JPS6270492A - 高濃度石炭・水スラリ−の製造方法およびその装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃焼性および貯蔵安定性に優れた石炭、オイ
ルコークス、石油系ピッチなどの炭素質固体を高濃度に
含む水スラリー（以下、高濃度石炭・水ヌラリーという
）の製造方法およびその装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、石油供給の不安定化のため、石炭、オイルコーク
ス、石油系ピッチなどの炭素質固体を有効利用する技術
開発が進められている。たとえば、これらの炭素質固体
の有効利用技術としては、熱分解、ガス化、燃焼あるい
は鉄鋼業における高炉吹込重油の代替燃料、セメントギ
ルンの重油の代替燃料など種々のものが考えられる。し
かしこのような各種利用技術において、炭素質固体は常
温で固体であるために、ハンドリングが困難である上、
粉塵飛散による公害発生や粉塵爆発の危険があるなどの
短所があり、利用が困難になっている。

したがってこうした炭素質固体の流体化を図り、ハンド
リングを容易にし公害発生や危険を防止することが望−
まれる。一方、炭素質固体の輸送コストを下げるために
も、流体化して輸送するのが効果的である。

以」−のような目的のために、炭素質固体を流体化する
方法として、スラリー化するのが効果的であるが、この
スラリーを熱分解、ガス化、燃焼あるいは高炉への吹込
、セメントキルンの燃料などに利用するためには、スラ
リーをｊ％濃度化するとともに、スラリー中に懸濁する
固形物粒子が沈降して固液分離が起こることを防止する
必要がある。

従来、高濃度石炭・水スラリー製造用の湿式粉砕機とし
て、第５図に示すような、１室型のボールミル１に石炭
、水、分散剤を供給し、粉砕混合して安定なスラリーを
得る方式や、第６図に示すような、１室型のロッドミル
２に石炭、水、分散剤を供給し、粉砕混合して安定なス
ラリーを得る方式が知られている。また２室以上からな
るボールミル れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

高濃度石炭・水スラリーは、燃焼性および貯蔵安定性を
高めるために、粗粒（１５０μｍ以上）含有割合が少な
いことが望捷しく、またスラリー粘度を低減させるため
に、微粒（１０μｍ以下）含有割合が多いことが望まし
い。

しかしながら、第５図に示すようなボールミル１を用い
ると、粗粒含有割合が多くなり、また第６図に示すよう
なロッドミル２を用いると、スラリー粘度が高く、粉砕
動力が大きくなって非経済的であるなどの問題点が生じ
る。

本発明は上記の問題点を解決するだめになされたもので
、燃焼性および貯蔵安定性に優れた高濃度石炭・水スラ
リーの製造方法およびその装置の提供を目的とするもの
である。

〔問題点を解決するだめの手段および作用〕本発明の高
濃度石炭・水スラリーの製造方法は、第１図を参照して
説明すれば、石炭、水、分散剤を混合して高濃度石炭・
水スラリーを製造する方法において、石炭をロッド式湿
式粉砕部３により粉砕し、ついでボール式湿式粉砕部４
により粉砕することを特徴としている。

また本発明の装置は、湿式粉砕機の回転円筒を多孔仕切
板により長手方向に２室以上に仕切り、入［」側の室に
ロッドを、それ以降の室にボールを充てんしたことを特
徴としている。

以下、本発明の装置を図面に基づいて詳細に説明する。

第２図は本発明の装置の一例を示している。湿式粉砕機
の回転円筒５を多孔仕切板６により長手方向に２室に仕
切り、入ロア側の１室目にロッド８を充てんしてロッド
式湿式粉砕部３を形成し、２室目にボー／Ｌ／　１　０
　ｋ充てんしてボール式湿式粉砕部４を形成する。９は
混合機、１１は出口である。

第３図は本発明の装置の池の例を示している。

すなわち、回転円筒５を２枚の多孔仕切板６で３室に仕
切り、入ロア側の１室目にロッド８を充てんしてロッド
式湿式粉砕部３を形成し、２室目および３室目にボー／
ｌ／１０を充てんしてボール式湿式粉砕部４ａ、４ｂを
形成したものである。

第２図および第３図に示すように、ロッド式湿式粉砕部
３とボール式湿式粉砕部４とを一体化する場合は、制御
系が１つになるので低コストになるという利点がある。

本発明において用いられる分散剤としては、アニオン系
、カチオン系、ノニオン系の界面活性剤などを単独でま
たけ組み合わせて用いられ、炭種によって適宜選択され
る。具体的には、アニオン系界面箔性剤としては、脂肪
油硫酸エステル塩、高級アルコール硫酸エステル塩、非
イオンエーテ）Ｖ硫酸エステル塩、オレフィン硫酸エス
テル塩、アルキルアリルスルホン酸塩、二塩基酸エステ
ルスルホン酸塩、ジアルキルスルホこけ＜ａｉ，アシル
ザルコシネート、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アル
キル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル（ア
ルキルフェノール）１１２エステ）Ｖ塩、アルキルリン
酸エステル塩、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、
アクリル酸もしくは／および無水マレイン酸共屯合体、
多環式芳香族スルホン化物もしくはホルマリン化合物な
どが使用され、カチオン系界面活性剤としては、アルキ
ルアミン塩、第４級アミン塩などが使用され、ノニオン
系界面活性剤としては、ポリオキシアルギルエーテル、
ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、オキ
シエチレン・オキシプロピレンブロックポリマー、ポリ
オキシエチレンアルキルアミン、ソルビタン脂肪酸エス
テル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、
アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキル
ジメチルベンジルアンモニウムクロライド、アルキルピ
リジニウム塩、ポリオキシエチレン脂肪酸エヌテ”、Ｈ
’Ｆ４肪族ア肪族アルコールキリオキシエチレンエーテ
ルキルフェノールポリオキシエチレンエーテル、多価ア
ルコール脂肪酸エステル、脂肪酸のエタノールアマイド
などが用いられ、両性系界面活性剤としては、アルキル
ベメインなどが使用サレ、ｔり１．２．３モノアミン、
ジアミンなどのアミン化合物、高級アルキルアミノ酸な
どが用イラレ、望ましくは、ナフタリンスルホン酸ナト
リウム、そのホルマリン縮合物、シンクロペンタジェン
のスルホン化物のナトリウム嘱と酢酸ナトリウムとの共
重合物などが用いられ、炭素質固体に対して０．００１
〜５重量％、望ましくは００５〜１．５重量％添加され
る。

また本発明においては、必要に応じて安定化剤を添加す
るが、安定化剤としては、カルボキシメチルセルロース
のアルカリ金属塩（ＣＭＣ）、ビトロキシエチルセルロ
ース（ＨＥＣ）、ポリアクリ／ｌ／酸のアルカリ金属塩
、ポリビニールアルコール、デンプン、カラヤガム、カ
ラヤガムとポリアクリルアミドの混合物、ポリアクリレ
ートで変性した多糖類、アルギン酸のアルカリ金属塩、
ベントナイト、アラビヤガム、グアーガム、ローカスト
ビーンガム、トラガントガム、プリティッシュガム、セ
ネガールガム、クリスタルガムなどのガム類などが用い
られ、炭素質固体に対して０．０００１〜５．０車量％
、望ましくは０．００１〜１．５東欧％添加される。

安定化剤は通常、ボール式湿式粉砕機出口またはボール
式湿式粉砕機の１／２より後部に供給される。

〔実施例〕

以下、実施例および比較例を挙げる。

実施例 内径４８０　＃＋肩、畏さ９６０朋で入［」から４８０
朋のところに多孔仕切板を設け、１室目にロッドを、２
室目にボールを充てんした湿式粉砕機を用い、第２図に
示すフローに従って、Ｈｅ王５０の石炭を高濃度で粉砕
し、スラリー濃度６６％、２００メツシュ通過量８０％
の高濃度石炭・水スラリーを製造した。なお分散剤とし
てナフタレンスルホン酸ホルムアミド縮合物のナトリウ
ム塩を対石炭当り０．８重量％添加し、安定化剤として
カルボキンメチルセルロースのナトリウム塩を対石炭当
す０．００５　ｆｆｉ量％添加した。結果は次表、第４
図に示すり１１＜であった。

比較例１ 実施例に用いたのと同寸法の粉砕機で多孔仕切板のない
粉砕機（ボールのみ充てん）を用いて、第７図に示すフ
ローに従って、実施例と同じ濃度、粒度の高濃度石炭・
水スラリーを製造した。原料石炭、分散剤、安定化剤の
種類、添加率は実施例と同様であった。結果は次表、第
４図に示す如くであった。

比較例２ 内径４８０朋、長さ９６０朋のロッド式湿式粉砕機（寸
法は実施例と同じ）を用いて、第８図に示すフローに従
って、実施例と同じ濃度、粒度の高濃度石炭・水スラリ
ーを製造した。原料石炭、分散剤、安定化剤の種類、添
加率は実施例と同様であった。結果は次表、第４図に示
す如くであった。

なお」−表におけるスラリー粘度は、サーレ式レオメー
タを用いて測定した、スラリーの流動曲線の下降曲線上
におけるずり速度１００！９ｅＣ，２５°Ｃでの値であ
る。

上表および第４図に示すように、本発明の方法によれば
、ロッドミルを用いた方法に比べて、製品スラリー粘度
が低く、動力原単位が約８％低減し、さらにボールミル 粒分が大幅に低減され、燃焼性および貯蔵安定性に優れ
た高濃度石炭・水スラリーが得られた。さらに従来法に
おいては、比較例より粉砕動力が増加するとともに、粗
粒含有量も増加する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、従来のロッドミ
ルを用いる場合に比べて、微粒含有割合が多く、製品ス
ラリー粘度が低く、粉砕動力が小さく経済的であり、ま
た従来のボールミルる場合に比べて、粗粒含有割合が小
さく、燃焼性および貯蔵安定性に優れた高濃度石炭・水
スラリーの製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の一例を示す説明図、第２図およ
び第３図は本発明の装置の一例を示す説明図、第４図は
実施例および比較例におけるスラリーの粒度分布図、第
５図および第６図は従来の装置の一例を示す説明図、第
７図および第８図は比較例における説明図である。 ｌ　・・ボールミル、２−・・ロッドミル、３・・ロッ
ド式湿式粉砕部、４、４ａ、４ｂ　ボール式湿式粉砕部
、５・・・回転円筒、６・・・多孔仕切板、７・・・入
口、８・・・ロッド、９・・・混合機、１０・・ポール
、１１・・・出口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　石炭、水、分散剤を混合して高濃度石炭・水スラリ
   ーを製造する方法において、石炭をロッド式湿式粉砕部
   により粉砕し、ついでボール式湿式粉砕部により粉砕す
   ることを特徴とする高濃度石炭・水スラリーの製造方法
   。 ２　湿式粉砕機の回転円筒を多孔仕切板により長手方向
   に２室以上に仕切り、入口側の室にロッドを、それ以降
   の室にボールを充てんしたことを特徴とする高濃度石炭
   ・水スラリーの製造装置。