(57)【要約】【課題】乾留して分離回収したタール等の揮発成分を使用しなくても、自然発火を抑制することが低コストでできる改質石炭の製造方法を提供する。【解決手段】低質炭１を乾燥させて乾燥炭２を得る乾燥工程Ｓ１と、乾燥工程Ｓ１で得られた乾燥炭２を乾留して乾留炭５を得る乾留工程Ｓ２と、乾留工程Ｓ２で得られた乾留炭５と乾燥工程Ｓ１での乾燥に伴って発生して回収された微粉炭３とを混合する混合工程Ｓ３と、混合工程Ｓ３で混合された混合炭６を圧縮成形して改質石炭７を得る圧縮成形工程Ｓ４とを行う。【選択図】図１
2011037937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭を乾燥させて乾燥炭を得る乾燥工程と、
前記乾燥工程で得られた前記乾燥炭を乾留して乾留炭を得る乾留工程と、
前記乾留工程で得られた前記乾留炭と前記乾燥工程での乾燥に伴って発生して回収された微粉炭とを混合する混合工程と、
前記混合工程で混合された混合炭を圧縮成形して改質石炭を得る圧縮成形工程と
を行うことを特徴とする改質石炭の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の改質石炭の製造方法において、
前記混合工程が、下記の条件式（１）を満たすように前記乾留炭と前記微粉炭との割合を調整して混合する工程である
ことを特徴とする改質石炭の製造方法。
０．３≦Ｂ／Ａ≦０．９      （１）
ただし、Ａは前記乾燥炭中の揮発成分の割合、Ｂは前記改質石炭中の揮発成分の割合である。
【請求項３】
請求項１に記載の改質石炭の製造方法において、
前記混合工程が、前記乾燥工程で乾燥される前に漏出して回収された漏出炭をさらに混合する工程である
ことを特徴とする改質石炭の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の改質石炭の製造方法において、
前記混合工程が、下記の条件式（１）を満たすように前記乾留炭と前記微粉炭と前記漏出炭との割合を調整して混合する工程である
ことを特徴とする改質石炭の製造方法。
０．３≦Ｂ／Ａ≦０．９      （１）
ただし、Ａは前記乾燥炭中の揮発成分の割合、Ｂは前記改質石炭中の揮発成分の割合である。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の改質石炭の製造方法において、
前記圧縮成形工程における圧縮成形温度が、前記乾留工程における乾留温度よりも低い
ことを特徴とする改質石炭の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の改質石炭の製造方法において、
前記微粉炭が、平均粒径２００μｍ以下のものである
ことを特徴とする改質石炭の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の改質石炭の製造方法において、
前記石炭が、低品位石炭である
ことを特徴とする改質石炭の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改質石炭の製造方法に関し、特に、褐炭や亜瀝青炭等のような水分含有量の多い低品位石炭（低質炭）を改質して改質石炭を得る場合に適用すると有効なものである。
【背景技術】
【０００２】
褐炭や亜瀝青炭等のような水分含有量の多い低品位石炭（低質炭）は、埋蔵量が多いものの、単位重量当たりの発熱量が低いと共に、輸送効率が悪いため、加熱処理して乾燥させることにより、単位重量当たりの発熱量を高めると共に、圧縮成形することにより、ハンドリング性を高めるようにしている。
【０００３】
ところで、加熱処理された上記低質炭は、水を吸着しやすくなると共に、表面のカルボキシル基等が離脱して表面にラジカル等を生じることにより表面の活性が高くなって空気中の酸素と反応しやすくなってしまうことから、上記反応に伴う反応熱によって自然発火してしまうおそれがある。
【０００４】
このため、例えば、下記特許文献１等においては、低質炭を乾燥（１５０℃）して乾留（２５０〜４５０℃）し、タールを分離した後、乾留炭を冷却（２００℃以下）して当該乾留炭に上記タールを添加し、当該乾留炭を当該タールでコーティングすることにより、上記炭を改質して当該炭の自然発火を抑制することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−０６３２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１等に記載されている発明においては、別途利用するために乾留して分離回収したタール等の揮発成分を乾留炭に再度加えるようにすることから、わざわざ分離回収したタール等の揮発成分を他の用途に十分に有効利用することができなかった。
【０００７】
このようなことから、本発明は、乾留して分離回収したタール等の揮発成分を使用しなくても、自然発火を抑制することが低コストでできる改質石炭の製造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】
【０００８】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、石炭を乾燥させて乾燥炭を得る乾燥工程と、前記乾燥工程で得られた前記乾燥炭を乾留して乾留炭を得る乾留工程と、前記乾留工程で得られた前記乾留炭と前記乾燥工程での乾燥に伴って発生して回収された微粉炭とを混合する混合工程と、前記混合工程で混合された混合炭を圧縮成形して改質石炭を得る圧縮成形工程とを行うことを特徴とする。
【０００９】
第二番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、第一番目の発明において、前記混合工程が、下記の条件式（１）を満たすように前記乾留炭と前記微粉炭との割合を調整して混合する工程であることを特徴とする。
０．３≦Ｂ／Ａ≦０．９      （１）
ただし、Ａは前記乾燥炭中の揮発成分の割合、Ｂは前記改質石炭中の揮発成分の割合である。
【００１０】
第三番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、第一番目の発明において、前記混合工程が、前記乾燥工程で乾燥される前に漏出して回収された漏出炭をさらに混合する工程であることを特徴とする。
【００１１】
第四番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、第三番目の発明において、前記混合工程が、下記の条件式（１）を満たすように前記乾留炭と前記微粉炭と前記漏出炭との割合を調整して混合する工程であることを特徴とする。
０．３≦Ｂ／Ａ≦０．９      （１）
ただし、Ａは前記乾燥炭中の揮発成分の割合、Ｂは前記改質石炭中の揮発成分の割合である。
【００１２】
第五番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記圧縮成形工程における圧縮成形温度が、前記乾留工程における乾留温度よりも低いことを特徴とする。
【００１３】
第六番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、第一番目から第五番目の発明のいずれかにおいて、前記微粉炭が、平均粒径２００μｍ以下のものであることを特徴とする。
【００１４】
第七番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、第一番目から第六番目の発明のいずれかにおいて、前記石炭が、低品位石炭であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る改質石炭の製造方法によれば、乾燥工程で回収されて今まで廃棄処分されていた、乾燥炭と略同一の揮発成分を含有する微粉炭を乾留炭に混合することから、乾燥炭を乾留して分離回収した揮発成分を改質石炭に再び加える必要がまったくなく、乾留して回収した揮発成分をすべて他の用途に有効利用することができるので、乾留して分離回収した揮発成分を使用しなくても、自然発火を抑制することが低コストでできると共に、従来廃棄処分していた微粉炭を有効利用することができるので、さらなる低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る改質石炭の製造方法の第一番目の実施形態の手順フロー図である。
【図２】本発明に係る改質石炭の製造方法の第二番目の実施形態の手順フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る改質石炭の製造方法の実施形態を図面に基づいて以下に説明するが、本発明は図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。
【００１８】
［第一番目の実施形態］
本発明に係る改質石炭の製造方法の第一番目の実施形態を図１に基づいて説明する。
【００１９】
本実施形態に係る改質石炭の製造方法は、図１に示すように、低品位石炭（低質炭）１を乾燥させて乾燥炭２を得る乾燥工程Ｓ１と、乾燥工程Ｓ１で得られた乾燥炭２を乾留して乾留炭５を得る乾留工程Ｓ２と、乾留工程Ｓ２で得られた乾留炭５と乾燥工程Ｓ１での乾燥に伴って発生して回収された微粉炭３とを混合する混合工程Ｓ３と、混合工程Ｓ３で混合された混合炭６を圧縮成形して改質石炭７を得る圧縮成形工程Ｓ４とを行うものである。
【００２０】
前記低質炭１は、褐炭や亜瀝青炭等のような水分含有量が多い（６０〜７０％）石炭であり、埋蔵量が多いものの、単位重量当たりの発熱量が低いと共に、輸送効率が悪いものである。
【００２１】
前記乾燥工程Ｓ１は、前記低質炭１から水８を除去する工程であり、例えば、ベルトコンベア式等の熱風乾燥機等に供給して熱風乾燥（１００〜２８０℃（好ましくは１５０〜２００℃））することにより、水分含有量を略０％とした乾燥炭２を製造する。
【００２２】
ここで、上記熱風乾燥の際には、当該乾燥に伴って微粉炭３（平均粒径：約２００μｍ以下）が発生し、当該熱風と共に搬出されて大気へ放出されてしまうことから、前記熱風乾燥機の排気ダクトに設けたサイクロンやフィルタ等の微粉回収手段で上記微粉炭３を上記熱風から回収する。
【００２３】
前記乾留工程Ｓ２は、前記乾燥炭２からタール等の揮発成分９を除去する工程であり、例えば、連続式の乾留機に上記乾燥炭２を供給し、高温（３００〜５００℃（好ましくは４００〜４５０℃））で乾留して、タール等の揮発成分９を分離回収することにより、乾留炭５を製造する。
【００２４】
前記混合工程Ｓ３は、上記乾燥工程Ｓ１の熱風乾燥機等で上記熱風から回収された微粉炭３を上記乾留炭５に混合する工程であり、上記回収手段で回収された微粉炭３を乾留炭５と共に混合機内へ供給して、均一に混ざるように攪拌することにより、混合炭６を製造する。
【００２５】
このとき、乾燥炭２中の揮発成分９の割合をＡとし、改質石炭７中の揮発成分９の割合をＢとすると、上記Ａに対する上記Ｂの割合（Ｂ／Ａ）が０．３〜０．９となるように（０．３≦Ｂ／Ａ≦０．９・・・式（１））、特には０．５〜０．７となるように（０．５≦Ｂ／Ａ≦０．７）、上記乾留炭５と上記微粉炭３との割合を調整して混合すると好ましい。
【００２６】
なお、乾燥炭２中の揮発成分９の割合（Ａ）は、組成分析によって上記混合前に予め把握される値であり、微粉炭３中の揮発成分９の割合は、上記乾燥炭２中の揮発成分９の割合（Ａ）と実質的にほとんど同一の値（Ａ）である。また、乾留炭５中の揮発成分９の割合（Ｃ）は、乾留温度や乾留時間等の乾留条件によって、上記混合前に予め設定できる値であり、上記混合前の組成分析によって正確に把握される。そして、改質石炭７中の揮発成分９の割合（Ｂ）は、当該改質石炭７の必要とする特性等に応じて上記混合前に予め設定される値である。
【００２７】
前記圧縮成形工程Ｓ４は、タール等の揮発成分９が分離除去されて非常に少なくなった乾留炭５に対して、タール等の揮発成分９をそのまま含有している微粉炭３を混合した混合炭６を圧縮（１２００ｋｇ／ｃｍ2×３００〜４５０℃（好ましくは３５０〜４００℃））して円柱状やタドン状等の固形のブリケットに成形することにより、改質石炭７を製造する。
【００２８】
このようにして製造された改質石炭７は、微粉炭３中のタール等の揮発成分９を全体にまんべんなく含むように成形されていることから、成形物としての強度が高められつつ、自然発火が抑制される。
【００２９】
つまり、従来は、乾燥炭を乾留して得られた揮発成分を乾留炭に再び加えることにより、改質石炭の自然発火を抑制するようにしていたが、本実施形態においては、乾燥工程Ｓ１で回収されて今まで廃棄処分されていた、乾燥炭２と略同一の揮発成分９を含有する微粉炭３を乾留炭５に混合することにより、改質石炭７の自然発火を抑制するようにしたのである。
【００３０】
このため、本実施形態においては、今まで廃棄処分されていた微粉炭３を利用して改質石炭７の自然発火を抑制することができるようにしたことから、乾燥炭２を乾留して分離回収した揮発成分９を改質石炭７に再び加える必要がまったくなくなり、乾留して回収した揮発成分９をすべて他の用途に有効利用することができる。
【００３１】
したがって、本実施形態によれば、乾留して分離回収した揮発成分９を使用しなくても、自然発火を抑制することが低コストでできると共に、従来廃棄処分していた微粉炭３を有効利用することができるので、さらなる低コスト化を図ることができる。
【００３２】
また、先に説明したように、乾燥炭２中の揮発成分９の割合をＡとし、改質石炭７中の揮発成分９の割合をＢとしたときの、上記Ａに対する上記Ｂの割合（Ｂ／Ａ）が０．３〜０．９となるように（０．３≦Ｂ／Ａ≦０．９・・・式（１））、特には０．５〜０．７となるように（０．５≦Ｂ／Ａ≦０．７）、上記乾留炭５と上記微粉炭３との割合を調整して混合すると、自然発火を抑制できるだけではなく、改質石炭７の圧壊荷重を必要十分な大きさ（約５０ｋｇ前後）にすることができ、改質石炭７の取扱性を大幅に向上させることができる。
【００３３】
さらに、微粉炭３の混合量によっては、乾留温度を可能な限り高く設定して乾留炭５中の揮発成分９を可能な限り分離回収することも可能となるので、他の用途に有効利用できる揮発成分９の量をさらに増加させることができる。
【００３４】
なお、圧縮成形工程Ｓ４における圧縮成形温度Ｔｐは、乾留工程Ｓ２における乾留温度Ｔｄよりも低い（Ｔｐ＜Ｔｄ）方が好ましい。なぜなら、圧縮成形温度Ｔｐが乾留温度Ｔｄよりも高いと、圧縮成形の際に、揮発成分９が留去されて、改質石炭７中の揮発成分９の割合の低下を引き起こしてしまうおそれがあるからである。
【００３５】
［第二番目の実施形態］
本発明に係る改質石炭の製造方法の第二番目の実施形態を図２に基づいて説明する。ただし、前述した第一番目の実施形態の場合と同様な部分については、前述した第一番目の実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した第一番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００３６】
本実施形態に係る改質石炭の製造方法は、図２に示すように、低品位石炭（低質炭）１を乾燥させて乾燥炭２を得る乾燥工程Ｓ１と、乾燥工程Ｓ１で得られた乾燥炭２を乾留して乾留炭５を得る乾留工程Ｓ２と、乾留工程Ｓ２で得られた乾留炭５と乾燥工程Ｓ１での乾燥に伴って発生して回収された微粉炭３と乾燥工程Ｓ１で乾燥される前に漏出して回収された漏出炭４とを混合する混合工程Ｓ１３と、混合工程Ｓ１３で混合された混合炭１６を圧縮成形して改質石炭７を得る圧縮成形工程Ｓ４とを行うものである。
【００３７】
前記漏出炭４は、前記乾燥工程Ｓ１において、例えば、ベルトコンベア式等の熱風乾燥機等に供給する際に、当該乾燥機から漏出してしまい、完全に乾燥されることなく回収されたものであって、従来は廃棄処分されていたものである。
【００３８】
前記混合工程Ｓ１３は、前記乾燥工程Ｓ１で前記熱風から回収された微粉炭３と共に、当該乾燥工程Ｓ１で上記乾燥機から漏出して回収された漏出炭４を前記乾留炭５に混合する工程であり、上記微粉炭３及び上記漏出炭４を上記乾留炭５と共に混合機内へ供給して、均一に混ざるように攪拌することにより、混合炭１６を製造する。
【００３９】
このとき、先に説明したように、乾燥炭２中の揮発成分９の割合をＡとし、改質石炭７中の揮発成分９の割合をＢとすると、上記Ａに対する上記Ｂの割合（Ｂ／Ａ）が０．３〜０．９となるように（０．３≦Ｂ／Ａ≦０．９・・・式（１））、特には０．５〜０．７となるように（０．５≦Ｂ／Ａ≦０．７）、上記乾留炭５と上記微粉炭３と上記漏出炭４との割合を調整して混合すると好ましい。
【００４０】
なお、漏出炭４は、水８を含有するものの、当該水８が圧縮成形の際に蒸発してほとんどなくなるため、漏出炭４中の揮発成分９の割合は、含有する水８を控除した値、すなわち、乾燥炭２中の揮発成分９の割合（Ａ）と実質的にほとんど同一の値（Ａ）となる。
【００４１】
そして、前記圧縮成形工程Ｓ４は、タール等の揮発成分９が分離除去されて非常に少なくなった乾留炭５に対して、タール等の揮発成分９をそのまま含有している微粉炭３及び漏出炭４を混合した混合炭１６を圧縮（１０００〜２０００ｋｇ／ｃｍ2×３００〜４００℃）して円柱状やタドン状等の固形のブリケットに成形することにより、改質石炭７を製造する。
【００４２】
このようにして製造された改質石炭７は、前述した実施形態の場合と同様に、微粉炭３中のタール等の揮発成分９を全体にまんべんなく含むように成形されていることから、成形物としての強度が高められつつ、自然発火が抑制される。
【００４３】
つまり、前述した実施形態においては、乾燥工程Ｓ１で回収されて今まで廃棄処分されていた、乾燥炭２と略同一の揮発成分９を含有する微粉炭３を乾留炭５に混合することにより、改質石炭７の自然発火の抑制等を図るようにしたが、本実施形態においては、乾燥工程Ｓ１で乾燥される前に漏出して今まで廃棄処分されていた、乾燥炭２と略同一の揮発成分９を含有する漏出炭４も回収して乾留炭５にさらに混合することにより、改質石炭７の自然発火の抑制等を図るようにしたのである。
【００４４】
したがって、本実施形態によれば、前述した実施形態の場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、今まで廃棄処分されていた漏出炭４もさらに有効利用して改質石炭７の自然発火の抑制等を図ることができるので、前述した実施形態よりもさらに低コスト化を図ることができる。
【００４５】
また、先に説明したように、乾燥炭２中の揮発成分９の割合をＡとし、改質石炭７中の揮発成分９の割合をＢとしたときの、上記Ａに対する上記Ｂの割合（Ｂ／Ａ）が０．３〜０．９となるように（０．３≦Ｂ／Ａ≦０．９・・・式（１））、特には０．５〜０．７となるように（０．５≦Ｂ／Ａ≦０．７）、上記乾留炭５と上記微粉炭３と上記漏出炭４との割合を調整して混合すると、前述した実施形態の場合と同様に、自然発火を抑制できるだけではなく、改質石炭７の圧壊荷重を必要十分な大きさ（約５０ｋｇ前後）にすることができ、改質石炭７の取扱性を大幅に向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明に係る改質石炭の製造方法は、乾留して分離回収した揮発成分を使用しなくても、自然発火を抑制することが低コストでできると共に、従来廃棄処分していた微粉炭を有効利用することができ、さらなる低コスト化を図ることができることから、産業上、極めて有益に利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１  低品位石炭（低質炭）
２  乾燥炭
３  微粉炭
４  漏出炭
５  乾留炭
６，１６  混合炭
７  改質石炭
８  水
９  揮発成分
Ｓ１  乾燥工程
Ｓ２  乾留工程
Ｓ３，Ｓ１３  混合工程
Ｓ４  圧縮成形工程
【図１】
2011037937.tif 000003
【図２】
2011037937.tif 000004