JPS62199B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、脱灰炭の製造方法に関する。

従来の技術 天然に産出する石炭中には灰分が比較的多く含
まれているが、これらの灰分はシリカ（SiO₂）、
硫化鉄（FeS）およびアルミナ（Al₂O₃）等を主成
分とするものであり、通常石炭中に７〜25％程度
の割合で含まれている。このような石炭中の灰分
をＸ線マイクロアナライザで観察すると、灰分は
５μｍ〜数十μｍの大きさの粒状で偏在している
ことが明らかである。このような灰分を石炭から
除去する方法としては、従来灰分を含む原炭を粉
砕し、得られた粉炭を水と混合して粉炭スラリー
をつくつたのち、このスラリーに結合剤として油
を添加して、粉炭と油をそのまま造粒し、ついで
造粒物と、灰分を含むスラリーとを分離する方法
がすでに知られている。灰分が除去せられた造粒
物はペレツト状の含油脱灰炭であり、これは燃料
として使用せられる。しかしながら、このような
従来の方法では、石炭より充分に灰分を除去する
ことができないという問題があつた。というの
は、石炭中の灰分を充分除去するためには、石炭
をこれに含まれる灰分と同程度の大きさに、すな
わち５μｍ〜数十μｍの大きさに非常に細かく粉
砕する必要があるが、石炭をあまり細かく粉砕す
ると、粉炭の表面積が増大し、結合剤としての油
を多く使用しなければならないし、また造粒時間
が非常に長くかかるといううらみがあり、このた
め石炭をあまり細かく細かく粉砕することができ
ず、結局石炭から灰分を充分に除去することがで
きないという問題があつた。

発明の目的 この発明の目的は、上記の問題を解決し、石炭
から灰分を充分に除去することができて、灰分の
含有量が非常に少ない脱灰炭を製造することがで
きる方法を提供しようとするにある。

発明の構成 この発明は、上記の目的を達成するために、灰
分を含む石炭を粉砕して微粉炭をつくり、この微
粉炭と水とを混合して微粉炭スラリーをつくる工
程と、この灰分を含む微粉炭スラリーに、初留温
度30℃以上および留出温度360℃で95％以上分留
する軽質油よりなる低沸点油並びに造粒核となる
親油性粒状固形物を混合して造粒する工程と、造
粒物をスラリー中より分離して水で洗浄すること
により、灰分を除去する工程と、洗浄した造粒物
を加熱して、低沸点油と水分とを蒸発せしめる工
程と、低沸点油を含まない造粒物を分解してペレ
ツト状の脱灰炭と親油性粒状固形物とに分離し、
脱灰炭を得るとともに、親油性粒状固形物を回収
して上記造粒工程に返送する工程と、低沸点油と
水とを含む蒸発ガスを凝縮したのち、低沸点油と
水とに分離し、低沸点油を上記造粒工程に返送す
る工程とからなる脱灰炭の製造方法を要旨として
いる。

この発明の方法を、以下図面を参照しながらさ
らに詳しく説明する。

この発明の方法は、つぎの６つの工程よりなる
ものである。

第１工程： 灰分を含む天然の石炭をたとえば湿式ボール・
ミルにより粉砕して、粒径数百μｍから数十μｍ
の微粉炭をつくる。原炭中には通常７〜25重量％
の灰分が含まれているが、粉砕により灰分も細か
く砕かれる。つぎに、この灰分を含む微粉炭と水
とを混合して微粉炭スラリーをつくる。場合によ
つては石炭を粒径数μｍのいわゆる超微粉炭に粉
砕することもある。石炭の粉砕は水中で行なうの
が好ましく、粉砕後はスラリーの濃度調整のため
にさらに所要量の水を添加する。

第２工程： つぎにこの微粉炭スラリーに、低沸点油および
造粒核となる親油性粒状固形物を混合して造粒す
る。ここで、低沸点油としては、蒸発潜熱が低
く、かつ粘性が低いものであつて、これは一般に
知られているように、初留温度30℃以上および留
出温度360℃で95％以上分留する軽質油よりなる
ものである。低沸点油としては、具体的には灯
油、軽油、ガソリン等を使用する。低沸点油の使
用量は、たとえば微粉炭に対して約10〜30重量％
である。また油の分散が容易なるように界面活性
剤を少量添加することもある。造粒核となる親油
性粒状固形物は、親油性を有していて、しかもあ
との回収が容易であるようなものであることが必
要であり、また、比重は石炭の比重、すなわち
1.4に近似していることが望ましい。このような
親油性粒状固形物としては、粒径約１mm〜数mmの
硬質ポリ塩化ビニル等の合成樹脂性粒状物あるい
は粗粒炭等を使用する。親油性粒状固形物は微粉
炭に対して通常１：１の割合で混合するのが好ま
しいが、親油性粒状固形物と微粉炭の総量はスラ
リー中において30重量％以下であり、この値を越
えない範囲において微粉炭に対する親油性粒状固
形物の使用割合を増減しても勿論よい。

微粉炭スラリーと、低沸点油と、造粒核となる
親油性粒状固形物を混合するにはつぎの３つの方
法がある。

(i) 微粉炭スラリーに親油性粒状固形物を混合
し、ついでこのスラリー中に油を混合する。

(ii) 親油性粒状固形物に予め油を添加して、親油
性粒状固形物の表面に油を付着させておき、つ
いでこの油付き親油性粒状固形物を微粉炭スラ
リー中に混合する。

(iii) 微粉炭スラリーに油を混合し、ついでこのス
ラリーに親油性粒状固形物を混合する。

上記のような混合物を撹拌して造粒するには、
金網製撹拌翼を備えた造粒装置あるいはその他の
既知の造粒装置を使用する。この造粒の過程にお
いては、親油性粒状固形物の表面に低沸点油が付
着せられ、この油付き親油性粒状固形物を核とし
てこれの表面の油に微粉炭が順次付着してゆき、
いわゆる転動造粒によつて微粉炭が加速度的にき
わめて迅速に造粒せられ、したがつて造粒時間が
非常に短い。また親油性粒状固形物を使用してい
るので低沸点油の使用量が非常に少なくてすむも
のである一方、微粉炭と同程度の大きさに粉砕さ
れた灰分は、水中に残留する。

なお、原炭中の灰分の含有量がたとえば20重量
％程度と非常に多いような場合には、造粒を行な
う前に一次脱灰処理を行なつてもよい。すなわ
ち、微粉炭スラリーと親油性粒状固形物と低沸点
油を混合すると、微粉炭と親油性粒状固形物と油
を含む液相と、灰分を含む水よりなるスラリーと
に分れる。この灰分を含むスラリーを、微粉炭を
含む液相から分離し、ついでこの微粉炭を含む液
相を清水で洗浄する。これによつて灰分のかなり
の量が除かれる。

第３工程： つぎにスラリー中より微粉炭と低沸点油と親油
性粒状固形物とよりなる造粒物を分離して洗浄す
ることにより、灰分を除去する。この操作は微粉
炭を含むスラリーをたとえばフイルターの上に流
して、洗浄水を上から噴霧することにより行な
う。場合によつては分離後の造粒物を遠心分離機
にかけてさらに水分を除去することもある。灰分
を含むスラリーは、その後シツクナーおよび濾過
機等を備えた水処理装置に導いて処理することに
より、灰分と水とに分離する。

第４工程： つぎに微粉炭と低沸点油と親油性粒状固形物と
よりなる洗浄後の造粒物を加熱して、低沸点油と
水分とを蒸発せしめる。ここで、熱源としてはス
チームあるいは電熱を使用する。

第５工程： 低沸点油を含まない造粒物をたとえば振動を与
えることにより分解して、ペレツト状の脱灰炭と
親油性粒状固形物とに分離することにより、脱灰
炭を得るとともに、親油性粒状固形物を回収して
上記第２番目の造粒工程に返送する。この場合親
油性粒状固形物に低沸点油を添加したのち造粒工
程に返送してもよいし、また油を添加することな
くそのまま返送してもよい。

第６工程： 低沸点油と水分とを含む蒸発ガスを凝縮したの
ち、低沸点油と水とに分離し、低沸点油を上記造
粒工程に返送する。

このようにして製造された脱灰炭は、充分に灰
分が除去せられており、燃料として有効に使用せ
られるものである。

実施例 つぎに、この発明の実施例を説明する。

灰分含有量7.02重量％のブレアゾール炭（オー
ストラリア産）を粉砕して、200メツシユ以下、
すなわち粒径74μｍ以下の微粉炭をつくり、これ
に水を混合して微粉炭スラリーをつくる。つぎに
この微粉炭スラリーに親油性粒状固形物を混合し
た。親油性粒状固形物は硬質ポリ塩化ビニル製
で、直径３mmおよび高さ1.5mmの短い円柱状を有
しており、また比重は1.4で石炭の比重と近似し
ていた。スラリーの配合量は、微粉炭５重量％お
よび親油性粒状固形物５重量％とした。

つぎに、このスラリー約２Kgを内径115mmおよ
び高さ180mmの容器に入れ、スラリー中にガソリ
ンを微粉炭に対する量で20重量％混合した。つぎ
にこのスラリーを造粒装置に導入して造粒した。
その後スラリー中より造粒物を分離して水で洗浄
することにより、灰分を除去した。

洗浄後の造粒物を三ツ口フラスコに入れ、これ
に1.8の水を加えて、マグネツトヒーターによ
り撹拌しながら加熱した。共沸点蒸留によりガソ
リンと水とを蒸発させ、冷却管により蒸気を冷却
し、得られた水とガソリンを分離してガソリンを
回収した。回収されたガソリンは約55％であつ
た。

フラスコ内より造粒物を取り出し、この造粒物
に振動を与えて分解し、ペレツト状の脱灰炭と親
油性粒状固形物とを得た。ここで、得られた脱灰
炭のガソリン含有量は0.3重量％であつた。また
この脱灰炭の灰分含有量を測定したところ、これ
には1.86重量％の灰分が含まれているだけであつ
た。

分離された親油性粒状固形物を回収し、これを
造粒工程に返送して再使用した。また回収したガ
ソリンは造粒工程に返送して再使用した。

なお、比較のために、微粉炭５重量％を含み親
油性粒状固形物を含まないスラリーについて上記
の場合と同様に脱灰処理を行なつたところ、得ら
れた脱灰炭には、33.2重量％の灰分が含まれてい
た。

発明の効果 この発明の方法は、上述の次第で、灰分を含む
石炭を非常に細かい微粉炭に粉砕し、この微粉炭
のスラリーに低沸点油を混合して微粉炭を造粒す
るさいに造粒核となる親油性粒状固形物を使用す
るものであるから、低沸点油の添加量が非常に少
なくてすみ、また造粒時間が短くてすむ。そのう
え低沸点油と親油性粒状固形物とを循環使用する
ものであるから、非常に経済的である。さらに微
粉炭の造粒過程における灰分の巻込の量が少ない
ので、石炭から灰分を充分に除去することがで
き、灰分の含有量が非常に少ない脱灰炭を製造す
ることができるものである。したがつてこの発明
の方法により製造した脱灰炭を燃料として使用し
た場合には、燃焼し易く、単位量当りの発熱量が
高いうえに、灰の発生が非常に少なく、安定化し
易いという顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の方法を実施する工程を順次
示すブロツク図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 灰分を含む石炭を粉砕して微粉炭をつくり、
   この微粉炭と水とを混合して微粉炭スラリーをつ
   くる工程と、この灰分を含む微粉炭スラリーに、
   初留温度30℃以上および留出温度360℃で95％以
   上分留する軽質油よりなる低沸点油並びに造粒核
   となる親油性粒状固形物を混合して造粒する工程
   と、造粒物をスラリー中より分離して水で洗浄す
   ることにより、灰分を除去する工程と、洗浄した
   造粒物を加熱して、低沸点油と水分とを蒸発せし
   める工程と、低沸点油を含まない造粒物を分解し
   てペレツト状の脱灰炭と親油性粒状固形物とに分
   離し、脱灰炭を得るとともに、親油性粒状固形物
   を回収して上記造粒工程に返送する工程と、低沸
   点油と水とを含む蒸発ガスを凝縮したのち、低沸
   点油と水とに分離し、低沸点油を上記造粒工程に
   返送する工程とからなる脱灰炭の製造方法。