WO2011016371A1 - 石炭改質装置 - Google Patents

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hydration
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reforming apparatus
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慶一 中川
節男 大本
桂二 谷崎
文昭 佐藤
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三菱重工業株式会社
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    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/08—Non-mechanical pretreatment of the charge, e.g. desulfurization
    • C10B57/10—Drying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • C10L5/08—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting without the aid of extraneous binders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C10L5/36—Shape
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/02—Treating solid fuels to improve their combustion by chemical means
    • C10L9/06—Treating solid fuels to improve their combustion by chemical means by oxidation

Definitions

  • the present invention relates to a coal reforming apparatus, and is particularly effective when used for reforming low grade coal (low quality coal) having a high water content such as lignite and subbituminous coal.
  • Low grade coal with high water content such as lignite and subbituminous coal has high reserves but has low calorific value per unit weight and poor transport efficiency. As a result, the calorific value per unit weight is increased and the handleability is improved by compression molding.
  • the heat-treated low-quality coal easily adsorbs moisture, and the surface carboxyl groups and the like are released to generate radicals and the like, thereby increasing the surface activity and reacting with oxygen in the air. Since it becomes easy, there exists a possibility that it may ignite spontaneously with the reaction heat accompanying the said reaction.
  • Patent Document 1 if low quality coal is dried (65 to 150 ° C.), heated and compressed (200 to 400 ° C., 1 to 5 t / cm 2 ) and formed into a predetermined shape, Oxidation treatment (2 to 3 hours) while heating (100 to 200 ° C) with an oxidation treatment gas containing a very small amount of oxygen gas in the gas (4 to 10% by volume) loses radicals on the surface of the charcoal. After activation, steam treatment (2-8 hours) with saturated steam (90 ° C) to hydrate the charcoal, thereby reforming the charcoal and suppressing spontaneous ignition of the charcoal Has proposed.
  • an oxidation treatment gas is prepared by preparing an oxidation treatment gas containing only a part of oxygen gas in nitrogen gas so as to suppress spontaneous ignition.
  • the labor and cost for the treatment increase, and the treatment for suppressing spontaneous ignition such as the oxidation treatment and the hydration treatment takes a very long time (4 to 11 hours).
  • an object of the present invention is to provide a coal reforming apparatus that can significantly reduce the labor, cost, and time required for the treatment for suppressing spontaneous combustion of coal.
  • the coal reforming apparatus for solving the above-mentioned problems includes a drying means for drying coal, a compression molding means for compression molding the dried coal, and the compression molded coal. It is characterized by comprising a hydration treatment means for hydrating the water with liquid water and an oxidation treatment means for oxidizing the hydrated coal with air.
  • a coal reforming apparatus comprises, in the first aspect of the invention, a dry distillation means for dry distillation of the coal before being dried by the drying means and compression molded by the compression molding means. It is characterized by.
  • a coal reforming apparatus is the hydration tank according to the first or second aspect, wherein the hydration means stores water therein and is supplied with the coal therein. And a transfer means for transferring the coal inside the hydration tank from the water to the oxidation treatment means.
  • a coal reforming apparatus is characterized in that, in the third invention, the hydration treatment means includes a flow means for causing the water inside the hydration treatment tank to flow. To do.
  • the coal reforming apparatus is the coal reformer according to the fourth aspect, wherein the flow means of the hydration means drains the water inside the hydration tank and the water A water storage tank for storing the water discharged from the sum treatment tank, and a water supply means for supplying the water inside the water storage tank to the inside of the hydration tank.
  • a coal reforming apparatus is that, in any one of the first to fifth aspects, the hydration treatment means includes a temperature adjustment means for adjusting the temperature of the water.
  • a coal reforming apparatus is the coal reforming apparatus according to any one of the first to sixth inventions, wherein the oxidation treatment means conveys the coal and heated air to the coal. Ventilation means for circulation so as to be in contact is provided.
  • the coal reforming apparatus is the coal reformer according to the seventh aspect, wherein the conveying means of the oxidation treatment means is a mesh conveyor, and the ventilation means of the oxidation treatment means supplies air.
  • a ventilation hood for circulating the heated air inside.
  • the coal reforming apparatus after the dried and compression-molded coal is hydrated while being rapidly cooled in liquid water, the coal can be oxidized with air, thereby preventing spontaneous ignition.
  • the hydration reaction can proceed quickly and the oxidation reaction can be performed without spontaneous ignition even with air, greatly reducing the labor, cost, and time required for processing to suppress the spontaneous ignition of coal. It can be shortened and production efficiency can be greatly improved.
  • the inlet of the dryer 111 which is a mesh conveyor type drying means for circulating hot air (150 to 550 ° C.) inside, has a low water content such as lignite and subbituminous coal.
  • High grade coal (low quality coal) 1 is supplied.
  • the delivery port of the dryer 111 communicates with an inlet of a dry distillation unit 112 which is a continuous dry distillation unit capable of heating the inside to a high temperature (150 to 550 ° C.).
  • the outlet of the carbonizer 112 communicates with the inlet of the hopper 113.
  • the delivery port of the hopper 113 communicates with a receiving port of a briquetter 114 which is a compression molding means for compressing and molding into a lump.
  • the delivery port of the briquetter 114 communicates with the receiving port of the hopper 115.
  • the lower part of the delivery port of the hopper 115 communicates with the upper part of the hydration treatment tank 116 in which at least one wall surface is inclined so that the horizontal cross-sectional area becomes smaller toward the lower side.
  • a delivery port 116a Near the inclined wall surface of the hydration tank 116, there is formed a delivery port 116a that communicates the inside downward to the outside.
  • a transfer means On the inclined wall surface portion inside the hydration tank 116, a transfer means having a start side located below the inside of the hydration tank 116 and a terminal side located near the delivery port 116a.
  • a mesh conveyor 117 is disposed on the inclined wall surface portion inside the hydration tank 116.
  • the lower end of the hydration tank 116 is connected to one end side of a drain pipe 118 which is a drain means having a flow rate adjusting valve 118a.
  • the other end side of the drain pipe 118 and the outlet 116 a of the hydration tank 116 are in communication with the upper part of the water tank 119.
  • the lower side of the side surface of the water storage tank 119 communicates with the receiving port of the feed pump 120 which is a water supply means.
  • the delivery port of the feed pump 120 communicates with the receiving port of the temperature controller 121 which is a temperature control means.
  • the outlet of the temperature controller 121 communicates with the hydration tank 116 above.
  • the start end side of the mesh conveyor 122 as a conveying means is located.
  • the periphery of the mesh conveyor 122 is covered with a ventilation hood 123.
  • a supply port of a blower blower 125 which is an air supply unit, is connected via a heater 124, which is a heating unit.
  • An exhaust hole communicating with the outside is formed above the ventilation hood 123.
  • the air 102 is heated by the heater 124 (80 to 150 ° C.) and is fed into the ventilation hood 123 from below to above, and circulates in the ventilation hood 123.
  • the air is exhausted from above the ventilation hood 123 through the exhaust hole.
  • a recovery container 126 is disposed below the end side of the mesh conveyor 122.
  • the drainage pipe 118 drainage means
  • the water storage tank 119 the feed pump 120 (water supply means) and the like constitute a fluidization means
  • the fluidization means the hydration treatment tank 116.
  • the mesh conveyor 117 transfer means
  • the temperature controller 121 temperature control means
  • the like constitute hydration processing means
  • the ventilation hood 123, the heater 124 (heating means), and the blower blower 125 The ventilation means is constituted by the air supply means) and the oxidation treatment means is constituted by the ventilation means, the mesh conveyor 122 (conveying means) and the like.
  • the low-quality coal 1 When the low-quality coal 1 is supplied to the dryer 111, the low-quality coal 1 is dried with hot air (150 to 550 ° C.) to remove most of the contained water (water content is about 0%), and then the dry distillation After being supplied to the vessel 112 and heated (150 to 550 ° C.) and dry-distilled, the volatile component is separated and removed as a gas, and the oily component is separated and removed as a tar, It is supplied to the hopper 113, compressed into a lump shape at the same temperature (150 to 550 ° C.) by the briquetter 114, and supplied to the hopper 115 as a coal briquette 2.
  • the water 101 in the hydration tank 116 is continuously or intermittently discharged from the drain pipe 118 through the flow rate adjusting valve 118a into the water tank 119 by a predetermined amount.
  • 119 is fed from the feed pump 120, adjusted to a predetermined temperature (80 to 95 ° C.) by the temperature controller 121, and then supplied again into the hydration tank 116, so that the water While flowing in the sum treatment tank 116, it is maintained at a predetermined temperature.
  • the coal briquette 2 conveyed by the mesh conveyor 117 is pulled up from the water 101 and transferred from the hydration tank 116 onto the mesh conveyor 122 through the delivery port 116a.
  • the water 101 overflowing from the inside of the hydration tank 116 through the delivery port 116a passes through the mesh conveyor 122 and is collected in the water storage tank 119, and the feed pump 120 and The temperature is adjusted into the hydration tank 116 through the temperature controller 121 and supplied again.
  • the air 102 taken in by the blower blower 125 and heated (80 to 150 ° C.) by the heater 124 is converted into the above-described air.
  • the air 102 comes into contact and reacts with oxygen in the air 102 to be oxidized (about 5 to 30 minutes).
  • the coal briquette 2 that has passed through the ventilation hood 123 is recovered from the mesh conveyor 122 into the recovery container 126, and the reforming process ends.
  • the coal briquette 2 which has been dried, carbonized and compression-molded is hydrated while being rapidly cooled in the liquid water 101, and then the coal briquette 2 is oxidized with the air 102. is there.
  • the hydration reaction can be rapidly advanced while preventing spontaneous ignition, and even the air 102 can perform the oxidation reaction without spontaneous ignition.
  • the water 101 in the hydration tank 116 is drawn into the water storage tank 119, the water is adjusted to a predetermined temperature by the feed pump 120 and the temperature controller 121, and then again in the hydration tank 116. Since the water 101 is supplied, the water 101 in the hydration tank 116 can be maintained at a predetermined temperature while flowing, so that the hydration reaction efficiency can be improved and the hydration tank 116 can be maintained. Since the fine powder of the coal briquette 2 deposited little by little can be collected in the water storage tank 119 together with the water 101, the water 101 and the fine powder can be easily separated.
  • a hydration treatment means that rapidly cools and hydrates with the liquid water 101 by applying the coal briquette 2 into the water 101 in the hydration tank 116 is applied.
  • the water 101 is sent from the ejection nozzle in a waterfall shape to the coal briquette 2 placed on the mesh conveyor, or the water 101 is sent from the shower nozzle in the form of droplets. It is also possible to apply a hydration treatment means that rapidly cools and hydrates the coal briquette 2 with the flowing liquid water 101.
  • the water 101 in the hydration tank 116 is extracted into the water tank 119 by a predetermined amount and supplied again into the hydration tank 116 by the feed pump 120.
  • the flow means for flowing (circulating) the water 101 in the hydration tank 116 is applied, as another embodiment, for example, a stirring blade is provided in the hydration tank 116 and the stirring blade is concerned.
  • air, oxygen gas, ozone gas, hydrogen peroxide gas, or the like is diffused from the aeration nozzle, or hydrogen peroxide is dissolved in water 101 to form a waterfall or droplet from the ejection nozzle or the shower nozzle. If it is sent out in a state, the oxidation treatment can be performed simultaneously with the hydration treatment, and therefore the treatment time required for the treatment for suppressing spontaneous ignition can be further shortened.
  • the temperature controller 121 that adjusts the water 101 supplied into the hydration tank 116 by the feed pump 120 to a predetermined temperature is applied as the temperature control means.
  • a temperature adjustment unit that adjusts the temperature of the water 101 in the hydration treatment tank 116 by applying temperature adjustment water to a temperature adjustment jacket surrounding the hydration treatment tank 116 is applied. Is also possible.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can naturally be implemented by appropriately combining the above-described embodiments as necessary.
  • test body 2 was manufactured by setting the time for the oxidation treatment to 5 minutes under the manufacturing conditions of the test body 1.
  • the comparative body 2 was obtained by omitting the oxidation treatment, ie, immediately after the hydration treatment.
  • the comparative body 1 was obtained by omitting the hydration treatment and the oxidation treatment, that is, the one immediately after briquetting.
  • the amount of oxygen adsorbed over time is determined by measuring the change in weight over time of the test bodies 1 and 2 and the comparison bodies 1 and 2 in an atmospheric air atmosphere (65 ° C.).
  • the comparative body 1 (only hydration treatment) has the same amount of oxygen adsorption as the initial stage (up to about 5 minutes) compared to the comparative body 2 (without hydration treatment and oxidation treatment). However, it gradually decreases and decreases by about 20% after 1 hour.
  • the specimen 1 (oxidation treatment 10 minutes) and the specimen 2 (oxidation treatment 5 minutes) have significantly less oxygen adsorption than the comparison body 2 (without hydration treatment and oxidation treatment) from the beginning. Even after 1 hour had elapsed, it was less than half (particularly, the specimen 1 (oxidation treatment 10 minutes) was less than 30%), and it was confirmed that spontaneous ignition could be suppressed.
  • the coal reforming apparatus according to the present invention can greatly improve the production efficiency by greatly reducing the labor, cost, and time required for the process of suppressing the spontaneous combustion of coal, and is therefore extremely useful for industrial use. Can do.

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Abstract

低質炭１を乾燥させる乾燥器１１１と、乾燥された低質炭１を圧縮成形するブリケッタ１１４と、圧縮成形された石炭ブリケット２を液状の水１０１で水和処理する水和処理槽１１６及びメッシュコンベア１１７等と、水和処理された石炭ブリケット２を空気１０２で酸化処理するメッシュコンベア１２２及び通風フード１２３等とを備えている石炭改質装置１００とした。

Description

石炭改質装置
　本発明は、石炭改質装置に関し、特に、褐炭や亜瀝青炭等のような水分含有量の多い低品位石炭（低質炭）を改質する場合に利用すると有効なものである。
　褐炭や亜瀝青炭等のような水分含有量の多い低品位石炭（低質炭）は、埋蔵量が多いものの、単位重量当たりの発熱量が低いと共に、輸送効率が悪いため、加熱処理して乾燥させることにより、単位重量当たりの発熱量を高めると共に、圧縮成形することにより、ハンドリング性を高めるようにしている。
　ところで、加熱処理された上記低質炭は、水分を吸着しやすくなると共に、表面のカルボキシル基等が離脱して表面にラジカル等を生じることにより表面の活性が高くなって空気中の酸素と反応しやすくなってしまうことから、上記反応に伴う反応熱によって自然発火してしまうおそれがある。
　このため、例えば、下記特許文献１等においては、低質炭を乾燥（６５～１５０℃）して、加熱圧縮（２００～４００℃、１～５ｔ／ｃｍ2）して所定形状に成形したら、窒素ガスに酸素ガスをごく一部含有（４～１０容量％）させた酸化処理ガスで加熱（１００～２００℃）しながら酸化処理（２～３時間）して、当該炭の表面のラジカルを失活させた後、飽和水蒸気（９０℃）でスチーム処理（２～８時間）して、当該炭を水和処理することにより、当該炭を改質して、当該炭の自然発火を抑制することを提案している。
特開昭６０－０６５０９７号公報 特開昭５８－１５２０９５号公報 特開昭５９－０７４１８９号公報 特開平１１－３１０７８５号公報 特開２００１－２００２６９号公報
　しかしながら、前記特許文献１等に記載されている石炭の改質方法においては、自然発火を抑制するように窒素ガス中に酸素ガスをごく一部含有する酸化処理ガスをわざわざ調製して酸化処理を行うため、処理にかかる手間やコストが高くなってしまうと共に、酸化処理及び水和処理等の自然発火を抑制する処理に非常に時間がかかってしまっていた（４～１１時間）。
　このようなことから、本発明は、石炭の自然発火を抑制する処理に要する手間やコストや時間を大幅に短縮することができる石炭改質装置を提供することを目的とする。
　前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る石炭改質装置は、石炭を乾燥させる乾燥手段と、乾燥された前記石炭を圧縮成形する圧縮成形手段と、圧縮成形された前記石炭を液状の水で水和処理する水和処理手段と、水和処理された前記石炭を空気で酸化処理する酸化処理手段とを備えていることを特徴とする。
　第二番目の発明に係る石炭改質装置は、第一番目の発明において、前記乾燥手段で乾燥されて前記圧縮成形手段で圧縮成形される前の前記石炭を乾留する乾留手段を備えていることを特徴とする。
　第三番目の発明に係る石炭改質装置は、第一番目又は第二番目の発明において、前記水和処理手段が、内部に水を貯留すると共に内部に前記石炭を供給される水和処理槽と、前記水和処理槽の内部の前記石炭を前記水中から前記酸化処理手段へ移載する移載手段とを備えていることを特徴とする。
　第四番目の発明に係る石炭改質装置は、第三番目の発明において、前記水和処理手段が、前記水和処理槽の内部の前記水を流動させる流動手段を備えていることを特徴とする。
　第五番目の発明に係る石炭改質装置は、第四番目の発明において、前記水和処理手段の前記流動手段が、前記水和処理槽の内部の前記水を排出する排水手段と、前記水和処理槽から排出された前記水を貯留する貯水槽と、前記貯水槽の内部の前記水を前記水和処理槽の内部へ供給する給水手段とを備えていることを特徴とする。
　第六番目の発明に係る石炭改質装置は、第一番目から第五番目の発明のいずれかにおいて、前記水和処理手段が、前記水の温度を調整する温調手段を備えていることを特徴とする。
　第七番目の発明に係る石炭改質装置は、第一番目から第六番目の発明のいずれかにおいて、前記酸化処理手段が、前記石炭を搬送する搬送手段と、加熱された空気を前記石炭に接触させるように流通させる通風手段とを備えていることを特徴とする。
　第八番目の発明に係る石炭改質装置は、第七番目の発明において、前記酸化処理手段の前記搬送手段がメッシュコンベアであり、前記酸化処理手段の前記通風手段が、空気を送給する空気送給手段と、前記空気送給手段で送給される前記空気を加熱する加熱手段と、前記メッシュコンベアを覆うように配設されると共に前記空気送給手段で送給されて前記加熱手段で加熱された前記空気を内部に流通させる通風フードとを備えていることを特徴とする。
　本発明に係る石炭改質装置によれば、乾燥されて圧縮成形された石炭を液状の水中で急冷しながら水和処理した後に、当該石炭を空気で酸化処理できることから、自然発火を防止しながら水和反応を迅速に進行させることができると共に、空気であっても自然発火させることなく酸化反応を行うことができるので、石炭の自然発火を抑制する処理に要する手間やコストや時間を大幅に短縮することができ、生産効率を大幅に向上させることができる。
本発明に係る石炭改質装置の主な実施形態の概略構成図である。 本発明に係る石炭改質装置の効果確認試験の結果を表すグラフである。
　本発明に係る石炭改質装置の実施形態を図面に基づいて以下に説明するが、本発明は、図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。
〈主な実施形態〉
　本発明に係る石炭改質装置の主な実施形態を図１に基づいて説明する。
　図１に示すように、内部に熱風（１５０～５５０℃）を流通させるメッシュコンベア式の乾燥手段である乾燥器１１１の受入口には、褐炭や亜瀝青炭等のような水分含有量の多い低品位石炭（低質炭）１が供給されるようになっている。この乾燥器１１１の送出口は、内部を高温（１５０～５５０℃）に加熱可能な連続式の乾留手段である乾留器１１２の受入口に連絡している。この乾留器１１２の送出口は、ホッパ１１３の受入口に連絡している。このホッパ１１３の送出口は、圧縮して塊状に成形する圧縮成形手段であるブリケッタ１１４の受入口に連絡している。このブリケッタ１１４の送出口は、ホッパ１１５の受入口に連絡している。
　前記ホッパ１１５の送出口の下方は、水平方向の断面積を下方側ほど小さくするように少なくとも一つの壁面を傾斜させた水和処理槽１１６の上方に連絡している。この水和処理槽１１６の傾斜した上記壁面の上方寄りには、内部を外部下方へ連通させる送出口１１６ａが形成されている。この水和処理槽１１６の内部の傾斜した上記壁面部分には、当該水和処理槽１１６の内部の下方に始端側を位置させると共に上記送出口１１６ａの近傍に終端側を位置させた移載手段であるメッシュコンベア１１７が配設されている。
　前記水和処理槽１１６の下端部には、流量調整バルブ１１８ａを有する排水手段である排水管１１８の一端側が連結されている。この排水管１１８の他端側及び上記水和処理槽１１６の前記送出口１１６ａは、貯水槽１１９の上方に連絡している。この貯水槽１１９の側面の下方寄りは、給水手段である送給ポンプ１２０の受入口に連絡している。この送給ポンプ１２０の送出口は、温調手段である温調器１２１の受入口に連絡している。この温調器１２１の送出口は、上記水和処理槽１１６の上方に連絡している。
　前記水和処理槽１１６の前記送出口１１６ａの下方と前記貯水槽１１９の上方との間には、搬送手段であるメッシュコンベア１２２の始端側が位置している。このメッシュコンベア１２２の周囲は、通風フード１２３で覆われている。この通風フード１２３の下方には、空気送給手段である送風ブロア１２５の送給口が加熱手段である加熱器１２４を介して連結されている。この通風フード１２３の上方には、外部と連通する排気孔が形成されている。
　つまり、送風ブロア１２５を作動すると、空気１０２が加熱器１２４で加熱されて（８０～１５０℃）、通風フード１２３の内部に下方から上方へ向けて送給され、当該通風フード１２３内を流通して当該通風フード１２３の上方から上記排気孔を介して外部へ排気されるようになっている。
　前記メッシュコンベア１２２の終端側の下方には、回収容器１２６が配設されている。
　このような本実施形態においては、前記排水管１１８（排水手段）、前記貯水槽１１９、前記送給ポンプ１２０（給水手段）等により流動手段を構成し、当該流動手段、前記水和処理槽１１６、前記メッシュコンベア１１７（移載手段）、前記温調器１２１（温調手段）等により水和処理手段を構成し、前記通風フード１２３、前記加熱器１２４（加熱手段）、前記送風ブロア１２５（空気送給手段）等により通風手段を構成し、当該通風手段、前記メッシュコンベア１２２（搬送手段）等により酸化処理手段を構成している。
　このようにして構成された本実施形態に係る石炭改質装置１００を使用して低質炭１を改質する石炭改質方法を次に説明する。
　前記低質炭１を前記乾燥器１１１に供給すると、当該低質炭１は、熱風（１５０～５５０℃）で乾燥されて、含有する水分がほとんど除去されてから（含水率約０％）、前記乾留器１１２に供給され、加熱（１５０～５５０℃）されて乾留されることにより、揮発性成分がガス状となって分離除去されると共に、油性成分がタール状となって分離除去された後、前記ホッパ１１３に供給され、前記ブリケッタ１１４により、そのままの温度（１５０～５５０℃）で塊状に圧縮成形され、石炭ブリケット２となって前記ホッパ１１５に供給される。
　前記ホッパ１１５に供給された石炭ブリケット２（１５０～５５０℃）は、前記水和処理槽１１６内に投入されて供給されると、水１０１（８０～９５℃）中で前記メッシュコンベア１１７上に載って、当該メッシュコンベア１１７で水１０１中を搬送されることにより、急速に冷却及び水和処理される（約１分）。
　また、前記水和処理槽１１６内の水１０１は、前記排水管１１８から前記流量調整バルブ１１８ａを介して前記貯水槽１１９内に所定量ずつ連続的又は間欠的に排出された後、当該貯水槽１１９内から前記送給ポンプ１２０により送出され、前記温調器１２１で所定の温度（８０～９５℃）に調整されてから、上記水和処理槽１１６内に再び供給されることにより、当該水和処理槽１１６内を流動すると共に、所定の温度に保たれる。
　前記メッシュコンベア１１７で搬送された石炭ブリケット２は、水１０１中から引き上げられて、前記水和処理槽１１６内から前記送出口１１６ａを介して前記メッシュコンベア１２２上に移載される。
　このとき、前記水和処理槽１１６内から前記送出口１１６ａを介して外部に溢れ出た水１０１は、前記メッシュコンベア１２２を通過して前記貯水槽１１９内に回収され、前記送給ポンプ１２０及び前記温調器１２１を介して前記水和処理槽１１６内へ温度調整されて再び供給される。
　前記メッシュコンベア１２２に移載された石炭ブリケット２は、前記通風フード１２３内を搬送されると、前記送風ブロア１２５で取り込まれて加熱器１２４で加熱（８０～１５０℃）された空気１０２が上記通風フード１２３内を下方から上方へ向かって流通することにより、当該空気１０２が接触し、当該空気１０２中の酸素と反応して酸化処理される（約５～３０分）。
　前記通風フード１２３内を通過した石炭ブリケット２は、前記メッシュコンベア１２２から前記回収容器１２６内に回収され、改質処理が終了する。
　つまり、本実施形態では、乾燥，乾留されて圧縮成形された石炭ブリケット２を液状の水１０１中で急冷しながら水和処理した後に、当該石炭ブリケット２を空気１０２で酸化処理するようにしたのである。
　このため、本実施形態においては、自然発火を防止しながら水和反応を迅速に進行させることができると共に、空気１０２であっても自然発火させることなく酸化反応を行うことができる。
　したがって、本実施形態によれば、低質炭１の自然発火を抑制する処理に要する手間やコストや時間を大幅に短縮することができ（約６～３１分程度）、生産効率を大幅に向上させることができる。
　また、水和処理槽１１６内の水１０１を貯水槽１１９内に所定量ずつ抜き出してから、送給ポンプ１２０及び温調器１２１で所定の温度に調整して当該水和処理槽１１６内に再び供給するようにしたことから、水和処理槽１１６内の水１０１を流動させながら所定の温度に維持することができるので、水和反応効率を向上させることができると共に、水和処理槽１１６内に僅かずつ堆積する石炭ブリケット２の微粉を上記水１０１と共に貯水槽１１９内に回収することができるので、水１０１と微粉との分離を容易に行うことができる。
〈他の実施形態〉
　なお、前述した実施形態においては、石炭ブリケット２を水和処理槽１１６内の水１０１中に投入することにより、液状の水１０１で急速に冷却及び水和処理する水和処理手段を適用するようにしたが、他の実施形態として、例えば、メッシュコンベア上に載せられた石炭ブリケット２に対して、噴出ノズルから水１０１を滝状に送出したり、シャワノズルから水１０１を液滴状に送出したりすることにより、流動する液状の水１０１で当該石炭ブリケット２を急速に冷却及び水和処理するようにした水和処理手段を適用することも可能である。
　また、前述した実施形態においては、水和処理槽１１６内の水１０１を貯水槽１１９内に所定量ずつ抜き出して、送給ポンプ１２０で当該水和処理槽１１６内に再び供給することにより、当該水和処理槽１１６内の水１０１を流動（循環）させる流動手段を適用するようにしたが、他の実施形態として、例えば、攪拌翼を水和処理槽１１６内に配設して当該攪拌翼を旋回させることにより、当該水和処理槽１１６内の水１０１を流動（攪拌）させる流動手段を適用することや、散気ノズルを水和処理槽１１６内に配設して当該散気ノズルからガスを散気させて水１０１中でバブリングすることにより、当該水和処理槽１１６内の水１０１を流動させる流動手段を適用することも可能である。
　ここで、前記散気ノズルから空気や酸素ガスやオゾンガスや過酸化水素ガス等を散気させるようにしたり、水１０１に過酸化水素を溶解して前記噴出ノズル又は前記シャワノズルから滝状又は液滴状に送出したりすれば、水和処理と併せて酸化処理も同時に行うことができるので、自然発火を抑制する処理に要する処理時間をさらに短縮することができる。
　また、前述した実施形態においては、送給ポンプ１２０で水和処理槽１１６内に供給する水１０１を所定の温度に調整する温調器１２１を温調手段として適用するようにしたが、他の実施形態として、例えば、水和処理槽１１６の周囲を包囲する温調ジャケットに温調水を流通させることにより、水和処理槽１１６内の水１０１の温度を調整する温調手段を適用することも可能である。
　また、本発明は、前述した各実施形態のみに限らず、前述した各実施形態を必要に応じて適宜組み合わせて実施することも当然にして可能である。
　本発明に係る石炭改質装置の効果を確認するために行った確認実験について以下に説明する。
〈試験体１の作製〉
　低質炭（褐炭）を熱風乾燥（１５０℃×１時間）して熱風で乾留（４００℃×３０分）したら、固形分をブリケッタで圧縮（２ｔｏｎ／ｃｍ2）して円柱状（直径１０ｍｍ、長さ１０ｍｍ）に成形し、水（９０℃）中に浸漬（１分間）して水和処理した後、熱風（１００℃）で酸化処理（１０分）することにより、試験体１を作製した。
〈試験体２の作製〉
　上記試験体１の作製条件において、酸化処理の時間を５分とすることにより、試験体２を作製した。
〈比較体１の作製〉
　上記試験体１を作成する際に、上記酸化処理を省略したもの、すなわち、上記水和処理直後のものを比較体２とした。
〈比較体２の作製〉
　上記試験体１の作成する際に、上記水和処理及び上記酸化処理を省略したもの、すなわち、ブリケット化した直後のものを比較体１とした。
〈実験方法〉
　上記試験体１，２及び上記比較体１，２の常圧空気雰囲気（６５℃）中での経時的な重量変化を計測することにより、経時的に吸着していく酸素の量を求める。
〈実験結果〉
　実験結果を図２に示す。
　図２からわかるように、比較体１（水和処理のみ）は、比較体２（水和処理及び酸化処理なし）に対して、酸素吸着量が、当初（約５分ぐらいまで）同程度であるものの、次第に少なくなり、１時間経過後では約２０％程度少なくなっている。これに対し、試験体１（酸化処理１０分）及び試験体２（酸化処理５分）は、比較体２（水和処理及び酸化処理なし）に対して、酸素吸着量が、当初から著しく少なく、１時間経過後でも半分以下となり（特に、試験体１（酸化処理１０分）は３０％未満）、自然発火を抑制できることが確認できた。
　本発明に係る石炭改質装置は、石炭の自然発火を抑制する処理に要する手間やコストや時間を大幅に短縮して、生産効率を大幅に向上できることから、産業上、極めて有益に利用することができる。
　１　低品位石炭（低質炭）
　２　石炭ブリケット
　１００　石炭改質装置
　１０１　水
　１０２　空気
　１１１　乾燥器
　１１２　乾留器
　１１３　ホッパ
　１１４　ブリッケタ
　１１５　ホッパ
　１１６　水和処理槽
　１１６ａ　送出口
　１１７　メッシュコンベア
　１１８　排水管
　１１８ａ　流量調整バルブ
　１１９　貯水槽
　１２０　送給ポンプ
　１２１　温調器
　１２２　メッシュコンベア
　１２３　通風フード
　１２４　加熱器
　１２５　送風ブロア
　１２６　回収容器

Claims (8)

  1. 　石炭を乾燥させる乾燥手段と、
    　乾燥された前記石炭を圧縮成形する圧縮成形手段と、
    　圧縮成形された前記石炭を液状の水で水和処理する水和処理手段と、
    　水和処理された前記石炭を空気で酸化処理する酸化処理手段と
    　を備えていることを特徴とする石炭改質装置。
  2. 　請求項１に記載の石炭改質装置において、
    　前記乾燥手段で乾燥されて前記圧縮成形手段で圧縮成形される前の前記石炭を乾留する乾留手段を備えている
    　ことを特徴とする石炭改質装置。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の石炭改質装置において、
    　前記水和処理手段が、
    　内部に水を貯留すると共に内部に前記石炭を供給される水和処理槽と、
    　前記水和処理槽の内部の前記石炭を前記水中から前記酸化処理手段へ移載する移載手段と
    　を備えていることを特徴とする石炭改質装置。
  4. 　請求項３に記載の石炭改質装置において、
    　前記水和処理手段が、
    　前記水和処理槽の内部の前記水を流動させる流動手段を備えている
    　ことを特徴とする石炭改質装置。
  5. 　請求項４に記載の石炭改質装置において、
    　前記水和処理手段の前記流動手段が、
    　前記水和処理槽の内部の前記水を排出する排水手段と、
    　前記水和処理槽から排出された前記水を貯留する貯水槽と、
    　前記貯水槽の内部の前記水を前記水和処理槽の内部へ供給する給水手段と
    　を備えていることを特徴とする石炭改質装置。
  6. 　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の石炭改質装置において、
    　前記水和処理手段が、
    　前記水の温度を調整する温調手段を備えている
    　ことを特徴とする石炭改質装置。
  7. 　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の石炭改質装置において、
    　前記酸化処理手段が、
    　前記石炭を搬送する搬送手段と、
    　加熱された空気を前記石炭に接触させるように流通させる通風手段と
    　を備えていることを特徴とする石炭改質装置。
  8. 　請求項７に記載の石炭改質装置において、
    　前記酸化処理手段の前記搬送手段がメッシュコンベアであり、
    　前記酸化処理手段の前記通風手段が、
    　空気を送給する空気送給手段と、
    　前記空気送給手段で送給される前記空気を加熱する加熱手段と、
    　前記メッシュコンベアを覆うように配設されると共に前記空気送給手段で送給されて前記加熱手段で加熱された前記空気を内部に流通させる通風フードと
    　を備えていることを特徴とする石炭改質装置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012081371A1 (ja) * 2010-12-17 2012-06-21 三菱重工業株式会社 石炭不活化処理装置
WO2012086422A1 (ja) * 2010-12-22 2012-06-28 三菱重工業株式会社 石炭のガス処理方法
CN105593348A (zh) * 2013-10-01 2016-05-18 株式会社神户制钢所 改质煤的制造方法及改质煤
US9359569B2 (en) 2012-01-06 2016-06-07 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Method for deactivating coal
US9617491B2 (en) 2012-01-06 2017-04-11 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Coal deactivation treatment device
US9701919B2 (en) 2013-03-04 2017-07-11 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Coal inactivation processing apparatus
US9758741B2 (en) 2012-10-09 2017-09-12 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Coal deactivation processing device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4939662B1 (ja) 2011-03-22 2012-05-30 三菱重工業株式会社 石炭改質システム
JP6219185B2 (ja) * 2014-01-30 2017-10-25 株式会社神戸製鋼所 改質石炭の製造方法及び改質石炭

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6332839B2 (ja) * 1983-03-07 1988-07-01 Idemitsu Kosan Co
JPH0513198B2 (ja) * 1985-08-28 1993-02-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6332839B2 (ja) * 1983-03-07 1988-07-01 Idemitsu Kosan Co
JPH0513198B2 (ja) * 1985-08-28 1993-02-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012081371A1 (ja) * 2010-12-17 2012-06-21 三菱重工業株式会社 石炭不活化処理装置
JP2012126856A (ja) * 2010-12-17 2012-07-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 石炭不活化処理装置
US9290711B2 (en) 2010-12-17 2016-03-22 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Coal deactivation apparatus
WO2012086422A1 (ja) * 2010-12-22 2012-06-28 三菱重工業株式会社 石炭のガス処理方法
JP2012131911A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 石炭のガス処理方法
US9085739B2 (en) 2010-12-22 2015-07-21 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Method for gas treatment of coal
US9617491B2 (en) 2012-01-06 2017-04-11 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Coal deactivation treatment device
US9359569B2 (en) 2012-01-06 2016-06-07 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Method for deactivating coal
US9758741B2 (en) 2012-10-09 2017-09-12 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Coal deactivation processing device
US9701919B2 (en) 2013-03-04 2017-07-11 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Coal inactivation processing apparatus
AU2014330633B2 (en) * 2013-10-01 2016-08-18 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Method for producing modified coal, and modified coal
CN105593348A (zh) * 2013-10-01 2016-05-18 株式会社神户制钢所 改质煤的制造方法及改质煤
CN105593348B (zh) * 2013-10-01 2018-11-06 株式会社神户制钢所 改质煤的制造方法及改质煤

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