JPH0352994A - 成型燃料の製造法 - Google Patents
成型燃料の製造法Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野Ｊ
本発明は、高疏黄分を含有する石炭粉を主原料として、
これに！＋１原料である織維質バイオマス粉、及び脱硫
剤として消石灰を配合した高圧造粒物を表面処理により
耐水性を付与することを特徴とする成型燃料の製造法に
関するものである．
これに！＋１原料である織維質バイオマス粉、及び脱硫
剤として消石灰を配合した高圧造粒物を表面処理により
耐水性を付与することを特徴とする成型燃料の製造法に
関するものである．
低硫黄分石炭粉を主原料に、ｍ ｉｔ ＊バイオマスの
一種である木質粉を副原料とし、石炭及びバイオマス原
料の配合比が本発明の１Ｉ求範囲にある成型燃料に関し
ては、本発明者等による二件の発明＋１１１２１によっ
て公知である．その一つは、原料組成比（重量）を石炭
二 木震廃材＝９：１〜５：５として、例えば温度２０
０℃、圧力３００ｋｇ／ａ１のもとで得られる成型燃料
である．また、もう一つは、上述の石炭・木質粉混合物
を８０〜１００゜Ｃの温度範囲において水蒸気共存下で
一定時間保持することによって、混合物中の木材成分に
バインダー活性を付与することを特徴とする成型燃料の
製造法である．このようにして帰られる石炭・木質成型
燃料は石炭単昧に比して、以下に述べる特徴を有する．
＜Ｌ）ｆ１ｍ焼時にばい煙発生量がきわめて少ない．（
２）燃焼時の形状保持性がよい． （３〉灰分が少ない． （４）着火性が良い。 （５）粉状原科を用いるので、燃焼器具・燃焼機横に合
せて任意の形状・寸法に成型することが出来る． （６）バインダーを用いないので安価である．（７）木
質廃材を利用するので省資源となる．〔発明が解決しよ
うとする問題点】 従来の技術によって得られる石炭・木質成型燃料は前述
の特徴を有するが、次の点においてさらに改良されなけ
れば、現在の石油エネルギー事情から言って石炭・木質
成型燃料は石油代替エネルギーとして、経済性及び品質
の面から受１ブ入れられにくい． すなわち、■主原料である石炭において、その品質が広
く対象になり、例えば高硫黄分のものであっても使用可
能であること．■副原料である繊維責バイオマスが木質
廃材に止まらず、種々のものが使用可能なこと．■省エ
ネルギー上、加熱せずに成型可能であること．■成型燃
料に耐水性が付与されていること、などである．
一種である木質粉を副原料とし、石炭及びバイオマス原
料の配合比が本発明の１Ｉ求範囲にある成型燃料に関し
ては、本発明者等による二件の発明＋１１１２１によっ
て公知である．その一つは、原料組成比（重量）を石炭
二 木震廃材＝９：１〜５：５として、例えば温度２０
０℃、圧力３００ｋｇ／ａ１のもとで得られる成型燃料
である．また、もう一つは、上述の石炭・木質粉混合物
を８０〜１００゜Ｃの温度範囲において水蒸気共存下で
一定時間保持することによって、混合物中の木材成分に
バインダー活性を付与することを特徴とする成型燃料の
製造法である．このようにして帰られる石炭・木質成型
燃料は石炭単昧に比して、以下に述べる特徴を有する．
＜Ｌ）ｆ１ｍ焼時にばい煙発生量がきわめて少ない．（
２）燃焼時の形状保持性がよい． （３〉灰分が少ない． （４）着火性が良い。 （５）粉状原科を用いるので、燃焼器具・燃焼機横に合
せて任意の形状・寸法に成型することが出来る． （６）バインダーを用いないので安価である．（７）木
質廃材を利用するので省資源となる．〔発明が解決しよ
うとする問題点】 従来の技術によって得られる石炭・木質成型燃料は前述
の特徴を有するが、次の点においてさらに改良されなけ
れば、現在の石油エネルギー事情から言って石炭・木質
成型燃料は石油代替エネルギーとして、経済性及び品質
の面から受１ブ入れられにくい． すなわち、■主原料である石炭において、その品質が広
く対象になり、例えば高硫黄分のものであっても使用可
能であること．■副原料である繊維責バイオマスが木質
廃材に止まらず、種々のものが使用可能なこと．■省エ
ネルギー上、加熱せずに成型可能であること．■成型燃
料に耐水性が付与されていること、などである．
【問題を解決するための手段］
前述の請点を改良すべく種々検討した結果、量産性が高
く、しかも高圧下で造粒できるロール式プレス法によっ
て、特許請求の範囲に記載する如くの本発明に至ったも
のである． 以下、本発明による製造法について説明する．本発明に
よる製造工程は、原料調整（１）、混合（ Ｉ１ ）、
成型（Ｉｌｌ）、成型物のパリ取り（ ＋Ｖ ）及び表
面処理（Ｖ）の各工程に大別される．原料調整工１ｍ（
１）では、主原料である石炭については固有水分量程度
までに乾燥し、粒径２〜３膳量以下に粉砕する．又、バ
イオマスについては、オが屑、樹皮などの木質廃材の他
に、バガス（砂糖きびの絞り粕）、ビートパルプ、モミ
ガラ、麦藁等も対象になり、それらを水分１０％以下に
乾燥し、粒径２〜３ｍｓ＋以下に粉砕する．混合工程（
ＩＩ ）では、上記の工程で粒度、水分を調整した原
料を用い、石炭粉１００１ｍ量部に対して繊維責バイオ
マス粉１５〜４５重量部と、さらに石炭の有する燃焼性
硫黄分の１００〜１５０％当量に相当する重量の消石灰
を配合し、均一に撹判混合する．本発明では燃焼性硫黄
分がｌ．Ｏｗｔ％以上の石炭を対称としており、それ未
満の石炭を使用した成型燃料では硫黄分のきわめて少な
いバイオマスが配合されたため、硫黄酸化物の発生の点
で、実用上あまり問題にならない． 成型工程（ Ｉｌｌ ）では、それらの混合物はフィー
ダーを通してロール型プレスにより、加熱することなし
に、圧力２，Ｇｏｏ〜５，ＯＯＯｋｇｆ／ ｃｍ”の条
件下で連続的にブリケット状に造粒され、次の工程（Ｉ
Ｖ）のスクリーンを通してパリが除去された追粒物は表
面処理工＄１ （Ｖ）に供給される．一方パリは再びフ
ィーダーを通してロールプレスにより成型される． 表面処理工程（Ｖ）では、得られた造粒物を重量比がパ
ラフィン ＝Ａ重油＝ｌ：９〜５：５範囲の溶液に数秒
間漫潰し、造粒物の表面部に上記の溶液層を形成させる
． 以下、本発明について実施例により詳細に説明する． 【実施例】 実施例に供した燃料は、石炭として低品位のリグナイト
またＮＩ＃Ｉ質バイオマスとして木質廃材、バガス、
麦藁、綿実油絞り粕、モミガラである．これらの原料を
それぞれ２■以下に粉砕した壕、所定の原料組成比にな
るように配合し、無加熱下で十分に撹判混合した．次に
これらの混合物１５ｋｇをスクリュー式フィーダーによ
りロールプレスに供給し、表１に示す条件下で成型を行
った．この操作を１混合試料につき５回繰り返し、合計
７５ｋｇの原料を連続的に成型し、造粒物のパリ部分は
ｌｅｓｍフルイを通して取り除いた．引き続き、得られ
た造粒物をパラフィンｌＯ％とＡ重油９０％（重量比）
から成る溶液に約３秒間漫漬徨引き上げ、室温にて放置
した．このように得られた造粒物の破壊強度を表２に示
した． この表から明らかなように、バイオマスの種類によって
、得られる成型物の強度は異なるが、いずれのバイオマ
スであっても、特別な結合剤を使用せずに、しかも無加
熱下で高圧ロールプレスにより石炭・バイオマス系成型
燃料は製造可能であった．なお表２にはバイオマス２０
ｗｔ％配合の例しか示していないが造粒物の強度はバイ
オマスの配合量の増大とともに増大することは言うまで
もない． 表３は原炭及びバイオマスの例として木質
廃材、バガスを用いた遺粒物の分析値であるが、合わせ
て脱硫剤による効果比較も示した．原炭は熱分解温度の
低い黄鉄鉱のような絋物質を多く含んでおり、硫黄分の
きわめて高い低品位の石炭で、そのままでは燃料時にお
ける大量の硫黄酸化物が発生するため使用に耐えない．
しかしバイオマスと消石灰を配合することによって
リグナイト原炭に比して硫黄酸化物の発生量を大幅に低
減され帰た．このことは実際の石炭ストーブで燃焼させ
た後の燃焼灰中に含まれる不燃焼性硫黄分の測定によっ
ても確認されている．したがって石炭中に含まる燃焼性
硫黄分は燃焼時に消石灰と反応して．８ｉｌえば無水石
こうの形で灰中に固定されたことにほかならない． ま
た、本造粒物は前述した公知である石炭・木貢系成型燃
料と同様の燃焼特性を有していることは言うまでもない
脱硫剤による効果では、表３の造粒物Ｉ１と■の比較か
ら明らかなように消石灰は炭酸カルシウムに比較して脱
硫効果は大きい．このことは両者の熱分解温度の相違に
よるものであり、本発明によるような成型燃料の場合、
脱硫剤として消石灰の方が適している．また、カルシウ
ム化合物の脱硫剤として生石灰があるが、そのままの状
態で成型物に存在すると、その強度の低下を来たす欠点
があるため、最終的にはＣａ（ＯＨ）ａになるように手
段を講じなければならない．したがって、本発明におい
て消石灰を使用するのは以上のような理由によるもので
ある． 造粒物の耐水性については、スプレーにより降水量５０
ｍｍ／ｈ， １２０分間の条件下で試験した結果、無
処理の造粒物は直ちにｌｌ潤して崩壊するのに対して、
表面処理した造硫物は降水１２０分間徨においても何ら
形に変化がみ見られず、その吸水量もｌ．Ｏ ｗｔ％前
後と小さく、大幅な耐水性の向上がｆｌ認された．した
がって、本発明による成型燃料は通常の野外貯蔵、輸送
中における一時的な降雨による被水には十分に耐え帰り
、しかもその際の吸水量も小さいことから、被水した場
合であっても、乾燥せずに、そのまま燃料として使用可
能である．従来からの成型燃料の耐水性を付与する表面
処理剤としてパラフィンを使用することは公知である．
しかし、パラフィンは価格の高い原料であり、その使用
量が少量に止めることが１，ＩＩコストの面から望まし
い．本発明では高価なパラフィンを安価なものによりで
きるだけ代替し、しかもパラフィン単味と同程度の耐水
性を付与することを目的として種々検討した結果をもと
に見い出したものである．すなわち、実施例で示したご
とく、パラフィンの９０％を安価なＡｌｋ油で代替した
場合でも十分な耐水性が帰られ、しかもこの混合溶液を
使用した場合、Ａ重油成分は主として成型燃料の内部へ
と移行し、一方のパラフィン成分は表面部に止まり結果
としてパラフィン単昧を使用したときと同様の表面状態
を呈する．したがって、本発明において表面処理剤とし
てパラフィン、重油溶液を使用するのは以上の知見に基
づいている．【発明の効果Ｊ 以上、本発明について説明したように本成型燃料の製造
法は高硫黄分石炭及び種々のバイオマスを原料として、
公知の石炭・木質廃材成型燃料と同様に優れた燃焼特性
を有することに加えて、製造工程において原料の混合・
成型時に加熱を必要とせず、しかも耐水性を付与するこ
とを大きな特徴としている．従って、本発明は品質、燃
焼特性の面からも、又経清性、工場立地の多様性、製造
の容易性などの点においても優れた成型燃料を提供する
ものであり、未利用エネルギー資源の有効利用を促進す
ると共に、省資源・エネルギーの立場からも大きく寄与
するものである。 表 １ 成型条件 表 ２ 造粒物の破壊強度 （ｋｇｆ） リグナイ ト（資）、 バイオマス２０、 消石灰１０％配合 表 ３ 原炭及び造粒物の分析値 Ａ゛ Ｂ ゜ Ｃ ゜ Ｄ゜ 水分 （Ｘ） 灰分 （χ） 揮発分 （Ｘ） 固定炭素 （ｚ） 総発熱量（ｋｃａｌ八区〉 全硫黄（鴬，無水基） 不燃性硫黄（〃） 燃焼性硫黄（〃） ｌ２．０ ２４．２ ３４．２ ２９．２ ４，４１０ ６．８ ０．５ ６．３ ６．５ ３９．８ ３６．４ １７．３ ４，２５０ ４．２ ３．７ ０．５ ６．３ ４０，２ ３７．Ｏ ｌ６．５ ４ ， ２３０ ４．５ ３．９ ０．６ ６．９ ３３．３ ３９．２ ２０．６ ４，２６０ ４．９ １．２ ３．７ １５％
く、しかも高圧下で造粒できるロール式プレス法によっ
て、特許請求の範囲に記載する如くの本発明に至ったも
のである． 以下、本発明による製造法について説明する．本発明に
よる製造工程は、原料調整（１）、混合（ Ｉ１ ）、
成型（Ｉｌｌ）、成型物のパリ取り（ ＋Ｖ ）及び表
面処理（Ｖ）の各工程に大別される．原料調整工１ｍ（
１）では、主原料である石炭については固有水分量程度
までに乾燥し、粒径２〜３膳量以下に粉砕する．又、バ
イオマスについては、オが屑、樹皮などの木質廃材の他
に、バガス（砂糖きびの絞り粕）、ビートパルプ、モミ
ガラ、麦藁等も対象になり、それらを水分１０％以下に
乾燥し、粒径２〜３ｍｓ＋以下に粉砕する．混合工程（
ＩＩ ）では、上記の工程で粒度、水分を調整した原
料を用い、石炭粉１００１ｍ量部に対して繊維責バイオ
マス粉１５〜４５重量部と、さらに石炭の有する燃焼性
硫黄分の１００〜１５０％当量に相当する重量の消石灰
を配合し、均一に撹判混合する．本発明では燃焼性硫黄
分がｌ．Ｏｗｔ％以上の石炭を対称としており、それ未
満の石炭を使用した成型燃料では硫黄分のきわめて少な
いバイオマスが配合されたため、硫黄酸化物の発生の点
で、実用上あまり問題にならない． 成型工程（ Ｉｌｌ ）では、それらの混合物はフィー
ダーを通してロール型プレスにより、加熱することなし
に、圧力２，Ｇｏｏ〜５，ＯＯＯｋｇｆ／ ｃｍ”の条
件下で連続的にブリケット状に造粒され、次の工程（Ｉ
Ｖ）のスクリーンを通してパリが除去された追粒物は表
面処理工＄１ （Ｖ）に供給される．一方パリは再びフ
ィーダーを通してロールプレスにより成型される． 表面処理工程（Ｖ）では、得られた造粒物を重量比がパ
ラフィン ＝Ａ重油＝ｌ：９〜５：５範囲の溶液に数秒
間漫潰し、造粒物の表面部に上記の溶液層を形成させる
． 以下、本発明について実施例により詳細に説明する． 【実施例】 実施例に供した燃料は、石炭として低品位のリグナイト
またＮＩ＃Ｉ質バイオマスとして木質廃材、バガス、
麦藁、綿実油絞り粕、モミガラである．これらの原料を
それぞれ２■以下に粉砕した壕、所定の原料組成比にな
るように配合し、無加熱下で十分に撹判混合した．次に
これらの混合物１５ｋｇをスクリュー式フィーダーによ
りロールプレスに供給し、表１に示す条件下で成型を行
った．この操作を１混合試料につき５回繰り返し、合計
７５ｋｇの原料を連続的に成型し、造粒物のパリ部分は
ｌｅｓｍフルイを通して取り除いた．引き続き、得られ
た造粒物をパラフィンｌＯ％とＡ重油９０％（重量比）
から成る溶液に約３秒間漫漬徨引き上げ、室温にて放置
した．このように得られた造粒物の破壊強度を表２に示
した． この表から明らかなように、バイオマスの種類によって
、得られる成型物の強度は異なるが、いずれのバイオマ
スであっても、特別な結合剤を使用せずに、しかも無加
熱下で高圧ロールプレスにより石炭・バイオマス系成型
燃料は製造可能であった．なお表２にはバイオマス２０
ｗｔ％配合の例しか示していないが造粒物の強度はバイ
オマスの配合量の増大とともに増大することは言うまで
もない． 表３は原炭及びバイオマスの例として木質
廃材、バガスを用いた遺粒物の分析値であるが、合わせ
て脱硫剤による効果比較も示した．原炭は熱分解温度の
低い黄鉄鉱のような絋物質を多く含んでおり、硫黄分の
きわめて高い低品位の石炭で、そのままでは燃料時にお
ける大量の硫黄酸化物が発生するため使用に耐えない．
しかしバイオマスと消石灰を配合することによって
リグナイト原炭に比して硫黄酸化物の発生量を大幅に低
減され帰た．このことは実際の石炭ストーブで燃焼させ
た後の燃焼灰中に含まれる不燃焼性硫黄分の測定によっ
ても確認されている．したがって石炭中に含まる燃焼性
硫黄分は燃焼時に消石灰と反応して．８ｉｌえば無水石
こうの形で灰中に固定されたことにほかならない． ま
た、本造粒物は前述した公知である石炭・木貢系成型燃
料と同様の燃焼特性を有していることは言うまでもない
脱硫剤による効果では、表３の造粒物Ｉ１と■の比較か
ら明らかなように消石灰は炭酸カルシウムに比較して脱
硫効果は大きい．このことは両者の熱分解温度の相違に
よるものであり、本発明によるような成型燃料の場合、
脱硫剤として消石灰の方が適している．また、カルシウ
ム化合物の脱硫剤として生石灰があるが、そのままの状
態で成型物に存在すると、その強度の低下を来たす欠点
があるため、最終的にはＣａ（ＯＨ）ａになるように手
段を講じなければならない．したがって、本発明におい
て消石灰を使用するのは以上のような理由によるもので
ある． 造粒物の耐水性については、スプレーにより降水量５０
ｍｍ／ｈ， １２０分間の条件下で試験した結果、無
処理の造粒物は直ちにｌｌ潤して崩壊するのに対して、
表面処理した造硫物は降水１２０分間徨においても何ら
形に変化がみ見られず、その吸水量もｌ．Ｏ ｗｔ％前
後と小さく、大幅な耐水性の向上がｆｌ認された．した
がって、本発明による成型燃料は通常の野外貯蔵、輸送
中における一時的な降雨による被水には十分に耐え帰り
、しかもその際の吸水量も小さいことから、被水した場
合であっても、乾燥せずに、そのまま燃料として使用可
能である．従来からの成型燃料の耐水性を付与する表面
処理剤としてパラフィンを使用することは公知である．
しかし、パラフィンは価格の高い原料であり、その使用
量が少量に止めることが１，ＩＩコストの面から望まし
い．本発明では高価なパラフィンを安価なものによりで
きるだけ代替し、しかもパラフィン単味と同程度の耐水
性を付与することを目的として種々検討した結果をもと
に見い出したものである．すなわち、実施例で示したご
とく、パラフィンの９０％を安価なＡｌｋ油で代替した
場合でも十分な耐水性が帰られ、しかもこの混合溶液を
使用した場合、Ａ重油成分は主として成型燃料の内部へ
と移行し、一方のパラフィン成分は表面部に止まり結果
としてパラフィン単昧を使用したときと同様の表面状態
を呈する．したがって、本発明において表面処理剤とし
てパラフィン、重油溶液を使用するのは以上の知見に基
づいている．【発明の効果Ｊ 以上、本発明について説明したように本成型燃料の製造
法は高硫黄分石炭及び種々のバイオマスを原料として、
公知の石炭・木質廃材成型燃料と同様に優れた燃焼特性
を有することに加えて、製造工程において原料の混合・
成型時に加熱を必要とせず、しかも耐水性を付与するこ
とを大きな特徴としている．従って、本発明は品質、燃
焼特性の面からも、又経清性、工場立地の多様性、製造
の容易性などの点においても優れた成型燃料を提供する
ものであり、未利用エネルギー資源の有効利用を促進す
ると共に、省資源・エネルギーの立場からも大きく寄与
するものである。 表 １ 成型条件 表 ２ 造粒物の破壊強度 （ｋｇｆ） リグナイ ト（資）、 バイオマス２０、 消石灰１０％配合 表 ３ 原炭及び造粒物の分析値 Ａ゛ Ｂ ゜ Ｃ ゜ Ｄ゜ 水分 （Ｘ） 灰分 （χ） 揮発分 （Ｘ） 固定炭素 （ｚ） 総発熱量（ｋｃａｌ八区〉 全硫黄（鴬，無水基） 不燃性硫黄（〃） 燃焼性硫黄（〃） ｌ２．０ ２４．２ ３４．２ ２９．２ ４，４１０ ６．８ ０．５ ６．３ ６．５ ３９．８ ３６．４ １７．３ ４，２５０ ４．２ ３．７ ０．５ ６．３ ４０，２ ３７．Ｏ ｌ６．５ ４ ， ２３０ ４．５ ３．９ ０．６ ６．９ ３３．３ ３９．２ ２０．６ ４，２６０ ４．９ １．２ ３．７ １５％
Claims (1)
- 燃焼性硫黄分を１．０ｗｔ％（無水基）以上を含有する
石炭粉１００重量部に対して、繊維質バイオマス粉１５
〜４５重量部と適当量の消石灰を配合した混合物をブリ
ケット状に高圧成型した後、得られる造粒物について重
量比がパラフィン：Ａ重油：１：９〜５：５範囲の溶液
により表面処理することを特徴とする成型燃料の製造法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188296A JPH0768530B2 (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 成型燃料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188296A JPH0768530B2 (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 成型燃料の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0352994A true JPH0352994A (ja) | 1991-03-07 |
| JPH0768530B2 JPH0768530B2 (ja) | 1995-07-26 |
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ID=16221136
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1188296A Expired - Fee Related JPH0768530B2 (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 成型燃料の製造法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0768530B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002050220A1 (en) * | 2000-12-21 | 2002-06-27 | Ve Gruppen A/S | Method and system for production of fuel pellets and fuel pellet |
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-
1989
- 1989-07-19 JP JP1188296A patent/JPH0768530B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0768530B2 (ja) | 1995-07-26 |
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