JPS63218797A - 石炭の乾燥法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は石炭の流動乾燥法に関する。

〔従来の技術〕

褐炭や亜瀝青炭などの低品位炭は埋蔵量が多いにも拘す
、高水分なために発熱量が低く、また自然発火性が高い
ため、長距離輸送による利用拡大がはかれない状態であ
った。これらの低品位炭の付加価値を上げるための最も
簡便な方法として石炭の脱水乾燥法がある。

従来の一方法を第２図によって説明する。図中、１は高
温ガス発生炉、２は流動乾燥炉、５はバグフィルタ−１
６は燃料供給ライン、　　７．７’は空気供給フィン、
１ｏは流動乾燥炉に高温ガスを供給するフィン、１７は
流動乾燥炉出口排ガスフィン、１８はバグフィルタ−出
口排ガスライン、１９は石炭供給ライン、２２は製品石
炭排出フィン、２３はパグフィμター排出微粉炭フィン
である。

第２図にお−て、高温ガス発生炉１で発生した燃焼ガス
とフィン７′よシ供給される空気と混合された熱風はラ
イン１ｏより流動乾燥炉２に供給され、該炉２にフィン
１９よシ供給される石炭を脱水乾燥させる。脱水乾燥さ
れた製品炭はフィン２２よシ排出され、一方流動乾燥炉
２よシ排出するガスはフィン１７よ）バグフィルタ−５
に送られ、と＼で微粉炭をツイン２５よシ排出し、清浄
化されたガスはフィン１８より系外に排出される。

しかしながら、上記方法における流動乾燥炉２２の処理
温度が８０〜１１０℃と低いため、石炭の表面水分や一
部の内部水分が除去されるものの、製品炭・を空気中に
放置すると再び水分を再吸収してもとの水分状態にもど
ってしまい、また石炭の自然発火性は非常に強くなると
いう欠点があった。

一方、上記通常乾燥法の欠点を解決する方法として石炭
を３００〜５ｏｏ′ｃＫ急速加熱して脱水熱処理し、石
炭から発生するタールで石炭表面をコーティングすると
ともに、石炭中の親水性含酸素官能基を熱分解して疎水
性官能基に変え、水分の再吸収性防止による大幅なカロ
リーアップと石炭の自然発火性抑制を目的とした石炭の
乾燥法がある。

従来から提案されたこの種の乾燥法を、第５図囚、０）
Ｋよって説明する。

第３図囚、　ＣＢ）において、１は高温ガス発生炉、２
は熱処理流動層、３は予備乾燥炉、４は水スデＶ−を有
す、る冷却流動層、５はスクラバー、６は燃料供給フィ
ン、７は空気供給フィン、８〜１５はガスライン、１９
は石炭供給ライン、２０：２１は石炭フィン、２２は製
品灰排出ラインである。

第３図に示す方法は、高温ガス発生炉１で発生する酸素
含有量の低い燃焼ガスと、冷却流動層４出口からリサイ
クルされるガスを混合して、熱処理流動Ｐａ２、予備乾
燥炉３、冷却流動層を直列に流す方法である。

しかしｓｇ３図囚の方法では予備乾燥炉５出ロガスの全
量が冷却流動層４にリサイクルされるため、原料石炭水
分の変動や予備乾燥炉の運転条件によシ冷却流動Ｍ４人
口ガスの温度、圧力、酸素濃度が変動し、運転制御が難
しいという欠点があった。

一方、第３図ＣＢ）の方法も冷却流動層４からのガスの
一部を熱処理流動Ｈ１１２にリサイクルするものであシ
、予備乾燥炉３出ロガスはスクラバ−５で除塵され、温
度制御された後、冷却流動層４に供給される点で、上記
囚の方法よシ運転し易いが、スフツバ−５で予備乾燥炉
３出ロガスと冷却流ｗＪ層４出ロガスの一部を処理する
ため、スクラバーが非常に大きくなってプラント建設費
が高くなるという欠点があった。

また第３図囚、０３）いずれの方法も予備乾燥炉３、熱
処理流動層２、冷却流動層４の３工程でのガス流れが直
列であるため、３工程のスタートアップ、シャットダウ
ンを同時に行う必要があった。さらに石炭の乾燥法では
石炭の発火や炭じん爆発を防止するため、石炭の予備乾
燥や熱処理工程での熱ガス中の酸素濃度を８ｖ０１％以
下に保つ必要があるが、冷却流動層で酸素リークがある
と、高濃度の酸素を含むガスが熱処理工程にリサイクル
されて石炭が発火する危険があった。従って第３図囚、
０）の方法では冷却流動層での冷却ガスに空気を混入で
きないという欠点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

予備乾燥、熱処理、冷却の３工程から構成される石炭乾
燥プロセスにおいて、従来、熱処理用の加熱ガスは、高
温ガス発生炉からの燃焼排ガスと、冷却流動層出口ガス
の一部との混合ガスが利用されていたが、この場合はガ
スラインが直列であるため、系内のガス流量、温度、圧
力、酸素濃度の制御が難しく、スタートアップ、シャッ
トダウンも繁雑であるという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来法の欠点を解消しうる石炭の乾燥法を
提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はカーボン含有量が低く、平衡水分値が高い高吸
湿性の石炭を予備乾燥工程、急速加熱工程、冷却工程に
よシ説水乾燥する方法において、ガスのりサイクｌｖル
ープを予備乾燥工程・急速加熱工程と冷却・工程の２つ
のループに分け、冷却工程からのガスを予備乾燥工程も
しくは急速加熱工程にリサイクルしないようにすること
を特徴とする石炭の乾燥法である。

すなわち、本発明は予備乾燥、熱処理、冷却の３工程か
らなる石炭乾燥プロセスにおいて、従来、ガスのりサイ
クｌＷｋ’−プが１つであったが、これを予備乾燥と熱
処理の工程で１つのガスリサイクＡ／Ａ／−プを作り、
冷却工程でもう１つの自己循環がスループを作ることに
より２つの工程を別々に制御できるようＫしたものであ
る。例えば本発明の方法では、熱処理用の加熱ガスを高
温ガス発生炉からの燃焼排ガスと予備乾燥炉からのガス
の一部との混合ガスとすることによシ、予備乾燥炉φ熱
処理流動層で１つのガス循環ループを作シ、一方冷却流
動層は、予備乾燥炉からのガスの一部と、自己循環フィ
ンによる大量のリサイクルガスにょシ独立して運転する
ことＫより、従来プロセスの欠点を解決するものである
。

〔作用〕

２つのガスリサイクＡ／ｌｖ−プによシ運転が制御でき
るため、スタートアップ、シャットダウンが容易で運転
制御が容易であシ、また冷却流動層からのガスが加熱工
程に流入しないため、ここでのガスに空気を混入させて
、排出ガス中の水蒸気分圧を下げることも可能となった
。

〔実施例〕

以下、本発明の一来施態様を第１図囚、（ト））によっ
て説明する。

第１図囚、■）において、１は高温ガス発生炉、２は熱
処理流動層、３は予備乾燥炉、４は水スプレーを有する
冷却流動層、５は電気集塵器、５′ハパグフイμター、
６は燃料供給フィン、７は空気供給ライン、８〜１８は
ガスツイン、１９は石炭供給ライン、２０．２１は石炭
フィン、２２は製品炭排出フィン、２５はガス中のダス
トの排出フィン、２４．２５は空気フィンである。

第１図囚において石炭はフィン１９を通って予備乾燥流
動炉３に供給され、フィン１１から供給される温度２０
０〜３５０℃の熱処理流動層出口ガスと接触して、温度
７０〜１５０℃で表面水分と固有水分の一部が除去され
る。予備乾燥された石炭はフィン２０を通って熱処理流
動層２へ供給され、一方、予備乾燥炉出口ガスの一部は
フィン１２．１３を通って冷却流動層４へ、他の一部は
フィン１２，９通ってライン８の加熱用ガスと合流して
フィン１０よシ熱処理流動層２へ供給される。

高温ガス発生炉１にはフィン６よシ燃料がライン７よシ
空気が供給され、発生した温度４５０〜７００℃の加熱
用ガスはフィン８を通シ、上述したようにフィン９から
リサイクルされるガスと混合されてフィン１０を通シ熱
処理流動層２に供給される。熱処理流動層２で予備乾燥
された石炭は温度２００〜４５０℃で熱処理され、内部
水分を除去されるとともに石炭中のカルボキ￥ル基や水
酸基などの親水性の含酸素官能基が分解し疎水性のエー
テル基に転換する。該熱処理工程では石炭からクール分
の一部も発生する。

熱処理された石炭はフィン２１を通って冷却流動層４に
供給され、一方熱処理流動層２からのガスは、フィン１
１を通シ予備乾燥炉３に送られる。

冷却流動層４にはフィン１４を通ってリサイクルされる
冷却用ガスと、ツイン１３からリサイクルされる予備乾
燥炉出口ガスの一部との混合ガスがフィン１５よシ供給
され、熱処理された石炭は水をスプレーし表から温度１
００〜１２０℃に冷却され石炭表面ににじみ出たタール
は固化して石炭表面はタールコーティングされる。フィ
ン１３のガス量はフィン８の燃焼ガスに相当するもので
あシ、このガス量と比較して、フィン１４を通ってリサ
イクμされるガスはその約２倍である。このためフィン
１３のガスの温度、酸素濃度、水蒸気分圧などの影響を
あまシ受けない。

冷却流動層４で冷却された石炭はフィン２２を通って製
品炭として取り出され、一方ガスはフィン１６を通シ、
一部はフィン１７を通って電気集！器５に送られ、大部
分のガスはフィン１４．１５を通って冷却流動層４に送
られる。

電気集塵器５ではガス中のダストはフィン２３を通って
系外へ排出され、一方排ガスはフィン１８を通って系外
へ出される。

このように本発明方法では、フィン１０、熱処理流動層
２、フィン１１、予備乾燥炉３、フィン１２、フィン９
というリサイクＡ／／Ｌ／−プと、フィン１５、冷却流
動層４、フィン１６、ツイン１４というリサイクＡ／μ
ｍ１があるため、それぞれのループを別々に制御できる
ため運転制御やスタートアップ、シャットダウンが容易
というメリツｔがある。

また冷却流動層４出ロガスが熱処理工程や予備乾燥工程
にリサイクルされず、独立に制御できるため第１図ＣＢ
）に示す工うに、フィン２４゜２５を通って冷却ガスと
して空気を使用することが可能である。

第１図（ト）のフローによυ、１トン／　ｈｒ　Ｏ＊験
プラントの運転結果に基づく、プロセス内の各ストリー
ムの流量、温度、水分量などは次の通シである。

ｔ　石炭流量と流動層内の面間滞留量 （１）石炭流量とその温度 （２）石炭の滞留量 ２　ライン中のガス流量、温度、水分量〔発明の効果〕 （１）予備乾燥工程と熱処理工程のガス〜−１と、冷却
工程のガスループに分けるととＫよシそれぞれの〜−デ
を単独に動かすことができる丸め、運転操作性、制御性
が良好になるとともに、スタートアップ、シャットダウ
ンをそれぞれのループを別々に行うことができ安全性が
向上する。

（２）冷却工程のガスループに空気を混入させることが
できるため冷却工程の出口ガス中の水蒸気分圧が下がる
ため、＊塵器の操作性も改善され露点腐蝕を防ぐことが
できる。

（３）　　コストダウン効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ト）、　ＣＢ）は本発明の一実施■様を説明す
るためのフロー図、第２図及び第３図（ト）、（Ｂ）は
従来の石炭の乾燥法の態様を説明するためのフロー図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）カーボン含有量が低く、平衡水分値が高い高吸湿
   性の石炭を予備乾燥工程、急速加熱工程、冷却工程によ
   り脱水乾燥する方法において、ガスのリサイクルループ
   を予備乾燥工程・急速加熱工程と冷却工程の２つのルー
   プに分け、冷却工程からのガスを予備乾燥工程もしくは
   急速加熱工程にリサイクルしないようにすることを特徴
   とする石炭の乾燥法。