JPS6345440B2 - - Google Patents
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- JPS6345440B2 JPS6345440B2 JP5906580A JP5906580A JPS6345440B2 JP S6345440 B2 JPS6345440 B2 JP S6345440B2 JP 5906580 A JP5906580 A JP 5906580A JP 5906580 A JP5906580 A JP 5906580A JP S6345440 B2 JPS6345440 B2 JP S6345440B2
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- coal
- gas
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Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は若年炭などの水分の高い石炭を乾燥
し、平衡水分を減らすための処理方法に関する。
し、平衡水分を減らすための処理方法に関する。
水分の高い石炭や若年炭を乾燥又は熱処理し、
カロリーアツプを計る種々の方法が提案されてい
る。例えば原炭を100〜200℃のガスと接触させて
乾燥する方法とかこの乾燥炭を更に300〜400℃の
高温ガスで熱処理する方法あるいは250℃程度で
加圧水で熱処理する方法などである。この中で、
従来行われてきた石炭を100〜200℃の温度で単純
に乾燥する方法は、処理温度が低いために石炭表
面の特性は変わらず、石炭の水分吸収性が大き
く、石炭の水分は時間がたてばもとにもどつてし
まう欠点があつた。また石炭を300℃以上の高温
で乾燥させる方法は、加熱処理直後の石炭の水分
は低くなるが、冷却方法によつては石炭が割れて
新しい表面ができ、水分の再吸収性が相当に大き
くなるという欠点がある上、公害防止の観点から
も排ガス中のタール分の除去処理排水処理を十分
考慮する必要があつた。
カロリーアツプを計る種々の方法が提案されてい
る。例えば原炭を100〜200℃のガスと接触させて
乾燥する方法とかこの乾燥炭を更に300〜400℃の
高温ガスで熱処理する方法あるいは250℃程度で
加圧水で熱処理する方法などである。この中で、
従来行われてきた石炭を100〜200℃の温度で単純
に乾燥する方法は、処理温度が低いために石炭表
面の特性は変わらず、石炭の水分吸収性が大き
く、石炭の水分は時間がたてばもとにもどつてし
まう欠点があつた。また石炭を300℃以上の高温
で乾燥させる方法は、加熱処理直後の石炭の水分
は低くなるが、冷却方法によつては石炭が割れて
新しい表面ができ、水分の再吸収性が相当に大き
くなるという欠点がある上、公害防止の観点から
も排ガス中のタール分の除去処理排水処理を十分
考慮する必要があつた。
本発明は、このような欠点を排除するためにな
されたもので石炭を乾燥し平衡水分を下げる処理
を単純な乾燥、石炭の熱処理のための加熱、貯蔵
等の石炭ハンドリングのための冷却の３工程で行
つて石炭の水分を減らすと共に、平衡水分を低減
させる時に問題となる石炭表面のタール被覆の不
完全、それによる石炭の再吸湿性の低減不十分、
排ガス洗浄工程での含タール排水の発生、等の問
題点を解決するものであり、水分を再吸収しない
石炭を得るとともに乾燥、熱処理工程で副生する
微粉炭をタールをバインダーとする塊炭として回
収して石炭の乾燥時の歩留まりを向上させるもの
である。すなわち、本発明は乾燥、加熱、冷却の
３工程からなる水分の高い石炭の乾燥方法におい
て、加熱工程で発生するガスを乾燥工程と冷却工
程の流動層の流動化ガスとして使用した後、該ガ
スに冷却水を噴霧して冷却し、石炭の加熱工程で
石炭から発生し該ガス中に含まれたタール成分を
水中に凝縮させタール分を水とのエマルジヨンと
して回収して冷却工程でエマルジヨンを流動層内
に噴霧して石炭を冷却するとともにタールを石炭
表面に凝縮させて表面をコーテイングすることを
特徴とした石炭の処理方法である。
されたもので石炭を乾燥し平衡水分を下げる処理
を単純な乾燥、石炭の熱処理のための加熱、貯蔵
等の石炭ハンドリングのための冷却の３工程で行
つて石炭の水分を減らすと共に、平衡水分を低減
させる時に問題となる石炭表面のタール被覆の不
完全、それによる石炭の再吸湿性の低減不十分、
排ガス洗浄工程での含タール排水の発生、等の問
題点を解決するものであり、水分を再吸収しない
石炭を得るとともに乾燥、熱処理工程で副生する
微粉炭をタールをバインダーとする塊炭として回
収して石炭の乾燥時の歩留まりを向上させるもの
である。すなわち、本発明は乾燥、加熱、冷却の
３工程からなる水分の高い石炭の乾燥方法におい
て、加熱工程で発生するガスを乾燥工程と冷却工
程の流動層の流動化ガスとして使用した後、該ガ
スに冷却水を噴霧して冷却し、石炭の加熱工程で
石炭から発生し該ガス中に含まれたタール成分を
水中に凝縮させタール分を水とのエマルジヨンと
して回収して冷却工程でエマルジヨンを流動層内
に噴霧して石炭を冷却するとともにタールを石炭
表面に凝縮させて表面をコーテイングすることを
特徴とした石炭の処理方法である。
次に、本発明を第１図に基づき詳細に説明す
る。
る。
(1) 加熱ガス発生工程
加熱工程の流動層２に用いる加熱ガスは、固
体燃料または、気体、液体燃料の燃焼ガスが利
用される。燃料はライン１９より、空気は冷却
工程の流動層４を経て80〜120℃になつたもの
がライン２０よりガス発生炉５へ供給され、こ
こで高温の燃焼ガスが発生する。即ちライン２
０から供給される空気は、ライン１９から供給
される燃料の理論空気量の約1.2〜２倍であり、
燃焼ガスの温度は、1300〜1500℃となり、酸素
濃度は10vol％以下に制御される。次いでライ
ン３５から80〜90℃のスクラバー１０の出口ガ
スが供給され、燃焼ガスと混合して加熱ガスの
温度が500〜800℃となつて、流動層２に供給さ
れる。
体燃料または、気体、液体燃料の燃焼ガスが利
用される。燃料はライン１９より、空気は冷却
工程の流動層４を経て80〜120℃になつたもの
がライン２０よりガス発生炉５へ供給され、こ
こで高温の燃焼ガスが発生する。即ちライン２
０から供給される空気は、ライン１９から供給
される燃料の理論空気量の約1.2〜２倍であり、
燃焼ガスの温度は、1300〜1500℃となり、酸素
濃度は10vol％以下に制御される。次いでライ
ン３５から80〜90℃のスクラバー１０の出口ガ
スが供給され、燃焼ガスと混合して加熱ガスの
温度が500〜800℃となつて、流動層２に供給さ
れる。
(2) 乾燥工程
乾燥工程の流動層１にはライン１２より水分
が10wt％以上の原料石炭が供給され、ライン
１３より温度250〜400℃、酸素濃度10vol％以
下の流動層２の出口ガスが供給される。流動層
１の層内温度は100〜250℃であり、石炭の水分
は8wt％以下まで減少する。流動層１のガスの
空塔速度は５〜25m／secであり、キヤリーオ
ーバーする石炭はサイクロン７で捕集され、ラ
イン１７を経てライン１４にもどされる。流動
層１で乾燥された石炭はライン１４を通つて加
熱工程の流動層２に送られる。なお、サイクロ
ン７で石炭粒子を除去されたガスはライン１６
を経て冷却工程の流動層３に送られる。
が10wt％以上の原料石炭が供給され、ライン
１３より温度250〜400℃、酸素濃度10vol％以
下の流動層２の出口ガスが供給される。流動層
１の層内温度は100〜250℃であり、石炭の水分
は8wt％以下まで減少する。流動層１のガスの
空塔速度は５〜25m／secであり、キヤリーオ
ーバーする石炭はサイクロン７で捕集され、ラ
イン１７を経てライン１４にもどされる。流動
層１で乾燥された石炭はライン１４を通つて加
熱工程の流動層２に送られる。なお、サイクロ
ン７で石炭粒子を除去されたガスはライン１６
を経て冷却工程の流動層３に送られる。
(3) 加熱工程
この工程は、ライン１４を通つて供給される
水分8wt％以下の石炭を、ライン２１から供給
される500〜800℃の加熱ガスで、水分2wt％以
下にする工程である。ガスの空塔速度は５〜
25m／secでありキヤリーオーバーする石炭は
サイクロン８で捕集されライン２３，２４を経
て冷却工程の流動層３に送られる。加熱工程の
流動層２の層内温度は300〜400℃であり、平均
滞留時間２〜10分で石炭は加熱される。サイク
ロン８を出た温度250〜400℃のガスは一般に石
炭中の揮発分の約10wt％程度のタール分を含
むガスとなるが、このガスの熱を利用するため
このガスは加熱工程の流動層１に送られる。
水分8wt％以下の石炭を、ライン２１から供給
される500〜800℃の加熱ガスで、水分2wt％以
下にする工程である。ガスの空塔速度は５〜
25m／secでありキヤリーオーバーする石炭は
サイクロン８で捕集されライン２３，２４を経
て冷却工程の流動層３に送られる。加熱工程の
流動層２の層内温度は300〜400℃であり、平均
滞留時間２〜10分で石炭は加熱される。サイク
ロン８を出た温度250〜400℃のガスは一般に石
炭中の揮発分の約10wt％程度のタール分を含
むガスとなるが、このガスの熱を利用するため
このガスは加熱工程の流動層１に送られる。
(4) 冷却工程
加熱工程の流動層２で水分約2wt％以下に脱
水された石炭は、ライン２４を経て冷却工程の
流動層３に供給される。流動層３の流動化ガス
としてライン１６より酸素濃度10vol％以下の
温度100〜250℃のガスが供給され、さらにライ
ン２５よりタールと水のエマルジヨンが流動層
３内に噴霧または噴射され石炭の冷却を助け
る。このタールと水のエマルジヨンは、スクラ
バー10においてライン３１から供給されるガス
とライン３４からの水とが向流接触し、ガス中
のタールが冷却され、凝縮してエマルジヨンと
なつたものであり、デカンター１１で濃縮分離
されて、ライン２５より流動層３に供給され
る。流動層３の層内温度は80〜120℃であり、
エマルジヨン中のタールは石炭表面に凝縮・付
着して石炭表面をコーテイングする。流動層３
の出口ガスはライン２６を通りサイクロン９を
経てライン３１を通りスクラバー１０に送られ
る。流動層４は流動層３に隣接しているもので
ありライン２７を経て大気温度の空気が供給さ
れ、流動層３から供給されるタールで表面をコ
ーテイングされた石炭をさらに冷却し、製品石
炭を50〜70℃の温度でライン３０より排出す
る。
水された石炭は、ライン２４を経て冷却工程の
流動層３に供給される。流動層３の流動化ガス
としてライン１６より酸素濃度10vol％以下の
温度100〜250℃のガスが供給され、さらにライ
ン２５よりタールと水のエマルジヨンが流動層
３内に噴霧または噴射され石炭の冷却を助け
る。このタールと水のエマルジヨンは、スクラ
バー10においてライン３１から供給されるガス
とライン３４からの水とが向流接触し、ガス中
のタールが冷却され、凝縮してエマルジヨンと
なつたものであり、デカンター１１で濃縮分離
されて、ライン２５より流動層３に供給され
る。流動層３の層内温度は80〜120℃であり、
エマルジヨン中のタールは石炭表面に凝縮・付
着して石炭表面をコーテイングする。流動層３
の出口ガスはライン２６を通りサイクロン９を
経てライン３１を通りスクラバー１０に送られ
る。流動層４は流動層３に隣接しているもので
ありライン２７を経て大気温度の空気が供給さ
れ、流動層３から供給されるタールで表面をコ
ーテイングされた石炭をさらに冷却し、製品石
炭を50〜70℃の温度でライン３０より排出す
る。
以上のような本発明の石炭の処理方法は、他の
石炭乾燥、または石炭改質方法と比較して次の効
果を有する。
石炭乾燥、または石炭改質方法と比較して次の効
果を有する。
(1) 本発明の石炭の処理方法から石炭の加熱工程
を除いた従来の単なる石炭の熱風乾燥方法は、
処理石炭が経時的に水分を再吸収するため平衡
水分が高くなる欠点があるが、本発明の石炭の
処理方法では処理石炭をタールでコーテイング
するため平衡水分を極めて低くすることができ
る。
を除いた従来の単なる石炭の熱風乾燥方法は、
処理石炭が経時的に水分を再吸収するため平衡
水分が高くなる欠点があるが、本発明の石炭の
処理方法では処理石炭をタールでコーテイング
するため平衡水分を極めて低くすることができ
る。
(2) 本発明の乾燥工程で発生する微粉炭はタール
をバインダーとして塊状となるため、製品石炭
の歩留りが他の乾燥方法と比較して高く、輸
送、貯蔵等による石炭の損失も少なくすること
ができる。
をバインダーとして塊状となるため、製品石炭
の歩留りが他の乾燥方法と比較して高く、輸
送、貯蔵等による石炭の損失も少なくすること
ができる。
(3) 本発明の加熱工程で発生するタールはスクラ
バーで除去され、タールと水のエマルジヨンと
して製品石炭の冷却用とコーテイング用に使用
されるため、排水中のタール量が少なくなり、
排水処理が容易である。
バーで除去され、タールと水のエマルジヨンと
して製品石炭の冷却用とコーテイング用に使用
されるため、排水中のタール量が少なくなり、
排水処理が容易である。
最後に、本発明の実施例を示す。
試料として使用した石炭は米国西部産の亜瀝青
炭である。
炭である。
(1) 原料石炭の性状
平 衡 水 分 15.0wt％
灰 分 5.6wt％
揮 発 分 38.3wt％
固 定 炭 素 41.1wt％
発 熱 量 5680kcal／Kg
平 均 粒 径 8.8mm
試料炭の粒度は25mm以下で３mm以下の粒子
割合は15wt％以下である。
割合は15wt％以下である。
(2) 運転条件
原料石炭の供給量 1t／ｈ
流動層１，２，３，４内のガス空塔速度
5m／sec 〃 〃 滞留時間
２〜5min 流動層１内の温度 120℃ 〃 ２ 〃 350℃ 〃 ３ 〃 110℃ 〃 ４ 〃 60℃ スクラバーの温度 60℃ エマルジヨン中のタール濃度３〜15wt％
加熱工程の流動層に送入する流動化ガス
は、ガス発生炉で灯油を燃焼させて発生し
た高温の燃焼ガスにスクラバー出口のガス
を混合して酸素濃度10％以下でかつ温度
600℃に調節したものである。
5m／sec 〃 〃 滞留時間
２〜5min 流動層１内の温度 120℃ 〃 ２ 〃 350℃ 〃 ３ 〃 110℃ 〃 ４ 〃 60℃ スクラバーの温度 60℃ エマルジヨン中のタール濃度３〜15wt％
加熱工程の流動層に送入する流動化ガス
は、ガス発生炉で灯油を燃焼させて発生し
た高温の燃焼ガスにスクラバー出口のガス
を混合して酸素濃度10％以下でかつ温度
600℃に調節したものである。
ガス組成
種 類 Nol％
O2 ３〜５
N2 75〜62
CO2 11〜８
H2O 11〜25
(3) 製品石炭の性状
処理直後の水分 1.5wt％
平 衡 水 分 3.0wt％
３mm以下の粒子割合 10wt％
石炭表面へのタールのコーテイングは、ガスに
て流動化された石炭粒子にタールを含んだエマル
ジヨンを噴霧する事により行われる。この場合の
流動層内の温度条件はエマルジヨン中の水が蒸発
し、タールが蒸発しない温度条件80〜120℃が好
ましい（タールの沸点250℃）。又、今回使用した
原料亜瀝青炭の粒径分布より表面積を算出し、例
えば、石炭表面に３〜10ミクロンの厚さのタール
コーテイングを行うすると計算上石炭１トンに対
し、2.83〜9.45Kgのタールが必要となる。一方こ
こで原料亜瀝青炭中の揮発分を調べてみるとドラ
イベースで45.1％であり、加熱処理工程を出た石
炭の揮発分を調べてみると40.6％であつた。
て流動化された石炭粒子にタールを含んだエマル
ジヨンを噴霧する事により行われる。この場合の
流動層内の温度条件はエマルジヨン中の水が蒸発
し、タールが蒸発しない温度条件80〜120℃が好
ましい（タールの沸点250℃）。又、今回使用した
原料亜瀝青炭の粒径分布より表面積を算出し、例
えば、石炭表面に３〜10ミクロンの厚さのタール
コーテイングを行うすると計算上石炭１トンに対
し、2.83〜9.45Kgのタールが必要となる。一方こ
こで原料亜瀝青炭中の揮発分を調べてみるとドラ
イベースで45.1％であり、加熱処理工程を出た石
炭の揮発分を調べてみると40.6％であつた。
これより乾燥、加熱工程で減少した揮発分を算
出すると石炭１トンあたり75.76Kgの揮発分がガ
スとともに搬送されることになるが、この揮発分
にはガス、水、軽質油、タールが含まれ、コーテ
イングに必要なタールはこのうち全体の10％であ
り、この有効タールのうちスクラバーで水中に補
集されるのは80％とするとエマルジヨン中のター
ル量は石炭１トンあたり6.06Kgとなる。
出すると石炭１トンあたり75.76Kgの揮発分がガ
スとともに搬送されることになるが、この揮発分
にはガス、水、軽質油、タールが含まれ、コーテ
イングに必要なタールはこのうち全体の10％であ
り、この有効タールのうちスクラバーで水中に補
集されるのは80％とするとエマルジヨン中のター
ル量は石炭１トンあたり6.06Kgとなる。
つまり原料亜瀝青炭１トンに対して加熱処理後
6.06Kgのタールが供給された事になり、これより
計算すると、石炭表面に6.4ミクロンの厚みのタ
ールがコーテイングされた事になる。この厚さの
タールコーテイングは本発明の効果を奏するに充
分な厚みである。
6.06Kgのタールが供給された事になり、これより
計算すると、石炭表面に6.4ミクロンの厚みのタ
ールがコーテイングされた事になる。この厚さの
タールコーテイングは本発明の効果を奏するに充
分な厚みである。
すなわち、本発明の方法で処理した石炭は処理
直後の水分及び平衡水分とも極めて低い上、３mm
以下の粒子割合も少なく、石炭表面はタールで完
全にコーテイングされていた。なお、本発明実施
例に用いた試験装置の加熱工程の流動層を使用し
て、従来実用されてきた単純に乾燥する方法を模
疑した200℃での乾燥試験を同一の石炭試料で行
つたところ処理した石炭は処理直後の水分が
1.5wt％と同じである。が、平衡水分は10.0wt％、
３mm以下の粒子割合は20wt％であり、石炭の水
分再吸収性と粉化率が大きい。
直後の水分及び平衡水分とも極めて低い上、３mm
以下の粒子割合も少なく、石炭表面はタールで完
全にコーテイングされていた。なお、本発明実施
例に用いた試験装置の加熱工程の流動層を使用し
て、従来実用されてきた単純に乾燥する方法を模
疑した200℃での乾燥試験を同一の石炭試料で行
つたところ処理した石炭は処理直後の水分が
1.5wt％と同じである。が、平衡水分は10.0wt％、
３mm以下の粒子割合は20wt％であり、石炭の水
分再吸収性と粉化率が大きい。
第１図は本発明の石炭の処理方法の工程を示す
説明図である。 １，２，３，４…流動層、５…ガス発生炉、
７，８，９…サイクロン、１０…スクラバー、１
１…デカンター。
説明図である。 １，２，３，４…流動層、５…ガス発生炉、
７，８，９…サイクロン、１０…スクラバー、１
１…デカンター。
Claims (1)
- １ 原炭を100〜250℃の温度で流動層で乾燥する
乾燥工程と乾燥工程から出た石炭を300〜400℃の
温度で流動層で加熱、熱処理する加熱工程と加熱
工程から出た石炭を80〜120℃の温度で流動層で
冷却する冷却工程の３工程から成る水分の高い石
炭の乾燥処理法において加熱工程から排出された
ガスを乾燥工程と冷却工程の両工程で使用した
後、該ガスを水と接触させ、該ガス中のタール分
が水中に冷却凝縮して生成したエマルジヨンを冷
却工程の流動層中に噴霧しながら石炭を冷却する
とともにエマルジヨン中のタールを石炭表面にコ
ーテイングする事を特徴とした石炭の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5906580A JPS56155295A (en) | 1980-05-02 | 1980-05-02 | Treatment of coal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5906580A JPS56155295A (en) | 1980-05-02 | 1980-05-02 | Treatment of coal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56155295A JPS56155295A (en) | 1981-12-01 |
| JPS6345440B2 true JPS6345440B2 (ja) | 1988-09-09 |
Family
ID=13102564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5906580A Granted JPS56155295A (en) | 1980-05-02 | 1980-05-02 | Treatment of coal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56155295A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103687934A (zh) * | 2011-06-10 | 2014-03-26 | 丹麦科技大学 | 焙烧和部分热解以采用对向流流动的焦油生产燃料颗粒 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60106880A (ja) * | 1983-11-15 | 1985-06-12 | Hitachi Ltd | 石炭の改質方法および装置 |
| JPS61171797A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-02 | Hitachi Ltd | 低品位炭の高品質化方法 |
| JPS61183391A (ja) * | 1985-02-12 | 1986-08-16 | Hitachi Ltd | 低品位炭の高品質化方法 |
| KR101198895B1 (ko) * | 2010-12-28 | 2012-11-07 | 주식회사 포스코 | 코크스용 석탄 건조 장치 및 건조 방법 |
| AU2012333101B2 (en) * | 2011-09-07 | 2016-07-14 | Clean Coal Technologies, Inc. | Treatment of coal |
-
1980
- 1980-05-02 JP JP5906580A patent/JPS56155295A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103687934A (zh) * | 2011-06-10 | 2014-03-26 | 丹麦科技大学 | 焙烧和部分热解以采用对向流流动的焦油生产燃料颗粒 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56155295A (en) | 1981-12-01 |
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