JPS6065097A - 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】 本発明は石炭の改質方法に関し、詳しくは泥炭。

褐炭、亜瀝青炭などの低品位炭の耐水性および水中浸漬
後の圧潰強度を向上させると共に、含水率を低減させ、
かつ活性を低下させて自然発火の防止を図シ、輸送性、
貯蔵性を向上させる石炭の改質方法に関する。

褐炭などの低品位炭は含水率が高いため、その輸送が不
経済であるばかシでなく、活性が強いため輸送中や貯蔵
中などに自然発火を起こし易い等の理由で１その利用範
囲は山元近傍に限られている。

このような事情に鑑み、これら低品位炭の脱水および自
然発火の防止に関する研究が行なわれ、種々の提案がな
されている。たとえば、脱水法としては■蒸発法、■機
械的脱水法などが知られておシ、また自然発火防止法と
しては■空気遮断法（水中貯炭１石炭表面コーティング
、貯炭表面被覆、圧縮貯炭、不活性ガスシールなど）、
■冷却流、■微粉炭の除去、■ブリケット化などの対策
が行なわれている。具体的には乾燥後水蒸気存在下で加
熱処理し、大気圧下で加熱成形して練炭とする方法（特
開昭５６−１０４９９６号公報）、乾燥後急速加熱し、
次いで急速冷却する方法（特開昭５６−１４９４９４号
公報）などがある。

しかしながら、これらの方法は十分な効果が得られなか
ったシー操作が煩雑であったりして必ずしも満足すべき
方法ではなかった。

そこで本発明者らは既に高温下に圧縮成形する方法（％
願昭５７−３２９８５号明ｍ書）、乾燥後原料炭を酸化
処理して自然発火を防止する方法（特願昭５７−１８２
７８９号明細書）を提案している・さらに続けて本発明
者らは石炭を実質的に含水率０％になるまで乾燥し、次
いで成形温度まで急速加熱し、高圧下で圧縮成形し、成
形物を酸化処理する方法（特願昭５８−３５９２８号明
細書）を提案している。

本発明者らは、さらに低品位炭の改質方法について改良
を重ねた結果、上記酸化処理後にスチーム処理を行なう
ことによシ、成形炭の耐水性および水中浸漬後の圧潰強
度を一層向上させることができることを見出し、本発明
を完成するに到った。

すなわち、本発明は石炭を実質的に含水率０％になるま
で乾燥後、成形温度まで急速加熱し、高圧下で圧縮成形
し、得られた成形物を酸化処理し、次いでスチーム処理
することを特徴とする石炭の改質方法を提供するもので
ある。

石炭の中では泥炭が最も自然発火しやすく、以下褐炭、
亜瀝青炭、瀝青炭の順であることが知られている。また
、泥炭、褐炭９Ｍ瀝青炭、瀝青炭などの低品位炭は含水
率が高いため、輸送効率が悪いものである。したがって
、本発明では主としてこれらの低品位炭を対象としてそ
の改質を行なうものである。

本発明を実施するにあたって、原料炭は予め粉砕して粒
状としておくことが望ましく、特に粒径を３１１ＯＩ＋
以下としておくことが好ましい。また、石炭は天日乾燥
などＫよシ乾燥して含水率を１５〜２０重景％ま重量減
さ也ることが望ましい。

石炭の乾燥は、通常８５〜１５０℃の温度で加熱するこ
とにより行ない、好ましくは窒素ガス等の不活性ガス中
で、実質的に含水率が０％となるまで行なう。乾燥時間
は石炭の種類、加熱温度などを考慮して決定する。この
乾燥によシ石炭中の水分の大部分が除かれ、さらに可燃
性ガスの一部も除去される。

乾燥した石炭は、次に高温度、好ましく＆ま２００〜４
００°Ｃの温度まで急速にｊＪＵｌｒ熱する。所定温度
まで１０分以内、好ましくは５〜７分で急速加熱する。

このような急速加熱を行なうの＆よ、高温で長時間処理
することによる成形性の低下を防止するためである。

急速加熱後、その所定ｓＭ１好ましく＆ま２００〜４０
０℃の温度において１〜５ｔ／ａｉ、好マシくは２〜ｓ
ｔ／ｃｒｌの圧力にて瞬時に圧縮成形する。

また、通常は圧縮成形する場合、外部よりピッチ等のバ
インダーを加えることが必要である力；、本発明におい
ては自己副生タールを７（インダーとする為、外部バイ
ンダーを必要としない。なお、一般に成形温度が高いほ
ど耐水性カニ向上する傾向７＞監ある。

続いて、高温圧縮成形された石炭の酸イヒ処理を行なう
。この操作は耐自然発火性を改善することを目的として
おり、通常は加熱下で行な贋、特に１００〜２００°Ｃ
の温度で行なうとすぐれた効果が得られる。酸化処理は
酸素濃度１容散％以上、通常は１〜２１容景％、好まし
くは４〜１０容斂％で５０分〜５時間、好ましくは２〜
３時間行なう。酸化処理は空気を用いて行なうこともで
きるが、望ましくは酸素と窒素を所定割合に混合した混
合ガスを使用する。

上記酸化処理後、スチーム処理を行なう。スチーム処理
は８０〜１５０℃、好ましくは９０”この飽和湿度中で
２〜８時間行なう。なお、成形炭に対して酸化処理とス
チーム処理を同時に施しても差支えない。このスチーム
による表面処理によシ、成形炭の表面が疎水化され、成
形炭に耐水性をもたせることができる。

本発明の方法を適用した石炭は１００時間水中に浸漬し
た後の圧潰強度が１ｏｏｋｇ−ｒ／α以上と耐水性が高
く、雨ざらしになっても形がくずれず、しか−も水中浸
漬後の圧潰強度も高く、取扱いや貯蔵が容易である。し
かも本発明の方法を適用した石炭は含水率が著減してお
り、しかも原炭や豪州ブリケットと比較してすぐれた耐
自然発火性、耐発塵性を有しており、粉砕してもこの性
質を十分に維持し得る。また、上記の如く圧潰強度が大
きく、しかもかさ密度も通常１．１ｆｆ／ｄと大きいた
め、輸送効率もきわめて高いものである。さらに燃料と
して用いた場合、発熱量が高く燃料用脚として好適な性
状を有している。

次に、本発明の実施例を示す。

実施例１〜６ 豪州ヤルーン炭を３ｍ以下に粉砕し、窒素ガス雰囲気中
で１２０°Ｃで充分に乾燥した。その後、その乾燥炭（
性状を第１表に示す。）８ｆを内径２５咽φの金型中に
入れ、第２表に示す時間内に所定の成形温度まで急速加
熱し、次いでＳｔ／ａｄの圧縮圧で開時に成形を行なっ
た。しがる後、金型から取シ出し、酸素濃度６％の酸素
−窒素混合ガス中で１５０°Ｃの温度で３時間酸化処理
を行なった。酸化処理後、成形炭を９０”Ｃ飽和湿度中
でスチーム処理した。このスチーム処理は、ｉｏ。

℃の温浴でフラスコ内の蒸留水を９０’ＣＫ加熱し、フ
ラスコ中を水蒸気で飽和させ、この飽和水蒸気中に成形
炭を放置することによシ行なった。結果を第２表に示す
。なお、実施例２，５．５および６については水中に１
００時間浸漬して耐水性の評価を行なった。

比較例１〜６ 実施例１〜６において、酸化処理、スチーム処理のいず
れか一方もしくは両方の処理を行なわなかったこと以外
は実施例１〜６と同様に行なった。

結果を第２表に示す。なお、比較例２，５．５および６
については水中に１００時間浸漬して耐水性の評価を行
なった。

第　１　表 ａ）工業分析としての乾燥炭の分析値（ドライベース）
灰　分　二　１．２重量％ 揮発分　：　５０．９重量％ 固定炭素　：　４７．９重量％ ｂ）元素分析　（ドライアッシュフリー）炭　素　：　
６４．０重量％ 水　素　：４．５重１１％ 窒　素　：１．ｏ重量％ 酸　素　：　５０．５重量％ 硫　黄　’　０−２ｆｉｊ１％ ・１　試料（円柱状成形物）をその直径方向から２０ｗ
／分の圧縮速度で圧縮したときの圧潰強度を厚みで除し
規格化した値である。

なお、実施例２，５，５．６および比較例２．５，５．
６については水中浸漬後の圧潰強度を示したが、比較例
２，３および５については、成形炭の表面にひび割れが
生じ時間の経過と共に壌れてゆき圧潰強度の測定は不可
能であった。

・３　実施例２，５，５．６および比較例２，３゜５．
６については水中に１００時間浸漬後の含水率を示した
。なお、成形炭の含水率は、水中浸漬後時間の経過と共
に増加するが、約７０〜１００時間でほぼ一定となるこ
とから、含水率の測定および圧潰強度の測定時の水中浸
漬時間は１００時間とした０Ｌ１４１％ＣＯ，発生温度
を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　石炭を実質的に含水率０％になるまで乾燥後、成
   形温度まで急速加熱し、高圧下で圧縮成形し、得られた
   成形物を酸化処理し、次いでスチーム処理することを特
   徴とする石倹の改質方法０ ２　石炭が低品位炭である特許請求の範囲第１項記載の
   改質方法。 五　石炭が褐炭である特許請求の範囲第１項記載の改質
   方法。