(57)【要約】【課題】低温域における石炭の自然発熱性を簡便な手法によって適切に評価する。【解決手段】１８Ｏ２を含み１６Ｏ２を含まない雰囲気の容器内で石炭を酸化させる酸化工程と、酸化工程後の容器内の雰囲気ガス成分を分析する分析工程と、分析工程において測定された二酸化炭素量に基づいて、石炭の自然発熱性を評価する評価工程とを含む、石炭の自然発熱性評価方法が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１８Ｏ２を含み１６Ｏ２を含まない雰囲気の容器内で石炭を酸化させる酸化工程と、
前記酸化工程後の前記容器内の雰囲気ガス成分を分析する分析工程と、
前記分析工程において測定された二酸化炭素量に基づいて、前記石炭の自然発熱性を評価する評価工程と
を含む、石炭の自然発熱性評価方法。
【請求項２】
前記分析工程は、Ｃ１８Ｏ２量を測定する工程を含み、
前記評価工程では、前記Ｃ１８Ｏ２量が多いほど前記石炭の自然発熱性が低いと評価する、請求項１に記載の石炭の自然発熱性評価方法。
【請求項３】
前記分析工程は、Ｃ１６Ｏ２量、Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量およびＣ１８Ｏ２量を測定する工程を含み、
前記評価工程では、前記Ｃ１６Ｏ２量、前記Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量および前記Ｃ１８Ｏ２量の合計に対する前記Ｃ１８Ｏ２量の比が大きいほど前記石炭の自然発熱性が低いと評価する、請求項１に記載の石炭の自然発熱性評価方法。
【請求項４】
前記分析工程は、Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量を測定する工程を含み、
前記評価工程では、前記Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量が多いほど前記石炭の自然発熱性が低いと評価する、請求項１に記載の石炭の自然発熱性評価方法。
【請求項５】
前記分析工程は、Ｃ１６Ｏ２量、Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量およびＣ１８Ｏ２量を測定する工程を含み、
前記評価工程では、前記Ｃ１６Ｏ２量、前記Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量および前記Ｃ１８Ｏ２量の合計に対する前記Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量の比が大きいほど前記石炭の自然発熱性が低いと評価する、請求項１に記載の石炭の自然発熱性評価方法。
【請求項６】
前記分析工程は、Ｃ１６Ｏ２量を測定する工程を含み、
前記評価工程では、前記Ｃ１６Ｏ２量が少ないほど前記石炭の自然発熱性が低いと評価する、請求項１に記載の石炭の自然発熱性評価方法。
【請求項７】
前記分析工程は、Ｃ１６Ｏ２量、Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量およびＣ１８Ｏ２量を測定する工程を含み、
前記評価工程では、前記Ｃ１６Ｏ２量、前記Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量および前記Ｃ１８Ｏ２量の合計に対する前記Ｃ１６Ｏ２量の比が小さいほど前記石炭の自然発熱性が低いと評価する、請求項１に記載の石炭の自然発熱性評価方法。
【請求項８】
前記分析工程は、Ｃ１６Ｏ２量およびＣ１８Ｏ２量を測定する工程を含み、
前記評価工程では、前記Ｃ１６Ｏ２量に対する前記Ｃ１８Ｏ２量の比が大きいほど前記石炭の自然発熱性が低いと評価する、請求項１に記載の石炭の自然発熱性評価方法。
【請求項９】
前記酸化工程において、前記石炭および雰囲気の温度が、８０℃以下である請求項１〜８のいずれか１項に記載の石炭の自然発熱性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭の自然発熱性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば貯蔵された石炭が自然発火に至るのを防止するために、石炭の自然発火性、または自然発熱性が評価される。例えば、自然発火試験装置（ＳＩＴ：Spontaneous Ignition Tester）では、酸素を含むガスの雰囲気中で試料を設定温度に保ち、自然発火が始まるまでの時間が測定される。特許文献１には、このＳＩＴが、試料または試料近傍の温度を検出する試料温度検出手段と、検出された試料温度が設定温度で安定したかどうかを判定する判定手段と、試料温度が安定したと判定された場合に測定を開始させる測定開始手段とを含むことが記載されている。試料温度が設定温度で安定したことを検出して自動的に計時の開始やガスの切り替えなどの測定開始動作を行うことによって、手間がかからず正確な測定を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３０４３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたようなＳＩＴの場合、試料温度の上昇によって発火を判定するため、試料温度をモニターする必要がある。また、水分の影響を排除するために測定は高温域、具体的には１３０℃から開始されるので、一般に７０℃以下の低温域で開始および進行するとされる自然発熱反応の影響が必ずしも正確に評価されない。
【０００５】
そこで、本発明は、低温域における石炭の自然発熱性を簡便な手法によって適切に評価することが可能な石炭の自然発熱性評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある観点によれば、１８Ｏ２を含み１６Ｏ２を含まない雰囲気の容器内で石炭を酸化させる酸化工程と、酸化工程後の容器内の雰囲気ガス成分を分析する分析工程と、分析工程において測定された二酸化炭素量に基づいて、石炭の自然発熱性を評価する評価工程とを含む、石炭の自然発熱性評価方法が提供される。
【０００７】
上記の石炭の自然発熱性評価方法において、分析工程は、Ｃ１８Ｏ２量を測定する工程を含み、評価工程では、Ｃ１８Ｏ２量が多いほど石炭の自然発熱性が低いと評価してもよい。
【０００８】
上記の石炭の自然発熱性評価方法において、分析工程は、Ｃ１６Ｏ２量、Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量およびＣ１８Ｏ２量を測定する工程を含み、評価工程では、Ｃ１６Ｏ２量、Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量およびＣ１８Ｏ２量の合計に対するＣ１８Ｏ２量の比が大きいほど石炭の自然発熱性が低いと評価してもよい。
【０００９】
上記の石炭の自然発熱性評価方法において、分析工程は、Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量を測定する工程を含み、評価工程では、Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量が多いほど石炭の自然発熱性が低いと評価してもよい。
【００１０】
上記の石炭の自然発熱性評価方法において、分析工程は、Ｃ１６Ｏ２量、Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量およびＣ１８Ｏ２量を測定する工程を含み、評価工程では、Ｃ１６Ｏ２量、Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量およびＣ１８Ｏ２量の合計に対するＣ１６Ｏ１８Ｏ量の比が大きいほど石炭の自然発熱性が低いと評価してもよい。
【００１１】
上記の石炭の自然発熱性評価方法において、分析工程は、Ｃ１６Ｏ２量を測定する工程を含み、評価工程では、Ｃ１６Ｏ２量が少ないほど石炭の自然発熱性が低いと評価してもよい。
【００１２】
上記の石炭の自然発熱性評価方法において、分析工程は、Ｃ１６Ｏ２量、Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量およびＣ１８Ｏ２量を測定する工程を含み、評価工程では、Ｃ１６Ｏ２量、Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量およびＣ１８Ｏ２量の合計に対するＣ１６Ｏ２量の比が小さいほど石炭の自然発熱性が低いと評価してもよい。
【００１３】
上記の石炭の自然発熱性評価方法において、分析工程は、Ｃ１６Ｏ２量およびＣ１８Ｏ２量を測定する工程を含み、評価工程では、Ｃ１６Ｏ２量に対するＣ１８Ｏ２量の比が大きいほど石炭の自然発熱性が低いと評価してもよい。
【００１４】
上記の石炭の自然発熱性評価方法では、酸化工程において、石炭および雰囲気の温度が、８０℃以下であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
上記の構成によれば、自然界にはほとんど存在しない１８Ｏ２を含み、１６Ｏ２を含まない雰囲気の容器内で石炭を酸化させることによって、酸化工程における酸化反応によって発生したガスに含まれる酸素のうち、雰囲気ガスに由来する酸素と石炭に酸化物の形で含まれていた酸素とを識別することができる。従って、低温域における石炭の自然発熱性を適切に評価することができる。また、反応後の雰囲気ガス成分を分析することは、例えば酸化工程の間の石炭の温度変化をモニタリングすることに比べて簡便な手法である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る石炭の自然発熱性評価方法の概略的な工程を示すフローチャートである。
【図２】実施例で測定されたＣ１８Ｏ２量とＳＩＴ試験結果との関係を示すグラフである。
【図３】実施例で測定された比Ｃ１８Ｏ２量とＳＩＴ試験結果との関係を示すグラフである。
【図４】実施例で測定されたＣ１６Ｏ１８Ｏ量とＳＩＴ試験結果との関係を示すグラフである。
【図５】実施例で測定された比Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量とＳＩＴ試験結果との関係を示すグラフである。
【図６】実施例で測定されたＣ１６Ｏ２量とＳＩＴ試験結果との関係を示すグラフである。
【図７】実施例で測定された比Ｃ１６Ｏ２量とＳＩＴ試験結果との関係を示すグラフである。
【図８】実施例で測定されたＣ１６Ｏ２量に対するＣ１８Ｏ２量の比とＳＩＴ試験結果との関係を示すグラフである。
【図９】実施例で用いられた石炭の含有酸素量とＳＩＴ試験結果との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る石炭の自然発熱性評価方法の概略的な工程を示すフローチャートである。図１に示されるように、本実施形態では、まず試料となる石炭を１８Ｏ２雰囲気の容器内で酸化させる酸化工程（Ｓ１０）が実施される。酸化工程（Ｓ１０）で用いられる容器は密閉容器であり、容器内の雰囲気ガスは１８Ｏ２を含み１６Ｏ２を含まない。なお、容器内の雰囲気ガスはＨ２Ｏを含まないことが好ましいが、それ以外の成分、例えば窒素などを含むことは特に制限されない。但し、ＣＯやＣＯ２等、Ｏ２以外のＯを含むガス成分は極力含有しないことが好ましい。後述する理由から、酸化工程（Ｓ１０）における石炭および容器内の雰囲気の温度は、８０℃以下であることが好ましい。ここで、１８Ｏは酸素の安定同位体であるが、自然界にはほとんど存在しない（約０．２％）。これに対して、石炭に酸化物の形で含まれる酸素はほぼ全量が１６Ｏである。従って、本実施形態では、酸化工程（Ｓ１０）における酸化反応によって発生したガスに含まれる酸素のうち、雰囲気ガスに由来する酸素（１８Ｏ）と石炭に酸化物の形で含まれていた酸素（１６Ｏ）とを識別することができる。
【００１９】
次に、酸化工程（Ｓ１０）後の容器内の雰囲気ガス成分を分析する分析工程（Ｓ２０）が実施される。成分分析には例えば質量分析計が用いられるが、他に赤外分光計などを用いてもよい。分析工程（Ｓ２０）では、雰囲気ガス中の二酸化炭素量、具体的にはＣ１６Ｏ２量、Ｃ１８Ｏ２量、およびＣ１６Ｏ１８Ｏ量のうち少なくともいずれかを測定する。ここで、Ｃ１６Ｏ２、Ｃ１８Ｏ２およびＣ１６Ｏ１８Ｏはいずれも二酸化炭素であるが、石炭に酸化物の形で含まれていた酸素に由来する二酸化炭素はＣ１６Ｏ２-として検出され、石炭に含まれていた炭素（Ｃ）が雰囲気ガス中の１８Ｏ２と反応することによって発生した二酸化炭素はＣ１８Ｏ２として検出される。Ｃ１６Ｏ１８Ｏは、石炭に酸化物の形で含まれていた酸素に由来する一酸化炭素（Ｃ１６Ｏ）が雰囲気ガス中の１８Ｏ２と反応することによって発生すると考えられる。
【００２０】
次に、分析工程（Ｓ２０）で測定された二酸化炭素量に基づいて、石炭の自然発熱性を評価する評価工程（Ｓ３０）が実施される。より具体的には、評価工程（Ｓ３０）では、石炭の酸化反応後の容器内の雰囲気ガスに含まれるＣ１６Ｏ２量、Ｃ１８Ｏ２量またはＣ１６Ｏ１８Ｏ量の少なくともいずれかに基づいて、石炭の自然発熱性が評価される。例えば、後述する実施例によって示されるように、Ｃ１８Ｏ２量またはＣ１６Ｏ１８Ｏ量が多いほど石炭の自然発熱性が低いと評価することができる。また、Ｃ１６Ｏ２量が少ないほど石炭の自然発熱性が低いと評価することができる。あるいは、それぞれの二酸化炭素量を組み合わせた指標を用いてもよい。例えば、Ｃ１６Ｏ２量、Ｃ１８Ｏ２量およびＣ１６Ｏ１８Ｏ量の合計に対するＣ１６Ｏ２量、Ｃ１８Ｏ２量またはＣ１６Ｏ１８Ｏ量の比に基づいて石炭の自然発熱性を評価してもよい。この場合、Ｃ１８Ｏ２量またはＣ１６Ｏ１８Ｏ量の比率が大きいほど石炭の自然発熱性が低く、またＣ１６Ｏ２量の比率が小さいほど石炭の自然発熱性が低いと評価することができる。また、例えば、Ｃ１６Ｏ２量に対するＣ１８Ｏ２量の比が大きいほど石炭の自然発熱性が低いと評価することができる。
【００２１】
ここで、石炭の自然発熱は、石炭に含まれているペルオキシ基などの過酸化物に雰囲気酸素が関与してカルボニルやカルボキシル、またはこれらの反応中間体が生成される際の反応熱によって発生すると考えられる。上記の反応時には脱離によって一酸化炭素および二酸化炭素が発生するため、酸化反応後の容器内の雰囲気ガスに含まれる二酸化炭素量は石炭の自然発熱性に関係がある。本実施形態では、後述する実施例に示す実験結果に基づいてそれぞれの二酸化炭素量（Ｃ１６Ｏ２量、Ｃ１８Ｏ２量またはＣ１６Ｏ１８Ｏ量）、またはそれぞれの二酸化炭素量を組み合わせた指標と石炭の自然発熱性との関係を特定し、これに基づいて石炭の自然発熱性を評価する。この点に関し、本発明者らは、８０℃以下の温度域においては、石炭に含まれていた酸素に由来する二酸化炭素であるＣ１６Ｏ２が他の二酸化炭素に比較して最も発生量が多く、このＣ１６Ｏ２の発生量が少ないほど石炭の自然発熱性が低いということを見出した。一方、雰囲気中に１８Ｏ２が含まれない、例えば、ほぼ１００％窒素の雰囲気では、Ｃ１６Ｏ２の発生は非常に少ないという結果を得ており、このことから、Ｃ１６Ｏ２の発生に１８Ｏ２が何らかの形で関与していると推測されるが、全体の反応メカニズムは、未だ明らかではない。
【００２２】
なお、本実施形態とは異なり、１６Ｏ２を含む雰囲気で石炭の酸化工程が実施された場合は、上記のような脱離によって発生した二酸化炭素と、石炭に含まれていた炭素（Ｃ）が雰囲気ガス中の酸素と反応することによって発生した二酸化炭素との区別がつかず、上記のような反応による石炭の自然発熱性が正確に評価されない可能性がある、これに対し、本実施形態では、上述の通り１８Ｏ２を含み１６Ｏ２を含まない雰囲気の容器内で酸化工程（Ｓ１０）を実施するため、上記の２種類の二酸化炭素を互いに識別することができる。
【実施例】
【００２３】
表１に、本実施例で用いられた石炭の元素分析（d.a.f.）および工業分析（d.b.）の結果を示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
実施例では、窒素雰囲気中でそれぞれ乾燥処理した各炭種の石炭（粒度１５０μｍ〜２５０μｍ）を約３０ｇずつ、窒素を充填したグローブボックス内で容量約３００ｍｌのガラス瓶に封入した。次いで、ガラス瓶内の窒素を全ガスの２０％分（約６０ｍｌ）だけ吸引除去し、そこに１８Ｏ２を注入して補填することによって、ガラス瓶内の雰囲気ガス中で窒素が８０％、１８Ｏ２が２０％になるように調整した。この成分比率は、酸素が１８Ｏ２である点を除けば、大気の成分比率に近い。
【００２６】
上記のように石炭を封入してガス成分を調整したガラス瓶を、４０℃で５日間保持した。ここで、５日間は本実施例で用いられた石炭で４０℃の条件下で酸化反応が実質的に収束するために十分な時間であるが、炭種や温度が変われば適切な保持時間は変動する。５日後にシリンジを用いてガラス瓶内の雰囲気ガスを約１ｍｌ採取し、質量分析計（ＴＯＦ−ＭＳ：Time-of-Flight Mass Spectrometer）でＣ１６Ｏ２量、Ｃ１８Ｏ２量およびＣ１６Ｏ１８Ｏ量を測定した。
【００２７】
表２に、本実施例で用いられた石炭の自然発火試験装置（ＳＩＴ）試験結果、具体的には酸素１００％の雰囲気ガス中において試料が１３０℃から２００℃まで昇温する所要時間が示されている。このうち、炭種Ｅについては炭化度が高く、一般に自然発熱性は低いと認識されている。なお、ＳＩＴ試験結果では、所要時間が長いほど石炭の自然発熱性が低いと評価される。
【００２８】
【表２】
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【００２９】
既に述べたように、ＳＩＴの測定は試料温度が１３０℃の状態から開始されるため、本実施例における４０℃のような低温域での自然発熱性が必ずしも正確に評価されているとはいえない。しかしながら、ＳＩＴによる自然発熱性の評価手法自体は確立されており、また同じ炭種であれば温度域が異なっても自然発熱性には相関があると考えられる。そこで、本実施例では、それぞれの二酸化炭素量（Ｃ１６Ｏ２量、Ｃ１８Ｏ２量またはＣ１６Ｏ１８Ｏ量）、またはそれぞれの二酸化炭素量を組み合わせた指標とＳＩＴ試験結果とを対比することによって、上記の量または指標と自然発熱性との関係とを特定する。
【００３０】
表３に、本実施例で測定された二酸化炭素量、具体的には、Ｃ１６Ｏ２量、Ｃ１８Ｏ２量およびＣ１６Ｏ１８Ｏ量を、それぞれ試料石炭１０ｇあたりの物質量として示す。
【００３１】
【表３】
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【００３２】
以下、（ｉ）Ｃ１８Ｏ２量およびその比、（ii）Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量およびその比、ならびに（iii）Ｃ１６Ｏ２量およびその比のそれぞれについて、本実施例に係る実験の結果によって示される二酸化炭素量または二酸化炭素量に基づく指標と石炭の自然発熱性との関係を説明する。
【００３３】
図２は実施例で測定されたＣ１８Ｏ２量とＳＩＴ試験結果との関係を示すグラフであり、図３は比Ｃ１８Ｏ２量とＳＩＴ試験結果との関係を示すグラフである。ここで、比Ｃ１８Ｏ２量は、Ｃ１６Ｏ２量、Ｃ１８Ｏ２量およびＣ１６Ｏ１８Ｏ量を合計した二酸化炭素量に対するＣ１８Ｏ２量の比（Ｃ１８Ｏ２量／（Ｃ１６Ｏ２量＋Ｃ１８Ｏ２量＋Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量））である。図２に示されるように、Ｃ１８Ｏ２量が多いほど、ＳＩＴ試験結果の所要時間が長くなる傾向が見られる。つまり、本実施例では、Ｃ１８Ｏ２量が多いほど、石炭の自然発熱性が低いことが示されている。さらに、図３に示されるように、比Ｃ１８Ｏ２量を算出すると、試料量の差による結果のばらつきが収束し、比Ｃ１８Ｏ２量が大きいほどＳＩＴ試験結果の所要時間が長く、従って石炭の自然発熱性が低いという傾向がより明確になる。
【００３４】
図４は実施例で測定されたＣ１６Ｏ１８Ｏ量とＳＩＴ試験結果との関係を示すグラフであり、図５は比Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量とＳＩＴ試験結果との関係を示すグラフである。ここで、比Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量は、Ｃ１６Ｏ２量、Ｃ１８Ｏ２量およびＣ１６Ｏ１８Ｏ量を合計した二酸化炭素量に対するＣ１６Ｏ１８Ｏ量の比（Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量／（Ｃ１６Ｏ２量＋Ｃ１８Ｏ２量＋Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量））である。図４に示されるように、Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量が多いほど、ＳＩＴ試験結果の所要時間が長くなる傾向が見られる。つまり、本実施例では、Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量が多いほど、石炭の自然発熱性が低いことが示されている。さらに、図５に示されるように、比Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量を算出すると、試料量の差による結果のばらつきが収束し、比Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量が大きいほどＳＩＴ試験結果の所要時間が長く、従って石炭の自然発熱性が低いという傾向がより明確になる。
【００３５】
図６は実施例で測定されたＣ１６Ｏ２量とＳＩＴ試験結果との関係を示すグラフであり、図７は比Ｃ１６Ｏ２量とＳＩＴ試験結果との関係を示すグラフである。ここで、比Ｃ１６Ｏ２量は、Ｃ１６Ｏ２量、Ｃ１８Ｏ２量およびＣ１６Ｏ１８Ｏ量を合計した二酸化炭素量に対するＣ１６Ｏ２量の比（Ｃ１６Ｏ２量／（Ｃ１６Ｏ２量＋Ｃ１８Ｏ２量＋Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量））である。図６に示されるように、Ｃ１６Ｏ２量が少ないほど、ＳＩＴ試験結果の所要時間が長くなる傾向が見られる。つまり、本実施例では、Ｃ１６Ｏ２量が少ないほど、石炭の自然発熱性が低いことが示されている。さらに、図７に示されるように、比Ｃ１６Ｏ２量を算出すると、試料量の差による結果のばらつきが収束し、比Ｃ１６Ｏ２量が小さいほどＳＩＴ試験結果の所要時間が長く、従って石炭の自然発熱性が低いという傾向がより明確になる。
【００３６】
図８は、実施例で測定されたＣ１６Ｏ２量に対するＣ１８Ｏ２量の比（Ｃ１８Ｏ２量／Ｃ１６Ｏ２量）とＳＩＴ試験結果との関係を示すグラフである。図８に示されるように、Ｃ１６Ｏ２量に対するＣ１８Ｏ２量の比が大きいほど、ＳＩＴ試験結果の所要時間が長くなる傾向が見られる。つまり、本実施例では、Ｃ１６Ｏ２量に対するＣ１８Ｏ２量の比が大きいほど、石炭の自然発熱性が低いことが示されている。
【００３７】
図９は、実施例で用いられた石炭の含有酸素量（表１に示す元素分析（d.a.f.）結果のＴ．Ｏの値）とＳＩＴ試験結果との関係を示すグラフである。本実施例によれば、Ｃ１６Ｏ２の発生量が少ない場合に石炭の自然発熱性が低いと評価される。上述のようにＣ１６Ｏ２は石炭から脱離した一酸化炭素や二酸化炭素に由来するため、Ｃ１６Ｏ２の発生量が少ない石炭は脱離する一酸化炭素や二酸化炭素が少なく、従って酸化物として含有している酸素の量が少ない、という推定も可能である。その推定が正しければ、１８Ｏ２雰囲気で石炭を酸化させなくても、含有酸素量に基づいて石炭の自然発熱性を評価することができる。しかしながら、実際には、図９に示されるように、含有酸素量とＳＩＴ試験結果の所要時間には相関がない。つまり、元素分析によって測定される含有酸素量が多くても、雰囲気酸素の関与によって石炭から脱離する一酸化炭素や二酸化炭素が多いとは限らず、従って含有酸素量に基づいて石炭の自然発熱性を評価することは適切ではない。
【００３８】
以上で説明したように、本発明の一実施形態に係る石炭の自然発熱性評価方法によれば、低温域における石炭の自然発熱性を適切に評価することができる。実施例では４０℃で酸化工程を実施したが、例えばより高い温度、具体的には６０℃、７０℃、または８０℃で酸化工程を実施してもよい。例えばＳＩＴのように、酸化工程の間の石炭の温度変化をモニタリングする手法に比べて、反応後の雰囲気ガス成分を分析する本実施形態の方法は簡便である。比Ｃ１８Ｏ２量、比Ｃ１６Ｏ１８Ｏ量、または比Ｃ１６Ｏ２量を用いて評価する場合は、試料量の差による結果のばらつきが収束するため、試料量を厳密に計量しなくてもよく、より簡便に石炭の自然発熱性を評価することができる。上記の例では石炭の自然発熱性が低いことを評価したが、逆に石炭の自然発熱性が高いことを評価してもよい。
【００３９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において、各種の変形例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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