JP5456073B2

JP5456073B2 - 石炭不活性化処理装置

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Publication number: JP5456073B2
Application number: JP2012000940A
Authority: JP
Inventors: 毅金子; 慶一中川; 節男大本; 恵一佐藤; 淳司浅原
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-01-06
Filing date: 2012-01-06
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2032-01-06
Also published as: US9617491B2; WO2013103096A1; US20140366433A1; JP2013139536A; DE112012005574T5; AU2012364053A1; AU2012364053B2; CN103946349A; CN103946349B

Description

本発明は、酸素を含有する処理ガスで石炭の不活性化を行う石炭不活性化処理装置に関する。

乾留された石炭は、表面が活性化して酸素と結合しやすくなるため、そのまま保管すると、空気中の酸素との反応熱で自然発火してしまうおそれがある。このため、酸素を含有する処理ガス雰囲気中に、乾留された石炭を曝すことにより、当該石炭の表面に酸素を先に結合させて当該石炭の不活性化を図り、保管時の自然発火を防止するようにしている。

特開２００７−２３７０１１号公報国際公開第９５／１３８６８号パンフレット

前述したようにして前記石炭を不活性化しようとすると、初期の段階において、当該石炭が急速に反応しやすく、温度上昇して自然に燃焼してしまう可能性があった。

このようなことから、本発明は、処理中の石炭の温度上昇を抑制することができる石炭不活性化処理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不活性化処理装置は、酸素を含有する処理ガスで石炭の不活性化を行う石炭不活性化処理装置において、内部に前記石炭を一方から他方へ向けて流通させる装置本体と、前記処理ガスを前記装置本体の内部に送給する処理ガス送給手段と、前記装置本体の内部に送給される前記処理ガスが９５℃でも相対湿度３５％以上を保持できるように当該処理ガスを加熱及び加湿する処理ガス加湿熱手段と、前記装置本体の内部の相対湿度が３５％以上で当該装置本体の内部の温度が９５℃以下になるように当該装置本体の内部の温度を調整する装置本体内環境調整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不活性化処理装置は、第一番目の発明において、前記装置本体内環境調整手段が、前記装置本体の内部の温度を計測する装置本体内部温度計測手段と、前記装置本体の内部に送給する前記処理ガスの酸素濃度を調整する処理ガス酸素濃度調整手段と、前記装置本体内部温度計測手段からの情報に基づいて、前記処理ガス酸素濃度調整手段を制御する制御手段と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不活性化処理装置は、第二番目の発明において、前記処理ガス送給手段が、前記装置本体の一方側の内部に前記処理ガスを送給する一方側用送給手段と、前記装置本体の他方側の内部に前記処理ガスを送給する他方側用送給手段とを備え、前記処理ガス加湿熱手段が、前記装置本体の一方側の内部に送給する前記処理ガスが９５℃でも相対湿度３５％以上を保持できるように当該処理ガスを加熱及び加湿する一方側用加湿熱手段と、前記装置本体の他方側の内部に送給する前記処理ガスが９５℃でも相対湿度３５％以上を保持できるように当該処理ガスを加熱及び加湿する他方側用加湿熱手段とを備え、前記装置本体内部温度計測手段が、前記装置本体の一方側の内部の温度を計測する一方側用温度計測手段を備え、前記処理ガス酸素濃度調整手段が、前記装置本体の一方側の内部に送給する前記処理ガスの酸素濃度を調整する一方側用酸素濃度調整手段を備え、前記制御手段が、前記一方側用温度計測手段からの情報に基づいて、前記一方側用酸素濃度調整手段を制御するものであることを特徴とする。

第四番目の発明に係る石炭不活性化処理装置は、第一番目の発明において、前記装置本体内環境調整手段が、前記装置本体の内部の温度を計測する装置本体内部温度計測手段と、前記装置本体の内部に送給する前記処理ガスの流量を調整する処理ガス流量調整手段と、前記装置本体内部温度計測手段からの情報に基づいて、前記処理ガス流量調整手段を制御する制御手段と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不活性化処理装置は、第四番目の発明において、前記処理ガス送給手段が、前記装置本体の一方側の内部に前記処理ガスを送給する一方側用送給手段と、前記装置本体の他方側の内部に前記処理ガスを送給する他方側用送給手段とを備え、前記処理ガス加湿熱手段が、前記装置本体の一方側の内部に送給する前記処理ガスが９５℃でも相対湿度３５％以上を保持できるように当該処理ガスを加熱及び加湿する一方側用加湿熱手段と、前記装置本体の他方側の内部に送給する前記処理ガスが９５℃でも相対湿度３５％以上を保持できるように当該処理ガスを加熱及び加湿する他方側用加湿熱手段とを備え、前記装置本体内部温度計測手段が、前記装置本体の一方側の内部の温度を計測する一方側用温度計測手段を備え、前記処理ガス流量調整手段が、前記装置本体の一方側の内部に送給する前記処理ガスの流量を調整する一方側用ガス流量調整手段を備え、前記制御手段が、前記一方側用温度計測手段からの情報に基づいて、前記一方側用ガス流量調整手段を制御するものであることを特徴とする。

第六番目の発明に係る石炭不活性化処理装置は、第一番目の発明において、前記装置本体内環境調整手段が、前記装置本体の内部の温度を計測する装置本体内部温度計測手段と、前記装置本体の内部に冷却水を流通させる冷却水流通手段と、前記装置本体内部温度計測手段からの情報に基づいて、前記冷却水流通手段を制御する制御手段と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不活性化処理装置は、第六番目の発明において、前記処理ガス送給手段が、前記装置本体の一方側の内部に前記処理ガスを送給する一方側用送給手段と、前記装置本体の他方側の内部に前記処理ガスを送給する他方側用送給手段とを備え、前記処理ガス加湿熱手段が、前記装置本体の一方側の内部に送給する前記処理ガスが９５℃でも相対湿度３５％以上を保持できるように当該処理ガスを加熱及び加湿する一方側用加湿熱手段と、前記装置本体の他方側の内部に送給する前記処理ガスが９５℃でも相対湿度３５％以上を保持できるように当該処理ガスを加熱及び加湿する他方側用加湿熱手段とを備え、前記装置本体内部温度計測手段が、前記装置本体の一方側の内部の温度を計測する一方側用温度計測手段を備え、前記冷却水流通手段が、前記装置本体の一方側の内部に前記冷却水を流通させる一方側用流通手段を備え、前記制御手段が、前記一方側用温度計測手段からの情報に基づいて、前記一方側用流通手段を制御するものであることを特徴とする。

本発明に係る石炭不活性化処理装置によれば、処理ガス加湿熱手段が、装置本体の内部に送給される処理ガスが９５℃でも相対湿度３５％以上を保持できるように処理ガスを加熱及び加湿し、装置本体内環境調整手段が、装置本体の内部の相対湿度が３５％以上で装置本体の内部の温度が９５℃以下になるように装置本体の内部の温度を調整するので、処理塔の内部を温度９５℃以下で相対湿度３５％以上に常に維持することができ、処理中の石炭の温度上昇を抑制することができる。

本発明に係る石炭不活性化処理装置の第一番目の実施形態の概略構成図である。本発明に係る石炭不活性化処理装置の第二番目の実施形態の概略構成図である。本発明に係る石炭不活性化処理装置の第三番目の実施形態の概略構成図である。

本発明に係る石炭不活性化処理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。

［第一番目の実施形態］
本発明に係る石炭不活性化処理装置の第一番目の実施形態を図１に基づいて説明する。

図１に示すように、乾留された石炭１を一方である上方から他方である下方へ向けて内部に流通させる処理塔１１１の上部には、当該処理塔１１１の内部へ当該石炭１を供給する供給室１１２が設けられている。処理塔１１１の下部には、当該処理塔１１１の内部を流通した処理済みの石炭２を受け入れて冷却した後に排出する冷却室１１３が設けられている。

前記処理塔１１１の中程よりも上方側（一方側）には、酸素を含有する処理ガス５を当該処理塔１１１の中程よりも上方側の内部へ導入する導入管１２１の先端側と、当該処理塔１１１の中程よりも上方側の内部を流通した上記処理ガス５を外部へ排出する排出管１２２の基端側とがそれぞれ上下方向に沿って複数連結されている。

前記導入管１２１の基端側には、処理ガス５を送給する送給管１２３の先端側が連結している。前記送給管１２３の基端側には、空気３を供給する空気供給管１２４の先端側と、窒素ガス４を供給する窒素供給管１２５の先端側とが連結している。前記窒素供給管１２５の基端側は、窒素ガスタンク等のような窒素供給源１２６に接続している。前記空気供給管１２４の基端側は、大気開放されている。

前記空気供給管１２４及び前記窒素供給管１２５の途中には、流量調整バルブ１２７，１２８がそれぞれ設けられている。前記送給管１２３の途中には、ブロア１２９が設けられている。前記送給管１２３の先端側と前記ブロア１２９との間には、処理ガス５を加熱すると共に加湿する一方側用加湿熱手段である加湿熱装置１３０が設けられている。

前記排出管１２２の先端側は、循環管１３１の基端側に連結している。前記循環管１３１の先端側は、前記送給管１２３の基端側と前記ブロア１２９との間に連結している。前記循環管１３１の途中には、ガス中の粉塵を除去するサイクロン等の粉塵除去装置１３２が設けられている。前記循環管１３１の先端側と前記粉塵除去装置１３２との間には、放出管１３３の基端側が連結されている。前記放出管１３３の先端側は、図示しないスクラバ等を介して外部へ連絡している。

また、前記処理塔１１１の中程よりも下方側（他方側）には、処理ガス５を当該処理塔１１１の中程よりも下方側の内部へ送給する導入管１４１の先端側と、当該処理塔１１１の中程よりも下方側の内部を流通した上記処理ガス５を外部へ排出する排出管１４２の基端側とがそれぞれ上下方向に沿って複数連結されている。

前記導入管１４１の基端側には、処理ガス５を送給する送給管１４３の先端側が連結している。前記送給管１４３の基端側には、空気３を供給する空気供給管１４４の先端側と、窒素ガス４を供給する窒素供給管１４５の先端側とが連結している。前記窒素供給管１４５の基端側は、窒素ガスタンク等のような窒素供給源１４６に接続している。前記空気供給管１４４の基端側は、大気開放されている。

前記空気供給管１４４及び前記窒素供給管１４５の途中には、流量調整バルブ１４７，１４８がそれぞれ設けられている。前記送給管１４３の途中には、ブロア１４９が設けられている。前記送給管１４３の先端側と前記ブロア１４９との間には、処理ガス５を加熱すると共に加湿する他方側用加湿熱手段である加湿熱装置１５０が設けられている。

前記排出管１４２の先端側は、循環管１５１の基端側に連結している。前記循環管１５１の先端側は、前記送給管１４３の基端側と前記ブロア１４９との間に連結している。前記循環管１５１の途中には、ガス中の粉塵を除去するサイクロン等の粉塵除去装置１５２が設けられている。前記循環管１５１の先端側と前記粉塵除去装置１５２との間には、放出管１５３の基端側が連結されている。前記放出管１５３の先端側は、図示しないスクラバ等を介して外部へ連絡している。

前記送給管１２３，１４３の前記ブロア１２９，１４９と前記加湿熱装置１３０，１５０との間には、当該送給管１２３，１４３内を流通するガス中の酸素濃度を計測する酸素センサ１６１，１６２と、当該送給管１２３，１４３内を流通するガスの流量を計測する流量計１６３，１６４とがそれぞれ設けられている。前記循環管１３１，１５１の基端側には、前記処理塔１１１内から排出された使用済みの処理ガス６の温度、すなわち、前記処理塔１１１の内部の温度を計測する一方側用温度計測手段である温度センサ１６５及び他方側用温度計測手段である温度センサ１６６がそれぞれ設けられている。

前記センサ１６１，１６２，１６５，１６６及び前記流量計１６３，１６４は、制御手段である制御装置１６０の入力部にそれぞれ電気的に接続している。前記制御装置１６０の出力部は、前記流量調整バルブ１２７，１２８，１４７，１４８、前記ブロア１２９，１４９、前記加湿熱器１３０，１５０にそれぞれ電気的に接続しており、当該制御装置１６０は、前記センサ１６１，１６２，１５，１６６及び前記流量計１６３，１６４等からの情報に基づいて、前記流量調整バルブ１２７，１２８，１４７，１４８、前記ブロア１２９，１４９、前記加湿熱器１３０，１５０の作動を制御することができるようになっている（詳細は後述する）。

なお、本実施形態においては、前記処理塔１１１、前記供給室１１２、前記冷却質１１３等により、装置本体を構成し、前記導入管１２１、前記排出管１２２、前記送給管１２３、前記空気供給管１２４、前記窒素供給管１２５、前記窒素供給源１２６、前記流量バルブ１２７，１２８、前記ブロア１２９、前記循環管１３１、前記放出管１３３等により、一方側用送給手段を構成し、前記導入管１４１、前記排出管１４２、前記送給管１４３、前記空気供給管１４４、前記窒素供給管１４５、前記窒素供給源１４６、前記流量バルブ１４７，１４８、前記ブロア１４９、前記循環管１５１、前記放出管１５３等により、他方側用送給手段を構成し、上記一方側用送給手段、上記他方側用送給手段等により、処理ガス送給手段を構成し、前記加湿熱器１３０，１５０等により、処理ガス加湿熱手段を構成し、前記温度センサ１６５，１６６等により、装置本体内部温度計測手段を構成し、前記流量調整バルブ１２７，１２８等により、一方側用酸素濃度調整手段を構成し、前記流量調整バルブ１２７，１２８、前記ブロア１２９等により、一方側用ガス流量調整手段を構成し、前記流量調整バルブ１４７，１４８等により、他方側用酸素濃度調整手段を構成し、前記流量調整バルブ１４７，１４８、前記ブロア１４９等により、他方側用ガス流量調整手段を構成し、前記一方側用酸素濃度調整手段、前記他方側用酸素濃度調整手段等により、処理ガス酸素濃度調整手段を構成し、前記一方側用ガス流量調整手段、前記他方側用ガス流量調整手段等により、処理ガス流量調整手段を構成し、前記装置本体内部温度計測手段、前記処理ガス酸素濃度調整手段、前記制御装置１６０等により、装置本体内環境調整手段を構成している。

このような本実施形態に係る石炭不活性化処理装置１００の作動を次に説明する。

乾留された石炭１を前記供給室１１２から前記処理塔１１１内に供給すると共に、前記制御装置１６０を作動させると、当該制御装置１６０は、まず、所定の酸素濃度（例えば５〜１０vol.％）及び所定の流量となるように、前記酸素センサ１６１，１６２及び前記流量計１６３，１６４からの情報に基づいて、前記流量調整バルブ１２７，１２８，１４７，１４８の開度及び前記ブロア１２９，１４９の作動を制御して空気３及び窒素４を前記供給管１２４，１２５，１４４，１４５から前記送給管１２３，１４３に送給して混合することにより処理ガス５にすると共に、当該処理ガス５が９５℃でも相対湿度３５％以上を保持できるように、前記加湿熱装置１３０，１５０の作動を制御して処理ガス５を加熱及び加湿（例えば、５０℃で飽和状態）する。

このように加湿熱された上記処理ガス５は、前記導入管１２１，１４１から上記処理塔１１１の内部の上方側及び下方側にそれぞれ導入され、当該処理塔１１１の内部の前記石炭１の表面を不活性化させた後、前記排出管１２２，１４２から前記循環管１３１，１５１に使用済みの処理ガス６として排出される。

前記循環管１３１，１５１に排出された使用済みの処理ガス６（酸素ガスをほとんど消費された窒素ガス）は、前記粉塵除去装置１３２，１５２で粉塵を除去されて、一部が前記放出管１３３，１５３から前記スクラバを介して外部へ放出され、残りが前記送給管１２３，１４３に戻されて、前記供給管１２４，１２５，１４４，１４５からの新たな空気３及び窒素ガス４と共に混合され、新たな処理ガス５として再び利用される。

他方、前記処理塔１１１の内部で表面を不活性化された石炭２は、前記冷却質１１３で冷却された後、外部へ排出される。

このようにして前記石炭１の表面の不活性化処理を行っているときに、当該石炭１と前記処理ガス５中の酸素との単位時間当たりの反応量が多く、前記処理塔１１１の内部の温度が９５℃を超えるような状態になると、前記制御装置１６０は、前記センサ１６１，１６２，１６５，１６６及び前記流量計１６３，１６４からの情報に基づいて、前記処理ガス５を一定の流量で送給しつつ当該処理塔１１１の内部の温度を９５℃以下とするように、前記流量調整バルブ１２７，１２８，１４７，１４８の開度を制御して、上記処理ガス５中の酸素濃度を低下させ、上記石炭１と当該処理ガス５中の酸素との単位時間当たりの反応量を抑えるようにする。

このため、前記処理塔１１１の内部は、温度９５℃以下で相対湿度３５％以上に常に維持されるようになる。

したがって、本実施形態に係る石炭不活性化処理装置１００によれば、処理中の前記石炭１の温度上昇を抑制することができる。

また、前記処理塔１１１の内部を上方側と下方側とでそれぞれ独立して温度調整できるようにしたので、当該処理塔１１１の内部で上方側と下方側とで温度上昇に差異を生じても、当該差異に応じて当該処理層１１１の内部の温度を調整することができ、無駄なエネルギを省くことができる。

ところで、前記石炭１が前記処理ガス５中の酸素と単位時間当たりに多く反応してしまうのは、当該石炭１を前記処理塔１１１の内部に供給した当初がほとんどであり、前記処理塔１１１の上方側の３０〜７０％（５０±２０％）の範囲で生じやすく、前記処理塔１１１の下方側の３０〜７０％（５０±２０％）の範囲ではあまり生じない。

このため、本実施形態に係る石炭不活性化処理装置１００において、例えば、前記窒素供給管１４５、前記窒素供給源１４６、前記流量調整バルブ１４８、前記酸素センサ１６２等を省略し、前記処理塔１１１の内部の中程よりも下方側に処理ガス５として空気３だけを供給するようにすれば、イニシャルコストと共にランニングコストの低減を図ることが可能となる。

［第二番目の実施形態］
本発明に係る石炭不活性化処理装置の第二番目の実施形態を図２に基づいて説明する。ただし、前述した実施形態の場合と同様な部分については、前述した実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した実施形態での説明と重複する説明を省略する。

図２に示すように、前記センサ１６１，１６２，１６５，１６６及び前記流量計１６３，１６４は、制御手段である制御装置２６０の入力部にそれぞれ電気的に接続している。前記制御装置２６０の出力部は、前記流量調整バルブ１２７，１２８，１４７，１４８、前記ブロア１２９，１４９、前記加湿熱器１３０，１５０にそれぞれ電気的に接続しており、当該制御装置２６０は、前記センサ１６１，１６２，１５，１６６及び前記流量計１６３，１６４等からの情報に基づいて、前記流量調整バルブ１２７，１２８，１４７，１４８、前記ブロア１２９，１４９、前記加湿熱器１３０，１５０の作動を制御することができるようになっている（詳細は後述する）。

なお、本実施形態においては、前記装置本体内部温度計測手段、前記処理ガス流量調整手段、前記制御装置２６０等により、装置本体内環境調整手段を構成している。

このような本実施形態に係る石炭不活性化処理装置２００において、前記制御装置２６０を作動させると、当該制御装置２６０は、前述した実施形態の石炭不活性化処理装置１００の前記制御装置１６０と同様に作動して、前記処理塔１１１内の前記石炭１の表面の不活性化処理を実施する。

そして、前記石炭１と前記処理ガス５中の酸素との単位時間当たりの反応量が多く、前記処理塔１１１の内部の温度が９５℃を超えるような状態になると、前記制御装置２６０は、前記センサ１６１，１６２，１６５，１６６及び前記流量計１６３，１６４からの情報に基づいて、前記処理ガス５を一定の酸素濃度で送給しつつ当該処理塔１１１の内部の温度を９５℃以下とするように、前記流量調整バルブ１２７，１２８，１４７，１４８の開度及び前記ブロア１２９，１４９の吐出力を制御して、上記処理ガス５の流量を増加させて、上記処理塔１１１内を風冷する。

つまり、前述した第一番目の実施形態においては、前記処理ガス５中の酸素濃度を低減させることにより、前記石炭１と酸素との反応量を抑制して前記処理塔１１１内の温度上昇を抑制するようにしたが、本実施形態においては、前記処理ガス５の流量を増加させることにより、前記処理塔１１１内を風冷して当該処理塔１１１内の温度上昇を抑制するようにしたのである。

したがって、本実施形態に係る石炭不活性化処理装置２００によれば、前述した実施形態の場合と同様な効果を得ることができる。

なお、本実施形態に係る石炭不活性化処理装置２００においても、前述した実施形態で説明したように、例えば、前記窒素供給管１４５、前記窒素供給源１４６、前記流量調整バルブ１４８、前記酸素センサ１６２等を省略し、前記処理塔１１１の内部の中程よりも下方側に処理ガス５として空気３だけを一定流量で供給するようにすれば、イニシャルコストと共にランニングコストの低減を図ることが可能となる。

［第三番目の実施形態］
本発明に係る石炭不活性化処理装置の第三番目の実施形態を図３に基づいて説明する。ただし、前述した実施形態の場合と同様な部分については、前述した実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した実施形態での説明と重複する説明を省略する。

図３に示すように、前記処理塔１１１の内部の中程よりも上方側（一方側）には、冷却水７を流通させる冷却管３７１が上下方向にわたって所定の間隔で複数設けられている。前記冷却管３７１の基端側は、冷却水７を送給する送給管３７２の先端側に連結している。前記送給管３７２の基端側は、冷却水７を貯留する冷却水タンク３７４の底部に連結している。

前記冷却水タンク３７４には、当該冷却水タンク３７４内の冷却水７を温調する温調器３７５が設けられている。前記送給管３７２の途中には、流量調整バルブ３７６及び送給ポンプ３７７が設けられている。前記冷却管３７１の先端側は、循環管３７３の基端側に連結している。前記循環管３７３の先端側は、前記冷却水タンク３７４の上方に連絡している。前記送給管３７２の先端側と前記送給ポンプ３７７との間には、冷却水７の流量を計測する流量計３６７が設けられている。

また、前記処理塔１１１の内部の中程よりも下方側（他方側）には、冷却水７を流通させる冷却管３８１が上下方向にわたって所定の間隔で複数設けられている。前記冷却管３８１の基端側は、冷却水７を送給する送給管３８２の先端側に連結している。前記送給管３８２の基端側は、冷却水７を貯留する冷却水タンク３８４の底部に連結している。

前記冷却水タンク３８４には、当該冷却水タンク３８４内の冷却水７を温調する温調器３８５が設けられている。前記送給管３８２の途中には、流量調整バルブ３８６及び送給ポンプ３８７が設けられている。前記冷却管３８１の先端側は、循環管３８３の基端側に連結している。前記循環管３８３の先端側は、前記冷却水タンク３８４の上方に連絡している。前記送給管３８２の先端側と前記送給ポンプ３８７との間には、冷却水７の流量を計測する流量計３６８が設けられている。

なお、本実施形態においても、前述した実施形態に係る石炭不活性化処理装置１００，２００と同様に前記処理ガス５を送給できるようにした前記各部材１２１〜１３３，１４１〜１５３，１６１〜１６６を備えているが、図３において、図面の煩雑化を避けるため、その記載を省略している。

そして、前記センサ１６１，１６２，１６５，１６６及び前記流量計１６３，１６４，３６７，３６８は、制御手段である制御装置３６０の入力部にそれぞれ電気的に接続している。前記制御装置３６０の出力部は、前記流量調整バルブ１２７，１２８，１４７，１４８，３７６，３８６、前記ブロア１２９，１４９、前記加湿熱器１３０，１５０、前記温調器３７５，３８５、前記送給ポンプ３７７，３８７にそれぞれ電気的に接続しており、当該制御装置２６０は、前記センサ１６１，１６２，１５，１６６及び前記流量計１６３，１６４，３６７，３６８等からの情報に基づいて、前記流量調整バルブ１２７，１２８，１４７，１４８，３７６，３８６、前記ブロア１２９，１４９、前記加湿熱器１３０，１５０、前記温調器３７５，３８５、前記送給ポンプ３７７，３８７の作動を制御することができるようになっている（詳細は後述する）。

なお、本実施形態においては、前記冷却管３７１、前記送給管３７２、前記循環管３７３、前記冷却水タンク３７４、前記温調器３７５、前記流量調整バルブ３７６、前記送給ポンプ３７７等により、一方側用流通手段を構成し、前記冷却管３８１、前記送給管３８２、前記循環管３８３、前記冷却水タンク３８４、前記温調器３８５、前記流量調整バルブ３８６、前記送給ポンプ３８７等により、他方側用流通手段を構成し、前記一方用流通手段、前記他方用流通手段等により、冷却水流通手段を構成し、前記装置本体内部温度計測手段、前記冷却水流通手段、前記制御装置３６０等により、装置本体内環境調整手段を構成している。

このような本実施形態に係る石炭不活性化処理装置３００において、前記制御装置３６０を作動させると、当該制御装置３６０は、前述した実施形態の石炭不活性化処理装置１００，２００の前記制御装置１６０，２６０と同様に作動して、前記処理塔１１１内の前記石炭１の表面の不活性化処理を実施する。

また、上記不活性化処理と共に、前記制御装置３６０は、前記冷却水タンク３４７内の冷却水７を所定の温度とするように、前記温調器３７５を制御する。

そして、前記石炭１と前記処理ガス５中の酸素との単位時間当たりの反応量が多く、前記処理塔１１１の内部の温度が９５℃を超えるような状態になると、前記制御装置３６０は、前記温度センサ１６５，１６６及び前記流量計３６７，３６８からの情報に基づいて、前記処理塔１１１の内部の温度を９５℃以下とするように、前記流量調整バルブ３７６，３８６の開度及び前記送給ポンプ３７７，３８７の吐出力を制御して、前記冷却水タンク３７４から送給管３７２に流通させる冷却水７の流量を調整しながら前記冷却管３７１に冷却水７を流通させて、上記処理塔１１１内を水冷する。

つまり、前述した第二番目の実施形態においては、前記処理塔１１１の内部を流通する前記処理ガス５の流量を増加させることにより、当該処理塔１１１内を風冷して温度上昇を抑制するようにしたが、本実施形態においては、前記処理塔１１１の内部に冷却水７を流通させることにより、当該処理塔１１１内を水冷して温度上昇を抑制するようにしたのである。

したがって、本実施形態に係る石炭不活性化処理装置３００によれば、前述した実施形態の場合と同様な効果を得ることができる。

なお、前述した実施形態で説明したように、前記石炭１が前記処理ガス５中の酸素と単位時間当たりに多く反応してしまうのは、当該石炭１を前記処理塔１１１の内部に供給した当初がほとんどであり、前記処理塔１１１の上方側の３０〜７０％（５０±２０％）の範囲で生じやすく、前記処理塔１１１の下方側の３０〜７０％（５０±２０％）の範囲ではあまり生じない。

このため、本実施形態に係る石炭不活性化処理装置３００において、例えば、前記窒素供給管１２５、前記窒素供給源１２６、前記流量調整バルブ１２８、前記酸素センサ１６１等を省略すると共に前記部材３６８，３８１〜３８７を省略して、前記処理塔１１１の内部の中程よりも下方側を冷却水７で水冷することなく処理ガス５として空気３だけを一定流量で供給するようにすれば、イニシャルコストと共にランニングコストの低減を図ることが可能となる。

［他の実施形態］
なお、前述した実施形態においては、前記循環管１３１，１５１の基端側に温度センサ１６５，１６６を設けることにより、前記処理塔１１１内から排出された使用済みの処理ガス６の温度を計測して、当該処理塔１１１の内部の温度を計測するようにしたが、他の実施形態として、例えば、前記処理塔１１１の壁面や内部に温度センサを設けることにより、当該処理塔１１１の内部の温度を計測するようにすることも可能である。

また、前述した各実施形態を適宜組み合わせて実施することも可能である。

本発明に係る石炭不活性化処理装置は、処理中の石炭の温度上昇を抑制することができるので、産業上、極めて有益に利用することができる。

１，２石炭
３空気
４窒素ガス
５，６処理ガス
７冷却水
１００石炭不活性化処理装置
１１１処理塔
１１２供給室
１１３冷却室
１２１，１４１導入管
１２２，１４２排出管
１２３，１４３送出管
１２４，１４４空気供給管
１２５，１４５窒素供給管
１２６，１４６窒素供給源
１２７，１２８，１４７，１４８流量調整バルブ
１２９，１４９ブロア
１３０，１５０加湿熱装置
１３１，１５１循環管
１３２，１５２粉塵除去装置
１３３，１５３放出管
１６０制御装置
１６１，１６２酸素センサ
１６３，１６４流量計
１６５，１６６温度センサ
２００石炭不活性化処理装置
２６０制御装置
３００石炭不活性化処理装置
３６７，３７８流量計
３７１，３８１冷却管
３７２，３８２送給管
３７３，３８３循環管
３７４，３８４冷却水タンク
３７５，３８５温調器
３７６，３８６流量調整バルブ
３７７，３８７送給ポンプ

Claims

酸素を含有する処理ガスで石炭の不活性化を行う石炭不活性化処理装置において、
内部に前記石炭を一方から他方へ向けて流通させる装置本体と、
前記処理ガスを前記装置本体の内部に送給する処理ガス送給手段と、
前記装置本体の内部に送給される前記処理ガスが９５℃でも相対湿度３５％以上を保持できるように当該処理ガスを加熱及び加湿する処理ガス加湿熱手段と、
前記装置本体の内部の相対湿度が３５％以上で当該装置本体の内部の温度が９５℃以下になるように当該装置本体の内部の温度を調整する装置本体内環境調整手段と
を備えていることを特徴とする石炭不活性化処理装置。
請求項１に記載の石炭不活性化処理装置において、
前記装置本体内環境調整手段が、
前記装置本体の内部の温度を計測する装置本体内部温度計測手段と、
前記装置本体の内部に送給する前記処理ガスの酸素濃度を調整する処理ガス酸素濃度調整手段と、
前記装置本体内部温度計測手段からの情報に基づいて、前記処理ガス酸素濃度調整手段を制御する制御手段と
を備えていることを特徴とする石炭不活性化処理装置。
請求項２に記載の石炭不活性化処理装置において、
前記処理ガス送給手段が、前記装置本体の一方側の内部に前記処理ガスを送給する一方側用送給手段と、前記装置本体の他方側の内部に前記処理ガスを送給する他方側用送給手段とを備え、
前記処理ガス加湿熱手段が、前記装置本体の一方側の内部に送給する前記処理ガスが９５℃でも相対湿度３５％以上を保持できるように当該処理ガスを加熱及び加湿する一方側用加湿熱手段と、前記装置本体の他方側の内部に送給する前記処理ガスが９５℃でも相対湿度３５％以上を保持できるように当該処理ガスを加熱及び加湿する他方側用加湿熱手段とを備え、
前記装置本体内部温度計測手段が、前記装置本体の一方側の内部の温度を計測する一方側用温度計測手段を備え、
前記処理ガス酸素濃度調整手段が、前記装置本体の一方側の内部に送給する前記処理ガスの酸素濃度を調整する一方側用酸素濃度調整手段を備え、
前記制御手段が、前記一方側用温度計測手段からの情報に基づいて、前記一方側用酸素濃度調整手段を制御するものである
ことを特徴とする石炭不活性化処理装置。
請求項１に記載の石炭不活性化処理装置において、
前記装置本体内環境調整手段が、
前記装置本体の内部の温度を計測する装置本体内部温度計測手段と、
前記装置本体の内部に送給する前記処理ガスの流量を調整する処理ガス流量調整手段と、
前記装置本体内部温度計測手段からの情報に基づいて、前記処理ガス流量調整手段を制御する制御手段と
を備えていることを特徴とする石炭不活性化処理装置。
請求項４に記載の石炭不活性化処理装置において、
前記処理ガス送給手段が、前記装置本体の一方側の内部に前記処理ガスを送給する一方側用送給手段と、前記装置本体の他方側の内部に前記処理ガスを送給する他方側用送給手段とを備え、
前記処理ガス加湿熱手段が、前記装置本体の一方側の内部に送給する前記処理ガスが９５℃でも相対湿度３５％以上を保持できるように当該処理ガスを加熱及び加湿する一方側用加湿熱手段と、前記装置本体の他方側の内部に送給する前記処理ガスが９５℃でも相対湿度３５％以上を保持できるように当該処理ガスを加熱及び加湿する他方側用加湿熱手段とを備え、
前記装置本体内部温度計測手段が、前記装置本体の一方側の内部の温度を計測する一方側用温度計測手段を備え、
前記処理ガス流量調整手段が、前記装置本体の一方側の内部に送給する前記処理ガスの流量を調整する一方側用ガス流量調整手段を備え、
前記制御手段が、前記一方側用温度計測手段からの情報に基づいて、前記一方側用ガス流量調整手段を制御するものである
ことを特徴とする石炭不活性化処理装置。
請求項１に記載の石炭不活性化処理装置において、
前記装置本体内環境調整手段が、
前記装置本体の内部の温度を計測する装置本体内部温度計測手段と、
前記装置本体の内部に冷却水を流通させる冷却水流通手段と、
前記装置本体内部温度計測手段からの情報に基づいて、前記冷却水流通手段を制御する制御手段と
を備えていることを特徴とする石炭不活性化処理装置。
請求項６に記載の石炭不活性化処理装置において、
前記処理ガス送給手段が、前記装置本体の一方側の内部に前記処理ガスを送給する一方側用送給手段と、前記装置本体の他方側の内部に前記処理ガスを送給する他方側用送給手段とを備え、
前記処理ガス加湿熱手段が、前記装置本体の一方側の内部に送給する前記処理ガスが９５℃でも相対湿度３５％以上を保持できるように当該処理ガスを加熱及び加湿する一方側用加湿熱手段と、前記装置本体の他方側の内部に送給する前記処理ガスが９５℃でも相対湿度３５％以上を保持できるように当該処理ガスを加熱及び加湿する他方側用加湿熱手段とを備え、
前記装置本体内部温度計測手段が、前記装置本体の一方側の内部の温度を計測する一方側用温度計測手段を備え、
前記冷却水流通手段が、前記装置本体の一方側の内部に前記冷却水を流通させる一方側用流通手段を備え、
前記制御手段が、前記一方側用温度計測手段からの情報に基づいて、前記一方側用流通手段を制御するものである
ことを特徴とする石炭不活性化処理装置。