JPS5898391A - 石炭の脱灰法 - 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】 本発明は油温造粒による石炭の脱灰法の改良に関する。

石炭は灰汁を含有しており、それがひきおこすトラブル
が絶えないため、石炭使用上の大きな問題点となってい
る。そこで石炭中の灰分を取り除く手法が種々検討され
、その中で有望な微粉炭の脱灰手法として油温造粒法に
よる石炭の脱灰プロセスが確立されている。

以下、従来行なわれている油温造粒法による石炭の脱灰
法について第１図を参照して説明する。

石炭は、乾式または湿式のジョークランシャー等の粗粉
砕機１で粗粉砕された後、さらに乾式または湿式のボー
ルミルなどの微粉砕機２で微粉砕される。微粉砕された
石炭はスラリー調製槽６で適当な濃変の石炭水スラリー
に調製された後、攪拌造粒機４に送られる。一方水槽５
、油槽６、界面活性剤？より、エマルジョン調製槽Ｂに
水、油、界面活性剤が送りこまれ、エマルジョン化され
、攪拌造粒機４に送入される。

攪拌造粒機４では、石炭と油が結合し造粒され、灰分は
水中に分散されたままで存在する。造粒されたベレット
は脱水機９で脱水され、脱灰石炭として取出される。

しかしながら、上述した従来の油温造粒法による石炭の
脱灰プロセスには、■造粒時間が長いために装置の小型
化が難しい。■油添量が多く経済的に不利であるという
欠点があった。

そこで本発明者らは、上記従来法の欠点を解消し、油冷
造粒時間を短縮し、該装置の小型化を計り、乃・つ添加
油量を減少させることのできる方法につき鋭意研究の結
果、先ず微粉砕した石炭を水スラリーとし、これに少量
のエマルジョン油を添加して均一に混合し、該混合物に
超音波を短時間（数秒）照射すると石炭質と油の凝集物
が形成され、その凝集物を油冷造粒させると、造粒性が
向上すると共に、油が石炭表面に均−ｖｃ吸着され、油
が効率よ〈造粒に関与するので、添加油量の減少及び造
粒時間の短縮による装置の小型化が達成することを確認
した。

本発明は上記の知見に基づいて完成されたものであって
、石炭と石炭含有灰分の水及び油に対するぬれ性の差を
利用して石炭と灰分を分離する油冷造粒法において、油
冷造粒を行う前段ｉｆ粉１ｉ％した石炭の水スラリーに
少量のエマルジョン油を加えると共に超音波を照射して
石炭質と油の凝集物を形成させ、これを攪拌造粒し石炭
から灰分を除去することを特徴とする石炭の脱灰法を要
旨とするものである。

以下、本発明を第２図を参照しながら詳述する。

第２図において、第１図と同一符号のものは同一の作用
効果を奏するので説明を省略する。

図中１０は混合槽であり、スラリー調製槽６より送入さ
れた石炭スラリーとエマルジョン調製槽８Ｘ５・ら送入
されたエマルジョン油の均一混合を行う。この混合槽１
０はバイツーライン中のスタテインクミキサー等が用い
つる。図中１１は超音波凝集槽であり、槽内に設置され
た超音波振動子より超音波を照射し微粉炭と油を凝集さ
せる。

水中の粒子はその表面のぬれ性などにより多少異なるが
、粒子及び水の共振により、下記式に示すように、粒子
の振幅Ｘｐと媒体（水）の振幅Ｘｇの比（振幅比）が０
．２〜０．８の時粒子は凝集し、その他の比の時には分
散する Ｘｐ　　　　　　１ こ＼において、 ρ：Ｉ′ｉ２子の比重 Ｎ：媒体の粘変 Ｄｐ二粉粒子直径 Ｎ：超音波の周波数 こ＼で超音波照射した時の石炭粒子と石炭中の灰分の挙
動を考察すると、各々の粒子の比重及び水、油に対する
ぬれ性の違いにより、選択的に石炭質と油とが凝集物を
作り、その結果、この凝集物と灰汁が水中で分離されて
分散しているものと考えられ、ひいては石炭質と灰分が
分離されることになる。この際石炭スラリー濃度が高く
なると、超音波が減衰し効率が低下することから、スラ
リー濃度は！ＩＤ％以下であることが望ましい。

超音波凝集槽１１での超音波照射法としては、第６図Ａ
　−Ｅ　ＶＣ示すような各手段を採用することができる
。即ち第５図Ａは、逆り字型バイブ状凝集槽１１の底部
に振動子１１Ａを配設したもの、第５図Ｂは第３図Ａの
振動子１１Ａの後流に反射板＋ＩＢを配設したもの、第
６図Ｃはバイブ状凝集槽１１の側部に交互に振動子＋１
Ａを配設しバイブ自体を反射板としたもの、第５図りは
バイブ状凝集槽１１に円筒型振動子１ｉを配設したもの
、第３図Ｅは円筒型振動子１１Ａにかこまれたバイブ状
凝集槽１１の中央部に中空の反射板１１Ｂを配設したも
のである。

また、目開き７４ミクロンの篩を用い篩下７０〜８０％
の微粉炭について言えば、有効な超音波の周波数の範囲
は、２００〜１（］Ｏ［ｌＫｃで、特に４００〜６　Ｄ
　ＣＩ　Ｋｃの範囲が良好であった。

エマルジョン油の加え方は、混合槽１０前と攪拌造粒槽
４に分割して送入する方法と混合槽１０の前に全量加え
る方法のどちらでもよいが前者の場合は添加エマルジョ
ン油量は混合槽１０前が主で、攪拌混合槽４が従である
。その具体的割合としては混合槽１０の前に７〜９、攪
拌混合槽４に３〜１０割合が好ましいものとして挙げら
れる。

上述した本発明方法により、従来の攪拌造粒法において
は油と石炭の凝集物を作るまでの凝集過程の時間が長か
ったが、超音波照射法を採用するため大幅に凝集時間の
短縮が計れるようになり、また従来法に比べ超音波照射
によりその造粒性が高まっているので、添加油量が少し
であっても石炭・油の凝集物を作ることができ、それを
そのま＼造粒するか、または油を少量追加して造粒する
２つの方法が採用できるが、いずれにしても従来法に比
らべ油の節約ができるという効果を奏する。

５０〜６０關の塊炭をハンマークラッシャーを用いてＱ
、　５　ａｍ以下に粗粉砕後、さらに乾式ボールミルを
用いて目開き７４ミクロンの篩を用い篩下約７０％にな
るまで微粉砕し、試験に用いた。

それを約５％の水スラリーとして５００　Ｔｎｔのビー
力に約３００　ｍｌとりこれにエマルジョン化したＣ重
油（水：油：界面活性剤＝５０：５０：０５、界面活性
剤の例：ラウリン酸モノエステルンを石炭に対し３％を
加えて１〜２分間手攪拌後、超音波発生機により周波数
４００　Ｋ、ｃの超音波を数秒照射後、第４図に示すよ
うな回分式攪拌造粒機を用いて攪拌造粒試験を行った。

第４図において土工は回分式攪拌造粒機、４１はアクリ
ル樹脂製の８５φＸ　５００　ａｍＯ造粒槽、４２は同
造粒槽４１内に設置されたインペラー、４５は同インペ
ラー４２の攪拌機、４４は上記造粒槽４１をとりかこむ
ように配設された恒温槽である。

攪拌造粒試験はエマルジョン化したＣ重油と界面活性剤
５０．［ｌ　ｐｐｍ　（石炭に対し）を追加した後造粒
時間を２時間とし造粒後目開きり、５ＴＩａの篩で分級
し篩上に残った石炭量から造粒性を検討した。

試験に用いた石炭、Ｃ重油の分析結果を第１表、第２表
に示す。

第６表には添加油量を増大した時の造粒性の変化の状況
を、超音波処理あり、なしの場合で比較した結果を示す
。その結果、超音波処理を行うことにより添加油量を約
３％減少できる見通しを得た。

また第４表では、添加油量を石炭に対し２７市＠弼とし
た時の造粒性を検討したものであり超音波処理を行うこ
とにより造粒時間が約１５分間短縮できることが確認さ
れた。

以りのように、本発明は油冷造粒脱灰法において造粒時
間を短縮できると共に、添加油量も減少できる非常に有
用な手法であることがわかった。

第　　１　　表 第　　２　　表 第　　３　　表 （注）Ｘ　造粒せず Δ　部分的には造粒しているが、ふるい上に残るのが５
０チ以下 ○　造粒している（ふるい上９０チ以上）添加油量二油
そのものの量を示すが、添加はエマルジョン化したもの
を用いる。

第　　４　　表 （注）　添加油量は石炭に対し２７ｗｔ％で行った。

添加油はＣ重油のエマルジョン油を加えた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の油温造粒法による石炭の脱灰法を示すフ
ローシートであり、第２図は本発明の第１図法を改良し
た石炭の脱灰法を示すフローシートであり、第３図は本
発明方法で用いる超音波照射の具体的方法を示す図であ
り、第４図は回分攪拌造粒機の断面図である。 復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　− ６１Ｃ 、８−３ Ａ　　　　　　Ｂ　　　　　Ｃ 図 Ｄ　　　　　　　　Ｅ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 石炭と石炭含有灰汁の水及び油に対するぬれ性の差を利
   用して石炭と灰汁を分離する油温造粒法にお・（ハで、
   油温造粒を行う前段階に粉砕した石炭の水スラリーに少
   量のエマルジヨン油を加えると共に超音波を照射して石
   炭質と油の凝集物を形成はせ、これを攪拌造粒し石炭か
   ら灰汁を除去することを特徴とする石炭の脱灰法。