JPWO2016143433A1 - 石炭改質プラントおよび改質石炭の製造方法 - Google Patents

Abstract

石炭を乾燥する乾燥装置（１）と、乾燥装置（１）によって乾燥された石炭を乾留する乾留装置（３）と、乾留装置（３）によって乾留された石炭を冷却する冷却装置（５）と、冷却装置（５）によって冷却された石炭を不活性化する不活性化装置（７）と、石炭から発生した微粉炭を回収するサイクロン（２８，９４）とを備え、サイクロン（２８，９４）によって回収された微粉炭を、排ガスを処理するスクラバ（３２）に供給する吸収液に供給する。これにより、石炭改質プラントから発生する水銀を除去することができる。

Description

本発明は、石炭改質プラントおよび改質石炭の製造方法に関するものである。

亜瀝青炭や褐炭のような低品位炭は、高品位炭に比べて炭化が進んでおらず水分含有率も高いため単位重量当たりの発熱量が低い。しかし、低品位炭は埋蔵量が豊富なことからその有効利用が望まれている。このため、低品位炭を乾燥させた後に乾留を行うことによって発熱量を高め、輸送中や保管中の自然発火を防ぐように改質石炭の不活性化を行う石炭改質技術が種々検討されている（例えば特開２０１４−３１４６２号公報）。

特開２０１４−３１４６２号公報

上記の特開２０１４−３１４６２号公報には、石炭を乾留する際に発生する乾留ガス中に含まれる水銀系物質（Ｈｇｓ，ＨｇＣｌ_２等）が乾留炭に再吸着することによって乾留炭中の水銀濃度が高くなるのを防止するために、乾留炉内に微粉炭を供給して微粉炭に水銀系物質を吸着させて系外に排出することが開示されている。水銀系物質を吸着した微粉炭は、燃焼炉にて焼却され、燃焼ガスを生成する。この燃焼ガスは、乾留装置を加熱した後に脱硝装置、電気集塵機および脱硫装置を介して大気へと放出される。このように、乾留炉にて発生した水銀系物質は、吸着した微粉炭とともに燃焼炉にて焼却されるが、微粉炭のみが焼却処理されるだけで燃焼ガス中には水銀がガスとして残存する。そこで、残存したガス状の水銀は、脱硝装置や脱硫装置にて取り除かれることになる。

しかし、燃焼ガス中にガス状として存在する水銀を脱硝装置や脱硫装置にて除去するとしても、所望濃度以下まで水銀を除去できないおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、石炭改質プラントから発生する水銀を除去することができる石炭改質プラントおよび改質石炭の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の石炭改質プラントおよび改質石炭の製造方法は以下の手段を採用する。
本発明の一態様に係る石炭改質プラントは、石炭を乾燥する乾燥装置と、該乾燥装置によって乾燥された前記石炭を乾留する乾留装置と、該乾留装置によって乾留された前記石炭を冷却する冷却装置と、該冷却装置によって冷却された前記石炭を不活性化する不活性化装置と、前記石炭から発生した微粉炭を回収する微粉炭回収装置とを備え、前記微粉炭回収装置によって回収された前記微粉炭を、前記乾燥装置、前記乾留装置、前記冷却装置および前記不活性化装置の少なくともいずれか１つから排出された排ガス、及び／又は、該排ガスを処理するスクラバに供給する吸収液、及び／又は、該排ガスを処理して生成された排水、に供給する。

石炭改質プラントにて石炭が処理される間に、石炭から微粉炭が発生する。この微粉炭を微粉炭回収装置にて回収し、前記乾燥装置、前記乾留装置、前記冷却装置および前記不活性化装置の少なくともいずれか１つから排出された排ガス、及び／又は、該排ガスを処理するスクラバに供給する吸収液、及び／又は、該排ガスを処理して生成された排水、に供給することとした。微粉炭は、例えば粒径が約１００μｍ以下とされており、比表面積が大きく活性炭として利用することができるので、ガス中や液中に微粉炭を混入させると水銀を吸着して固定化することができる。このように微粉炭に水銀を吸着させて固定化させるので、微粉炭とともに水銀を容易に除去することができる。

本発明の一態様に係る石炭改質プラントは、前記乾燥装置によって前記石炭が乾燥される際に該石炭から脱離された脱離成分を伴って該乾燥装置から排出された前記排ガスとしてのキャリアガスを処理するスクラバを更に備え、該微粉炭回収装置によって回収された前記微粉炭を、前記スクラバに供給する吸収液に供給する。

スクラバの吸収液に微粉炭を混入させると液中で水銀を吸着して固定化することができる。

本発明の一態様に係る石炭改質プラントは、前記乾留装置から排出された乾留ガスを燃焼させる燃焼炉と、該燃焼炉から発生した燃焼ガスを処理する排ガス処理装置とを更に備え、該微粉炭回収装置によって回収された前記微粉炭を、前記燃焼炉から排出された前記排ガスとしての燃焼ガスに供給する。

燃焼炉から排出された燃焼排ガスに微粉炭を混入させると、ガス中で水銀を吸着して固定化することができる。

本発明の一態様に係る石炭改質プラントでは、前記微粉炭回収装置は、前記乾燥装置から排出された前記キャリアガスから微粉炭を回収する。

乾燥装置から排出されたキャリアガスから微粉炭を回収することができる。微粉炭を回収する集塵機としては、遠心力を利用したサイクロンが好適に用いられる。

本発明の一態様に係る石炭改質プラントでは、前記不活性化装置には、前記石炭と反応して該石炭を不活性化する不活性化用ガスが導かれ、前記微粉炭回収装置は、前記不活性化装置から排出された前記不活性化用ガスから微粉炭を回収する。

不活性化装置から排出された不活性化用ガスから微粉炭を回収することができる。微粉炭を回収する集塵機としては、遠心力を利用したサイクロンが好適に用いられる。

本発明の一態様に係る石炭改質プラントでは、前記排ガス処理装置は、バグフィルタとされている。

燃焼ガスに微粉炭が供給されて微粉炭に水銀が吸着されているので、バグフィルタによって容易に水銀を除去することができる。これにより、ガス状に存在する水銀を除去するために脱硝装置や脱硫装置を設置する必要がなくなり、コストの低減を図ることができる。

本発明の一態様に係る改質石炭の製造方法は、石炭を乾燥する乾燥工程と、該乾燥工程によって乾燥された前記石炭を乾留する乾留工程と、該乾留工程によって乾留された前記石炭を冷却する冷却工程と、該冷却工程によって冷却された前記石炭を不活性化する不活性化工程と、前記石炭から発生した微粉炭を回収する微粉炭回収工程とを有し、前記微粉炭回収工程によって回収された前記微粉炭を、前記乾燥工程、前記乾留工程、前記冷却工程および前記不活性化工程の少なくともいずれか１つから排出された排ガス、及び／又は、該排ガスを処理するスクラバに供給する吸収液、及び／又は、該排ガスを処理して生成された排水、に供給する。

石炭改質プラントにて石炭が処理される間に、石炭から微粉炭が発生する。この微粉炭を微粉炭回収工程にて回収し、前記乾燥工程、前記乾留工程、前記冷却工程および前記不活性化工程の少なくともいずれか１つから排出された排ガス、及び／又は、該排ガスを処理するスクラバに供給する吸収液、及び／又は、該排ガスを処理して生成された排水、に供給することとした。微粉炭は、例えば粒径が約１００μｍ以下とされており、比表面積が大きく活性炭として利用することができるので、ガス中や液中に微粉炭を混入させると水銀を吸着して固定化することができる。このように微粉炭に水銀を吸着させて固定化させるので、微粉炭とともに水銀を容易に除去することができる。

本発明によれば、水銀を微粉炭に吸着させることにより、石炭改質プラントから発生する水銀を除去することができる。

本発明の一実施形態に係る石炭改質プラントの全体構成を示した概略構成図である。 図１の石炭改質プラントを模式的に示した概略構成図である。

以下に、本発明にかかる一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る石炭改質プラントが示されている。石炭改質プラントは、石炭を加熱させて乾燥させる乾燥装置（ｄｒｙｅｒ）１と、乾燥装置１にて乾燥された乾燥炭を加熱して乾留する乾留装置（ｐｙｒｏｌｙｚｅｒ）３と、乾留装置３にて乾留された乾留炭を冷却する冷却装置（ｑｕｅｎｃｈｅｒ）５と、冷却装置５にて冷却された乾留炭を不活性化させる不活性化装置（ｆｉｎｉｓｈｅｒ）７と、不活性化装置７によって不活性化された改質炭を所定形状に成形する成形装置（ｂｒｉｑｕｅｔｔｅｒ）９とを備えている。

乾燥装置１の上流側には、改質前の石炭（ｒａｗ ｃｏａｌ）１０を受け入れる石炭ホッパ１２が設けられている。改質前の石炭は、亜瀝青炭や褐炭等の低品位炭とされ、水分含有率は２５ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下とされる。石炭ホッパ１２から導かれた石炭は、粉砕機（ｃｒｕｓｈｅｒ）１４にて例えば約２０ｍｍ以下まで粉砕される。

粉砕機１４にて粉砕された石炭は、乾燥装置１へと導かれる。乾燥装置１は、蒸気による間接加熱式とされており、中心軸回りに回転する円筒容器１６と、円筒容器１６内に挿入された複数の伝熱管１８とを備えている。円筒容器１６内には粉砕機１４から導かれた石炭が供給されるようになっており、円筒容器１６内に供給された石炭は、円筒容器１６の回転に応じて攪拌されながら一端側（図１において左側）から他端側へと導かれる。各伝熱管１８内には、蒸気生成システム（ｓｔｅａｍ ｓｙｓｔｅｍ）２０にて生成された１５０℃以上２００℃以下（より具体的には１８０℃）の蒸気が供給され、各伝熱管１８の外周に接触する石炭を間接的に加熱するようになっている。各伝熱管１８内に供給された蒸気は、石炭を加熱する際に凝縮熱を与えた後に凝縮し、乾燥装置１から排出されて蒸気生成システム２０へと返送される。

円筒容器１６の内部には、キャリアガス循環経路２２を介してキャリアガスが供給されるようになっている。キャリアガスとしては、不活性ガスが用いられ、具体的には窒素ガスが用いられる。窒素ガスは、キャリアガス循環経路２２に接続された窒素供給経路２４から不足分が追加供給されるようになっている。キャリアガスは、円筒容器１６内を通過する際に、石炭から脱離した脱離成分（水蒸気、微粉炭、水銀、水銀系物質等）を伴いつつ、円筒容器１６に接続されたキャリアガス排出経路２６を介して円筒容器１６の外部へと排出される。

キャリアガス排出経路２６には、キャリアガスの流れ方向の上流側から順に、サイクロン（微粉炭回収装置）２８と、キャリアガス冷却器３０と、スクラバ３２とが設けられている。

サイクロン２８は、遠心力を利用してキャリアガスから固形物である微粉炭（例えば粒径１００μｍ以下）を主として取り除く。サイクロン２８にて取り除かれた微粉炭（符号Ａ参照）は、符号Ａ，Ｂにて示されているように、スクラバ３２の吸収液供給経路３３と、バグフィルタ（排ガス処理装置）３４の上流側の燃焼ガス排出経路６２へと導かれる。なお、サイクロン２８にて分離された微粉炭を、乾燥装置１にて乾燥された乾燥炭に混合することとしても良い。

キャリアガス冷却器３０は、微粉炭が取り除かれたキャリアガスを冷却することによってキャリアガスとともに導かれた水蒸気を凝縮してドレン水として取り除く。キャリアガス冷却器３０は、間接式熱交換器とされており、冷却媒体としては常温とされた工業用水が用いられる。なお、冷却媒体として、排水処理設備４０にて分離された再生水を用いてもよい。キャリアガス冷却器３０にて生成したドレン水は、スクラバ３２下方の液相部へと導かれる。

スクラバ３２は、微粉炭及び水蒸気が除去されたキャリアガスから水銀および／または水銀系物質（以下、単に「水銀等」という。）を除去する。スクラバ３２には、吸収液供給経路３３から吸収液が供給される。スクラバ３２に用いる吸収液としては水が用いられ、具体的には排水処理設備４０にて分離された再生水が用いられる。吸収液供給経路３３には、乾燥装置１のサイクロン２８や不活性化装置７のサイクロン９４にて回収された微粉炭が供給される。これにより、スクラバ３２から噴霧される水の中に微粉炭を混入させる。スクラバ３２の上方から散布された水によってキャリアガス中の水銀等が吸着され、スクラバ３２下方の液相部へと導かれる。そして、吸収液としての水の中には微粉炭が含まれているので、水中に取り込まれた水銀は微粉炭に吸着されて固定化される。なお、スクラバ３２では、サイクロン２８にて除去しきれなかった微粉炭も除去される。
スクラバ３２の上方には、キャリアガス循環経路２２の上流端が接続されており、キャリアガス循環経路２２の途中位置にはブロワ３６が設けられている。ブロワ３６によってスクラバ３２にて処理された後のキャリアガスが乾燥装置１へと戻される。また、図示されていないが、スクラバ３２にて処理された後のキャリアガスの一部は、燃焼炉４２へと導かれるようになっている。

スクラバ３２の下方には、排水経路３８を介して排水処理設備４０が接続されている。排水処理設備４０は、キレート剤を排水に投入して水銀等を凝集肥大化させた上で、図示しない沈降槽によって、微粉炭及び水銀等の固形分であるスラッジ３９と、再生水とを分離するものである。再生水は、プラントの各所にて再利用される。

乾燥装置１にて乾燥された石炭（乾燥炭）は、乾燥炭供給経路４４を通り、重力を利用して乾留装置３へと導かれる。乾留装置３は、外熱式ロータリキルンとされており、回転内筒４６と、回転内筒４６の外周側を覆う外筒４８とを備えている。回転内筒４６内には、キャリアガスとしての窒素ガスが供給されるようになっている。
回転内筒４６と外筒４８との間の空間には、燃焼炉４２にて生成された燃焼ガスが燃焼ガス導入経路５０を介して導かれるようになっている。これにより、回転内筒４６内が３５０℃以上４５０℃以下（例えば４００℃）に維持される。

燃焼炉４２には、ブロワ５２によって圧送される燃焼用空気を炉内に導く空気供給経路５４と、燃料としての天然ガスを炉内に導く天然ガス供給経路５５と、乾留装置３内で発生した乾留ガスをキャリアガスとともに回収して炉内に導く乾留ガス回収経路５６とが接続されている。燃焼炉４２内では、炉内に供給された天然ガス、乾留ガス及び空気によって火炎５１が形成される。乾留ガスはタール等の揮発分を含んでおり所定の発熱量を有するので、燃焼炉４２にて燃料として用いられる。天然ガス供給経路５５から供給される天然ガスは、燃焼炉４２に投入される燃料の発熱量調整のために用いられ、燃焼炉４２にて生成された燃焼ガスの温度が所望値となるように流量が調整される。

乾留ガス回収経路５６の途中位置には、緊急時に使用する乾留ガス排出経路５８が接続されている。乾留ガス排出経路５８の下流側には、フレアスタック６０が設置されており、このフレアスタック６０によって乾留ガス中のタール等の可燃成分が焼却処理され、焼却処理後のガスは大気へと放出される。

燃焼炉４２には、炉内で生成された燃焼ガスを排出する燃焼ガス排出経路６２が接続されている。燃焼ガス排出経路６２の途中位置には、乾留装置３に燃焼ガスを導く燃焼ガス導入経路５０の上流端が接続されている。燃焼ガス導入経路５０との接続位置よりも下流側の燃焼ガス排出経路６２には、第１中圧ボイラ６４が設けられている。

乾留装置３の外筒４８には、回転内筒４６を加熱した後の燃焼ガスを排出する加熱後ガス排出経路６６が接続されている。加熱後ガス排出経路６６には、第２中圧ボイラ６８が設けられている。加熱後ガス排出経路６６は、下流側にて燃焼ガス排出経路６２に接続されている。加熱後ガス排出経路６６との接続位置よりも下流側の燃焼ガス排出経路６２には、燃焼ガスを圧送するブロワ７０が設けられている。
燃焼ガス排出経路６２の下流側は、バグフィルタ３４に接続されている。バグフィルタ３４の上流側には、符号Ａ，Ｂにて示されているように、乾燥装置１のサイクロン２８や不活性化装置７のサイクロン９４にて回収された微粉炭が供給される。これにより、燃焼ガス排出経路６２内を流れる燃焼ガス（排ガス）の中に微粉炭を混入させる。燃焼ガス中の微粉炭に、燃焼ガス中にガス状として存在する水銀を吸着させて固定化する。そして、バグフィルタ３４によって水銀を吸着した微粉炭や燃焼灰等が除去される。バグフィルタ３４を通過した燃焼ガスは、大気（ＡＴＭ）へと放出される。

蒸気生成システム２０は、第１中圧ボイラ６４と第２中圧ボイラ６８とを備えている。第２中圧ボイラ６８では、供給されたボイラ給水（ＢＦＷ）が、加熱後ガス排出経路６６を流れる燃焼ガスによって加熱され、蒸気が生成される。第１中圧ボイラ６４では、第２中圧ボイラ６８にて生成された蒸気が導かれ、燃焼ガス排出経路６２を流れる燃焼排ガスによって加熱され、さらに高圧とされた蒸気が生成される。第１中圧ボイラ６４で生成された中圧蒸気と、第２中圧ボイラ６８で生成された中圧蒸気は、それぞれ図示しない蒸気ドラムに貯留され、乾燥装置１の伝熱管１８といったプラントの各所に供給される。

乾留装置３で乾留された乾留炭は、乾留炭供給経路７２を介して、重力を利用して冷却装置５へと導かれる。冷却装置５は、乾留装置３からの乾留炭を受け入れる第１冷却器７４と、第１冷却器７４によって冷却された乾留炭を受け入れる第２冷却器７６とを備えている。

第１冷却器７４は、シェルアンドチューブ型熱交換器とされており、中心軸回りに回転する第１円筒容器７８と、第１円筒容器７８内に挿入された第１散水管７９と、第１円筒容器７８内に挿入された複数の第１冷却管８０とを備えている。第１散水管７９は、回転する第１円筒容器７８に対して静止した状態で設置されている。第１円筒容器７８内には乾留装置３から導かれた３００℃以上５００℃以下（例えば約４００℃）の乾留炭が供給されるようになっており、第１円筒容器７８内に供給された乾留炭は、第１円筒容器７８の回転に応じて攪拌されながら一端側（図１において左側）から他端側へと導かれる。
第１散水管７９には、常温とされた工業用水が導かれ、乾留炭に対して水を散布することによって水を直接接触させて冷却する。第１散水管７９は、第１円筒容器７８内を移動する乾留炭の上流側（図１において左側）に設けられる。なお、第１散水管７９に供給する水として、排水処理設備４０にて分離された再生水を用いてもよい。
各第１冷却管８０内には、５０℃以上１００℃未満（例えば約６０℃）のボイラ給水が供給され、各第１冷却管８０の外周に接触する乾留炭を間接的に冷却するようになっている。各第１冷却管８０は、第１円筒容器７８内を移動する乾留炭の下流側（図１において右側）に設けられ、第１散水管７９によって冷却された後の乾留炭を水の凝縮温度以上である約１５０℃まで冷却するようになっている。

第２冷却器７６は、第１冷却器７４とほぼ同様の構成で、シェルアンドチューブ型熱交換器とされており、中心軸回りに回転する第２円筒容器８１と、第２円筒容器８１内に挿入された第２散水管８２と、第２円筒容器８１内に挿入された複数の第２冷却管８３とを備えている。第２散水管８２は、回転する第２円筒容器８１に対して静止した状態で設置されている。第２円筒容器８１内には第１冷却器７４にて約１５０℃まで冷却された乾留炭が供給されるようになっており、第２円筒容器８１内に供給された乾留炭は、第２円筒容器８１の回転に応じて攪拌されながら一端側（図１において左側）から他端側へと導かれる。
第２散水管８２には、常温とされた工業用水が導かれ、乾留炭に対して水を散布することによって乾留炭の水分含有率を所望値（例えば８ｗｔ％）になるように調整する。第２散水管８２は、第２円筒容器８１の軸線方向の略全体にわたって設けられる。なお、第２散水管８２に供給する水として、排水処理設備４０にて分離された再生水を用いてもよい。
各第２冷却管８３内には、常温とされた工業用水が導かれ、各第２冷却管８３の外周に接触する乾留炭を間接的に冷却するようになっている。各第２冷却管８３は、乾留炭を約５０℃まで冷却するようになっている。なお、各第２冷却管８３に供給する水として、排水処理設備４０にて分離された再生水を用いてもよい。

冷却装置５にて冷却された乾留炭は、冷却後乾留炭供給経路８４を介して、不活性化装置７へと導かれる。
不活性化装置７は、冷却装置５にて冷却された乾留炭を受け入れる第１不活性化器８６と、第１不活性化器８６からの乾留炭を受け入れる第２不活性化器８８とを備えている。

第１不活性化器８６内には、約０．５〜３．０％の酸素濃度とされた酸化用ガスが第１酸化用ガス供給経路９０から導かれる。なお、第１酸化用ガス供給経路９０には、図示しないが、酸素濃度を所望値に調整するために酸素（具体的には空気）が供給されるようになっている。
第１不活性化器８６内に供給された酸化用ガスは、第１不活性化器８６内で、乾留によって生じた活性点（ラジカル）を酸化することで乾留炭を不活性化処理する。第１不活性化器８６から排出された酸化用ガスは、微粉炭を伴いつつ第１酸化用ガス出口管９１を通り第１ブロワ９２へと導かれる。第１ブロワ９２によって圧送された酸化用ガスは再び第１酸化用ガス供給経路９０へと導かれ、再循環される。第１酸化用ガス供給経路９０へと導かれずに、酸化用ガス排出管９３へと導かれた酸化用ガスは、サイクロン９４へと導かれる。サイクロン９４へ導かれた酸化用ガスは、サイクロン（微粉炭回収装置）９４にて微粉炭等の固形分が分離された後に、バグフィルタ３４へと導かれて大気（ＡＴＭ）へと放出される。サイクロン９４にて取り除かれた微粉炭（符号Ｂ参照）は、符号Ａ，Ｂにて示されているように、スクラバ３２の吸収液供給経路３３と、バグフィルタ３４の上流側の燃焼ガス排出経路６２へと導かれる。サイクロン９４にて分離された微粉炭等の残りの固形分は、混練機１００へ送られる。

乾留炭は、第１不活性化器８６の上部から投入され、下降している間に酸化用ガスと接触しながら不活性化される。第１不活性化器８６の下方に滞留した乾留炭は、下方から取り出されて第２不活性化器８８の上部へと導かれる。

第２不活性化器８８内には、約８．０〜１２．０％の酸素濃度とされた酸化用ガスが第２酸化用ガス供給経路９５から導かれる。なお、第２酸化用ガス供給経路９５には、図示しないが、酸素濃度を所望値に調整するために酸素（具体的には空気）が供給されるようになっている。
第２不活性化器８８内に供給された酸化用ガスは、第２不活性化器８８内で、第１不活性化器８６にて不活性化した乾留炭を更に不活性化処理する。第２不活性化器８８から排出された酸化用ガスは、微粉炭を伴いつつ第２酸化用ガス出口管９６を通り第２ブロワ９７へと導かれる。第２ブロワ９７によって圧送された酸化用ガスは再び第２酸化用ガス供給経路９５へと導かれ、再循環される。第２酸化用ガス供給経路９５へと導かれずに、酸化用ガス排出管９３へと導かれた酸化用ガスは、サイクロン（微粉炭回収装置）９４へと導かれて微粉炭等の固形分が分離された後に、バグフィルタ３４へと導かれて大気へと放出される。上述したように、サイクロン９４にて取り除かれた微粉炭（符号Ｂ参照）は、符号Ａ，Ｂにて示されているように、スクラバ３２の吸収液供給経路３３と、バグフィルタ３４の上流側の燃焼ガス排出経路６２へと導かれる。

不活性化装置７にて不活性化された改質炭は、粒径が約１ｍｍとされており、改質炭供給経路９８を通り、混練機（ｋｎｅａｄｅｒ）１００へと導かれる。改質炭供給経路９８には、サイクロン９４にて分離された微粉炭が微粉炭回収経路９９を介して導かれるようになっている。

混練機１００には、バインダ供給部１０２から導かれるバインダと、微粉炭を含む改質炭と、水とが供給され、これらが混練される。バインダとしては、ポリエチレンオキシド（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）、スターチ（ｓｔａｒｃｈ）等が用いられる。混練機１００にて混練された改質炭は、成形装置９へと導かれる。

成形装置９は、改質炭の製品形状に対応した形状の凹所が複数形成された雌型と、凹所内に供給された改質炭を押圧して圧縮する雄型とを備えている。成形装置９にて成形された改質炭は、製品としての改質炭１０４となる。改質炭１０４は、数ｃｍ程度の大きさとされ、水分含有率が６ｗｔ%以上９ｗｔ％以下とされる。なお、改質炭１０４の水分含有率は、保存環境に対して平衡となった際の乾燥重量基準としたものであり、保存環境の相対湿度に大きく依存するが、温度にはそれほど依存しない。例えば、ＰＲＢ（Ｐｏｗｄｅｒ Ｒｉｖｅｒ Ｂａｓｉｎ）炭では、相対湿度９０％の場合には、水分含有率は約８ｗｔ％となる。

図２には、上述した本実施形態の特徴が模式的に示されている。
同図に示されているように、乾燥装置１のサイクロン２８にて微粉炭を回収し（符号Ａ）、また不活性化装置７のサイクロン９４にて微粉炭を回収し（符号Ｂ）、回収した微粉炭がスクラバ３２の吸収液供給経路３３と、バグフィルタ３４の上流側の燃焼ガス排出経路６２へと導かれる。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
石炭改質プラントにて石炭が処理される間に発生する微粉炭を、乾燥装置１のサイクロン２８と不活性化装置７のサイクロン９４にて回収し、スクラバ３２に供給する吸収液や、燃焼炉４２から排出された燃焼排ガスに供給することとした。微粉炭は、例えば粒径が約１００μｍ以下とされており、比表面積が大きく活性炭として利用することができるので、スクラバ３２の吸収液に微粉炭を混入させると液中で水銀を吸着して固定化することができる。また、燃焼炉４２から排出された燃焼排ガスに微粉炭を混入させると、ガス中で水銀を吸着して固定化することができる。このように微粉炭に水銀を吸着させて固定化させるので、微粉炭とともに水銀を容易に除去することができる。

燃焼ガス排出経路６２を流れる燃焼ガスに微粉炭を供給し、ガス状の水銀を微粉炭に吸着させることとしたので、バグフィルタ３４によって容易に水銀を除去することができる。これにより、ガス状に存在する水銀を除去するために脱硝装置や脱硫装置を設置する必要がなくなり、コストの低減を図ることができる。

なお、上述した実施形態では、微粉炭を回収する微粉炭回収装置として乾燥装置１のサイクロン２８と不活性化装置７のサイクロン９４を例に挙げて説明したが、微粉炭回収装置としては、サイクロン２８とサイクロン９４のいずれか一方を用いてもよい。
また、石炭改質プラント中で微粉炭を回収できる位置であればどこに微粉炭回収装置を設けてもよい。例えば、冷却装置５から排出されたキャリアガスから微粉炭を回収するようにしても良いし、乾燥装置１から乾留装置３へ乾燥炭が供給される乾燥炭供給経路４４から微粉炭を回収するようにしても良い。
また、スクラバ３２の吸収液と、バグフィルタ３４上流側の燃焼ガスに対して微粉炭を供給することとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、水銀を含む排ガスや排水中であれば微粉炭を供給することができる。例えば、スクラバ３２から回収した排水中に微粉炭を供給するようにしても良い。また、乾燥装置１のスクラバ３２以外に、スクラバをさらに設置する場合には、このスクラバの吸収液に微粉炭を混入させることとしても良い。

１ 乾燥装置
３ 乾留装置
５ 冷却装置
７ 不活性化装置
９ 成形装置
１０ 改質前の石炭
１２ 石炭ホッパ
１４ 粉砕機
１６ 円筒容器
１８ 伝熱管
２０ 蒸気生成システム
２２ キャリアガス循環経路
２８ サイクロン
３０ キャリアガス冷却器
３２ スクラバ（微粉炭回収装置）
３３ 吸収液供給経路
３４ バグフィルタ（排ガス処理装置）
４０ 排水処理設備
４２ 燃焼炉
４６ 回転内筒
４８ 外筒
５０ 燃焼ガス導入経路
７４ 第１冷却器
７６ 第２冷却器
７８ 第１円筒容器
７９ 第１散水管
８０ 第１冷却管
８１ 第２円筒容器
８２ 第２散水管
８３ 第２冷却管
８６ 第１不活性化器
８８ 第２不活性化器
９４ サイクロン（微粉炭回収装置）
１００ 混練機
１０４ 改質炭

Claims (7)

1. 石炭を乾燥する乾燥装置と、
   該乾燥装置によって乾燥された前記石炭を乾留する乾留装置と、
   該乾留装置によって乾留された前記石炭を冷却する冷却装置と、
   該冷却装置によって冷却された前記石炭を不活性化する不活性化装置と、
   前記石炭から発生した微粉炭を回収する微粉炭回収装置と、
   を備え、
   前記微粉炭回収装置によって回収された前記微粉炭を、前記乾燥装置、前記乾留装置、前記冷却装置および前記不活性化装置の少なくともいずれか１つから排出された排ガス、及び／又は、該排ガスを処理するスクラバに供給する吸収液、及び／又は、該排ガスを処理して生成された排水、に供給する石炭改質プラント。
2. 前記乾燥装置によって前記石炭が乾燥される際に該石炭から脱離された脱離成分を伴って該乾燥装置から排出された前記排ガスとしてのキャリアガスを処理するスクラバを備え、
   該微粉炭回収装置によって回収された前記微粉炭を、前記スクラバに供給する吸収液に供給する請求項１に記載の石炭改質プラント。
3. 前記乾留装置から排出された乾留ガスを燃焼させる燃焼炉と、
   該燃焼炉から発生した燃焼ガスを処理する排ガス処理装置と、
   を備え、
   該微粉炭回収装置によって回収された前記微粉炭を、前記燃焼炉から排出された前記排ガスとしての燃焼ガスに供給する請求項１に記載の石炭改質プラント。
4. 前記微粉炭回収装置は、前記乾燥装置から排出されたキャリアガスから微粉炭を回収する請求項１に記載の石炭改質プラント。
5. 前記不活性化装置には、前記石炭と反応して該石炭を不活性化する不活性化用ガスが導かれ、
   前記微粉炭回収装置は、前記不活性化装置から排出された前記不活性化用ガスから微粉炭を回収する請求項１に記載の石炭改質プラント。
6. 前記排ガス処理装置は、バグフィルタとされている請求項３に記載の石炭改質プラント。
7. 石炭を乾燥する乾燥工程と、
   該乾燥工程によって乾燥された前記石炭を乾留する乾留工程と、
   該乾留工程によって乾留された前記石炭を冷却する冷却工程と、
   該冷却工程によって冷却された前記石炭を不活性化する不活性化工程と、
   前記石炭から発生した微粉炭を回収する微粉炭回収工程と、
   を有し、
   前記微粉炭回収工程によって回収された前記微粉炭を、前記乾燥工程、前記乾留工程、前記冷却工程および前記不活性化工程の少なくともいずれか１つから排出された排ガス、及び／又は、該排ガスを処理するスクラバに供給する吸収液、及び／又は、該排ガスを処理して生成された排水、に供給する改質石炭の製造方法。

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