JPH0439512B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石炭高濃度水スラリーの製造方法に関
する。

石炭高濃度水スラリー（以下高濃度スラリーと
記す）とは、微粉砕した石炭60〜90重量％と水40
〜10重量％とに若干の添加剤を加えた混合物で、
脱水を行うことなくそのままボイラ等で燃焼可能
な流体燃料のことであり、固体燃料である石炭を
流体化することにより利用範囲を飛躍的に拡大す
るものである。

従来高濃度スラリーの製造法には、大別して乾
式法、高濃度湿式法及び低濃度湿式法の３種類が
あつた。幹式法はミルを使用し空気中で石炭を微
粉砕した後、これを水及び添加剤と混合・攪拌し
て高濃度スラリーとするものである。

また、高濃度湿式法はチユーブミルに石炭、水
及び添加剤を投入し、微粉砕と混合・攪拌を同時
に行うものである。

さらに、低濃度湿式法はチユーブミルに石炭と
水とを投入し低濃度で微粉砕し、いつたん石炭低
濃度水スラリーとした後、これを脱水機にて脱水
し脱水ケーキとし、これを攪拌槽内において改め
て少量の水と添加剤とを混合・攪拌して高濃度ス
ラリーとするものである。

しかし、幹式法には次のような欠点があつた。

すなわち、第１に同一サイズのミルにおける粉
砕容量が低濃度湿式法に比べ小さいことであり、
第２に粉砕に要する動力も低濃度湿式法に比べ大
きいことである。さらに、第３には幹式法高濃度
スラリーはスラリー中の超微粒石炭粒子が少ない
ためレオロジー特性がダイラタントとなり貯蔵時
の安定性が劣ることが挙げられる。

一方、高濃度湿式法の長所は、スラリー中の超
微粒石炭粒子が多いためレオロジー特性は擬塑性
となり貯蔵時の安定性が優れていることである。

しかし、高濃度湿式法の欠点は、第１に同一サ
イズのミルにおける粉砕容量が低濃度湿式法に比
べ小さいことであり、第２に粉砕に要する動力も
低濃度湿式法に比べ大きいことである。

また、低濃度湿式法の長所は、第１に同一サイ
ズのミルにおける粉砕容量が乾式法や高濃度湿式
法に比べ大きいことであり、第２に粉砕に要する
動力も乾式法や低濃度湿式法に比べ小さいことで
ある。しかし、低濃度湿式法の欠点は、スラリー
中の超微粒石炭粒子が少ないため、レオロジー特
性がダイラタントとなり貯蔵安定性が劣ることが
挙げられる。

第１図に図示するものは、従来の高濃度湿式法
高濃度スラリーの製造法に関するフローシイート
である。

第１図において、ａは水の供給ライン、ｂは石
炭の供給ライン、ｃはミル、ｄは添加剤の供給ラ
イン、ｅは高濃度スラリーの輸送ラインである。

水および石炭を各々の供給ラインａ，ｂからミ
ルｃに供給し、湿式で粉砕したのち添加剤を供給
ラインｄから加えて高濃度スラリーを得て高濃度
スラリー輸送ラインｅから輸送する。

この場合、レオロジー特性を擬塑性とし貯蔵安
定性を高めるためには超微粒石炭粒子が多く含ま
れることが必要である。したがつて、第１図で図
示するフローによる製造においては、超微粒石炭
粒子が多く、しかも粘性の少ない70％程度の高濃
度スラリーを得るためには、ミルｃを長時間運転
して石炭を微粉砕にしなければならなかつた。こ
のため、従来の高濃度湿式法では動力費が非常に
高くなり粉砕容量が小さくなるという欠点があつ
た。

第２図に図示するものは、従来の低濃度湿式法
高濃度スラリーの製造方法に関するフローシイー
トである。

第２図において、ａは水の供給ライン、ｂは石
炭の供給ライン、ｃはミル、ｆはミルｃで得られ
た石炭含有量20〜50重量％の石炭低濃度水スラリ
ー（以下低濃度スラリーという）の輸送ライン、
ｇは脱水機で同脱水機ｇは低濃度スラリーを脱水
して脱水ケーキとするものである。ｈは脱水機ｇ
で脱水して得られた水を水の供給ラインａに再循
環させるための脱水循環ラインである。

水および石炭を各々の供給ラインａ，ｂからミ
ルｃに供給し、低濃度で粉砕処理し20〜50重量％
の低濃度スラリーを作る。この低濃度スラリーを
低濃度スラリー輸送ラインｆによつて脱水機ｇへ
供給する。脱水機ｇでは低濃度スラリーを脱水
し、脱水した水は脱水循環ラインｈによつて水の
供給ラインａに再循環し、脱水されたスラリーは
脱水ケーキとして脱水ケーキ輸送ラインｉを介し
て混合攪拌機ｊへ供給する。この混合攪拌機ｊで
は供給されてきた脱水ケーキに水供給ラインｋお
よび添加剤供給ラインｌから供給される水と添加
剤とを一諸に混合攪拌して粘性の低い高濃度スラ
リーを調整して高濃度スラリー輸送ラインｅから
図示省略のボイラ燃焼手段等へ輸送する。

第２図で図示するフローによる製造において
は、石炭を水中で低濃度で粉砕するので超微粒石
炭粒子は少量しか生成しない。したがつて、出来
上がつた高濃度スラリー中にも超微粒石炭粒子は
少量しか含まれないので、高濃度スラリーのレオ
ロジー特性はダイラタントとなり貯蔵安定性が劣
るという欠点があつた。また、レオロジー特性を
擬塑性とし、貯蔵安定性を向上させるために何ら
かの方法でミル内において超微粒石炭粒子を生成
させてたとしても、低濃度スラリー中に超微粒石
炭粒子が多量に含まれる場合には脱水機の脱水性
能が著るしく低下し、脱水ケーキ中の水分が増加
し、したがつて、出来上がる高濃度スラリーの濃
度が低下するという欠点があつた。

本発明は、従来の低濃度湿式法高濃度スラリー
製造方法を改良し、低濃度スラリーの一部を超微
粉砕ミルで粉砕して得られる超微粉炭スラリーを
混合攪拌槽に供給して脱水ケーキ、水および添加
剤と混合攪拌することを特徴とし、その目的とす
るところは、レオロジー特性が擬塑性で貯蔵安定
性に優れながら出来上がり高濃度スラリーの濃度
が低下せず、かつ従来の低濃度湿式法の長所であ
るところの同一サイズのミルにおける粉砕容量が
大きく粉砕に要する動力も小さい様な高濃度スラ
リー製造方法を提供するものである。

すなわち、本発明は、石炭を水中で湿式粉砕し
て低濃度スラリーを調整し、ついで上記低濃度ス
ラリーを脱水して得られる脱水ケーキを混合攪拌
機に導入すると共に、上記混合攪拌機に上記低濃
度スラリーの１部を超微粉砕ミルで粉砕して得ら
れる超微粉炭スラリーおよび水と添加剤とを供給
して混合攪拌することを特徴とする高濃度スラリ
ーの製造方法である。

以下、本発明の好ましい実施例を第３図および
第４図に図示する実施例に基づいて説明する。

第３図において、１は水の供給ライン、２は石
炭の供給ライン、３は主ミル、４は主ミル３で得
られた石炭含有量20〜50重量％の低濃度スラリー
の輸送ライン、５は脱水機で、同脱水機は低濃度
スラリーを脱水して脱水ケーキとするものであ
る。６は脱水機５で脱水して得られた水を水の供
給ライン１に再循環させるための脱水循環ライ
ン、７は脱水機５で得られた脱水ケーキの輸送ラ
イン、８は混合攪拌機、９は添加する水の供給ラ
イン、１０は界面活性剤などの添加剤の供給ライ
ン、１１は低濃度スラリー輸送ライン４の低濃度
スラリーを分岐輸送させる低濃度スラリー分岐輸
送ライン、１２は超微粉砕ミルで例えば通常のチ
ユーブミル、ボールミルの他高速剪断力による摩
砕形ミル等を使用する。１３は超微粉炭スラリー
の輸送ライン、１４は高濃度スラリーの輸送ライ
ンである。

このように構成された実施例において、主ミル
３に水供給ライン１および石炭供給ライン２から
水および石炭を供給して粉砕処理し、20〜50重量
％の低濃度スラリーを作る。この低濃度スラリー
を低濃度スラリー輸送ライン４から１部は低濃度
スラリー分岐輸送ライン１１に分岐輸送し、残り
は脱水機５へ供給する。脱水機５では低濃度スラ
リーを脱水し、脱水した水は脱水循環ライン６を
介して水の供給ライン１に再循環し、脱水された
スラリーは脱水ケーキとして脱水ケーキ輸送ライ
ン７を介して混合攪拌機８へ供給する。

一方、低濃度スラリー分岐輸送ライン１１に分
岐された１部の低濃度スラリーは超微粉砕ミル１
２に供給される。超微粉砕ミル１２では供給され
た低濃度スラリーを10μ以下のものが50重量％以
上程度になるように摩砕する。すなわち、超微粒
炭スラリーの粒度は出来上がり高濃度スラリー中
の10μ以下粒子の重量割合を25％以上とするのに
必要な粒度とする。

このようにして得られた超微粉炭スラリーを超
微粉炭スラリー輸送ライン１３を介して混合攪拌
機８へ供給する。混合攪拌機８では供給されて来
た脱水ケーキと超微粉炭スラリーとに水供給ライ
ン９および添加剤供給ライン１０から供給される
水と添加剤とを一諸に混合攪拌して粘度の低い高
濃度スラリーを調製して高濃度スラリー輸送ライ
ン１４から図示省略のボイラ燃焼手段等へ輸送す
る。

第４図は、本発明に係る第２実施例のフローシ
イートで、第３図に図示する第１実施例におい
て、脱水機６で得られた脱水の１部を分岐させ第
１実施例の水供給ライン９に分岐管１５を介して
連結させ、系外からの水の供給を節減したもので
ある。

第５図は、第３図に図示する第１実施例に基づ
いて作られる高濃度スラリーの粒度分布の状況を
示したものであり、縦軸は重量％、横軸は粒子の
直径（μ）で表わしたものである。第５図で示す
ように、超微粉砕ミル１２で得られた超微粉の石
炭粒子が主ミル３で得られた比較的粒度の大きい
石炭粉の中に充填されていてレオロジイ特性が擬
塑性で貯蔵安定性に優れた高濃度スラリーが得ら
れる。

以上、本発明に係る実施例で詳述したように、
本発明は石炭を水中で湿式粉砕して低濃度スラリ
ーを調製し、ついで上記低濃度スラリーを脱水し
て得られる脱水ケーキを混合攪拌機に導入すると
共に、上記混合攪拌機に上記低濃度スラリーの１
部を超微粉砕ミルで粉砕して得られる超微粉炭ス
ラリーおよび水と添加剤とを供給して混合攪拌し
て高濃度スラリーを得るので次のような効果が得
られる。

１ 主ミルでは、粉砕動力が最小となる低濃度
（石炭20〜50重量％）で粉砕を行なうので、粉
砕動力が最小の点での運転が可能となる。

２ 超微粉粒石炭粒子の少ない条件下で脱水を行
なうので高脱水率が可能となる。

３ 超微粉粒石炭粒子の添加により高濃度スラリ
ーのレオロジー特性が擬塑性となり貯蔵安定性
が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高濃度湿式法による高濃度スラ
リー製造方法のフロシイート、第２図は従来の低
濃度湿式法による高濃度スラリー製造方法のフロ
ーシイート、第３図及至第５図は本発明に係るも
ので、第３図は第１実施例のフローシイート、第
４図は第２実施例のフローシイート、第５図は第
１実施例によつて得られる高濃度スラリーの粒度
分布の概要説明図である。 １……水供給ライン、２……石炭供給ライン、
３……主ミル、４……低濃度スラリー輸送ライ
ン、５……脱水機、６……脱水循環ライン、７…
…脱水ケーキ輸送ライン、８……混合攪拌機、９
……水供給ライン、１０……添加剤供給ライン、
１１……低濃度スラリー分岐輸送ライン、１２…
…超微粉砕ミル、１３……超微粉炭スラリー輸送
ライン、１４……高濃度スラリー輸送ライン、１
５……分岐管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 石炭を水中で湿式粉砕して石炭低濃度水スラ
   リーを調製し、ついで上記石炭低濃度水スラリー
   を脱水して得られる脱水ケーキを混合攪拌機に導
   入すると共に、上記混合攪拌機に上記石炭低濃度
   水スラリーの１部を超微粉砕ミルで粉砕して得ら
   れる超微粉炭スラリーおよび水と添加剤とを供給
   して混合攪拌することを特徴とする石炭高濃度水
   スラリーの製造方法。