WO2014077027A1 - 改質石炭の製造方法及び改質石炭製造装置 - Google Patents

改質石炭の製造方法及び改質石炭製造装置 Download PDF

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裕紀 渡邉
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing modified coal obtained by dehydrating coal containing water by heating in oil, and a modified coal production apparatus.
  • a mixed oil containing heavy oil and solvent oil is mixed with pulverized low-grade coal to form slurry S.
  • the slurry S is preheated and then supplied to the tank 21 (dehydration tank).
  • This slurry S is extracted from the bottom of the tank 21, supplied to the heater 23 by the first pump 22, and heated by the high-temperature steam HV from the compressor 24.
  • the heated slurry S and steam V of water and oil are returned to the tank 21.
  • the steam V is extracted from the top of the tank 21 and compressed by the compressor 24 to become high-temperature steam HV.
  • This high-temperature steam HV is used as a heating medium for the heater 23 described above, and becomes a condensed liquid L in which moisture and oil are mixed.
  • the agglomerated liquid L is sent to the oil / water separator 25 and separated into water W and oil O.
  • the separated water W is discharged as waste water, and the separated oil O is reused.
  • Part of the slurry S is supplied from the first pump 22 to a subsequent process (such as a solid-liquid separation process).
  • the steam V (mixed steam of water and oil) generated by heating the slurry S is accompanied by bubbles and mist-like droplets, and fine particles such as coal particles contained therein are contained. Particles are entrained in the vapor V. Therefore, the fine particles are mixed into the compressor 24 together with the vapor V, and the performance and the failure of the compressor 24 are caused. Therefore, as shown in FIG. 3, a technique has been proposed in which a defoaming tank 26 is provided in front of the compressor 24 and liquid oil (oil O) is sprayed on the vapor V by the spray 27 to remove bubbles. (See JP 2009-286900 A).
  • the defoaming tank 26 is provided with a mist separator 28 for removing splashes contained in the vapor V after the bubbles are removed.
  • a mist separator 28 for removing splashes contained in the vapor V after the bubbles are removed.
  • the spraying of oil on the steam V is inefficient and it is not easy to prevent the fine particles from being mixed into the compressor 24.
  • the mist separator 28 provided in the downstream of the spray 27 the fine particles contained in the splash can be captured to some extent.
  • pressure loss and trapping capability are reduced, so that frequent cleaning is required and operability is insufficient.
  • the present invention has been made on the basis of the above-described circumstances, and is a modified coal that efficiently removes splashes accompanying steam generated during the dehydration of coal containing water and has excellent operability.
  • An object of the present invention is to provide a production method and a modified coal production apparatus.
  • the invention made to solve the above problems is (A) dehydrating the coal by heating a mixture containing moisture-containing coal and oil; (B) A method for producing modified coal having a step of removing splashes accompanying steam generated by dehydration, and (C) compressing the steam from which the splashes have been removed to obtain high-temperature steam. , In the step (B), the vapor is sequentially passed through one or a plurality of mist separators, and the droplets are removed while spraying the liquid on the first mist separator through which the vapor first passes.
  • the method for producing the modified coal the removal of the splashes accompanying the steam is performed while spraying the liquid on the first mist separator through which the steam first passes. For this reason, the fine particles contained in the droplets adhered to the surface of the first mist separator are washed away by the liquid. Therefore, the method for producing the modified coal has high mist separator removal capability (fine particles) and can reduce the frequency of cleaning the mist separator, so that it is excellent in operability.
  • the first mist separator is a vane type
  • the second mist separator through which steam passes next to the first mist separator is preferably a mesh type.
  • step (D) It is preferable to have the process of removing the solid substance accompanying the vapor
  • the mesh-type mist separator when used, fine particles trapped between the meshes may be dried to become a solid, and the solid may be peeled off and mixed into the compressor.
  • the step of removing the solid matter in this way, it is possible to further reduce the performance degradation of the compressor.
  • the high temperature steam obtained in the step (C) is used for heating in the step (A), It is preferable to use at least a part of the high-temperature vapor aggregating liquid used for the heating as the liquid in step (B). By doing in this way, the energy and raw material in a manufacturing process can be used effectively, and productivity can be improved.
  • step (E) having the step of separating the aggregate liquid from oil and water
  • the oil obtained in step (E) may be used as the liquid in step (B).
  • the temperature of the liquid sprayed in the step (B) is preferably 50 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. By using the liquid having such a temperature, it is possible to suppress the vapor from aggregating and mixing the agglomerated liquid into the compressor.
  • the modified coal production apparatus of the present invention is A tank for storing a slurry containing water-containing coal and oil; A heater that heats the slurry supplied from the tank by heat exchange with high-temperature steam and dehydrates the coal; A gas-liquid separator that removes droplets entrained by the steam generated from the slurry by the heating, and a compressor that compresses the steam,
  • the gas-liquid separator has one or a plurality of mist separators arranged so that the steam sequentially passes, and a spray that sprays liquid on the first mist separator through which the steam first passes.
  • the modified coal production apparatus can remove the droplets accompanying the steam while spraying a liquid on the first mist separator through which the steam first passes. By doing in this way, the fine particles adhering to the surface of the first mist separator are washed away by this liquid. Therefore, the modified coal production apparatus has high mist separator spray removal ability, and can also reduce the frequency of washing, so that it is excellent in operability.
  • the gas-liquid separator has a plurality of mist separators,
  • the first mist separator is a vane type
  • the second mist separator through which steam passes next to the first mist separator may be a mesh type. Since the modified coal production apparatus has such a combination of two types of mist separators, the ability to remove fine particles can be enhanced while suppressing pressure loss.
  • the modified coal production apparatus further includes a strainer that removes the solid matter accompanying the steam from which the above-mentioned droplets have been removed.
  • a strainer that removes the solid matter accompanying the steam from which the above-mentioned droplets have been removed.
  • the reformed coal production apparatus preferably further includes an oil-water separator that oil-water separates the high-temperature steam agglomerated liquid generated by heating with the heater.
  • an oil-water separator that oil-water separates the high-temperature steam agglomerated liquid generated by heating with the heater.
  • “spray” refers to fine particles floating in a gas and containing a liquid, and includes only a liquid and a mixture of a liquid and a solid (fine particles such as coal). “Solid matter” means a material mainly composed of a solid, and a liquid may be mixed.
  • the modified coal production method and the modified coal production apparatus of the present invention can efficiently remove splashes accompanying steam generated during dehydration of moisture-containing coal, Excellent operability.
  • the reformed coal production apparatus 1 in FIG. 1 mainly includes a tank 2, a heater 3, a compressor 4, a gas / liquid separator 5, a strainer 6, a flocculated liquid receiver 7, and an oil / water separator 8.
  • Tank 2 stores slurry S containing coal and oil containing moisture.
  • the bottom of the tank 2 communicates with the first pump 9 through a pipe, and the first pump 9 communicates with the pipe inner bottom (inlet) of the heater 3 through the pipe.
  • the heater 3 heats the slurry S flowing through a pipe provided therein by heat exchange, and a known heat exchanger can be used.
  • the pipe inner top (exit) of the heater 3 and the upper side of the tank 2 communicate with each other by piping. Further, the upper part (inlet) of the heater 3 on the outside of the pipe communicates with the compressor 4 by piping, and the lower part of the pipe on the outside (outlet) communicates with the condensed liquid receiver 7 by piping.
  • the coal in the slurry S is dehydrated by heating with the heater 3.
  • Compressor 4 compresses steam V to obtain high-temperature steam HV.
  • a known compressor can be used for the compressor 4.
  • the outlet of the compressor 4 communicates with the upper part of the outside of the tube of the heater 3.
  • the gas-liquid separator 5 has a steam inlet 10 on the side wall, a steam outlet 11 on the top, and a liquid outlet 12 on the bottom.
  • the vapor inlet 10 of the gas-liquid separator 5 communicates with the top of the tank 2 through a pipe.
  • the vapor outlet 11 of the gas-liquid separator 5 communicates with the compressor 4 through a strainer 6 by piping.
  • the liquid discharge port 12 of the gas-liquid separator 5 communicates with the aggregate liquid receiver 7 through a pipe.
  • a first mist separator 13, a spray 14, and a second mist separator 15 are provided in order from the lower side (upstream side in the flow of the steam V) at a position higher than the steam inlet 10. It has been. That is, the vapor
  • the first mist separator 13 is provided in the uppermost stream, that is, the position where the steam V first passes (the position where the steam V first contacts).
  • the first mist separator 13 is a vane type mist separator.
  • the vane-type mist separator includes a plurality of baffle plates arranged in parallel, and the splashes accompanying the vapor V can be captured when the splashes collide with the baffle plates.
  • As the shape of the baffle plate a wavy shape can be suitably used.
  • the direction of the ridge of the wavy baffle may be parallel or perpendicular to the steam flow.
  • This vane type mist separator can satisfactorily capture, for example, droplets (fine particles) having a particle size of 10 ⁇ m or more.
  • the spray 14 has a plurality of spray nozzles.
  • the spray 14 is provided so that a liquid can be sprayed onto the first mist separator 13 from above.
  • the second mist separator 15 is a mesh mist separator.
  • the mesh-type mist separator can capture droplets (fine particles) having a desired particle diameter by adjusting the size of the mesh. For example, it is preferable to use a particle that can capture droplets (fine particles) having a particle size of 1 ⁇ m or more and less than 10 ⁇ m.
  • the strainer 6 is provided in a pipe that connects the gas-liquid separator 5 and the compressor 4. This strainer 6 is for removing the solid matter accompanying the steam V.
  • the strainer 6 a known one such as one having a structure made of a metal mesh can be used.
  • the bottom of the coagulated liquid receiver 7 communicates with the oil / water separator 8 through a filter 16 by piping.
  • the oil / water separator 8 includes an oil tank and a water tank for storing the separated oil and water.
  • the oil tank is in communication with the spray 14 via a second pump 17 by piping.
  • the water tank is drained through a third pump 18 by piping.
  • the method for producing the modified coal of the present invention comprises: (A) dehydrating the coal by heating a mixture containing moisture-containing coal and oil; (B) a step of removing the splash entrained by the steam generated by the dehydration; and (C) a step of compressing the steam from which the splash is removed to obtain a high-temperature steam, (D) The process of removing the solid substance accompanying the vapor
  • the said manufacturing method is demonstrated below as an example using the said modified coal manufacturing apparatus 1 concretely.
  • a slurry S (mixture) containing coal and oil containing moisture is preheated and then supplied to the tank 2.
  • the coal is a low-grade coal having a high water content and a relatively small calorific value per unit mass.
  • As said coal (low rank coal) subbituminous coal, lignite, lignite, peat, etc. can be used. These coals are pulverized and mixed with oil to form a slurry S.
  • the oil a mixed oil containing a heavy oil such as asphalt and a solvent oil such as kerosene can be used.
  • the slurry refers to a suspension in which a fine solid is dispersed in a liquid, and is a mixture having fluidity that can generally be pumped.
  • the mixture of coal and oil in the present invention is not limited to a slurry, and may be a cake-like mixture having a low fluidity or, on the contrary, a state having an extremely high fluidity.
  • Step (A) The slurry S is extracted from the bottom of the tank 2 and supplied to the heater 3 by the first pump 9.
  • the slurry S is heated in the heater 3 by heat exchange with the high-temperature steam HV supplied from the compressor 4.
  • HV high-temperature steam supplied from the compressor 4.
  • the heating temperature is, for example, 100 to 250 ° C., preferably 120 to 200 ° C.
  • the slurry S may be in a pressurized state.
  • the heated slurry S and the mixed steam V of water and oil are returned to the tank 2.
  • the steam V is extracted from the top of the tank 2 and supplied to the gas-liquid separator 5 from the steam inlet 10.
  • the steam V is accompanied by splashes, and the splashes contain fine particles such as coal particles.
  • the vapor V first passes through the first mist separator 13 (vane type mist separator).
  • the first mist separator 13 captures droplets (fine particles) having a relatively large particle size.
  • the first mist separator 13 is always sprayed with a liquid (specifically, an oil component O described later) by a spray 14 during operation. By doing in this way, the splash (fine particle) adhering to the surface of the 1st mist separator 13 is washed away with this liquid. Therefore, in the said manufacturing method, since the splash (fine particle) removal ability of a mist separator is high and the frequency of washing
  • pressure loss can be suppressed by using a vane type mist separator for the first mist separator 13. Further, when the vane type mist separator has a structure composed of a plurality of corrugated plates, the removal of fine particles using a liquid can be performed particularly easily.
  • the temperature of the sprayed liquid is preferably 50 ° C. or higher and 150 ° C. or lower.
  • the temperature of the liquid can be adjusted by heating by a known method.
  • the liquid to be sprayed it is preferable to use a recycled oil component O described later.
  • a recycled oil component O By spraying the oil component O in this way, the ability to remove fine particles fixed to the first mist separator 13 together with the oil can be enhanced.
  • the amount of liquid to be sprayed is not particularly limited, but is, for example, about 400 kg / h to 3,500 kg / h, and preferably 1,000 kg / h to 3,000 kg / h.
  • the said manufacturing method by spraying a liquid with the spray 14, the liquid itself in this scattering can capture
  • the fine particles and liquid washed away are collected at the bottom of the gas-liquid separator 5 and discharged to the agglomerated liquid receiver 7.
  • the steam V passes through the first mist separator 13 and the spray 14, and then passes through the second mist separator 15 (mesh type mist separator) provided downstream (upward) thereof.
  • the manufacturing method by using two mist separators in this way, the droplets (fine particles) having a relatively large particle size are first removed with a vane-type mist separator with a small pressure loss, and then smaller. Since droplets (fine particles) having a particle size can be removed with a mesh-type mist separator, pressure loss is suppressed and the method is efficient.
  • Step (D) The steam V is discharged from the steam outlet 11 of the gas-liquid separator 5 and passes through the strainer 6.
  • fine particles captured between the meshes may be dried, and the dried fine particles (solid matter) may be peeled off and mixed into the compressor 4 in some cases.
  • the strainer 6 step for removing solids
  • Step (E) After the solid content is removed by the filter 16, the aggregate liquid L from the heater 3 and the liquid from the gas-liquid separator 5 stored in the aggregate liquid receiver 7 are transferred to the oil / water separator 8. Supplied. In the oil / water separator 8, the agglomerated liquid and the like are separated into oil O and water W.
  • the separated water W is drained through the third pump 18.
  • the separated oil component O is supplied to the spray 14 via the second pump 17 as described above and used as a liquid to be sprayed.
  • a part of the slurry S is supplied from the first pump 9 to a subsequent process (such as a solid-liquid separation process) to become reformed coal.
  • a subsequent process such as a solid-liquid separation process
  • the droplets (fine particles) accompanying the steam V generated during the dehydration of coal can be efficiently removed, and the operability is excellent.
  • the energy and raw material in a manufacturing process can be used effectively, and productivity is improved. Can be increased.
  • the modified coal production method and modified coal production apparatus of the present invention are not limited to the above-described embodiment.
  • a plurality of mist separators may not be installed, and a mist separator other than a combination of a vane type mist separator and a mesh type mist separator may be used.
  • three or three or more mist separators can be used in combination. Examples of other types of mist separators include a swivel mist separator. These may be appropriately designed in consideration of the ability to remove splashes (fine particles), the degree of allowable pressure loss, and the like.
  • liquid to be sprayed oil other than oil separated and reused can be used.
  • the aggregated liquid may be used as it is without being separated, or another liquid may be used.
  • this steam purification method is: A method for purifying steam comprising a step of removing the splash from the steam accompanying the splash, In the above step, the vapor is sequentially passed through one or a plurality of mist separators, and the droplets are removed while spraying the liquid on the first mist separator through which the vapor first passes.
  • the step (B) of removing the spatter in the method for producing modified coal described above can be used in other fields where it is necessary to remove the spatter from the vapor accompanied by the spatter containing fine particles.
  • Other fields include distillation and fractionation in petrochemistry and petroleum refining, removal of air pollutants, washing, and the like. Note that details of this step are the same as the above-described step (B), and thus detailed description thereof is omitted.
  • the steam cleaning method is excellent in operability because the mist separator has a high ability to remove splashes and the frequency of cleaning can be reduced.
  • Example 1 Using the apparatus shown in FIG. 1, the spray in the gas-liquid separator was constantly operated to produce modified coal.
  • the amount of steam generated in the heater and supplied to the gas-liquid separator is 12,600 kg / h (water 7,800 kg / h and oil 4,800 kg / h), the pressure is 0.40 MPa, and the temperature is 150 ° C. there were.
  • the flow rate of the liquid sprayed from the spray was 2,400 kg / h, and the temperature was 60 ° C.

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Abstract

　水分を含有する石炭の脱水の際に生じる蒸気に同伴する飛沫物を効率的に除去し、操業性にも優れる改質石炭の製造方法及び改質石炭製造装置を提供することを目的とする。本発明は、（Ａ）水分を含有する石炭と油とを含む混合物の加熱により上記石炭を脱水する工程、（Ｂ）上記脱水により生じる蒸気に同伴される飛沫物を除去する工程、及び（Ｃ）上記飛沫物を除去した蒸気を圧縮し、高温蒸気を得る工程を有する改質石炭の製造方法であって、上記（Ｂ）工程において、上記蒸気を１又は複数のミストセパレータに順次通過させ、最初に蒸気が通過する第一ミストセパレータに液体を噴霧しながら上記飛沫物の除去を行うことを特徴とする。

Description

改質石炭の製造方法及び改質石炭製造装置
　本発明は、水分を含有する石炭を油中での加熱により脱水して得られる改質石炭の製造方法及び改質石炭製造装置に関する。
　含水率が高い低品位炭は発熱量が低い。そこで、このような低品位炭を油中での加熱により脱水させて改質石炭を得る製造方法が開発されている（特開平７－２３３３８３号公報参照）。この製造方法について、図２を参照に説明する。
　まず、重質油分と溶媒油分とを含む混合油を粉砕された低品位炭と混合し、スラリーＳとする。このスラリーＳは、予熱された後、タンク２１（脱水槽）に供給される。このスラリーＳは、タンク２１の底部から抜き出され、第一ポンプ２２により加熱器２３に供給され、圧縮機２４からの高温蒸気ＨＶにより加熱される。この加熱により、低品位炭の細孔内に存在する水分及び混合油の一部が蒸発する。加熱されたスラリーＳ及び水と油との蒸気Ｖはタンク２１に戻される。これらのうち、蒸気Ｖはタンク２１の頂部から抜き出され、圧縮機２４により圧縮され高温蒸気ＨＶとなる。この高温蒸気ＨＶは、上述の加熱器２３の熱媒として用いられ、水分と油分とが混合した凝集液Ｌとなる。この凝集液Ｌは、油水分離器２５に送られ、水分Ｗと油分Ｏとに分離される。分離された水分Ｗは排水として排出され、分離された油分Ｏは再利用される。なお、スラリーＳの一部は、第一ポンプ２２から後工程（固液分離工程等）へ供される。このような製造方法により、乾燥され、かつ細孔内に重質油が付着した発熱量が高い改質石炭を得ることができる。
　この製造方法においては、スラリーＳの加熱により生じた蒸気Ｖ（水と油との混合蒸気）が気泡やミスト状の飛沫物を同伴する状態となっており、これらに含まれる石炭粒子等の微細粒子が蒸気Ｖに同伴される。そのため、この微細粒子が蒸気Ｖと共に圧縮機２４に混入し、圧縮機２４の性能の低下や故障を招来する。そこで、図３に示すように、圧縮機２４の前に消泡タンク２６を設け、蒸気Ｖに対してスプレー２７により液体状態の油（油分Ｏ）を噴霧し、気泡を除去する技術が提案されている（特開２００９－２８６９００号公報参照）。さらに、この消泡タンク２６には、気泡を除去した後の蒸気Ｖに含まれる飛沫物を除去するためのミストセパレータ２８が設けられている。しかし、蒸気Ｖに対する油の噴霧は、非効率的であり、微細粒子の圧縮機２４への混入を防ぐことは容易ではない。なお、スプレー２７の下流に設けられるミストセパレータ２８において、飛沫物に含まれる微細粒子をある程度捕捉することはできる。しかし、捕捉した微細粒子がミストセパレータ２８に付着することで、圧力損失や捕捉能の低下が生じるため、頻繁な洗浄が必要となり操業性が不十分である。
特開平７－２３３３８３号公報 特開２００９－２８６９００号公報
　本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、水分を含有する石炭の脱水の際に生じる蒸気に同伴する飛沫物を効率的に除去し、操業性にも優れる改質石炭の製造方法及び改質石炭製造装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するためになされた発明は、
　（Ａ）水分を含有する石炭と油とを含む混合物の加熱により上記石炭を脱水する工程、
　（Ｂ）上記脱水により生じる蒸気に同伴される飛沫物を除去する工程、及び
　（Ｃ）上記飛沫物を除去した蒸気を圧縮し、高温蒸気を得る工程
　を有する改質石炭の製造方法であって、
　上記（Ｂ）工程において、上記蒸気を１又は複数のミストセパレータに順次通過させ、最初に蒸気が通過する第一ミストセパレータに液体を噴霧しながら上記飛沫物の除去を行うことを特徴とする。
　当該改質石炭の製造方法においては、蒸気に同伴される飛沫物の除去を、蒸気が最初に通過する第一ミストセパレータに液体を噴霧しながら行う。このため、上記第一ミストセパレータの表面に付着した上記飛沫物に含まれる微細粒子は上記液体により洗い流される。従って、当該改質石炭の製造方法は、ミストセパレータの飛沫物（微細粒子）除去能が高く、ミストセパレータの洗浄頻度も少なくすることができるため操業性にも優れる。
　上記（Ｂ）工程において、複数のミストセパレータを用い、
　上記第一ミストセパレータがベーン型であり、
　上記第一ミストセパレータの次に蒸気が通過する第二ミストセパレータがメッシュ型であることが好ましい。
　このように２つのミストセパレータを用いることで、比較的粒径の大きい飛沫物を先ずベーン型のミストセパレータで除去し、次いで、より小さい粒径の飛沫物をメッシュ型のミストセパレータで除去することができ、効率的である。また、第一ミストセパレータにベーン型ミストセパレータを用いることで、圧力損失を抑えることができ、また、液体の噴霧による微細粒子の除去も容易に行うことができる。
　上記（Ｂ）工程と（Ｃ）工程との間に、
　（Ｄ）上記飛沫物を除去した蒸気に同伴される固形物を除去する工程
　を有することが好ましい。
　例えば、上記メッシュ型のミストセパレータを用いた場合、メッシュ間に捕捉された微細粒子が乾燥し固形物となり、この固形物が剥がれて圧縮機に混入する場合がある。そこで、このように固形物を除去する工程を設けることで、圧縮機の性能低下等をより低減させることができる。
　上記（Ｃ）工程で得られた高温蒸気を（Ａ）工程の加熱に用い、
　この加熱に用いられた高温蒸気の凝集液の少なくとも一部を（Ｂ）工程における上記液体として用いることが好ましい。
　このようにすることで、製造工程におけるエネルギー及び原料を有効活用することができ、生産性を高めることができる。
　（Ｅ）上記凝集液を油水分離する工程
　を有し、
　この（Ｅ）工程で得られた油分を（Ｂ）工程における上記液体として用いるとよい。
　このように油分を第一ミストセパレータに噴霧することで、油分と共に付着した微細粒子をより容易に洗い落とすことができる。
　上記（Ｂ）工程において噴霧する液体の温度としては、５０℃以上１５０℃以下が好ましい。このような温度の液体を用いることで、蒸気が凝集し、この凝集液が圧縮機へ混入することを抑制することができる。
　本発明の改質石炭製造装置は、
　水分を含有する石炭と油とを含むスラリーを貯留するタンク、
　上記タンクから供給されるスラリーを高温蒸気との熱交換により加熱し、上記石炭を脱水する加熱器、
　上記加熱によりスラリーから生じる蒸気に同伴される飛沫物を除去する気液分離器、及び
　上記蒸気を圧縮する圧縮機
　を備え、
　上記気液分離器が、上記蒸気が順次通過するように配置される１又は複数のミストセパレータと、最初に蒸気が通過する第一ミストセパレータに液体を噴霧するスプレーとを有する。
　当該改質石炭製造装置は、蒸気に同伴される飛沫物の除去を、最初に蒸気が通過する第一ミストセパレータにスプレーにより液体を噴霧しながら行うことができる。このようにすることで、第一ミストセパレータの表面に付着する微細粒子はこの液体により洗い流される。従って、当該改質石炭製造装置は、ミストセパレータの飛沫物除去能が高く、また、洗浄の頻度も少なくすることができるため操業性にも優れる。
　上記気液分離器が複数のミストセパレータを有し、
　上記第一ミストセパレータがベーン型であり、
　上記第一ミストセパレータの次に蒸気が通過する第二ミストセパレータがメッシュ型であるとよい。
　当該改質石炭製造装置が、このような二種のミストセパレータを組み合わせて有することで、圧力損失を抑えつつ、微細粒子の除去能等を高めることができる。
　当該改質石炭製造装置は、上記飛沫物を除去した蒸気に同伴される固形物を除去するストレーナをさらに備えることが好ましい。当該改質石炭製造装置がストレーナを備えることで、固形物の圧縮機への混入を低減させることができる。
　当該改質石炭製造装置は、上記加熱器での加熱により生じる高温蒸気の凝集液を油水分離する油水分離器をさらに備えることが好ましい。このように油水分離器をさらに備えることで、分離された油分を第一ミストセパレータに噴霧する液体として用いることができるなど、効率性を高めることができる。
　ここで、「飛沫物」とは、気体中に浮遊し、液体を含む微細な粒子を言い、液体のみからなるものと、液体と固体（石炭等の微細粒子等）との混合物とを含む。「固形物」とは、主に固体からなるものをいい、液体が混ざっていてもよい。
　以上説明したように、本発明の改質石炭の製造方法及び改質石炭製造装置は、水分を含有する石炭の脱水の際に生じる蒸気に同伴する飛沫物を効率的に除去することができ、操業性にも優れる。
本発明の一実施形態に係る改質石炭製造装置を示す概略図 従来の改質石炭製造装置を示す概略図 図２の装置を改良した従来の改質石炭製造装置を示す概略図
　以下、本発明の改質石炭製造装置及び改質石炭の製造方法の実施の形態について、適宜図面を参照に詳説する。
　＜改質石炭製造装置＞
　図１の改質石炭製造装置１は、タンク２、加熱器３、圧縮機４、気液分離器５、ストレーナ６、凝集液受け器７及び油水分離器８を主に備える。
　タンク２は、水分を含む石炭と油とを含むスラリーＳを貯留する。タンク２の底部は配管により第一ポンプ９と連通しており、この第一ポンプ９は配管により加熱器３の管内側底部（入口）と連通している。
　上記加熱器３は、内部に設けられる管を流通するスラリーＳを熱交換により加熱するものであり、公知の熱交換器を用いることができる。上記加熱器３の管内側頂部（出口）とタンク２の上方とは、配管により連通している。また、加熱器３の管外側上部（入口）は圧縮機４と配管により連通しており、管外側下部（出口）は凝集液受け器７と配管により連通している。後に詳述するように、この加熱器３による加熱で、スラリーＳ中の石炭を脱水する。
　圧縮機４は、蒸気Ｖを圧縮して高温蒸気ＨＶを得るものである。上記圧縮機４には、公知のものを用いることができる。圧縮機４の出口は、加熱器３の管外側上部と連通している。
　気液分離器５は、側壁に蒸気流入口１０、頂部に蒸気流出口１１及び底部に液排出口１２を有している。上記気液分離器５の蒸気流入口１０は、タンク２の頂部と配管により連通している。上記気液分離器５の蒸気流出口１１は配管によりストレーナ６を介して、圧縮機４に連通している。上記気液分離器５の液排出口１２は配管により凝集液受け器７に連通している。
　上記液分離器５の内部には、上記蒸気流入口１０より高い位置に、下方側（蒸気Ｖの流れにおける上流側）から順に第一ミストセパレータ１３、スプレー１４、及び第二ミストセパレータ１５が設けられている。すなわち、蒸気Ｖは、複数のミストセパレータのうち、第一ミストセパレータ１３及び第二ミストセパレータ１５の順にこれらを通過する。
　上記第一ミストセパレータ１３は、最上流すなわち、最初に蒸気Ｖが通過する位置（最初に蒸気Ｖと接触する位置）に設けられている。この第一ミストセパレータ１３は、ベーン型のミストセパレータである。ベーン型のミストセパレータは、並列に配設される複数の邪魔板を備え、この邪魔板に飛沫物が衝突することで、蒸気Ｖに同伴される飛沫物を捕捉することができる。この邪魔板の形状としては、波状のものを好適に用いることができる。この波状の邪魔板の尾根の方向は、蒸気の流れに対して並行方向でも垂直方向でもよい。このベーン型のミストセパレータは、例えば粒径が１０μｍ以上の飛沫物（微細粒子）を良好に捕捉することができる。
　上記スプレー１４は複数のスプレーノズルを有する。上記スプレー１４は上記第一ミストセパレータ１３に上方から液体を噴霧できるように設けられている。
　上記第二ミストセパレータ１５は、メッシュ型のミストセパレータである。メッシュ型のミストセパレータは、メッシュのサイズを調整することで所望する粒径の飛沫物（微細粒子）を捕捉することができる。例えば、粒径が１μｍ以上１０μｍ未満の飛沫物（微細粒子）を捕捉できるものを用いることが好ましい。
　ストレーナ６は、気液分離器５と圧縮機４とを連通する配管に設けられている。このストレーナ６は、蒸気Ｖに同伴される固形物を除去するものである。上記ストレーナ６としては、金属製のメッシュからなる構造を有するもの等公知のものを用いることができる。
　凝集液受け器７の底部は、配管によりフィルター１６を介して、油水分離器８と連通している。油水分離器８は、分離された油分及び水分を貯留する油分槽及び水分槽を備える。上記油分槽は、配管により第二ポンプ１７を介して、スプレー１４と連通している。上記水分槽は、配管により第三ポンプ１８を介して排水される。
　＜改質石炭の製造方法＞
　本発明の改質石炭の製造方法は、
　（Ａ）水分を含有する石炭と油とを含む混合物の加熱により上記石炭を脱水する工程、
　（Ｂ）上記脱水により生じる蒸気に同伴される飛沫物を除去する工程、及び
　（Ｃ）上記飛沫物を除去した蒸気を圧縮し、高温蒸気を得る工程
を有し、好適には、
　（Ｄ）上記（Ｂ）工程と（Ｃ）工程との間に、上記飛沫物を除去した蒸気に同伴される固形物を除去する工程、及び
　（Ｅ）上記凝集液を油水分離する工程
をさらに有する。
　当該製造方法について、具体的に上記改質石炭製造装置１を用いた例として以下に説明する。
　水分を含有する石炭と油とを含むスラリーＳ（混合物）は、予熱された後、タンク２に供給される。上記石炭は、含水量が高い低品位炭であり、単位質量あたりの発熱量が比較的小さい石炭である。上記石炭（低品位炭）としては、亜瀝青炭、褐炭、亜炭、泥炭等を用いることができる。これらの石炭は粉砕された状態で、油と混合され、スラリーＳとなる。上記油は、アスファルト等の重質油分と灯油等の溶媒油分とを含む混合油を用いることができる。なお、スラリーとは、液体に微細な固体を分散させた懸濁液をいい、一般にポンプ移送できる程度の流動性を有する混合体である。但し、本発明における石炭と油との混合物は、スラリーに限定されず、流動性の低いケーキ状の混合物や、逆に流動性の極めて高い状態であってもよい。
　（Ａ）工程
　スラリーＳは、タンク２の底部から抜き出され、第一ポンプ９により加熱器３に供給される。スラリーＳは、加熱器３において、圧縮機４から供給される高温蒸気ＨＶとの熱交換により加熱さる。この加熱により、石炭（低品位炭）が脱水され、具体的にはこの石炭の細孔内に存在する水分及び混合油の一部が蒸発する。この加熱温度としては、例えば１００～２５０℃であり、１２０～２００℃が好ましい。なお、この加熱の際、スラリーＳは加圧状態であってもよい。
　加熱されたスラリーＳ及び水と油との混合蒸気Ｖはタンク２に戻される。これらのうち、蒸気Ｖはタンク２の頂部から抜き出され、蒸気流入口１０から気液分離器５に供給される。
　（Ｂ）工程
　上記蒸気Ｖには、上述したように飛沫物が同伴され、この飛沫物には石炭の粒子等の微細粒子が含まれる。気液分離器５においては、蒸気Ｖが最初に第一ミストセパレータ１３（ベーン型ミストセパレータ）を通過する。この第一ミストセパレータ１３により、比較的粒径の大きい飛沫物（微細粒子）が捕捉される。第一ミストセパレータ１３には、スプレー１４により液体（具体的には後述する油分Ｏ）が、稼働中常時噴霧されている。このようにすることで、第一ミストセパレータ１３の表面に付着する飛沫物（微細粒子）は、この液体により洗い流される。従って、当該製造方法においては、ミストセパレータの飛沫物（微細粒子）除去能が高く、また、第一ミストセパレータ１３等の洗浄の頻度も少なくすることができるため、操業性にも優れる。
　さらには、第一ミストセパレータ１３にベーン型ミストセパレータを用いることで、圧力損失を抑えることができる。また、ベーン型ミストセパレータは、複数の波状板からなる構造を有する場合、液体を用いた微細粒子の除去を特に容易に行うことができる。
　上記噴霧する液体の温度としては、５０℃以上１５０℃以下が好ましい。このような温度の液体を用いることで蒸気Ｖが凝集し、この凝集液が圧縮機４へ混入することを抑えることができる。この液体の温度調整は、公知の方法で加熱すること等によって行うことができる。
　上記噴霧する液体としては、後述するリサイクルされた油分Ｏを用いることが好ましい。このように油分Ｏを噴霧することで、第一ミストセパレータ１３に油と共に固着した微細粒子の除去能を高めることができる。
　なお、噴霧する液体の量としては、特に限定されないが、例えば４００ｋｇ／ｈ以上３，５００ｋｇ／ｈ以下程度であり、１，０００ｋｇ／ｈ以上３，０００ｋｇ／ｈ以下が好ましい。
　なお、当該製造方法においては、スプレー１４により液体を噴霧することで、この飛散中の液体自体が飛沫物を捕捉することができる。このことからも、当該製造方法は、蒸気Ｖに同伴される飛沫物（微細粒子）の除去能が高い。
　上記洗い流された微細粒子及び液体は気液分離器５の底部に溜まり、凝集液受け器７に排出される。
　上記蒸気Ｖは、第一ミストセパレータ１３及びスプレー１４を通過後、これらの下流（上方）に設けられた第二ミストセパレータ１５（メッシュ型のミストセパレータ）を通過する。当該製造方法によれば、このように２つのミストセパレータを用いることで、少ない圧力損失で比較的粒径の大きい飛沫物（微細粒子）を先ずベーン型のミストセパレータで除去し、次いで、より小さい粒径の飛沫物（微細粒子）をメッシュ型のミストセパレータで除去することができるため、圧力損失も抑えられ、かつ効率的である。
　（Ｄ）工程
　蒸気Ｖは、気液分離器５の蒸気流出口１１から排出され、ストレーナ６を通過する。上記メッシュ型のミストセパレータを用いた場合、メッシュ間に捕捉された微細粒子が乾燥し、この乾燥した微細粒子（固形物）が剥がれて圧縮機４に混入する場合がある。そこで、このようにストレーナ６（固形物を除去する工程）を設けることで、圧縮機４の性能低下等をより低減させることができる。
　（Ｃ）工程
　上記ストレーナ６を通過し、飛沫物等が除去された蒸気Ｖは、圧縮機４にて圧縮され高温蒸気ＨＶとなる。この高温蒸気ＨＶは、加熱器３における熱媒として利用される。また、熱交換によりこの高温蒸気ＨＶは凝集して凝集液Ｌとなり、この凝集液Ｌは凝集液受け器７に貯留される。
　（Ｅ）工程
　上記凝集液受け器７に貯留される加熱器３からの凝集液Ｌ及び気液分離器５からの液体等は、フィルター１６により固形分が除去された後、油水分離器８に供給される。この油水分離器８においては、上記凝集液等が油分Ｏと水分Ｗとに分離される。
　分離された水分Ｗは、第三ポンプ１８を介して排水される。一方、分離された油分Ｏは、上述したように第二ポンプ１７を介して、スプレー１４に供給され、噴霧する液体として利用される。
　なお、スラリーＳの一部は、第一ポンプ９から後工程（固液分離工程等）へ供され、改質石炭となる。当該製造方法においては、このような工程を経ることにより、脱水（乾燥）され、かつ細孔内に重質油が付着した発熱量が高い改質石炭を得ることができる。
　当該製造方法によれば、上述のように、石炭の脱水の際に生じる蒸気Ｖに同伴する飛沫物（微細粒子）を効率的に除去することができ、操業性に優れる。また、当該製造方法においては、上述のように、熱媒としての蒸気Ｖの利用及び凝集液中の油分の利用を行うことで、製造工程におけるエネルギー及び原料を有効活用することができ、生産性を高めることができる。
　＜他の実施形態＞
　本発明の改質石炭の製造方法及び改質石炭製造装置は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、当該改質石炭製造装置においては、複数のミストセパレータを設置しなくともよく、また、ベーン型ミストセパレータとメッシュ型ミストセパレータとの組合せ以外のミストセパレータを用いてもよい。また、３台又は３種以上のミストセパレータを組み合わせて用いることもできる。他のタイプのミストセパレータとしては、例えば旋回式のミストセパレータ等を例示することができる。これらは、飛沫物（微細粒子）除去能や許容できる圧力損失の程度等を考慮して適宜設計すればよい。
　また、噴霧する液体としては、分離して再利用する油分以外も用いることができる。例えば、凝集液を分離せずにそのまま用いたり、その他の液体を用いてもよい。
　（蒸気の浄化方法）
　本発明の改質石炭の製造方法の一部は、蒸気の浄化方法として他の分野に応用することもできる。すなわち、この蒸気の浄化方法は、
　飛沫物を同伴する蒸気からこの飛沫物を除去する工程
　を有する蒸気の浄化方法であって、
　上記工程において、上記蒸気を１又は複数のミストセパレータに順次通過させ、最初に蒸気が通過する第一ミストセパレータに液体を噴霧しながら上記飛沫物の除去を行うことを特徴とする。
　すなわち、上述した改質石炭の製造方法における（Ｂ）飛沫物を除去する工程は、微細粒子を含む飛沫物を伴う蒸気から飛沫物を除去する必要がある他の分野等に利用することができる。この他の分野としては、石油化学や石油精製等における蒸留や分留、大気汚染物質等の除去、洗浄等を挙げることができる。なお、この工程の詳細は上述した（Ｂ）工程と同様であるので詳細の説明を省略する。
　当該蒸気の浄化方法によれば、蒸気に同伴される飛沫物の除去を最初に蒸気が通過する第一ミストセパレータに液体を噴霧しながら行うため、第一ミストセパレータの表面に付着する飛沫物はこの液体により洗い流される。従って、当該蒸気の洗浄方法は、ミストセパレータの飛沫物除去能が高く、また、洗浄の頻度も少なくすることができるため操業性にも優れる。
　以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
　＜実施例１＞
　図１に示す装置を用い、常時気液分離器中のスプレーを稼働させて改質石炭を製造した。加熱器で発生し、気液分離器に供給される蒸気の量は１２，６００ｋｇ／ｈ（水７，８００ｋｇ／ｈ及び油４，８００ｋｇ／ｈ）、圧力は０．４０ＭＰａ、温度は１５０℃であった。これに対して、スプレーから噴霧する液体（リサイクルした油）の流量は２，４００ｋｇ／ｈ、温度は６０℃とした。
　＜比較例１＞
　図３に示す装置において、圧縮機の前にストレーナを設置したものを用いて改質石炭を製造した。加熱器で発生する蒸気の量、圧力及び温度は実施例１と同様である。
　＜比較例２＞
　スプレーを稼働させなかったこと以外は、実施例１と同様にして改質石炭を製造した。
　＜評価＞
　実施例及び比較例において、気液分離器の内部洗浄回数及びストレーナの内部洗浄回数から、連続運転性（操業性）を評価した。なお、それぞれ３日ずつ操業し、その平均回数とした。また、各内部洗浄は、目視等から気液分離器及びストレーナの捕捉能が実質的に機能しない程度に低下したと判断した時点で行った。この連続運転性は、気液分離器及びストレーナの内部洗浄回数がともに３回／ｄａｙ未満の場合をＡ、これらの洗浄回数のうち一方が３回／ｄａｙ以上の場合をＢとして評価した。評価結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上記表１に示されるように、本発明の製造方法によれば、気液分離器及びストレーナの内部洗浄回数を大幅に低減でき、連続運転性（操業性）を向上させることができることがわかる。
　以上説明したように、本発明の改質石炭の製造方法によれば、低品位炭からの改質石炭の製造の際の連続運転性を高めることができる。
　１　改質石炭製造装置
　２　タンク
　３　加熱器
　４　圧縮機
　５　気液分離器
　６　ストレーナ
　７　凝集液受け器
　８　油水分離器
　９　第一ポンプ
　１０　蒸気流入口
　１１　蒸気流出口
　１２　液排出口
　１３　第一ミストセパレータ
　１４　スプレー
　１５　第二ミストセパレータ
　１６　フィルター
　１７　第二ポンプ
　１８　第三ポンプ
　Ｓ　スラリー
　Ｖ　蒸気
　ＨＶ　高温蒸気
　Ｌ　凝集液
　Ｏ　油分
　Ｗ　水分

Claims (10)

  1. 　（Ａ）水分を含有する石炭と油とを含む混合物の加熱により上記石炭を脱水する工程、
    　（Ｂ）上記脱水により生じる蒸気に同伴される飛沫物を除去する工程、及び
    　（Ｃ）上記飛沫物を除去した蒸気を圧縮し、高温蒸気を得る工程
    　を有する改質石炭の製造方法であって、
    　上記（Ｂ）工程において、上記蒸気を１又は複数のミストセパレータに順次通過させ、最初に蒸気が通過する第一ミストセパレータに液体を噴霧しながら上記飛沫物の除去を行うことを特徴とする改質石炭の製造方法。
  2. 　上記（Ｂ）工程において、複数のミストセパレータを用い、
    　上記第一ミストセパレータがベーン型であり、
    　上記第一ミストセパレータの次に蒸気が通過する第二ミストセパレータがメッシュ型である請求項１に記載の改質石炭の製造方法。
  3. 　上記（Ｂ）工程と（Ｃ）工程との間に、
    　（Ｄ）上記飛沫物を除去した蒸気に同伴される固形物を除去する工程
    　を有する請求項１に記載の改質石炭の製造方法。
  4. 　上記（Ｃ）工程で得られた高温蒸気を（Ａ）工程の加熱に用い、
    　この加熱に用いられた高温蒸気の凝集液の少なくとも一部を（Ｂ）工程における上記液体として用いる請求項１に記載の改質石炭の製造方法。
  5. 　（Ｅ）上記凝集液を油水分離する工程
    　を有し、
    　この（Ｅ）工程で得られた油分を（Ｂ）工程における上記液体として用いる請求項４に記載の改質石炭の製造方法。
  6. 　上記（Ｂ）工程において噴霧する液体の温度が５０℃以上１５０℃以下である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の改質石炭の製造方法。
  7. 　水分を含有する石炭と油とを含むスラリーを貯留するタンク、
    　上記タンクから供給されるスラリーを高温蒸気との熱交換により加熱し、上記石炭を脱水する加熱器、
    　上記加熱によりスラリーから生じる蒸気に同伴される飛沫物を除去する気液分離器、及び
    　上記蒸気を圧縮する圧縮機
    　を備え、
    　上記気液分離器が、上記蒸気が順次通過するように配置される１又は複数のミストセパレータと、最初に蒸気が通過する第一ミストセパレータに液体を噴霧するスプレーとを有する改質石炭製造装置。
  8. 　上記気液分離器が複数のミストセパレータを有し、
    　上記第一ミストセパレータがベーン型であり、
    　上記第一ミストセパレータの次に蒸気が通過する第二ミストセパレータがメッシュ型である請求項７に記載の改質石炭製造装置。
  9. 　上記飛沫物を除去した蒸気に同伴される固形物を除去するストレーナ
    　をさらに備える請求項７に記載の改質石炭製造装置。
  10. 　上記加熱器での加熱により生じる高温蒸気の凝集液を油水分離する油水分離器
    　をさらに備える請求項７、請求項８又は請求項９に記載の改質石炭製造装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015016211A1 (ja) * 2013-07-30 2015-02-05 株式会社神戸製鋼所 溶剤分離方法
RU2671204C1 (ru) * 2014-12-08 2018-10-30 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил, Лтд.) Способ получения твердого топлива и установка для получения твердого топлива

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018002447A1 (de) * 2018-03-23 2019-09-26 Mann+Hummel Vokesair Gmbh Mehrstufiger Aerosolabscheider, Vorabscheider-Stufen-Modul, Nachrüst- und Betriebsverfahren dafür
US11207627B2 (en) * 2018-10-17 2021-12-28 University Of Kentucky Research Foundation Filter assembly and scrubber section for a continuous miner
CN113174280A (zh) * 2021-04-20 2021-07-27 西安热工研究院有限公司 一种锅炉化学清洗废水喷淋煤场系统及方法
CN113281533B (zh) * 2021-05-19 2022-11-01 上海交通大学 基于沙漏加注和多级过滤的固态示踪粒子布撒装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6012114A (ja) * 1983-06-30 1985-01-22 Isuzu Seisakusho:Kk 排ガス浄化処理装置
JPS60125223A (ja) * 1983-12-10 1985-07-04 Eishin Kucho Kk 塗装における余剰ミスト捕集装置
JPH07233383A (ja) 1993-12-27 1995-09-05 Kobe Steel Ltd 多孔質炭を原料とする固形燃料、その製造方法及び製造装置
JP2003047814A (ja) * 2001-08-03 2003-02-18 Takasago Thermal Eng Co Ltd ミストセパレータ及びその運転方法
JP4365442B1 (ja) * 2008-05-29 2009-11-18 株式会社神戸製鋼所 石炭の改質方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7812248A (nl) * 1978-12-18 1980-06-20 Shell Int Research Thermische behandeling van kool.
US5083975A (en) * 1990-11-28 1992-01-28 Oscar Mayer Foods Corp Method for reducing fecal leakage and contamination during meat and poultry processing
AU668328B2 (en) 1993-12-27 1996-04-26 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel Ltd) Solid fuel made from porous coal and production process and production apparatus therefore
DE19505231A1 (de) * 1995-02-16 1996-08-22 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Reinigen von Gasen mit Wasser
US7905937B2 (en) 2007-09-13 2011-03-15 Koch-Glitch, LP Two-stage mist eliminator and method
MY155517A (en) * 2008-03-31 2015-10-30 C&C Res Lab Heterocyclic derivatives
US8603301B2 (en) * 2009-10-05 2013-12-10 General Electric Company Method for reduction of contaminants in evaporator distillate
CN101705131B (zh) * 2009-11-19 2012-09-05 李功民 一种干燥干选联合原煤提质设备及方法
US8236142B2 (en) * 2010-05-19 2012-08-07 Westbrook Thermal Technology, Llc Process for transporting and quenching coke
CN103071371B (zh) * 2011-10-26 2014-12-31 密西西比国际水务（中国）有限公司 一种活性焦再生混合汽的处理方法和装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6012114A (ja) * 1983-06-30 1985-01-22 Isuzu Seisakusho:Kk 排ガス浄化処理装置
JPS60125223A (ja) * 1983-12-10 1985-07-04 Eishin Kucho Kk 塗装における余剰ミスト捕集装置
JPH07233383A (ja) 1993-12-27 1995-09-05 Kobe Steel Ltd 多孔質炭を原料とする固形燃料、その製造方法及び製造装置
JP2003047814A (ja) * 2001-08-03 2003-02-18 Takasago Thermal Eng Co Ltd ミストセパレータ及びその運転方法
JP4365442B1 (ja) * 2008-05-29 2009-11-18 株式会社神戸製鋼所 石炭の改質方法
JP2009286900A (ja) 2008-05-29 2009-12-10 Kobe Steel Ltd 石炭の改質方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2921548A4

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015016211A1 (ja) * 2013-07-30 2015-02-05 株式会社神戸製鋼所 溶剤分離方法
JP2015028102A (ja) * 2013-07-30 2015-02-12 株式会社神戸製鋼所 溶剤分離方法
RU2671204C1 (ru) * 2014-12-08 2018-10-30 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил, Лтд.) Способ получения твердого топлива и установка для получения твердого топлива

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