JPH0583598B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粒状低品位石炭から低い自然発火性
を有する乾燥粒状石炭燃料を製造する方法に関す
る。

多くの場合、採掘したままの石炭は輸送したり
燃料として使用したりするのに望ましくないほど
大量の水を含んである。この問題はすべての石炭
に共通であるが、高品位の石炭例えば無煙炭およ
び歴青炭の場合、石炭の含水量は通常小さく、ま
たそのような石炭の発熱量は大きいため問題はそ
れほど大きくない。低品位石炭例えば亜歴青炭、
亜炭および褐炭の場合、状況は異なる。そのよう
な石炭は採掘したままの状態では一般に約25〜約
65重量％の水を含んでいる。そのような石炭の多
くは、採掘コストが比較的小さく硫黄含有量が比
較的小さいため燃料として好ましいものである
が、そのような低品位石炭の燃料としての使用
は、採掘したままの状態ではたれらが一般に比較
的大きな割合の水を含んでいるという事実によつ
て大きく制限されてきた。燃料として使用するた
めにそのような石炭を乾燥する試みは、そのよう
な石炭は乾燥後に貯蔵、輸送その他の際に自然発
火を燃焼を起こす傾向があるために妨害されてき
た。

そのような低品位石炭の場合に必要な乾燥は、
表面の水の除去に加えてそのような低品位石炭に
存在する大量の間〓水（interstitial water）を
除去する深い所まで達する乾燥法である。これに
対して高品位石炭を乾燥する場合は、間〓水の含
有量が比較的に少ないため、乾燥は一般に表面水
を石炭粒子表面から乾燥除去する目的で行うもの
であり、間〓水の乾燥を目的とするものではな
い。したがつて、通常は乾燥帯における滞留時間
は短く、石炭粒子の内部は加熱されない。そのよ
うなことは表面乾燥のためには必要がないからで
ある。一般に、そのような表面水乾燥工程におい
て乾燥器を出てくる石炭は約45℃（110〓）より
も低い温度にある。これに対して、間〓水を除去
する工程ではより長い滞留時間が必要であり、そ
の結果石炭粒子の内部まで加熱されることにな
る。間〓水を除去するための乾燥工程から出てく
る石炭は一般に約54〜約124℃（約130〜約250〓）
の温度にある。間〓水を除去するためのそのよう
な工程を低品位石炭に適用すると、できあがる乾
燥石炭は大きな自然発火性を有し、特に高い排出
温度のとき、貯蔵時、輸送中その他には自然発火
する傾向がある。

そのため、そのような低品位石炭を乾燥させ、
そのあとで安全に輸送、貯蔵および燃料としての
使用ができる改良された方法を開発するために努
力が続けられて来た。本発明によれば、そのよう
な低品位石炭を乾燥させて安定で貯蔵可能な乾燥
石炭製品を次の方法により製造することができ
る。

すなわち、亜歴青炭、亜炭および褐炭のうちか
ら選択する粒状低品位石炭から低い自然発火性を
有する乾燥粒状石炭燃料を製造するために実質的
に (a) 該粒状低品位石炭を石炭乾燥帯に装入し、 (b) 該粒状低品位石炭を該石炭乾燥帯で乾燥させ
て乾燥石炭を生成させ、 (c) 該乾燥石炭を前記石炭乾燥帯から回収し、 (d) 該乾燥石炭を石炭冷却帯において該乾燥石炭
を冷却ガスと接触させることによつて約38℃以
下の温度に冷却して乾燥冷却石炭を生成させる
こと、 から成る方法において、 前記石炭乾燥帯で、その蒸発により前記乾燥石
炭から所望の量の熱を取り去るのに十分な量とな
るように制御された量の水を前記乾燥石炭上に噴
霧し、前記石炭冷却帯において前記石炭から前記
水をほぼ完全に蒸発することを特徴とする方法で
ある。

冷却乾燥石炭は、乾燥石炭を冷却することによ
つて自然発火性は減少するけれども、依然として
自然発火性を有していることがある。そのような
場合、乾燥石炭の自然発火性を制御した酸化工程
によつてさらに低下させることができる。そのよ
うな場合、乾燥石炭の含水量を乾燥化石炭生成物
の望ましい含水量よりもある程度大きい値に調節
して、乾燥の一部を酸化帯で実施できるようにす
ることが望ましい。

乾燥石炭生成物は、酸化した場合でもしなかつ
た場合でも、粒状石炭生成物を適当な不活性化流
体と接触させてさらに乾燥石炭の自然発火性を低
下させることにより、さらに不活性化することが
できる。

そのような不活性化流体は例えば新しい減圧原
油、重合物質の水溶液等である。その一つは、４
つの特性の組合せを有する特別な不活性化油組成
物から成る。この特別な油は、最小特性係数
10.8、最小引火点205℃（400〓）、および485℃
（900〓）よりも大きな５％点を有する新しい減圧
原油から成る。

乾燥石炭粒子はラテツクス塗料型固形分の水性
分散体または乳濁液を用いることによつても不活
性化することができる。

乾燥石炭は以下に詳しく述べる装置を用いて不
活性化流体と容易に接触させることができる。

前述のように本発明の方法は、制御した量の水
を石炭乾燥帯で乾燥石炭上に噴霧し、乾燥石炭上
に噴霧する水の量を該水の蒸発により乾燥石炭か
ら必要量の熱を取り去るのに十分なものとするも
のである。

以下添付の図面を用いて本発明の好ましい実施
型をさらに詳しく説明する。

すべての図面において、同一の番号は同一また
は類似の構成要素を示すのに使用する。

また、図面を用いた説明において、各ラインは
微粒固体材料の取扱いで必要な導管、コンベヤー
その他の区別をすることなく一般的にラインと呼
ぶことにする。

図１では、ライン１２から採掘石炭の流れが石
炭洗浄または調製プラント１０に装入され、該プ
ラントから石炭流がライン１４を通つて回収され
る。脈石その他から成る廃棄流は回収されて排出
のためにライン１１を通つて送られる。場合によ
つては本発明の方法の適用に先立つて採掘石炭流
を石炭洗浄または調製プラントに送る必要がない
こともあるが、多くの場合そのような処理が望ま
しい。プラント１０から回収された石炭流はライ
ン１４を通つて破砕機１６に送られ、ここで石炭
流は適当な大きさに破砕され、ライン１８を通つ
てホツパー２０に送られる。約5.1cm（約２イン
チ）以下すなわち約０〜5.1cm（約０〜２インチ）
の大きさが適当なこともあるが、一般には約０〜
2.5cm（約０〜１インチ）または約０〜1.9cm（約
０〜3/4インチ）の大きさがさらに適当である。
ホツパー２０内の粒状石炭はライン２２を通つて
乾燥器２４に送られる。乾燥器２４では、石炭は
格子２６の上を乾燥器２４内の望ましい滞留時間
から決められる速度で乾燥器２４を通過する。高
温ガスが格子２６上を通つて移動する石炭を上方
に通過して石炭を乾燥させる。第１図において高
温ガスは、ライン３０から空気を噴射してライン
３４から導入される石炭粒子流を燃焼させること
によつて生成される。石炭粒子の燃焼により石炭
を乾燥させるのに適した温度の高温ガスが生成さ
れる。当業者には明らかなように、この温度は空
気または高温ガスを不燃性ガス例えば乾燥器から
の排ガスで希釈することにより、代替燃料を使用
することにより、または酸素富化流その他を使用
することにより変えることができる。細かく破砕
した石炭の代わりまたは該石炭に加えて、明らか
に、代替燃料すなわち液体または気体燃料を使用
することができるが、殆んどの場合、細かく破砕
した石炭の流れが高温ガス生成のための燃料とし
ての使用に最も適当である。灰は乾燥器２４から
ライン３６を通つて回収される。第１図において
は、燃焼帯２８が格子２６の下にあつて乾燥器２
４内で高温ガスの生成ができるようになつている
が、容易にわかるように、高温ガスは乾燥器２４
の外あるいはその他において生成させることもで
きる。乾燥器２４からの排出ガスはサイクロン４
０に送られ、ここで、細かく破砕されている固体
（一般に100タイラーメツシユよりも大きい）は排
出ガスから分離されたライン４４を通つて回収さ
れる。約100タイラーメツシユよりも小さい固体
を含んだままでありうる排出ガスはライン４２を
通つて微細固体回収部４６に送られ、ここで、細
かく破砕されている固体（一般に、主として細か
く破砕された石炭から成る）はライン３４を通つ
て回収され、この細く破砕されている石炭のすべ
てまたは一部は燃焼帯２８に再循環される。微細
固体回収部４６からの純化排出ガスはライン４８
を通つてガス清浄化部５０に送られ、大気中に排
出しうる煙道ガス生成が必要な場合にはここで硫
黄化合物、軽質炭化水素化合物その他がライン４
８の該排出ガスから除去される。このようにして
純化されたガスはライン５１から排出され、また
排出ガスから回収された汚染物はライン７６を通
つて回収され、随意に、フレア、湿式スクラバー
その他に送られる。工程ガス排出に関する取扱い
は、本発明の一部を成すものではないので、この
ガス流の清浄化についてはこれ以上述べない。ラ
イン３４を通つて回収された微細石炭流は、場合
によつては、燃焼帯２８で使用消費しうる量より
も多い石炭粒子から成ることがある。そのような
場合には、微細石炭生成物をライン５４を通して
回収することができる。また、場合によつては、
回収される微細石炭の量が乾燥器２４で使用する
高温ガスを必要温度にするのに十分でないという
こともありうる。そのような場合には、ライン５
２から微細石炭を追加することができる。

乾燥器２４から回収される乾燥石炭生成物はラ
イン３８によつて回収され、ライン４４を通つて
サイクロン４０から回収される固体と一緒にさ
れ、ホツパー１１６に送られる。ここから、乾燥
石炭はライン７８を通つて冷却器８０に送られ
る。冷却器８０において、乾燥石炭は格子８２上
を通つて冷却器８０を移動する。冷却ガスがライ
ン８６を通つて格子８２の下にある分配室８４内
に導入され、乾燥石炭を上方に通過して乾燥石炭
を冷却する。冷却器８０からの排出ガスはサイク
ロン９０に送られ、ここで一般に約100タイラー
メツシユよりも大きい固体は分離されてライン９
４を通つて回収され、排出ガスはライン９２を通
つて微細固体回収部４６に送られる。随意である
が、ライン９２を通つて回収されるガスは、乾燥
器２４で必要な高温ガス生成に使用するために燃
焼帯２８に送ることもできる。冷却乾燥石炭はラ
イン９６を通つて回収され、サイクロン９０から
回収された固体と一緒にされて乾燥石炭生成物が
生成される。そのような乾燥低品位石炭の自然発
火性はそのような石炭を乾燥後に冷却することに
よつて大きく低下させることができる。場合によ
つては、輸送や貯蔵において過度の自然発火性を
有しない乾燥石炭生成物を製造するのに、それ以
上の処理が必要でないこともある。

しかし、乾燥石炭生成物をさらに処理すること
が必要な場合もある。そのような場合、乾燥石炭
生成物は混合帯１００において適当な不活性化流
体で被覆することができる。不活性化流体はライ
ン１０２から導入され、混合帯１００において冷
却乾燥石炭と十分に混合されて、通常の貯蔵およ
び輸送条件下では低い自然発火性を有する石炭生
成物が生成される。該生成物はライン１０４から
回収される。第１図においては冷却後に乾燥石炭
が不活性化流体と混合されるが、乾燥石炭は冷却
前に高い温度で不活性化流体を混合することもで
きる。しかし、通常、混合は約93℃（200〓）以
下の温度で実施するのが好ましいと思われる。水
は、乾燥石炭が冷却器８０にはいる直前にライン
１０６および噴霧装置１０８により噴霧すること
ができ、または乾燥石炭を冷却器８０内に導入し
た直後に噴霧装置１１０により該石炭を噴霧する
ことができる。いずれかまたは両方の型の装置を
使用することができる。いずれにしても、水が石
炭表面に均一に噴霧されるようにするのが非常に
好ましい。しかし、重要な制限は、添加する水の
量は蒸発により乾燥石炭の必要な冷却を達成する
のに必要なだけの量にしなければならないという
ことである。水を非常に細かい霧にして石炭上に
噴霧し、冷却された石炭がライン９６から取り出
される前に添加された水が実質的に完全に石炭か
ら蒸発するような量に該水の量を制御する。米国
の多くの地域では、そのような冷却作業における
使用のために比較的に乾燥した空気が利用でき
る。例えば、ワイオミング州では、夏期の空気の
典型的な状態は約32℃（90〓）乾燥温度で18℃
（65〓）湿球温度である。そのような空気は前述
のような冷却器で使用するのに非常に適してい
る。実質的に任意の冷却ガスを使用することがで
きるが、使用するガスは通常空気である。空気
は、格子８２に沿つて移動する乾燥石炭を流動化
または半流動化するのに十分な量で、かつ格子８
２を通つて水が漏れるのを防ぐのに十分な量を噴
射する。さらにこの流れは、格子８２上の石炭の
上方での速度が、サイクロン９０に流れる排出流
内にどんな液体水も伴出されないような大きさに
なるように制御しなければならない。好ましく
は、この空気流は、冷却器を出てくる空気が水で
約85％以下の相対湿度となるような速度とする。
好ましい範囲は約50〜約85％の相対湿度である。
そのような決定は当業者には容易であり、流速は
必要な冷却量によつて変化するものである。

さらに別の変形では、水は噴霧装置１０９から
格子８２の下に微細な霧として導入し、格子８２
に沿つて移動する石炭内に冷却ガスで運ばれるよ
うにすることもできるし、または噴霧装置１１１
から石炭内に直接に噴霧するようにすることもで
きる。そのような場合も同様の考えを適用するこ
ともでき、格子８２上の石炭が必要な温度低下を
起こすのに必要な量の水を添加するだけで良い。
前述のような水の使用により冷却器８０の送風器
（示していない）に必要な動力が小さくなり、ま
た空気流が小さくなる。ここで述べたような水の
使用は、一見したところ望ましくなく実用的でな
いと思われるかもしれない。というのは、石炭は
ちようど乾燥させたばかりであり、その乾燥石炭
に水を再びかけることは無意味なことをやつてい
るように思えるからである。しかし、意外なこと
に、蒸発冷却に必要な比較的少量の水の使用は石
炭内に水の残留をもたらすことがなく、むしろ水
は蒸発によつて容易に除去され、最終結果は冷却
器８０で加えられた水のどんな実質的な部分の吸
収も起さず石炭粒子の冷却がなされるということ
になる。本願の出願人はどのような特定の理論に
も束縛されることを欲しないが、短時間の水との
接触を行う場合、水は石炭内に拡散せず容易に蒸
発して表面を冷却すると思われる。したがつて、
本発明の改良すなわち冷却器８０内で乾燥石炭に
水をかける方法の使用により、必要な空気の体積
がかなり減少し、冷却器８０の作業効率が向上す
る。そのような体積の減少により、冷却器８０で
必要な動力がかなり減少する。場合によつては、
必要動力が空気だけで乾燥させるのに必要な動力
の最大50％低下させることができる。冷却石炭の
温度は蒸発冷却の使用により、空気の体積が限ら
れている特定の冷却帯において、より低くするこ
とができる。冷却器８０における代表的な滞留時
間は２分程度であり、水は冷却器８０における滞
留時間の最初の１分間に加えて、乾燥石炭生成物
がライン９６から取り出される前に、この水が実
質的に完全に蒸発できるようにするのが非常に好
ましい。

一般に、必要な温度低下0.56℃（１〓）あた
り、乾燥石炭１トンにつき、約136〜約363g（約
0.3〜約0.8ポンド）の量の水が適当である。

乾燥器２４の運転において、乾燥石炭の排出温
度は一般に約54〜約121℃（約130〜約250〓）で
あり、好ましくは約88〜約104℃（約190〜約220
〓）である。高温ガスは、石炭を格子２６の上方
で流動化または半流動化状態に保つのに適当な速
度で格子２６上の石炭を上方に通過させる。滞留
時間は必要な乾燥量を達成するように選択する
が、滞留時間を使用する特定のタイプの石炭その
他に基づいて実験的に決定することは当業者には
容易である。例えば亜歴青炭を乾燥させる場合、
約30重量％の初期含水量が普通である。好ましく
はそのような石炭は約15重量％以下の含水量、さ
らに好ましくは約５〜約10重量％の含水量になる
まで乾燥させる。亜炭は約40重量％程度の水を含
んでいることが多く、好ましくは約20重量％以下
さらに好ましくは約５〜約20重量％の含水量にな
るまで乾燥させる。褐炭は約65重量％、場合によ
つてはそれ以上の水分を含みうる。多くの場合、
そのような褐炭は他の物理的分離工程で処理して
乾燥を行う前に水分の一部を除去する必要があ
る。どんな場合でも、これらの石炭は約30重量％
以下好ましくは約５〜約20重量％の含水量まで乾
燥することが望ましい、乾燥器２４におけるその
ような石炭の滞留時間の決定は、それぞれの特定
石炭に関して当業者が実験的に容易に行うことが
できる。適当な滞留時間の決定は多くの変数に依
存する。

本明細書で述べる含水量は、1978年のASTM
規格年鑑、第26部、ASTMD3173−73「石炭とコ
ークスの分析試料の水分に関する標準試験法」を
用いて決定した。

乾燥器２４からの乾燥石炭の取り出し温度は、
乾燥器２４に導入する微細石炭と空気との量を変
化させて燃焼後に生成される高温ガス混合物が必
要温度になるようにすることによつて容易に制御
することができる。格子２６の直下の温度は格子
２６上の石炭が自然発火を起さないように制御し
なければならない。多くの石炭において適当な温
度は約104〜約570℃（約250℃〜約900〓）であ
る。

前述のような冷却器８０の運転において、第１
図に示す工程の冷却器８０に装入する乾燥石炭の
温度は、一般に、工程熱損をあまり起こしていな
い乾燥器２４から取り出される乾燥石炭の温度で
ある。乾燥石炭の温度は、冷却器８０において約
38℃（100〓）以下、好ましくは約27℃（80〓）
以下の温度に冷却させるのが望ましい。冷却ガス
は、石炭を格上８２上で流動化または半流動化状
態に保つのに適した速度で、格子８２上の石炭を
上方に通過させる。滞留時間、冷却空気の量、冷
却水の量その他は当業者が実験的に容易に決定す
ることができる。そのような決定は必要冷却の大
きさ、その他に依存する。当業者には周知のよう
に、乾燥後、低品位石炭は貯蔵、輸送その他に際
して非常に自然発火と燃焼を起こしやすい。しか
しながら、そのような石炭が現在可能なよりもも
つと広く使用できるようになるのが望ましい。こ
れらの石炭は含水量が大きく、少なくともかなり
の部分、運賃のかかる余分な水のために大きな運
賃が必要になり、また同様に、石炭のかなりの部
分が可燃性の炭質ではなく水であるために石炭の
発熱量が小さくなる。小さい発熱量のため、これ
らの石炭の用途は限られている。多くの炉はその
ような低発熱量の石炭を燃焼させるのには適して
いないからである。これに対して、含水量を低下
させた場合には発熱量が増大する。この場合、石
炭のずつと大きな部分が可燃性の炭質で構成され
ることになるからである。したがつて、そのよう
な石炭は輸送に先立つて乾燥させることが非常に
望ましい。

多くの場合、そのような乾燥石炭を約38℃
（100〓）以下、好ましくは約27℃（80〓）以下の
温度に冷却すれば、該乾燥石炭の自然発火を防ぐ
のに十分である。すべての乾燥低品位石炭が、冷
却後それ以上の処理を施すことなく貯蔵と輸送と
が可能であるほど不活性になるというわけではな
いが、多くの場合、そのような乾燥低品位石炭は
自然発火を避けるのに十分な程度には冷却後に不
活性になる。ここで発見したことによれば、その
ような低品位石炭の自然発火は、以下に詳しく述
べるように、適当な不活性化流体を用いて乾燥石
炭の自然発火性をさらに低下させることによつ
て、さらに抑えることができる。不活性化流体は
好ましくは乾燥石炭と十分に混合することによつ
て塗布し、自然燃焼傾向の低い乾燥石炭生成物を
生成させる。不活性化流体の使用により乾燥石炭
の粒立ち傾向も小さくなる。

乾燥石炭の自然発火性を低下させるもう一つの
方法は、乾燥作業のあと、乾燥石炭の冷却の前に
制御した酸化工程を使用することである。そのよ
うな変形は第２図に示してある。この場合、乾燥
石炭はライン３８を通して石炭酸化装置容器６０
に送られる。乾燥石炭は酸化装配６０に装入さ
れ、該酸化装置６０を上端６２から下端６４まで
必要な滞留時間が得られるように制御された速度
で下方に通過する。酸化装置６０を下方に通過す
る乾燥石炭の流れは、格子６６によつて制御され
る。格子６６は石炭を酸化装置６０内に支え、ま
た乾燥酸化石炭がライン７８から取り出される量
の制御を行う。遊離酸素含有ガス例えば空気が、
ライン６８と空気分配装置７０とを通つて酸化装
置６０内に導入される。空気分配装置７０は第３
図により詳しく示す。空気分配装置７０は複数の
ライン１２２を有し、ライン１２２は空気を酸化
装置６０内に排出するための該ラインの長さ方向
に沿つて配置してある適当な開口（示していな
い）を有している。また、ライン１２２は保護部
品１２０の下に配置してある。保護部品１２０は
ライン１２２の空気噴出開口の目詰りを防ぎ、ま
たライン１２２が落下して来る石炭によつて損傷
を受けるのを防ぐ。保護部品１２０の間の間隔１
２４は石炭が保護部品１２０の間を通過できるよ
うにするためのものであり、また間隔１２４は一
般に幅が最大であると思われる石炭粒子直径の少
なくとも３倍の大きさになるようにする。酸化装
置６０は粒状固体を均一に分配するために石炭分
配装置１１２も備えている。石炭分配装置は当業
者には周知のいろいろな構造のものとすることが
できる。排出ガスはライン７２により酸化装置６
０から回収され、第２図に示すように、取り出し
に先立つ処理のためにガス清浄化部５０に送られ
る。格子６６は当業者には周知のいろいろな構造
にすることができ、反応帯を通つて下方に移動す
る粒状固体流を支え、除去する該固体流の量を制
御して、反応帯を通る粒状固体の均一な下方への
移動をもたらすような構造になつている。

第３図に示す格子は、酸化装置６０の底部に渡
してある抑制板１２１と押棒１２３とから成つて
おり、必要量の乾燥酸化石炭を除去する一方で乾
燥石炭を酸化装置６０内に支えるようになつてい
る。偏向板は、空気導入ライン１２２のための保
護部品１２０として示してある。星形供給装置ま
たは同様のもの１２５がライン７８に備えてあ
り、乾燥酸化石炭が取り出されるときに、ライン
７８の空気流を防ぐようになつている。格子６６
の操作においては、石炭は、必要量の石炭を押し
て抑制板１２１から除去するために往復運動させ
られる押棒１２３の運動によつて押されて抑制板
１２１から除去される。空気は酸化装置６０の高
い場所からまたは複数の場所から導入することも
できるが、ここでは実質的にすべての空気を酸化
装置６０の底部近くから導入するのが好ましい、
酸化装置６０における乾燥石炭の酸化により乾燥
石炭の自然発火性はさらに低下する。乾燥酸化石
炭は、第１図に関して説明したような冷却器８０
で冷却し、不活性流体との混合の必要なしで安定
な生成物として使用することができる。

酸化装置６０における乾燥石炭の酸化の場合に
存在する問題は、石炭が酸化されるにつれて該石
炭が次第に高温になる傾向があるということであ
る。乾燥石炭１トンあたり約2.7〜約11Kg（約６
〜約25ポンド）の酸素を使用できるが、好ましく
は石炭１トンあたり約2.7〜約6.8Kg（約６〜約15
ポンド）の酸素を使用する。そのような量の酸素
を使用するとかなりの量の熱が発生する。酸化装
置６０内の温度を安定に保つためには、乾燥器２
４における乾燥を最終乾燥石炭生成物で必要な程
度よりも少し低く制限するのが望ましい。言い換
えると、乾燥器２４では乾燥酸化石炭生成物で必
要なものよりも少なめの乾燥を行う。多くの場
合、乾燥石炭流れの酸化を行うときには、乾燥石
炭流において最終乾燥酸化生成物で必要な含水量
よりも約１〜約５重量％（石炭の重量に対する）
だけ多くの水を残すのが望ましい。余分の水の存
在により、酸化中に水の蒸発によつて乾燥石炭の
冷却が起る。酸化工程を用いる場合に残留させる
水の量は、必要な酸化によつて発生する熱を蒸発
によつて除去するのに必要な量であるのが好まし
い。大部分の場合、石炭１トンあたり約2.7〜約
6.8Kg（約６〜約15ポンド）の酸素を使用すると
きには、酸化装置６０に送られる乾燥石炭流に乾
燥生成物で必要な量よりも約１〜約３重量％だけ
多くの水を残留させるのが好ましい。

多くの場合、冷却器８０から回収された乾燥酸
化生成物はそのままで乾燥石炭生成物として使用
することができる。しかし、場合によつては、適
当な不活性化流体を乾燥酸化石炭を冷却する前か
後のいずれかにおいて、乾燥酸化石炭生成物と混
合して安定な貯蔵可能燃料を製造するのが望まし
いこともある。

乾燥石炭と不活性化流体との十分な混合は、第
４図に示すような容器において容易に実施するこ
とができる。第４図において、乾燥石炭生成物ま
たは酸化乾燥石炭はライン１４６から接触容器１
４０に装入される。接触させられた石炭はライン
すなわち排出路１４８から回収される。接触容器
１４０において、不活性化流体は、霧噴射装置１
５０（これは、第４図に示すように、噴霧ノズル
１５２である）から不活性化流体を容器１４０内
に噴霧することによつて微細な霧に保たれる。明
らかに容器１４０はいろいろな構造とすることが
でき、また任意の合理的な数のノズル１５２を使
用できる。しかしながら、接触容器１４０の上端
１４２と下端１４４との間の滞留時間は、石炭が
容器１４０を通過するときに該石炭が不活性化流
体と密接に接触するのに十分なものでなければな
らない。不活性化流体はライン１５８からノズル
１５２を通して容器１４０内に噴霧される。そら
せ装置１４３を取りつけて石炭の流れを分けて不
活性流体との接触を促進するようにすることは随
意に行うことができる。

適当な接触容器のもう一つの実施型を第５図に
示す。第５図に示す接触容器は貯蔵ホツパー１６
２上に配置してあり、該容器の内壁に複数の突起
１５４を有している。該突起は、容器１４０内の
粒状石炭固体のよどみのない落下を妨げ、そのこ
とによつて該粒状固体と容器１４０内に存在する
不活性化流体霧との密接な接触を促進するように
働く。突起１５４は実質的に任意の有効な形状お
よび寸法とすることができる。第５図に示す霧噴
射装置１５０は突起１５４の下に配置してある管
１５６から成つている。管１５６は複数の噴霧ノ
ズル１５２を有している。噴霧ノズル１５２は容
器１４０の壁に配置することもできる。さらに、
偏向装置１６０が容器１４０の下端１４４近くに
とりつけてあり、粒状石炭固体流が容器１４０か
ら排出されるときに該固体流を偏向させるように
なつている。噴霧ノズル１５２を含む管１５６は
偏向装置１６０の下に配置してある。

第４図および第５図に示す容器の運転に際し
て、粒状石炭流は容器１４０の上部に導入され、
重力によつて容器１４０内を落下しながら適当な
不活性化流体の微細な霧と連続的に接触する。滞
留時間は容器１４０内を通る流れの大きさ、容器
１４０内に突起が存在するか否かなどによつて大
きく変えることができる。接触時間と霧の量とは
石炭と十分に混合される不活性化流体の必要量を
得るために調節する。好ましくは、石炭は約20〜
約45℃（約70〜約110〓）の温度で霧帯に装入す
る。

不活性化流体として有効な組成物の例は、485
℃（900〓）よりも大きな５％点、10.8以上の特
性係数、および最小引火点205℃（400〓）を有す
る新しい減圧原油である。

不活性化流体として使用するのに適当なその他
の物質の例は、ラテツクス塗料型固形分の水性分
散体または乳濁液である。

第１および２図に示すような本発明の方法の実
施においては、酸化工程の使用が望ましい場合も
あるが、石炭供給原料によつてはそのような工程
が不要であることもある。一般に、望ましくない
ほど自然発火を起しやすいということのない所望
の乾燥石炭燃料を製造するためには、すべての低
品位石炭について冷却を行う必要があると思われ
る。多くの場合、安定な燃料を製造するのに、石
炭を乾燥させて生成される乾燥石炭を冷却する以
上のことをやる必要はないが、場合によつては乾
燥石炭に対して不活性化流体の使用が必要になる
こともある。さらにもつと反応性の高い石炭の場
合、酸化、冷却および／または不活性化流体とと
もに乾燥することを使用するのが必要なこともあ
る。どの方法を選択するかは使用する特定の石炭
供給原料に大きく依存する。特定低品位石炭に対
する方法の選択に影響するもう一つの変数は自然
発火に関連した危険性である。例えば、船その他
で輸送すべき乾燥石炭生成物は、石炭消費施設の
近くに積み上げられる石炭の場合よりも自然発火
による損害の危険がかなり大きいので過剰なほど
の処理が望ましい。いろいろな考察により選択す
る方法も変わつてくると思われるが、前述の特定
の工程組合せは、自然発火性の低い乾燥燃料生成
物を製造するために実質的にすべての低品位石炭
を処理する場合に有効であると思われる。

実施例 150トン／時間の高温（93℃（200〓））乾燥石
炭（５重量％水）を、直接蒸発冷却を用いて32℃
（90〓）まで冷却する。

26.5℃（80〓）で相対湿度30％の周囲空気が利
用でき、水は26.5℃（80〓）のものが利用でき
る。この水を石炭上に噴霧し、空気は石炭を通し
て上方に流した。空気は272000Kg／時間（600000
ポンド／時間）の割合で使用し、水は3639Kg／時
間（8023ポンド／時間）の割合で乾燥石炭上に噴
霧した。生成される排出流は32℃（90〓）であ
り、相対湿度は68％であつた。石炭は32℃（90
〓）に冷却された。滞留時間は２分が適当であ
る。スロツトをつけた格子コンベヤーを使用する
場合、該格子を通過して30.5cm水柱（12インチ水
柱）の圧力降下があるのが適当であると考えられ
る。この圧力降下にする場合、スロツトを通る流
速は約91m／秒（約300フイート／秒）として必
要な圧力降下を達成し、スロツトを水が通過する
のを防ぐようにするのが望ましい。本実施例にお
いて、必要なスロツト面積は0.81m²（8.7ft²）で
ある。床の深さは1.2m（４フイート）とし、該床
が50％の膨張または流動化を起していると思われ
る。

冷却器格子上方の冷却器８０内の排出帯内の断
面積は、場合によつては格子８２よりも大きくし
て排出ガス内への水の伴出を防ぐようにすること
が必要になる。

以上、本発明をいくつかの好ましい実施例とと
もに説明したが、本明細書で述べた実施例は本発
明の制限を意図するものではなく単に説明のため
だけのものであり、本発明の範囲を逸脱すること
なく多くの変形と修正が可能である。多くのその
ような変形と修正は、前述の好ましい実施型に関
する説明に基づいて考えれば明らかになるもので
あり、また望ましいものである。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は本発明の実施例を示すものであ
り、第１図は本発明の方法の実施例の模式図であ
り、第２図は本発明のもう一つの方法の実施例の
模式図であり、第３図は本発明の本法の実施にあ
たつて使用するのに適した酸化装置容器の模式図
であり、第４図は粒状石炭と不活性化流体との密
接な接触を行わせるために使用するのに適した装
置の模式図であり、第５図は粒状石炭と不活性化
流体との接触を行わせるために使用するのに適し
たもう一つの装置実施例の模式図である。 図中、２４…乾燥器、２６…格子（第１の支持
装置）、８０…冷却器、８２…格子（第２の支持
装置）、８４…冷却ガス分配室、１００…石炭と
不活性化流体との混合帯、１０８，１０９，１１
０，１１１…水噴霧装置、６０…石炭酸化装置容
器、６２…６０の上端、６４…６０の下端、３０
…空気入口装置（ライン）、４４…空気出口装置
（ライン）、３４…粒状石炭入口（ライン）、６６
…格子、７０…空気分配装置、７８…石炭回収ラ
イン、１２２…空気噴出開口を有するライン、１
２０…保護部品（偏向板）、１２４…１２０の間
隔、１１２…石炭分配装置、１４０…接触容器、
１４２…１４０の上端（第１の端）、１４４…１
４０の下端（第２の端）、１４６…１４０の入口
（ライン）、１４８…１４０の出口（ライン）、１
５０…霧噴射装置、１５２…噴霧ノズル、１５４
…突起、１５６…管（管状部品）、１６０…偏向
装置である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 亜歴青炭、亜炭および褐炭のうちから選択す
   る粒状低品位石炭から低い自然発火性を有する乾
   燥粒状石炭燃料を製造するために実質的に (a) 該粒状低品位石炭を石炭乾燥帯に装入し、 (b) 該粒状低品位石炭を該石炭乾燥帯で乾燥させ
   て乾燥石炭を生成させ、 (c) 該乾燥石炭を前記石炭乾燥帯から回収し、 (d) 該乾燥石炭を石炭冷却帯において該乾燥石炭
   を冷却ガスと接触させることによつて約38℃以
   下の温度に冷却して乾燥冷却石炭を生成させる
   こと、 からなる方法において、 前記石炭冷却帯で、その蒸発により前記乾燥石
   炭から所望の量の熱を取り去るのに十分な量とな
   るように制御された量の水を前記乾燥石炭上に噴
   霧し、前記石炭冷却帯において前記石炭から前記
   水をほぼ完全に蒸発することを特徴とする方法。 ２ 前記石炭が前記石炭乾燥帯において約15重量
   ％以下の含水量になるまで乾燥させた悪歴青炭で
   ある特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 前記石炭が前記石炭乾燥帯において約20重量
   ％以下の含水量になるまで乾燥させた亜炭である
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ 前記石炭が前記石炭乾燥帯において約30重量
   ％以下の含水量になるまで乾燥させた褐炭である
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 前記冷却ガスが、前記石炭冷却帯内で前記乾
   燥石炭を通つて、前記水の前記第２の支持装置へ
   の移動を防ぐのには十分であるが前記乾燥石炭上
   方の排出ガス流に液体の水を伴出するのには不十
   分な速度で上方に流れる特許請求の範囲第１項に
   記載の方法。 ６ 前記冷却ガスが空気からなる特許請求の範囲
   第５項に記載の方法。 ７ 前記乾燥石炭を前記石炭冷却帯に装入するの
   に先立つて、前記水の少なくとも一部分を前記乾
   燥石炭上に噴霧する特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。 ８ 前記乾燥石炭を前記石炭冷却帯に装入したあ
   と、前記水の少なくとも一部を前記乾燥石炭上に
   噴霧する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ９ 前記乾燥石炭を冷却するのに先立つて前記乾
   燥石炭を酸化する特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。