋−壇大させ、この
自分が第１石炭画分と混ぜ合わされるとき、その供給流
れ（第２画分）が石炭／水混合物のｒ９ｒ望の最終粒子
濃度より高い製置を有するように操作する。

本発明によれば、最終石炭／水混合物は、少くとも６５
重量％から８２重量％の石炭粒子を含有する。脱水器１
２７は、上記供給流れ甲の水性媒質の合耐量をａ１４　
Ｎｄするためにマイクロプロセッサ１６２からの電気信
号によって制御される。

通常、第１および第２供給物流れの各々に碓力日される
安定剤の一部分から成る水性媒質の増量分を補償するた
めに脱水器１２７による水性媒質の抽出量を制御するこ
とが必秩とされる。

タンク１４５から混合器１４６，１４７への分散剤の送
給を制御するためにマイクロプロセッサ１６２から導線
１４１．１４２を逍して例えば弁またはポンプのような
制御器１４３．１４４へ電気１ｄ号を送る。混合器１４
６．１４７は、モニター１２８，１３０の下流でそれぞ
れ導管１１４．１２４に配設した静止型インライン混合
ｄにであってよい。

分散剤は、リグノスルホネート、罹合多環炭化水素およ
びアルコキシ化アミンから成る群から選択することがで
きるが、石炭／水混合物中の石炭粒子の物坤的分刷を防
止するために配合器１４８内で惧佑りすれと混合するこ
とが好ましい。

石炭／水混合物中の石炭粒子は、その液体媒質中で圧縮
されており、４１ｔ１４９によって貯留タンク、または
ｒ百を、炉やボイラーなどの最終使用部者へ送絽する。

安定剤は、アクパルジャイト並クレーや、活性カルボニ
ル基およびヒドロキシル基を包含した枝分れ高分子物質
から選択することができる。

安定剤の供給を制御するために、マイクロプロセッサ１
３２から４線ｊ５０を通して制＠器１５１例えば升また
はポンプへ電気信号を送り、それによってタンク１５２
から配合器１４８へ送る安定剤の送給量を制御する。ま
た、配合器１４８へ接続した水性液体媒質供給導管１５
５の弁１５４を制御するための電気１６号も、マイクロ
プロセッサ１５２から４？ｆＭ１５５を通して弁１５４
へ送る。水性液体媒質は、最長石炭／水混合物中の石炭
粒子の密度即ちａ度を所望の値に才で調節するために配
合器１４８内の混合物に冷加する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って石炭／水混合物を生成するため
の装置の概略的流れシートである。 第２図は本発明の方法に使用するための脱水器の立面図
である。第５図は本発明に従って石Ｍ水混合物を生成す
るための別の実施例による装置の流れシートである。 １４．１８は分級器、１６．２２はサージ容器、２３は
脱水器、２５．２６は粒子磯匿モニター、２７はマイク
ロプロセッサ、３５・・・混合器、７２・・・段付板、
７３・・・蹴上げ板、７６・・・駆動装命″、７７・・
・排出部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）石炭／水混合物を生成する方法において、水性液体
   媒質と、該媒質の５０重量％より多い粒状石炭の供給原
   料とから成る水性石炭スラリーを準備し、 該供給原料のそれぞれ異る粒度の石炭粒子と水性液体媒
   質とから成る少くとも第１石炭供給物流れと第２石炭供
   帖物流れを生成し、該第１石炭供給物流れの所定量と第
   ２石炭供給物流れの所定量を分散剤の存在下で混ぜ合せ
   て少くとも６５重量％の石炭粒子を包含した石炭／水混
   優物を生成することを特徴とする方法。 ２）前記供給原料として、５０重量％より少い水性液体
   媒質を包含した供給原料を準備する特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ３）前記第１および第２石炭供給物流れを生成する工程
   は、前記供Ａ＠原料からマイナス２μ粒子両分を除去す
   る操作を含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 リ　前記第１および第２石炭惧稍物にれを生成する工程
   は、前記供給原料からマイナス２μ粒子画分を廃棄する
   操作を含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５）前記第１および第２石炭供給物流れとしてタイラタ
   ント性の石炭供給物流れを生成する特許請求の範囲第２
   項記載の方法。 ６）前記第１および第１石炭供給物流れを生成する工程
   は、前記世相原料の石炭粒子の表面′！に対ＪＩ量比を
   増大させる操作を含む特許請求の範囲第５項記載の方法
   。 ７）前記第１および第２石炭供給物流れを生成する工程
   は、ｉｉｊ記供給原料からマイナス２μ粒子画分を除去
   する操作を含む特許請求の範囲第５項ｄピ載の方法。 ８）前記第１および第２石炭供帖物流れを生成する工程
   は、前記供給原料の石炭粒子の弐面槓対質量比を増大さ
   せるために供給原料の石炭粒子を酸化剤に接触させる操
   作を含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ９）ｍＪ記供給原料を準備する工程は、マイナス２μ粒
   子画分を除去する操作を含む特許請求の範囲第８項記載
   の方法。 １０）前記供給原料を準備する工程は、供紹涼料の石炭
   粒子の表面に凹みを形成する操作を含む特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 １１）＠１石炭粒子の衣ＵｋＵ槓対賀諷比を約５〜７九
   壇大させることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記
   載の方法 １２）２μ以下の粒度の石炭粒子を準備し該石炭粒子の
   調量された一部分を＠記混合工程のために送給する工程
   を含む特許請求の範囲第３項記載の方法。 １５）前記第１および第２供給物流れを生成する工程は
   、前ｄじ供給原料を第１分級器内で処理することによっ
   て第１供給物流れを生成し、該第１分級器からの残りの
   石炭供帖物龜れを第２分級２３内で処理することによっ
   て前記第２惧胎物流れを生成するとともに該第２分級器
   からマイナス２μ粒子画分を廃果し、第２供絽物流れを
   脱水する操作を含む特許請求の範囲第１項ｄヒ載の方法
   。 １４）前記脱水操作は、横断方向に延長した値数の付設
   部材を有する上向きに＃斜した段付板の下端へ前記第２
   供給物流れを送給し、該段付板を振動させて第２供給物
   流れを該付設部材から付設部材へ嗣次前進させ、それに
   よって第２供帽物流れから水性媒質を除去することから
   成る特許請求の範囲第１３項記載の方法。 １５）前記脱水操作は、前記上向きに傾斜した段付板を
   水平に幻して００〜６°の角度に配義することを含む特
   許請求の範囲第１４項記載の方法。 １６）石炭／水混合物を生成する方法において、水性液
   体媒質と、該媒質の５０］４坦％より多い粒状石炭の供
   給原料とから成る水性石炭スラリーを準備し、 該供給原料のそれぞれ異る粒度の石灰粒子と該石炭粒子
   の５０重量％より少い水性液体媒質とから成る少くとも
   第１石炭供給物流れと第２石炭供給物流れを住成し、 該第１石炭０１：給物流れの所定量と第１石炭供給物流
   れの所定■を組合ぜ、 少くとも６５重量％の石炭粒子から成り、０℃から６５
   ℃の温度範囲に亘って漸次増大する粘性を有する石炭／
   水混合物を生成するのに有効な祖の分散剤を共に前記組
   合４つされたダイラタント性石炭供給物流れに混合する
   ことから成る方法。 １７）　Ａｉｌ記各石炭惧柑物流れの水性液体媒質中の
   石炭粒子の濃度を測定する工程を含む特許請求の範囲第
   １６項記載の方法。 １Ｂ）　＃＋Ｊ記第１および第２石炭供給物流れを別々
   のサージ容器内に収果し、実質的に均一な粒子分布を有
   するそれぞれ別々の供給物流れを前記混合工程のために
   送給する工程を含む特許請求の範囲ｇｌ！１６項記載の
   方法。 １９）＠配別々のサージ容器からの供給物流れの少くと
   も１つの流れを訓告する工程を含む特許請求の範囲第１
   ８項記載の方法。 ２０）前記混合工程は、前記２つの供給物流れを組合せ
   た後、該組合わされた供給物流れ内の水性液体媒質の量
   を前記分散剤と安定剤と共に混合器内で調節し、Ｉ９ｒ
   望量の水性液体媒質を有する石炭／水混合物を生成する
   操作を含む特許請求の範囲第１９項記載の方法。 ２１）前記混合工程の前記各供給物流れに分散剤を碓加
   し、石炭／水混合物を生成するための混合器内で調量さ
   れた量の安定剤を離別する工程を言む特許請求の範囲第
   ２０項記載の方法。 ２２）前記供給物流れを生成する工程は、３０μより大
   きい粒度の石炭粒子を有する第１供給物流れを生成する
   操作を含む特許請求の範囲第１６項記載の方法。 ２５）前記供給物流れを生成する工程は、少くとも２μ
   から約３０μ才での粒度範囲の石炭粒子を有する第２供
   佑物流れを生成する操作を含む特許請求の範囲第２２Ｊ
   ：ｊ４記載の方法。 ２４）　ＩｒＩＩ記測定工程は、＠記各供給物・流れの
   単位当り重量を別々にば重量してそれに対応する電気信
   号を創生し、該電気１６号を用いて前記混合工程のため
   の各供給物流れの量を制御する操作を含む特許請求の範
   囲第１７項記載の方法。 ２５）流体媒質画分とダイ１ラーメント性粒状物質画分
   を含むスラリーを分離するための方法において、前ｄ己
   スラリーを上向きに傾斜した段付板の下端上へ導入し、 前記液体媒質画分を前記段付板の下端のきころで前記ス
   ラリーの上部に向って押上げ、前記ダイ１ラタント性の
   粒状物質画分をスラＩＪ−の上部における液体媒質から
   前記段付板に沿って上向きに前進させることから成る方
   法。 ２６）前記上向きに傾斜した段付板を水平に対して０°
   −３°の角度に配置する操作を含む特許請求の範囲第２
   ５項記載の方法。 ２７）前記上向きに傾斜した段付板の長平に沿って収斂
   の横断方向に処理した句設部材を配設し、ＦＩｔｌ記グ
   イラタント性の粒状物質画分を該段＋ｊ板に沿って該句
   設部材から伺設部材、へ上方へ前進させる操作を含む特
   許請求の範囲８２５項記載の方法。 ２８）＠記名付設部材は、その上に保持された粒状物質
   から液体媒質を排出させるための伏数の開口を有するも
   のである特許請求の範囲第２７項記載の方法、 ２９）前記段付版上に保持される液体媒質の液位を制御
   する工程を含む特許請求の範囲第２５項記載の方法。 ｓｏ）　ｎｔｌ記液体媒質画分を押上げる工程は、前記
   段Ｕ板を振動させる操作を含む特許請求の範囲第２５項
   記載の方法。 ６１）前記粒状物質を前進させる工程は、ＭｉＪ記段伺
   板を振動させる操作を含む特許請求の範囲第２５項記載
   の方法。 ３２）液体媒質画分とダイラタント性の粒状物質画分を
   含むスラリーを分離するための方法において、 前記スラリーを容器内へ導入し、 該容器を振動させることによって前記液体媒質自分を該
   スラリーの上部に向って押上げ、粒状物質画分を濃縮し
   、 該液体媒質を製綱された粒状物質の上部から抽出するこ
   とから成る方法。