JPS6072995A

JPS6072995A - 高濃度石炭−水スラリの製造方法

Info

Publication number: JPS6072995A
Application number: JP18251283A
Authority: JP
Inventors: Naruhito Takamoto; 成仁高本; Kazunori Shoji; 正路　一紀
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1985-04-25
Also published as: JPH0323116B2

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】本発明は高濃度石炭−水スラリの製造方法に係り、’ｎ
’ｉｃ多段給液法により安定なスラリを製造する方法に
関するものである。

最近、火力発電所を中心に、石油に代シ石炭の利用が活
発になっている。しかし、固定燃料である石炭はハンド
リングが困難であり、輸送費が石炭の価格に及ばず影響
も大きい。そこで、石炭をスラリ化し、流体として取扱
えるようにする技術の開発が盛んに行なわれている。

そのひとつに重油と石炭との混合物であるｃ。

Ｐ／ｉ　（Ｃｏａｌ　ａｎｄ　Ｏｉｌ　Ｍｉｘｔｕｒｅ
）がある。しかしＣＯＭの場合、重油と石炭の重量比が
約１＝１であり、完全、な脱血油燃料とは言えず、価格
の点でもメリットが少ない。また、メタノールと石炭と
の混合物であるメタコールも価格が高く、実用段階には
到っていない。

これに対し、石炭と水との混合物であるＣＷＭ（Ｃｏａ
ｌ　ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｍｉｘｔｕｒｅ）は価格の点
でも十分実用的であり、最近注目を集めている。このｃ
ｗＭｔ−製造するには一般に石炭に水を加えて湿式粉砕
する方法が用いられている。しかし、ＣＷＭ中の水分の
割合が高いと燃焼時の熱効率が低下し、また水分が低い
とＣＷＭの粘度が上昇し輸送時の圧力損失が大きくなる
という問題がある。また、ＣＷＭは石炭粒子と水から構
造されているため、時間とともに石炭粒子が沈降して水
と分離するという貯蔵上の問題もある。これらの欠点を
なくするため、石炭粒子の粒径分布を調整することによ
って、又添加剤を加えることにより高石炭濃度で低粘度
かつ安定性の良いＣＷＭを製造することができるが、給
炭昨が多くなシコストが高くなる欠点がある。

また従来、高石炭濃度で低粘度かつ安定性の良いスラリ
を製造するためには、供給する石炭と水に添加剤を加え
て石炭の充填率が最も高くなるような粒径に粉砕するこ
とが好ましいとまわれている。このような方法としては
、第１図に示したように、湿式チューブミル５に対し、
石炭ホッパー１および給液タンク３から供給管２および
４を通して石炭と添加剤液を同時に供給し、高石炭濃度
（一般に６０〜８０％、重量基準、以下同じ〉で粉砕す
る方法（高濃度湿式粉砕法）があるが、一度に添加剤を
加えると、石炭表面に余分の添加剤が吸着して添加剤の
消費量が多くなり、また添加剤は高価であるため、多量
に加えると薬品スラリのコストが高くなるという欠点が
ある。なお、図中、６はスラリ排出管、７はスラリ調整
タンクである。そのため、できるだけ添加剤の量を少く
供給し、しかも安定で高濃度のスラリを製造することが
大きな課題となる。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、高
石炭濃度および低粘度で、かつ安価な石炭−水スラリを
少ない添加剤量で製造する方法を提供することにある。

本発明は、湿式チューブミル内に石炭と添加剤を供給し
て湿式粉砕する高濃度石炭−水スラリの製造方法におい
て、該チューブミル内の石炭の粉砕方向に清って添加剤
を多段に供給することを特徴とする。

以下、本発明を図面によりさらに詳細に説明する。

第２図は、本発明の一実施例を示す石炭−水スラリ製造
装置の概念図である。図において、石炭ホッパ１に貯蔵
された石炭は、定量石炭供給管２から湿式チューブミル
５内に供給され、同時に給液タンク３から水と添加剤が
給液供給管４を通して同じ湿式チューブミル５内に供給
される。この時の石炭濃度は５０〜８０％　（好ましく
は６０〜７ｏｕ）であり、添加剤を含んだ液はチューブ
ミル内の石炭の粉砕方向（進行方向）に浴って設けられ
た三筒の給液ノズル８から三分割して湿式チューブミル
内に供給される。湿式チューブミル内で生成した石炭−
水スラリ（ＣＷＭ）はスラリ排出管６を通ってスラリ調
整タンク７に送られ、ここからスラリーポング等により
必要に応じて燃焼器等に輸送される。

湿式チューブミル内で石炭が粉砕される場合、入日付近
の石炭粒径は大きいため、石炭の表面積は小さいので、
表面に付着される添加剤の量は少ないが、ミル出口付近
の石炭粒径は非常に細かくなっており、表面積は大きい
ので表面に付着する添加剤の量も多くなる。すなわち石
炭粒径に応じて添加剤の量を加減すること、つまり多段
給液することにより添カリ剤の量を大幅に低減すること
ができる。

なお、第１図に示した従来法においては、添加剤を１段
で供給するため、ミル入口付近では添加剤が大過剰の状
態となシ、余分の添加剤が多層に石炭表面に吸着したシ
、石炭の細孔内に入シ込むため、必要以上の添加剤が消
費される。第２図においては三分割の給液例を示しだが
、石炭性状おるいはミルの大きさに応じて二分割あるい
は多段分割して給液したり、また多段供給する場合、添
加剤量を粒子表面積の増大に応じて段階的に増加させて
もよい。

第３図は、添加剤液を広く散布することができる１本の
給液ノズル８′を用いてミル内に添加剤液を分散させて
給液する方法を示す。この方法によれば給液ノズルの数
を減少させ、装置を簡単にすることができる。

第４図は添加剤を粉末で供給する方法を示すが、添加剤
タンク９から添加剤を添加剤供給管１０によりミル５内
に供給し、添加剤ノズル１３から噴霧するが、この時、
暢送用ガスとして士噛４空気供給管１１の空気を用いる
。また水供給管１２から水をミル内に供給する。この方
法は添加剤と水を別々に供給するため、ミル内の水分濃
度を一定にすることができる。

出口側の２ケ所から供給に設置している。

第６図は、多段湿式粉砕プロセスへの本発明の適用例を
示したものである。石炭は１段目のミル５に供給し、そ
れに応じてタンク３から添加剤液が供給される。ここで
できたスラリは２次湿式チューブミル１４に送られ、更
に２次給液タンク１７から添加剤を加えて粉砕される。

ここでできたスラリは更に２次製品スラリ排出管１９か
ら３次湿式チューブミル１５に送られ、３次給液タンク
１８から添加剤を供給して最終製品のＣＷＭが製品スラ
リ排出管１６から取出される。

第７図は、製品スラリを分級器２０で大きな粒子を分級
してリサイクル管２１よりミル入口に循環するプロセス
への適用例を示す。この場合、最終製品は製品スラリ排
出管２２から系外に抜き出される。

第８図は、９５０龍φＸ１９００朋長の７！ａ式チュー
ブミルで、原料石炭として三池炭を用い、添加剤のｌ・
−クル量は一定にして１段で添加（添加剤０．４％）し
た場合と３段で添加（ミル入口からの各段の添加剤濃度
は０．１％、０．２％、０．１％）した場合の実験結果
を示したものである。図中、３０は１段添加、３１は３
段添加の場合を示す。

この結果から、同しスラリ粘度の場合には３段添加にし
た方が石炭濃度が高いことが明らかである。

ｊ゛なわら同し石炭濃度、同じ粘度のＣＷＭを製造する
場合には、添加剤を多段添加した方が添加剤ｐが少量で
ずむことが分かる。

第９図は、多室ミルを用いた本発明のさらに他の一実施
例を示す説明図である。図において、石炭Ａは石炭ボン
パー１から給炭ｆｉ５２を経てミル５内に供給される。

水Ｂおよび添加剤液Ｃは、それぞれのタンク５４および
５５からそれぞれのポンプ５６および５７によって回収
タンク６５に定量供給され、粗粒分離装置６０で分離さ
れた粗粒と撹拌機６６で混合され、回収タンク６５から
粗粒スラリ回収管６４を経てミル５に注入される。

ミル５はスクリーン等の仲仕切板７１を設置して２窒化
され、各室にはそれぞれ径のことなるボールが充填され
ている。すなわぢ、この場合、第１室には約７５〜４０
ｍ１の大径ボールが、また第２室には約４０〜１２鮪の
小径ボールが充填されている。仕りＪ板７１を通過した
スラリは第２室において小径ボールにより効率よく粉砕
され、また新たに給液供給管７０から添加される添加剤
により効率よく粒子表面が濡らされ、低粘度化される。

ミル５から排出されたスラリはタンク５８で、別に供給
される添加剤または添加剤粒子と撹拌機により混合され
、さらに粘度が低下する。このように粒子の粉砕によっ
て表面が生成されるのにりＩ応して、ミル内部および外
部で添加剤または添加剤液を多段に少量ずつ添加し、効
果的に粒子と混合することにより、添加剤の無駄がなく
なり、その使用量を低減することができる。次にミル５
内で製造されたＣＷＭは、スラリタンク５８に入り、こ
こで供給管８０、管８１から必要に応して添加剤液およ
び水等を添加し”ζ調整された後、ポンプ５９によりＩ
ＩＩ粒分前分離装置６０る。粗粒分δ■装置６０には、
スクリーン６１に振動または超音波を与える振動発生装
置７２が設りられている。振動発生装置からの振動また
は超音波は、スクリーン６１近傍に存在するスラリの粘
度を低下させ、スラリガススクリーン６１を通過するこ
とを容易にする。また該振動により、スクリーン６１を
通過しない粗粒は、スクリーン６１をオーバーフローし
やすくなる。振動発生装置１ｌｆｆ２２は、独立に設り
てもよいが、ミル５の振動を利用することも可ｆｉｂで
ある。スクリーン６１を通過し、排出孔６２から製品と
して系外へ輸送される一方、スクリーン６１を通過しな
い粗粒はスクリーン６１上をオーバーフローし、排出孔
６３から回収タンク６５に入り、前述のように水Ｂおよ
び添加剤液Ｃと混合され、粗粒スラリ回収管６４を経−
ζミル５に注入される。

上記実施例によれば、ミルへの水および添加剤液が先ず
回収クンクロ５に供給されて粗粒スラリと混合されるた
め、粗粒スラリの固体濃度が約３５％以下に低減させ、
はぼ水皿の粘度とすることができ、また回収管６４を通
してスラリを重力流動によりミル５内に循環させるので
、品質の均一なＣＷＭを、連続的に製造することができ
る。また前述のように添加剤をミル内部、すなわち入口
部の供給管６４、出口部の供給管７０、およびスラリタ
ンク５８の供給管８０からそれぞれ供給して調整するこ
とにより、添加剤を合理的に添加し、その使用量を低減
することができる。

上記実施例においては、回収タンク６５がらの粗粒スラ
リは重力によりミル５に戻されるが、これは、途中にポ
ンプを設は粗粒スラリを定量供給するようにしてもよい
。このようにずれば、循環粗粒スラリは添加剤液と同様
にポンプによってミルに定量供給されるため、粉砕シス
テムの変動がより少なくなり、より安定に運転すること
ができ以上に述べたように、本発明によれば、チューブ
ミル内で添加剤を多段に供給することにより、添加剤の
使用けが低減でき、ＣＷＭの低コスト化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の湿式ミルを用いた石炭−水スラリ製造
装置のフローを示す図、第２図ないし第７図および第９
図は、それぞれ本発明を実施するための同様な装置のフ
ローを示す図、第８図は、小型の湿式ミルで１段添加と
多段添加した場合の実験結果（粘度と石炭濃度の関係）
を示す図である。 ■・・・石炭ポツパー、２・・・石炭供給管、３・・・
給液タンク、４・・・給液供給管、５・・・湿式チュー
ブミル、６・・・スラリｖ１出管、７・・・スラリ調整
タンク、８・・・給ン皮ノズル。代理人　弁理士　川　北　武　長第１図第２図第４図第１図第８図石　米　渫　Ａ　（’／、）第９図ム

Claims

【特許請求の範囲】

（１）湿式チューブミル内に石炭と添加剤を供給して湿
式粉砕する高濃度石炭−水スラリの製造方法において、
該チューブミル内の石炭の粉砕方向に宿って添加剤を多
段に供給することを特徴とする高濃度石炭−水スラリの
製造方法。
（２）特許請求範囲第１項において、添加剤を粉末状で
供給してスラリ濃度を調整する仁とを特徴とする高濃度
石炭−水スラリの製造方法。
（３）特許請求の範囲第１項において、湿式チューブミ
ルが複数あるか、またはチューブミルが多量化されてお
り、かつ各チューブミルまたは各室で粉砕された石炭の
表面積に応じた量の添加剤を供給することを特徴とする
高濃度石炭−水スラリの製造方法。