JPS6063293A - 低品位炭の改質方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、低品位炭の改質方法に関するものである。

〔発明の背景〕

褐炭や亜瀝青炭等の低品位炭は親水性の含酸素官能基（
−０００Ｈ、−ＯＨ、＞　０　＝　Ｏ等）を多く有し、
含水率が極めて高い。そのため低品位炭の発熱量は低４
、また自然発火し易い性質を有する。低品位炭は埋蔵量
が地球上に存在する石炭類の約４分の１を占めているに
もか＼わらず有効利用されていないのはこの理由による
。

したがって低品位炭が有効利用されるには、低品位炭か
ら水分を除去することが極めて重要となり、世界的にそ
の技術開発が進められている。

脱水技術としては、通常の１００℃前後の加熱乾燥方法
を適用して行うことができるが、乾燥温度が低いため、
低品位炭の表面付着水分や固有水分が蒸発するのみで、
低品位炭組成中の含酸素官能基は分解するに至らないた
め、低品位炭は吸湿性を末だ有し再び水分を吸収してし
まい発熱量が低下するという欠点がある。

また加熱温度をさらに上げて吸湿性の低い石炭に改質す
る方法が、特公昭５７−１１５９６号公報に示されてい
る。この方法は流動層を使用し、石炭の加熱昇温温度を
１００℃／ｍｉｎ以上として最終加熱温度３００℃〜５
００℃まで急速加熱し、次いで冷却降温速度５０℃／ｍ
　ｉ　ｎ以上で２５０℃以下まで急速冷却する操作によ
り、タールを蒸発させずに石炭表面ににじみださせて吸
湿性を低減させることを特徴としている。しかしながら
この方法では石炭の加熱冷却速度を極めて厳格にコント
ロールしなければならず、又、流動層を利用するため石
炭の粒度調整が必要である。そのため多量の石炭を処理
するには装置上困難であり、実用化には種々問題がある
。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、低品位炭を加熱処理して疎水化させ、
疎水化された低品位炭にタールをコーティングすると共
に分解水中の環境汚染物質を低品位炭から得られた活性
炭に接触させて吸着除去すること／、多量の低品位炭を
無公害状態で改質できる低品位炭の改質方法を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

本発明は水分の高い低品位炭を加熱処理して脱水・疎水
１ヒし、この加熱処理時に発生するタールを加熱処理後
の低品位炭表面にコーティングして炭じん発生防止とと
もに発熱量をアンプを削り。

同時に発生する分解水を加熱処理後の低品位炭を活性炭
化処理して得られる活性炭に接触させ分解水中の環境汚
染物質を吸着除去させて排水可能なものにしようとする
ものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

図面で低品位炭を加熱処理するのに必要な熱源は、ボイ
ラ７で製造される。ボイラ７の燃料はライン３２から供
給されるが、一部ラインおからも吸着塔６で使用した活
性炭ｐ供給される。熱風ガス加の温度は目的に応じて調
整されてラインγからは乾燥炉１へ、ライン四からは乾
留炉２へさらにはライン公からは活性炭化処理装置５へ
それぞれ供給される。

低品位炭は始めにライン１３から乾燥炉１　（例えばロ
ータリキルン型乾燥炉）へ供給され、ラインｒやライン
３１から供給された熱風により約１５０℃に昇温され、
水分３５が系外へ除去される。ここで乾燥温度は１５０
℃程度としたが、これは加熱温度が２００℃以上となる
と、発生する水分中に環境汚染物質が規制値以上に含ま
れるようになるためで、乾燥温度は２００℃以下が好ま
しい。

排ガスはライン冴を経て燃焼用空気６の一部と共にボイ
ラ７に供給され再び加熱されて熱源として利用される。

次に該乾燥炭はライン１４から乾留炉２（例えばロータ
リキルン型乾留炉）へ供給され、ラインρから併給され
た熱風により２５０℃から４５０℃に加熱・乾留される
。

ニーで処理温度を２５０℃から４５０℃と限定したのは
、２５０℃以下では乾留が不充分で、吸湿性が未だ改善
されず、又４５０℃以上では発生したタールが分解して
しまい、タールの有効利用ができないためである。この
工程では分解水とタールが発生するが、これらはライン
部をへてデカンタ！へ供給され、液化分離される。一方
排ガスは高温であるため乾燥炉１の熱源として利用され
る。次に該乾留炭はライン１５から冷却炉３　（例えば
ロータリキルン型）へ供給され、ライン２１から供給さ
れる空気により爆発の危険性がない２００℃以下に冷却
される。排ガスはラインｎから熱交換器９へ供給され、
こ５でライン３７から供給されたタールを気化させる熱
源として利用され、その後ラインｎから系外へ排出され
る。また該冷却乾留炭の一部はライン１８から活性炭化
処理装置５へ供給される。次に該冷却乾留炭はライン１
６からコーティング炉４へ供給され、こ＼でライン３８
から供給されるタールガスが該乾留炭表面に付着しター
ルがバインダとなり微粉炭は凝集する。この時のタール
の添加量は耐石炭比で３重量％〜８重量％が好ましい。

タール添加量が２重量％未満ではバインダとなるタール
量が不足し、微粉炭の凝集が不十分となり運搬時及び貯
炭時に炭じんが発生してしまう。またタールの添加量が
８重量％を越えた場合は、タールが過剰状態となり、雨
水が散布した時にタールが流れて環境汚染の問題を生じ
る。

この様にして得られた改質炭の発熱量は一段とアップし
、炭じん発生及び吸湿の問題は無く燃料として好ましい
ものとなる。

一方、乾留時に発生する分解水はフェノール、アンモニ
ア等の環境汚染物質を多（含有するため。

二のま＼では系外に排出することはできない。そこで、
該乾留炭をさらに活性炭化処理を施して得られる活性炭
を利用して、分解水と接触させて環境汚染物質を吸着除
去させる。活性炭の製造は、一部の冷却した該乾留炭を
活性炭化処理装置５に供給しラインＺから供給された熱
風により６００℃から８５０℃で加熱、さらには水蒸気
処理を施して行われる。排ガスはラインボ）からライン
四へ送られる。次に該活性炭をライン１９から吸着塔６
へ供給し、さらにデカンタ８で分離した分解水をライン
あから吸着塔６に供給して接触させ、環境汚染物質を吸
着除去させる。その後、無公害１ヒされた排水はライン
加から系外へ排出される。一方吸着に使用した該活性炭
を破過時間後ラインおから熱風製造用燃料としてボイラ
７へ供給し吸着した環境汚染物質と一緒に燃焼する。そ
のため公害等の問題は生じない。

次に具体的に実施例を示して説明する。

使用石炭は表１に示す米国モンタナ州産の亜瀝青炭であ
る。

表１ この石炭を図面に示したフローに沿って改質処理を行っ
た。処理条件を表２に示す。

本実験で使用した乾燥炉、乾留炉・冷却炉は全てロータ
リキルンを用い、それぞれの滞留時間は０５時間とした
。またタールのコーティング処理時のタール添加率（対
石炭比）は４重量％とした。

この様にして得られた改質炭の性状を表３に示す。

表３ また分解水の吸着処理前後の分析結果を表４に示す。

以上の結果から本プロセスで得られた改質炭は発熱量が
高く、炭じん飛散が生ぜず、又分解水もプロセス内で一
部の低品位炭を利用して処理することが出来る。

従って、この場合１次のような効果が得られる。

（１）低品位炭の加熱処理時の温度が２５０℃〜４５０
℃であり、低品位炭中の含酸素官能基が分解するため低
品位炭は疎水化され吸湿性をほとんど呈せず、発熱量は
アンプし又さらには発生したタールが該乾留炭表面にコ
ーティングされるため運搬・貯蔵時の炭じんの発生を防
止できる。

（２）低品位炭の加熱処理時に発生する分解水は。

環境汚染物質を多量に含んで処理が問題となっているが
、該乾留戻を活性炭化処理を行って得られる活性炭に接
触させることにより、環境汚染物質は吸着除去されて環
境汚染規制値内に低減させることができるので、プロセ
ス内で分別水を経済的に処理することができる。

（３）低品位炭の乾燥・乾留および活性炭化処理に使用
した熱風の排ガスは高温であることから、これを熱風製
造ボイラに循環させて再使用するため極めてプロセスの
熱効率が高くなり経済Ｗとなる。

（４）吸着塔に使用した活性炭はボイラの燃料として利
用でき、活性炭に吸着された環境汚染物質も一緒に燃焼
されるため公害等の問題は生じない。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、加熱処理時に低品位炭
から猪生ずるタールを加熱処珂後の低品位炭に吸着、コ
ーティングさせ、同時に生ずる分解水を活性炭と接触さ
せて分解水中の環境汚染物質を吸着除去することで、多
量の低品位炭を無公害状態で改質できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を実施した低品位炭の改質プロセスの一例
を示すフロー図である。 １・・・・・乾燥炉、２・・・・・・乾留炉、３・・・
・・・冷却炉、４・・・・　タールコーティング炉、５
・・・・・・活性炭［ヒ処理装置、６・・・・吸着塔、
７・・・・・ボイラー、８・・・・・デカンタ、９・・
・・・熱交換器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　低品位炭を加熱処理することにより該低品位炭中の
   水分の除去並びに含酸素官能基を分解して疎水化させる
   低品位炭の改質方法において、前記加熱処理時に前記低
   品位炭から発生するタールを加熱処理後の低品位炭に吸
   着・コーティングさせ、同時に生ずる分解水を、加熱処
   理後の低品位炭を活性炭化処理して得られた活性炭と接
   触させ分解水から環境汚染物質を吸着除去することを特
   徴とする低品位炭の改質方法。 ２　前記加熱処理の温度を２５０℃ないし４５０℃とす
   る特許請求範囲第１項記戦の低品位炭の改質方法。 ３、ｎｉｌ記タールの吸着・コーティング処理でのター
   ル使用量を対石炭比で３重量％ないし８重量％とする特
   許請求範囲第１項記載の低品位炭の改質方法。 ４、前記環境汚染物質を吸着した前記活性炭を熱源用燃
   料として利用する特許請求第１項記戦の低品位炭の改質
   方法。