JPS60156797A - 石炭高濃度水スラリ−の製造方法 - 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】 本発明は石炭高濃度水スラリーの製造方法において、ス
ラリーの性状を良好に作る方法に関するものである。

石炭高濃度水スラリー（以下高濃度スラリーと記す）と
は、微粉砕した石炭６０〜９０重量％と水４０〜１０重
量％とに若干の添加剤を加えた混合物で、脱水を行うこ
となくそのままボイラ等で燃焼可能な流体燃料のことで
あり、固体燃料である石炭を流体化することにより利用
範囲を飛躍的に拡大するものである。

従来高濃度スラリーの製造法には、大別して乾式法、高
濃度湿式法及び低濃度湿式法の３種類があった。

乾式法はミルを使用し空気中で石炭を微粉砕した後、こ
れを水及び添加剤と混合・攪拌して高濃度スラリーとす
るものである。

また、高濃度湿式法はチューブミルに石炭。

水及び添加剤を同時に投入し、微粉砕と混合・攪拌を同
時に行うものである。

さらに、低濃度湿式法はチューブミルに石炭と水とを投
入し低濃度で微粉砕し、いったん石炭低濃度水スラリー
とした後、これを脱水機にて脱水し脱水ケーキとし、こ
れを攪拌槽内において改めて少量の水と添加剤とを混合
・攪拌して高濃度スラリーとするものであ本発明は、こ
の低濃度湿式法で高濃度スラリーを作る従来の方法にお
ける欠点を解消するものである。

第１図に図示するものは、従来の低濃度湿式法高濃度ス
ラリーの製造方法に関するフローシイ−１・である。

第１図において、ａは水の供給ライン、ｂは石炭の供給
ライン、Ｃはミル、ｄはミルＣで得られた石炭含有量２
０〜５０重量％の石炭低濃度水スラリー（以下低濃度ス
ラリーという）の輸送ライン、ｅは脱水機で同脱水機ｅ
は低濃度スラリーを脱水して脱水ケーキとするものであ
る。ｆは脱水機ｅで脱水して得られた水を水の供給ライ
ンａに再循環させるための脱水循環ラインであ、る。

水および石炭を各々の供給ラインａ、ｂからミルＣに供
給し、低濃度で粉砕処理し２０〜５０重量％の低濃度ス
ラリーを作る。この低濃度スラリーを低濃度スラリー輸
送ラインｄによって脱水機ｅへ供給する。脱水機ｅでは
低濃度スラリーを脱水し、脱水した水は脱水循環ライン
ｆによって水の供給ラインａに再循環し、脱水されたス
ラリーは脱水ケーキとして脱水ケーキ輸送ラインｇを介
して混合攪拌機りへ供給する。この混合攪拌機りでは供
給されてきた脱水ケーキに水供給ラインｉおよび添加剤
供給ラインｊから供給される水と添加剤とを一諸に混合
攪拌して粘性の低い高濃度スラリーを調整して高濃度ス
ラリー輸送ラインｋから図示省略のボイラ燃焼手段等へ
輸送する。

このような、従来の低濃度湿式法高濃度スラリーの製造
方法においては、脱水ケーキ輸送ラインｇを介して混合
攪拌機１１へ供給される脱水ケーキは板状又は大塊状の
ため、混合攪拌機りで水と添加剤とを一諸に混合攪拌し
て再スラリー化して粘性の低い高濃度スラリーを調整す
る際に、なかなか微粒化されなかった。したがって、均
一な混合を得るためには混合攪拌機１１での長時間運転
が必要となり動力費が高価になりしかも、良質な高濃度
スラリーを得るための単位時間当りの生産性が悪かった
。

本発明は」１記する従来の低濃度湿式法高濃度スラリー
の製造方法の欠点を解消し、良質の高濃度スラリーを低
コストでしかも単位時間当りの生産高が高くなるよ１う
にすることを目的として提出されたものである。

すなわち１本発明の第１の発明は２石炭を水中で湿式粉
砕して低濃度スラリーを調製し。

ついで」−記低濃度スラリーを脱水して得られる脱水ケ
ーキを塊砕装置で塊砕したのち混合攪拌機に導入し、上
記混合攪拌機に水と添加剤とを供給して混合攪拌するこ
とを特徴とする高濃度スラリーの製造方法である。

以下２本発明の第１発明の好ましい実施例を第２図に図
示する実施例で詳述する。

第２図に図示する実施例は本発明の第１発明に係る実施
例のフローシイ−１・である。

第２図において、１は水の供給ライン、２は石炭の供給
ライン、３はミル、４はミル３で得られた石炭含有量２
０〜５０重量％の低濃度スラリーの輸送ライン、５は脱
水機で同脱水機５は低濃度スラリーを脱水して脱水ケー
キとするものである。６は脱水機５で脱水して得られた
水を水の供給ライン１に再循環させるための脱水循環ラ
インである。７は脱水ケーキの輸送ライン、８は塊砕装
置、９は塊砕装置８で塊砕された小塊状脱水ケーキの輸
送ライン、１０は混合攪拌機、１１および］２イン、１
３は高濃度スラリーの輸送ラインである。

このようなフローシイ−１・において、水および石炭を
各々の供給ライン１，２からミル３に供給し、低濃度で
粉砕処理し２０〜５０重量％の低濃度スラリーを作る。

この低濃度スラリーを低濃度スラリー輸送ライン４によ
って脱水機５へ供給する。脱水機５では低濃度スラリー
を脱水し、脱水した水は脱水循環ライン６によって水の
供給ライン１に再循環し。

脱水されたスラリーは脱水ケーキとして脱水ケーキ輸送
ライン７を介して塊砕装置８へ供給する。この塊砕装置
８では供給されて来た板状または塊状の脱水ケーキを小
塊状または微小塊状に塊砕する。この小塊状または微小
塊状（以下小塊状と略記する）の脱水ケーキは小塊状脱
水ケーキの輸送ライン９を介して混合攪拌機１０に供給
する。

次に混合攪拌機１０では供給されてきた小塊状脱水ケー
キに水供給ライン１１および添加剤供給ライン１２から
供給される水と添加剤とを一諸に混合攪拌して粘性の低
い均一な高濃度スラリーを調整して高濃度スラリー輸送
ライン１３から図示省略のボイラ燃焼手段のフローシイ
−１・に基づいて詳述したように。

本発明は石炭を水中で湿式粉砕して低濃度スラリーを調
製し、ついで上記低濃度スラリーを脱水して得られる脱
水ケーキを塊砕装置で塊砕したのち混合攪拌機に導入し
、」−記混合攪拌機に水と添加剤とを供給して混合攪拌
して高濃度スラリーを得るので次のような効果が得られ
る。

１）混合攪拌機に供給する脱水ケーキを小塊状に塊砕し
て供給するために、混合 攪拌機に供給されるスラリー調製のた めの水と添加剤との均一な混合攪拌が スムーズに行き良質で均一な高濃度ス ラリーを得ることが出来る。

２）−！た。均一混合がスムーズに出来るので、高濃度
スラリーの単位時間当りの 生産量が著しく多くなり、したがって 生産性が向」ニする。

次に２本発明の第２発明は次に述べるような」−記第１
発明の問題点を解消しさらに良質の高濃度スラリーを得
るために提供されたものである。

すなわち、第２図で図示するフローによる製造において
は２石炭を水中で低濃度で粉砕するので超微粒石炭粒子
は少量しか生成しない。したがって、出来上がった高濃
度スラリー中にも超微粒石炭粒子は少量しか含まれない
ので、高濃度スラリーのレオロジー特性はダイラタント
となり貯蔵安定性が劣るという欠点があった。また、レ
オロジー特性を擬塑性とし、貯蔵安定性を向上させるた
めに何らかの方法でミル内において超微粒石炭粒子を生
成させてたとしても、低濃度スラリー中に超微粒石炭粒
子が多量に含まれる場合には脱水機の脱水性能が著るし
く低下し、脱水ケーキ中の水分が増加し、したがって、
出来上がる高濃度スラリーの濃度が低下するという欠点
があった。

本発明の第２発明は、この低濃度湿式性高濃度スラリー
製造法を改良し、低濃度スラリーの一部を超微粉砕ミル
で粉砕して得られる超微粉炭スラリーを混合攪拌槽に供
給して脱水ケーキ、水および添加剤と混合攪拌すること
を特徴とし、その目的とするところは、レオロジー特性
が擬塑性で貯蔵安定性に優れながら出来上がり高濃度ス
ラリーの濃度が低下せず、かつこの低濃度湿式法の長所
であるところの同一サイズのミルにおける粉砕容量が大
きく粉砕に要する動力も小さい様な高濃度スラリー製造
方法を提供するものである。

すなわち２本発明の第２の発明は２石炭を水中で湿式粉
砕して低濃度スラリーを調製し。

ついで上記低濃度スラリーを脱水して得られる脱水ケー
キを塊砕装置で塊砕したのち混合攪拌機に導入すると共
に、上記混合攪拌機に上記低濃度スラリーの１部を超微
粉砕ミルで粉砕して得られる超微粉炭スラリーおよび水
と添加剤とを供給して混合攪拌することを特徴とする高
濃度スラリーの製造方法である。

以下２本発明の第２発明の好ましい実施例を第３図およ
び第４図に図示する実施例に基づいて説明する。

第３図において、１は水の供給ライン、２は石炭の供給
ライン、３は主ミル、４は主ミル３で得られた石炭含有
量２０〜５０重量％の低濃度スラリーの輸送ライン、５
は脱水機で。

同脱水機５は低濃度スラリーを脱水して脱水ケーキとす
るものである。６は脱水機５で脱して得られた水を水の
供給ライン１に再循環させるための脱水循環ライン、７
は脱水機５で得られた脱水ケーキの輸送ライン、８は塊
砕装置、９は塊砕装置８で塊砕された小塊状脱水ケーキ
の輸送ライン、１０は混合攪拌機。

１１および１２は高濃度スラリーを調製するために供給
される水および界面活性剤などの添加剤の供給ライン、
１３は高濃度スラリーの輸送ライン、１４は低濃度スラ
リー輸送ライン４の低濃度スラリーを分岐輸送させる低
濃度スラリー分岐輸送ライン、１５は超微粉砕ミルで例
えば通常のチューブミル、ボールミルの他高速剪断力に
よる摩砕形ミル等を使用する。１６は超微粉炭スラリー
の輸送ラインである。

このように構成された実施例において、主ミル３に水供
給ライン１および石炭供給ライン２から水および石炭を
供給して粉砕処理し。

２０〜５０重量％の低濃度スラリーを作る。この低濃度
スラリーを低濃度スラリー輸送ライン４から１部は低濃
度スラリー分岐輸送ライン１４に分岐輸送し、残りは脱
水機５へ供給する。脱水機５では低濃度スラリーを脱水
し。

脱水した水は脱水循環ライン６を介して水の供給ライン
１に再循環し、脱水されたスラリーは脱水ケーキとして
脱水ケーキ輸送ライン７を介して塊砕装置８へ供給する
。

この塊砕装置８では供給されて来た板状または塊状の脱
水ケーキを小塊状に塊砕する。

この小塊状脱水ケーキは小塊状脱水ケーキ輸送ライン９
を介して混合攪拌機１０に供給する。

一方、低濃度スラリー分岐輸送ライン１４に分岐された
１部の低濃度スラリーは超微粉砕ミル１５に供給される
。超微粉砕ミル１５では供給された低濃度スラリーを１
０μ以下のものが５０重量％以−に程度になるように摩
砕する。すなわち、超微粒炭スラリーの粒度は出来」−
かり高濃度スラリー中の１０μ以下粒子の重量割合を２
５％以」−とするのに必要な粒度とする。

このようにして得られた超微粉炭スラＩＪ−を超微粉炭
スラリー輸送ライン１６を介して混合攪拌機１０へ供給
する。混合攪拌機］０では供給されて来た小塊状脱水ケ
ーキと超微粉炭スラリーとに水供給ライン１１および添
加剤供給ライン１２から供給される水と添加剤とを一諸
に混合攪拌して粘度の低い高濃度スラリ〜を調製して高
濃度スラリー輸送ライン１３から図示省略のボイラ燃焼
手段等へ輸送する。

第４図は、第２発明に係る第２実施例のフローシイ−１
・で、第３図に図示する第１実施例において、脱水機５
で得られた脱水の１部を分岐させ第１実施例の水供給ラ
イン１１に分岐管１７を介して連結させ、系外からの水
の供給を節減したものである。

以上、第２発明に係る実施例である第３図および第４図
のフローシイ−１・に基づいて詳述したように９本発明
の第２発明は石炭を水中で湿式粉砕して低濃度スラリー
を調製し。

ついで」−配偶濃度スラリーを脱水して得られる脱水ケ
ーキを塊砕装置で塊砕したのち混合攪拌機に導入すると
共に、」―記混合攪拌機に」−配偶濃度スラリーの１部
を超微粉砕ミルで粉砕して得られる超微粉炭スラリーお
よび水と添加剤とを供給して混合攪拌して高濃度スラリ
ーを得るので第１発明で得られる」−記の効果のほかに
次のような効果が得られる。

１）主ミルでは、粉砕動力が最小となる低濃度（石炭２
０〜５０重量％）で粉砕を行なうので、粉砕動力が最小
の点での 運転が可能となる。

２）超微粉粒石炭粒子の少ない条件下で脱水を行なうの
で高脱水率が可能となる。

３）超微粉粒石炭粒子の添加により高濃度スラリーのレ
オロジー特性が擬塑性と なり貯蔵安定性が向上する。

さらに２本発明の第３の発明はさらに良質な高濃度スラ
リーを得るために提供されたものである。

すなわち２本発明の第３の発明は２石炭を水中で湿式粉
砕して低濃度スラリーを調製し。

ついで」−配偶濃度スラリーを分級器にて粗粒が除去さ
れた低濃度スラリー（以下粗粒カット低濃度スラリーと
云う）と粗粒を含む低濃度スラリー（以下粗粒含有低濃
度スラリーと云う）とに分級し、」−記粗粒カット低濃
度スラリーが脱水されて得られる脱水ケーキを塊砕装置
で塊砕したのち混合攪拌機に導入すると共に、−Ｉ−記
混合攪拌機に上記粗粒含有低濃度スラリーが超微粉砕ミ
ルで粉砕されて得られる超微粉炭スラリーおよび水と添
加剤とを供給して混合攪拌することを特徴とする高濃度
スラリーの製造方法である。

以下２本発明の第３発明の好ましい実施例を第５図およ
び第６図に図示する実施例に基づいて説明する。

第５図において、■は水の供給ライン、２は石炭の供給
ライン、３は主ミル、４は主ミル３で得られた石炭含有
量２０〜５０重量％の低濃度スラリーの輸送ライン、］
、ｌｊ：供給されて来た低濃度スラリー中の粗粒を分離
し粗粒カット低濃度スラリーと粗粒含有低濃度スラリー
とに分級する分級器、　１ＱＦｉ分級器１８で分級され
た粗粒カット低濃度スラリーの輸送ライン、５は脱水機
で、同脱水機５は粗粒カット低濃度スラリーを脱水して
脱水ケーキとするものである。６は脱水機５で脱水して
得られた水を水供給ライン１に再循環させるための脱水
循環ライン、　２０は脱水機５で得られた粗粒カットの
脱水ケーキ（以下粗粒カッＩ・脱水ケーキと云う）の輸
送ライン、８は塊砕装置、２１は塊砕装置８で塊砕され
た粗粒カットの小塊状脱水ケーキの輸送ライン。

１０は混合攪拌機、１１および１２は高濃度°スラリー
を調製するために供給される水および界面活性剤などの
添加剤の供給ライン。

２２は分級器１８で分級された粗粒含有低濃度スラリー
の輸送ライン、１５は粗粒含有低濃度スラリー輸送ライ
ンから輸送されて来た粗粒含有低濃度スラリー中の粗粒
炭および微粉炭を超微粉砕するミルで例えば通常のチュ
ーブミル、ボールミルの他高速剪断力による摩砕形ミル
等を使用する。１６は超微粉砕ミル１５で得られる超微
粉炭スラリーの輸送ライン、１３は混合攪拌機１０で粗
粒カット脱水ケーキ、水、添加剤および超微粉炭スラリ
ーを混合攪拌して得られる高濃度スラリーの輸送ライン
である。

このように構成された実施例において、主ミル３に水供
給ライン１および石炭供給ライン２から水および石炭を
供給して粉砕処理し。

２０〜５０重量％の低濃度スラリーを作る。この低濃度
スラリーを低濃度スラリー輸送ライン４から分級器１８
に供給して、粗粒カット低濃度スラリーと粗粒含有低濃
度スラリーとに分級する。粗粒カット低濃度スラリーは
輸送ライン１９から脱水機５に供給されてる。

脱水機５では粗粒カット低濃度スラリーを脱水し、脱水
した水は脱水循環ライン６を介して水供給ライン１に再
循環する。

また、脱水機５で脱水されたスラリーは粗粒カット脱水
ケーキとして粗粒カット脱水ケーキ輸送ライン２０を介
して塊砕装置８へ供給される。

この塊砕装置８では供給されて来た板状または塊状の粗
粒カット脱水ケーキを小塊状に塊砕する。この粗粒カッ
ト小塊状脱水ケーキは粗粒カッＩ・小塊状脱水ケーキ輸
送ライン２１を介して混合攪拌機１０に供給する。

一方５分級器１８で分級して得られる粗粒含有低濃度ス
ラリーはその輸送ライン２２から超微粉砕ミル１５に供
給される。超微粉砕ミル１５では、供給された粗粒含有
低濃度スラリー中の粗粒炭および微粉炭を１０μ唄下の
ものが５０重量％以上程度になるように摩砕する。すな
わち、超微粒炭スラリーの粒度は出来上がり高濃度スラ
リー中の１０μ以下粒子の重量割合を２５％以にとする
のに必要な粒度とする。

このようにして得られた超微粉炭スラリーをその輸送ラ
イン１６を介して混合攪拌機１０へ供給する。混合攪拌
機１０では供給されて来た粗粒カット小塊状の脱水ケー
キと超微粉炭スラリーとに水供給ライン１１および添加
剤供給ライン１２から供給される水と添加剤とを一諸に
混合攪拌して粘度の低い高濃度スラリーを調製して高濃
度スラリー輸送ライン１３から図示省略のボイラ燃焼手
段等へ輸送する。

第６図は、第３発明に係る第２実施例のフローシイ−Ｉ
・で、第５図に図示する第１実施例において、脱水機５
で得られた脱水の１部を分岐させ第１実施例の水供給ラ
イン１１に分岐管１７を介して連絡させ、系外からの水
の供給を節減したものである。

以」−２第３発明に係る実施例である第５図および第６
図のフローシイ−１・に基づいて詳述したように２本発
明の第３発明は石炭を水中で湿式粉砕して低濃度スラリ
ーを調製し。

ついで上記低濃度水スラリーを分級器にて粗粒カット低
濃度スラリーと粗粒含有低濃度スラリーとに分級し、上
記粗粒カット低濃度スラリーが脱水されて得られる粗粒
カット脱水ケーキを塊砕装置で塊砕したのち混合攪拌機
に導入すると共に、上記混合攪拌機に」二記粗粒含有低
濃度スラリーを超微粉砕ミルで粉砕して得られる超微粉
炭スラリーおよび水と添加剤とを供給して混合攪拌して
高濃度スラリーを得るので第１発明および第２発明で得
られる」二記の効果のほかに次のような効果が得られる
。

１）分級器で粗粒を取り出し、この粗粒を含む低濃度ス
ラリーに含まれる粗粒お よび微粒を超微粉砕ミルで超微粉粒石 炭粒子になるまで粉砕して、粗粒をカ ットされた低濃度スラリーに供給して 高濃度スラリーを作るので、高濃度ス ラリー中には粗粒が含まれてない。し たがって、この発明で得られる高濃度 スラリーをボイラ等で燃焼させた場合 には、未燃炭素分が低減し、従来の高 濃度スラリーに比べて著しく燃焼効率 を高めることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の低濃度湿式法による高濃度スラリー製造
方法のフローシイ−１・、第２図及至第６図は本発明に
係る実施例のフローシイ−１・である。 １・・・水供給ライン、２・・・石炭供給ライン、３・
・・主ミル、４・・・低濃度スラリー輸送ライン、５・
・・脱水機、６・・・脱水循環ライン、７・・・脱水ケ
ーキ輸送ライン。 ８・・・塊砕装置、９・・・小塊状脱水ケーキ輸送ライ
ン、１０・・・混合攪拌機。 １１・・・水供給ライン、１２・・・添加剤供給ライン
、１３・・・高濃度スラリー輸送ライン、１４・・・低
濃度スラリー分岐輸送ライン、　１５−−−超微粉砕ミ
ル、１６°１超微粉炭スラリー輸送ライン、１７・・・
分岐管、１８・・・分級器、］９・・・粗粒カット低濃
度スラリー輸送ライン、２０・・・粗粒カット脱水ケー
キ輸送ライン、２１・・・粗粒カットの小塊状脱水ケー
キ輸送ライン。 ２２・・・粗粒含有低濃度スラＩＪ− 萼１図 ＄２図 蓼３閏

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）石炭を水中で湿式粉砕して石炭低濃度水スラリーを
   調製し、ついで上記石炭低濃度水スラリーを脱水して得
   られる脱水ケーキを塊砕装置で塊砕したのち混合攪拌機
   に導入し、上記混合攪拌機に水と添加剤とを供給して混
   合攪拌することを特徴とする石炭高濃度水スラリーの製
   造方法。 ２）石炭を水中で湿式粉砕して石炭低濃度水スラリーを
   調製し、ついで上記石炭低濃度水スラリーを脱水して得
   られる脱水ケーキを塊砕装置で塊砕したのち混合攪拌機
   に導入すると共に、上記混合攪拌機に」−記石炭低濃度
   水スラリーの１部を超微粉砕ミルで粉砕して得られる超
   微粉炭スラリーおよび水と添加剤とを°供給して混合攪
   拌することを特徴とする石炭高濃度水スラリーの製造方
   法。 ３）石炭を水中で湿式粉砕して石炭低濃度水スラリーを
   調製し、ついで−１−記石炭低濃度水スラリーを分級器
   にて粗粒が除去された石炭低濃度水スラリーと粗粒を含
   む石炭低濃度水スラリーとに分級し、上記粗粒が除去さ
   れた石炭低濃度水スラリーを脱水して得られる脱水ケー
   キを塊砕装置で塊砕したのち混合攪拌機に導入すると共
   に、」−記混合攪拌機に１−記粗粒を含む石炭低濃度水
   スラリーを超微粉砕ミルで粉砕して得られる超微粉炭ス
   ラリーおよび水と添加剤とを供給して混合攪拌すること
   を特徴とする石炭高濃度水スラリーの製造方法。