JPS6312918B2

JPS6312918B2 -

Info

Publication number: JPS6312918B2
Application number: JP10731680A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Nakabayashi; Hikoo Matsura; Michio Kurihara; Takao Kamei; Akira Nakamura; Keiichi Komai; Akira Shimotamari; Izumi Matsuno
Original assignee: Electric Power Development Co Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Electric Power Development Co Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1980-08-04
Filing date: 1980-08-04
Publication date: 1988-03-23
Also published as: JPS5731997A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、低品位炭の加熱脱水方法に関し、詳
しくは前記低品位炭を整粒後これを圧力容器に分
別投入する方法に関する。

本件明細書において、「低品位炭」なる用語は、１亜瀝青炭、褐炭等の低級石炭（石炭化度の進
んでいない石炭）２亜炭、泥炭、草炭等の石炭類似物（石炭化度
が不十分で我国の鉱業法では石炭から除外され
るもの）または、３植物、その腐敗物等の石炭根源物質（石炭化
作用を受ければ石炭に変成していくと想定され
る有機固形物）のいずれかに属する多孔質有機固形物であり、よ
り簡明には、「水分が蒸発し得ない雰囲気で加熱すると、水
分が液状で離脱する多孔質有機固形物」として定義されるものである。

一般に褐炭などの有機固形物を脱水するには、
従来から気流乾燥法や間接加熱乾燥法等の蒸発乾
燥法が用いられている。しかし、これらの技術で
は熱消費が大きいこと、予め脱水物を細粒化して
おく必要があること、脱水製品が発塵したり自然
発火しやすいこと等の欠点があるので、以前から
その代替技術の開発が進められている。

ところで、褐炭等の多孔質有機固形物を非蒸発
雰囲気で加熱すると物理的化学的変化が生じ、こ
れ等固形物の細孔内に含まれている水分が液状で
離脱する現象（以下液状脱水現象という）が知ら
れている。この液状脱水現象を利用した脱水方法
として、米国特許1632829、1679078および
3007254に示されるような飽和蒸気雰囲気で褐炭
を加熱する方法（以下、飽和蒸気脱水法という）
がある。この技術を実用化したものに、たとえば
オーストリー特許190490に示されるように同一形
状の複数の圧力容器をその処理過程に時間的ずれ
をもたせて回分（バツチ）処理する褐炭の脱水法
がある。

たとえば第１図は、飽和蒸気脱水法の一実施例
を示す部分系統図であり、第２図に示すような手
順で処理される。この処理過程を略述すると次の
ようである。なお、圧力容器とそれに付随するも
のには同一の添字を付し他の圧力容器等と区別す
る。

脱水すべき褐炭（以下原褐炭という）１はベル
トコンベア１９により微粉除去手段１８に搬送さ
れる。微粉除去手段１８はたとえば、１次篩機
２、破砕機３、２次篩機４からなり、液状脱水に
不適切な微粉を取り除く。篩上の原褐炭は、搬送
手段、たとえばベルトコンベア７により、脱水を
行なう圧力容器８ａ，８ｂ，…に搬送される。次
にベルトコンベア７のトリツパ９の如き分配手段
によつて、各圧力容器に時間的ずれをもたせて原
褐炭が投入される。たとえば圧力容器８ａに投入
された褐炭は外部蒸気源１１より管路３１ａを介
して飽和蒸気の供給を受けて昇温され液状脱水さ
れ、この間発生する熱水（褐炭からの離脱水分
と、蒸気の凝縮水からなる）は圧力容器８ａの下
方に管路２１ａで接続された熱水貯留容器１０ａ
に貯留される。しかる後減圧され、褐炭の残水分
を更に蒸発させ、大気圧にされた後、脱水褐炭が
排出される。

このような飽和蒸気脱水法は、蒸発乾燥と異な
り、粒径の大きい有機固形物を塊状のまま脱水処
理することができる反面、粒径の小さい微粉状の
有機固形物に対しては、次のような問題点があ
る。それは、粒径が小さいと、液状脱水された水
分が毛細管力によりそのまま有機固形物の粒子間
に拘束されたり、減圧時に粒間水が有機固形物に
再吸湿されたりすることである。とりわけ褐炭の
堆積層が厚いと大量の離脱熱水が流下するので、
圧力容器の下部で圧密状態にある微粒褐炭の粒子
間にその熱水が極めて拘束されやすくなつてい
る。加えて微粒径が圧力容器から熱水貯留容器へ
熱水と共に流出し、排水管路の閉塞や、有機固形
物自体の流失を来たすことである。

この問題を解決するために、上述の飽和蒸気脱
水法では、褐炭をあらかじめ分級等の微粉除去手
段１８で微粒を取り除いた後に脱水処理を行なつ
ている。しかし脱水処理に供しうる粗粒褐炭の比
率が低く、微粒褐炭に別の用途がない場合にはそ
の採掘褐炭は経済的に著しく不利である。例え
ば、オーストラリアのある種の褐炭では30mm以下
の微粒は全体の半分近くを占めているため歩溜り
が悪い欠点がある。

本発明は、比較的微粒に至るまでの広範囲の粒
径の褐炭を、脱水率の低下や微粒の流出を来たす
ことなく液状脱水する方法を提供することを目的
とする。

本発明は、圧力容器内で、破砕されただけの非
成型の不定型の低品位炭を、圧力３Kg／cm²abs以
上の飽和水蒸気によつて加熱して脱水する方法に
おいて、圧力容器の下部に、容器内に堆積させるべき低
品位炭層の大きさに応じて決定すべき予め定める
粒径よりも小さい粒径を有して水分を粒子間に拘
束しやすい微粒状低品位炭を分級により除去した
前記予め定める粒径よりも大径の粗粒状低品位炭
を装填し、その上部に前記粗粒状低品位炭を分取
した残りの少なくとも一部から成る前記予め定め
る粒径よりも小粒の微粒状低品位炭を装填するこ
とを特徴とする低品位炭の加熱脱水方法である。

好ましい実施態様では、脱水すべき前記低品位
炭を、前記粗粒状低品位炭と、前記微粒状低品位
炭とに予め分けて準備し、前記圧力容器の投入時
に、圧力容器の上方から前記粗粒状低品位炭を投
入した後で、前記微粒状低品位炭を投入すること
を特徴とする。

また好ましい実施態様では、前記低品位炭を、
前記飽和水蒸気のみによつて加熱することを特徴
とする。

好ましい実施態様では、前記粗粒状低品位炭の
粒径は、数10mm以上、200mm以下であり、前記微
粒状低品位炭の粒径は、数mm以上、数10mm未満で
あることを特徴とする。

以下本発明を第３図によりその実施例を説明す
る。なお前述した事項と重複する部分は同一の符
号を付して説明を省略する。４８は原褐炭の整粒
手段で１次篩機４２、破砕機４３、２次篩機４
４、３次篩機４５から成る。１次篩機の４２の目
開きはたとえば150mm、２次篩機では40mm、３次
篩機では10mmとしている。３６と３７は篩機４
４，４５の篩上褐炭をそれぞれ搬送するベルトコ
ンベア、３９と３５は上記コンベア上の分配手
段、１５，１６は各圧力容器毎に設けられたバン
カーで、たとえば１５ａには40〜150mm粒径の褐
炭が貯留され、１６ａには10〜40mm粒径の褐炭が
貯留される。

以上のような構成から本発明はたとえば次のよ
うに実施される。原褐炭１はベルトコンベア１９
により１次篩機４２に供給される。篩上の粒径
150mm以上の粗大褐炭はシユートを介して破砕機
４３に投入され、そこで粗破砕された後、これと
篩下の褐炭がシユートを介して２次篩機４４に供
給される。２次篩機４４の篩上の40mm以上で150
mm以下の大粒径褐炭はベルトコンベア３６に供給
される。一方、２次篩機４４の篩下の褐炭は、３
次篩機４５で10mm以下の微粒炭が取除かれた後ベ
ルトコンベア３７に供給される。各圧力容器８
ａ，８ｂ等の上方に設けられた大粒径褐炭を貯留
するバンカ１５ａ，１５ｂ等と、小粒径褐炭を貯
留するバンカ１６ａ，１６ｂ等には、各圧力容器
の投炭時間までに所定粒径の褐炭がそれぞれ分配
手段３９，３５によつて投入される。圧力容器８
ａが原褐炭の投炭過程にあるとき、まず、バンカ
１５ａより大粒径褐炭を投炭し、次にバンカ１６
ａより小粒径褐炭を投炭すると、圧力容器の下部
に大粒径褐炭層１７ａ、上部に小粒径褐炭層１８
ａが形成される。もちろん他の圧力容器において
も同様の要領で投炭される。なお、投炭に先達ち
他の圧力容器からの予熱廃水を注入しておいても
よい。これは粗粒褐炭の投炭時の粉化を防止でき
て都合がよい。

上述した２種類の粒度に整粒し分別投入する代
りに３種類以上の粒度範囲に区分し、圧力容器内
に、大粒径の褐炭が最下部に、中粒径がその上
に、小粒径が最上部になるように分別投入して、
液状脱水を行なつてもよいことは当然である。

なお、乾炭１Kg当り250ｇの水分を含むアラス
カの褐炭に関して本発明を適用した結果は、次の
とおりである。粒径５mm以上であつて粒径40mm以
下の粒度範囲の原褐炭を準備し、それを粒径５〜
10mmのものと粒径10mm以上のものとに分別し、圧
力容器の下部には粒径10mm以上のものの層を、そ
の上部には、粒径５〜10mmの層を形成するよう投
入して供給飽和水蒸気の圧力20Kg／cm²Ｇ、温度
213.86℃、正味加熱時間60分の条件で脱水する
と、乾炭１Kg当り109ｇの水分を含む脱水製品炭
が得られ、上述のように粒径５mm以上であつて粒
径40mm以下の粒度範囲の原褐炭を分別することな
く圧力容器に投入し、統一温度・圧力・時間条件
で脱水した場合、乾炭１Kg当り123ｇの水分を含
む脱水製品炭が得られたのに較べて、残存水分
が、 123ｇ−109ｇ／109ｇ×100％＝12.5％減少し、脱水率の向上が確認された。また従来、
脱水前に除去されていた粒径10mm未満の褐炭（採
掘炭の約30％を占める）のうち粒径５mmまでのも
のも脱水に供することができ（５〜10mm粒径のも
のは採掘炭の約10％を占める）るので、脱水でき
る褐炭の歩留りが向上（10／（100−30）＜100＝
14％）する。

以上脱水物を褐炭で説明したが、非蒸発雰囲気
で加熱されることにより液状脱水する多孔質有機
固形物であればすべて適用できることは言うまで
もない。加えて、本発明は上述した飽和蒸気脱水
法においてのみならず、脱水用圧力容器が存在す
る他の種の蒸気加熱脱水法にも適用できることを
特に付言しておく。

以上のように原褐炭を整粒分別後水分を拘束し
やすい小粒径の褐炭を圧力容器内の上層部となる
よう投入し、かつ比較的薄い層とすると、液状脱
水中にこの部分を流下する熱水の量が少なく、ま
た圧密されることもほとんどないので、褐炭層全
体の脱水率の低下は防止される。したがつて従来
脱水には不向きとされていた比較的小粒径の褐炭
まで処理することが可能となる。また下部の大粒
径の褐炭層が、上部の小粒径の褐炭層のフイルタ
一的機能を果すので、小粒径の褐炭の流出による
損失や、廃水配管の閉塞を生じたりすることも少
なくなる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は飽和蒸気脱水法の一実施例を示す部分
系統図、第２図はその脱水処理過程図、第３図は
本発明を実施する装置の部分系統図である。１……褐炭、８……圧力容器、１５，１６……
バンカー、３６，３７……ベルトコンベア、４８
……整粒手段。

Claims

【特許請求の範囲】１圧力容器内で、破砕されただけの非成型の不
定型の低品位炭を、圧力３Kg／cm²abs以上の飽和
水蒸気によつて加熱して脱水する方法において、圧力容器の下部に、容器内に堆積させるべき低
品位炭層の大きさに応じて決定すべき予め定める
粒径よりも小さい粒径を有して水分を粒子間に拘
束しやすい微粒状低品位炭を分級により除去した
前記予め定める粒径よりも大径の粗粒状低品位炭
を装填し、その上部に前記粗粒状低品位炭を分取
した残りの少なくとも一部から成る前記予め定め
る粒径よりも小径の微粒状低品位炭を装填するこ
とを特徴とする低品位炭の加熱脱水方法。２脱水すべき前記低品位炭を、前記粗粒状低品
位炭と、前記微粒状低品位炭とに予め分けて準備
し、前記圧力容器の投入時に、圧力容器の上方か
ら前記粗粒状低品位炭を投入した後で、前記微粒
状低品位炭を投入することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の低品位炭の加熱脱水方法。３前記低品位炭を、前記飽和水蒸気のみによつ
て加熱することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の低品位炭の加熱脱水方法。４前記粗粒状低品位炭の粒径は、数10mm以上、
200mm以下であり、前記微粒状低品位炭の粒径は、
数mm以上、数10mm未満であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項または第２項記載の低品位炭
の加熱脱水方法。