(57)【要約】【課題】高いエネルギ密度を有し、運搬や貯蔵が容易であり、且つ汎用ボイラーやディーゼルエンジン（内燃機関）等にも利用可能な木炭スラリー燃料および製造方法を提供することである。【解決手段】  粉砕機２に木炭ｍを供給して木炭ｍの平均粒径が５μｍ以上４０μｍ以下となるまで乾式で粉砕する乾式粉砕工程の後に、この木炭ｍと木炭をスラリー化するための液体Ｌと分散剤とを混合して湿式で粉砕してスラリー化する湿式粉砕スラリー化工程を経て木炭スラリー燃料を製造する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木炭にスラリー化するための液体を混合して木炭スラリー燃料を製造する木炭スラリー燃料の製造方法であって、
木炭を乾式で粉砕する乾式粉砕工程と、その後、この乾式で粉砕された木炭に木炭をスラリー化するための液体と分散剤とを混合して湿式で粉砕してスラリー化する湿式粉砕スラリー化工程とを有し、
前記乾式粉砕工程が、粉砕機に前記木炭を供給して、前記木炭の平均粒径が５μｍ以上４０μｍ以下となるまで粉砕する工程であることを特徴とする木炭スラリー燃料の製造方法。
【請求項２】
前記粉砕機が、容器とこの容器に充填される複数の粉砕用充填物とを備える請求項１に記載の木炭スラリー燃料の製造方法。
【請求項３】
前記湿式粉砕スラリー化工程が、容器とこの容器に充填される複数の粉砕用充填物とを備える粉砕機で、前記乾式粉砕工程で粉砕された木炭を粉砕してスラリー化する請求項１または２に記載の木炭スラリー燃料の製造方法。
【請求項４】
前記粉砕用充填物が、相対的に直径の大きい粉砕用ボールと、相対的に直径の小さい粉砕用ボールとを少なくとも含む混合物で構成される請求項２または３に記載の木炭スラリー燃料の製造方法。
【請求項５】
前記湿式粉砕スラリー化工程が、タンクとこのタンク内に配置される筒状の固定壁とこの固定壁の内側で回転する回転羽根とを備える溶解機で、前記乾式粉砕工程で粉砕された木炭を粉砕してスラリー化する請求項１または２に記載の木炭スラリー燃料の製造方法。
【請求項６】
前記湿式粉砕スラリー化工程が、木炭の平均粒径が５μｍ以上２０μｍ以下となるまで粉砕する工程である請求項１〜５のいずれかに記載の木炭スラリー燃料の製造方法。
【請求項７】
木炭にスラリー化するための液体を混合して製造する木炭スラリー燃料であって、
木炭スラリー燃料の全体に対する木炭の割合が５重量％以上４０重量％以下であり、
前記木炭の体積分布の５０％粒子径が５μｍ以上２０μｍ以下であり、体積分布の１０％粒子径が０．５μｍ以上５μｍ以下であり、体積分布の９０％粒子径が２０μｍ以上８０μｍ以下であり、
木炭スラリー燃料の粘度が、２０℃のとき１０００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする木炭スラリー燃料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木炭スラリー燃料および製造方法に関し、詳しくは高いエネルギ密度を有しながら粘度が低く、ボイラーやディーゼルエンジン等で使用できる木炭スラリー燃料および製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、木質系バイオマスの熱分解により燃料を得る熱分解プロセスが実施されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１では、バイオマスの熱分解ガスから液体燃料を製造する方法が提案されている。このとき固体燃料である木炭も同時に得られる。
【０００３】
この木炭は石灰焼成炉の石油コークス等の代替燃料（固形燃料）等に使用されるが、取扱い中の粉じん防止のために水をかけた状態で運搬され貯蔵される。木炭を燃料として使用する際、この水を気化するためにエネルギが消費され、木炭の単位質量あたりの発熱量が低くなってしまうので、この木炭の燃料としての価値は低いものとなる。つまり、この木炭は燃料として十分に利用されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７７４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされてものであり、その目的は高いエネルギ密度を有し、運搬や貯蔵が容易であり、且つ汎用ボイラーやディーゼルエンジン（内燃機関）等にも利用可能な木炭スラリー燃料および製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係る木炭スラリー燃料の製造方法は、木炭にスラリー化するための液体を混合して木炭スラリー燃料を製造する木炭スラリー燃料の製造方法であって、木炭を乾式で粉砕する乾式粉砕工程と、その後、この乾式で粉砕された木炭に木炭をスラリー化するための液体と分散剤とを混合して湿式で粉砕してスラリー化する湿式粉砕スラリー化工程とを有し、前記乾式粉砕工程が、粉砕機に前記木炭を供給して、前記木炭の平均粒径が５μｍ以上４０μｍ以下となるまで粉砕する工程であることを特徴とする。
【０００７】
本発明の木炭スラリー燃料は、木炭にスラリー化するための液体を混合して製造する木炭スラリー燃料であって、木炭スラリー燃料の全体に対する木炭の割合が５重量％以上４０重量％以下であり、前記木炭の体積分布の５０％粒子径が５μｍ以上２０μｍ以下であり、体積分布の１０％粒子径が０．５μｍ以上５μｍ以下であり、体積分布の９０％粒子径が２０μｍ以上８０μｍ以下であり、木炭スラリー燃料の粘度が、２０℃のとき１０００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、木炭を乾式で平均粒径が５〜３０μｍとなるまで粉砕した後に湿式で粉砕してスラリー化を行うことにより、繊維状（綿状）の木炭粒子の一部を球状に近い粒子形状に粉砕でき、この略球状の木炭粒子が繊維状の木炭粒子の間の空間に充填されるので、細密充填により木炭スラリー燃料のかさ密度を向上することができる。これにより、
木炭スラリー燃料のエネルギ密度を向上できる。また、スラリー化により取扱い中の粉じんを防止できるので、木炭の運搬や貯蔵が容易となる。
【０００９】
スラリーは、一般的に固体粒子の平均粒径が小さくなると、固体粒子と液体との接触面積が大きくなり粘度が増加する。木炭の平均粒径が小さいほど、燃焼性は向上し燃焼面からは有利であるが、従来の概念ではスラリー粘度が極端に高くなるため、ハンドリングが困難になると考えられていた。しかし、木炭の平均粒径が５μｍ以上３０μｍ以下となるまで乾式で粉砕した後に湿式で粉砕スラリー化して製造した本発明の木炭スラリー燃料は、平均粒径が小さくなるほど粘度が低下する傾向を示す。そのため固体粒子の濃度が高い、即ちエネルギ密度が高いにも関わらず、粘度が低く汎用ボイラーやディーゼルエンジン（内燃機関）等にも使用可能な木炭スラリー燃料を製造することができる。
【００１０】
ここで、例えば乾式粉砕工程で使用する粉砕機が、容器とこの容器に充填される複数の粉砕用充填物とを備える構成にすることもできる。即ち、球状や棒状の粉砕用充填物を充填し、容器を回転させて木炭を粉砕するいわゆるボールミルやチューブミルやロッドミルを使用することにより、木炭を効率的に微粉砕することができる。湿式粉砕スラリー化工程でもボールミルやチューブミル等の粉砕機を使用して、木炭を効率的に微粉砕する構成にすることができる。
【００１１】
また例えば乾式粉砕工程と湿式粉砕スラリー工程を各々チューブミル（連続式ボールミル）で行うことができる。これにより、木炭スラリー燃料を連続的に効率よく製造できる。
【００１２】
粉砕用充填物は、相対的に直径の大きい粉砕用ボールと、相対的に直径の小さい粉砕用ボールとを少なくとも含む混合物で構成することができる。この構成によれば、相対的に大きな粉砕用ボールは主に衝撃により木炭を粉砕し、相対的に直径の小さい粉砕用ボールは主に摩擦により木炭を粉砕するので、木炭粒子の一部を球状に粉砕して木炭のかさ密度を向上するには有利となる。また粉砕用充填物を球状のボールとすることにより、木炭粒子が広い範囲に広がる粒度分布を有するようになるので、一層粘度の低い木炭スラリー燃料を製造することができる。
【００１３】
湿式粉砕スラリー化工程が、タンクとこのタンク内に配置される筒状の固定壁とこの固定壁の内側で回転する回転羽根とを備える溶解機（ハイシェアミキサー等）で行われる構成にすることもできる。回転羽根の回転数を上げることにより（例えば数百〜数千ｒｐｍ）、湿式粉砕スラリー化工程における木炭の粉砕とスラリー化を短時間に行うことができる。
【００１４】
湿式粉砕スラリー化工程において、木炭の平均粒径が例えば５μｍ以上２０μｍ以下となるまで粉砕する構成にすることもできる。この構成により、粘度の低い木炭スラリー燃料を提供するには一層有利となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の木炭スラリー燃料の製造方法の概要を例示する説明図である。
【図２】本発明の木炭スラリー燃料の製造装置の概要を例示する説明図である。
【図３】Ａ重油を利用した木炭スラリー燃料の粘度を例示する図である。
【図４】本発明の木炭スラリー燃料の粒度分布を例示する図である。
【図５】木炭スラリー燃料の製造装置の別の実施形態の概要を例示する説明図である。
【図６】固定壁と回転羽根の概要を例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の木炭スラリー燃料および製造方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１７】
図１、２に例示するように本発明の木炭スラリー燃料の製造方法は、まず、粒径が例えば３ｍｍ以下となるまでロールクラッシャー等で粗粉砕された木炭ｍを、木炭スラリー燃料の製造装置１に供給する。この実施形態では製造装置１は、乾式工程を行う粉砕機２および湿式スラリー化工程を行う粉砕機３の２台の粉砕機２、３で構成される。この粉砕機２、３は、略円筒状の容器４と、この容器４の内部に充填された複数の粉砕用充填物５とを備える。この粉砕用充填物５は、相対的に直径の大きい粉砕用ボール５ａと、相対的に直径の小さい粉砕用ボール５ｂとの混合物で構成される。この粉砕機２、３は、いわゆるチューブボールミルと呼ばれるものであり、中心軸Ｃを回転軸とする容器４の回転により、木炭ｍを粉砕用充填物５で粉砕する。
【００１８】
乾式粉砕工程用の粉砕機２に供給された木炭ｍは、粉砕用充填物５から受ける衝撃により粉砕され、また粉砕用充填物５との摩擦により乾式粉砕される。球状の粉砕用充填物５は、木炭ｍを一様に粉砕しないので、粉砕された木炭ｍの粒度分布は棒状の粉砕用充填物を採用した場合よりも広がりを持ったものとなる。木炭ｍは粉砕により粒子径が小さくなるほど、繊維状（綿状）の形状から略球状の形状となる。そのため、球状の粉砕用充填物５の採用により、繊維状（綿状）の形状を残したままの木炭ｍに、略球状に微粉砕された木炭ｍが混合されるので、細密充填により木炭ｍのかさ密度を向上できる。
【００１９】
また粉砕用充填物５を異なる直径を有する粉砕用ボールで構成すると、木炭ｍの粒度分布をさらに広がりを持ったものとすることができる。この粉砕用ボールの直径は、大小の２種類に限らず、１種類でもよく、多種の直径を有する粉砕用ボールを混合して粉砕用充填物５としてもよい。
【００２０】
木炭ｍにおいて平均粒径とかさ密度との関係を測定したところ、木炭ｍの平均粒径が１０μｍの場合はゆるめかさ密度が０．２６９ｇ／ｃｍ３、かためかさ密度が０．３９１ｇ／ｃｍ３であり、平均粒径が３１．５μｍの場合にはゆるめかさ密度が０．２０２ｇ／ｃｍ３、かためかさ密度が０．３６０ｇ／ｃｍ３であり、平均粒径が小さい方がかさ密度は大きくなる。
【００２１】
乾式粉砕工程用の粉砕機２に供給された木炭ｍは、乾式で粉砕され、平均粒径が５μｍ以上４０μｍ以下、望ましくは５μｍ以上２０μｍ以下となるまで粉砕される。この粉砕機２で粉砕された木炭ｍは、容器４の下流側端部近傍に設置される仕切板６を乗り越えて、この仕切板の開口部７から徐々に湿式粉砕スラリー化工程用の粉砕機３に移動する。
【００２２】
湿式粉砕スラリー化工程用の粉砕機３に移動した木炭ｍは、粉砕機３に供給される例えばＡ重油やＣ重油や再生重油等の重質油や、ガソリンや軽油や灯油等の軽質油などで構成されるスラリー化するための液体Ｌと混合されながら、粉砕用充填物５により粉砕されスラリー化される。つまり、粉砕機３では木炭ｍの粉砕とスラリー化が同時に行われる。このスラリー化するための液体Ｌには、木炭スラリー燃料の全量に対して０．１重量％以上２．０重量％以下、望ましくは０．３重量％以上０．５重量％以下の分散剤が添加される。粉砕機３では、木炭ｍは湿式で粉砕スラリー化され、平均粒径が５μｍ以上２０μｍ以下、望ましくは５μｍ以上１５μｍ以下となるまで粉砕スラリー化される。
【００２３】
表１にスラリー化するための液体Ｌを再生重油として、木炭スラリー燃料を製造した際の条件と製造された木炭スラリー燃料の粘度の関係を示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
実施例１では、まず乾式粉砕工程用の粉砕機２で木炭ｍを乾式で約６０分間粉砕して、粉砕後の木炭ｍの平均粒径を１０μｍとした。その後、スラリー化するための液体Ｌとして再生重油を湿式粉砕スラリー化工程用の粉砕機３に供給して、粉砕機３に移動した木炭ｍと混合する。このとき、スラリー全体に対する木炭濃度が２６重量％となるように再生重油の供給量を調整した。またアルファスルホ脂肪酸エステルナトリウムと脂肪酸ナトリウムの混合物を同量の水で溶かして、分散剤として再生重油に添加した。添加した分散剤の量は、木炭スラリー燃料の全量に対して０．４５重量％とした。
【００２６】
分散剤は脂肪酸系（陰イオン）の界面活性剤を利用することが望ましく、上記の他に脂肪酸カリウムを含むものを利用してもよい。また直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムや、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルや、ポリオキシエチレンアルキルエーテルを含むものを利用することもできる。
【００２７】
粉砕機３では、再生重油を供給され湿式となる状態で木炭ｍを約６０分間粉砕スラリー化した。その後、製造された木炭スラリー燃料の温度を２０℃に調整して粘度を測定したところ、５００ｍＰａ・ｓであった。実施例２では、スラリー全体に対する木炭濃度が３０重量％となるように再生重油を供給したところ、粘度は９００ｍＰａ・ｓとなった。木炭濃度が高くなる程、粘度が上昇することがわかる。
【００２８】
比較例１、２では乾式で約５分粉砕して、粉砕後の木炭ｍの平均粒径を３１．５μｍとした。また比較例３では乾式で数分粉砕して、粉砕後の木炭ｍの平均粒径を３５０μｍとした。その後は、前述と同様に再生重油を供給して湿式の状態で木炭ｍを約６０分間粉砕スラリー化して、製造された木炭スラリー燃料の粘度を測定した。この比較例１〜３の木炭スラリー燃料は、いずれも１０００ｍＰａ・ｓを大幅に超える高い粘度を有するものとなった。
【００２９】
図３に例示するように、スラリー化するための液体Ｌとして再生重油よりも粘度の低いＡ重油を使用すると、製造される木炭スラリー燃料の粘度も低く抑えることができる。この木炭スラリー燃料は、Ａ重油を使用する以外は、上記と同様の工程で製造した。また、スラリー全体に対する木炭濃度が３０重量％と３４重量％の２通りの場合について木炭スラリー燃料を製造して粘度を測定した。図３では、横軸に乾式粉砕後の木炭の平均粒径を示し、縦軸に２０℃に調整して測定した粘度を示している。液体ＬをＡ重油とすると、乾式粉砕後の木炭の平均粒径を３０μｍ以上としても４０μｍ以下であれば、２０℃で１０００ｍＰａ・ｓ以下の木炭スラリー燃料を得られることがわかる。
【００３０】
本発明では、木炭ｍを乾式で５〜４０μｍとなるまで粉砕した後に、湿式で粉砕スラリ
ー化することにより、２０℃において１０００ｍＰａ・ｓ以下となる粘度の低い木炭スラリー燃料を提供することができる。木炭スラリー燃料の粘度が低くなる理由として、木炭ｍは粉砕により粒子径が小さくなるほど、繊維状（綿状）の形状の木炭粒子よりも略球状の木炭粒子の占める割合が多くなり、粉砕された木炭ｍが広がりを持った粒度分布を示すためであると考えられる。
【００３１】
図４に例示すように、実施例１で製造された木炭スラリー燃料の粒度分布（体積分布）を測定したところ、平均粒径となる体積分布の５０％粒子径（以下５０％径という）が９．２μｍであり、体積分布の１０％粒子径（以下１０％径という）が１．７μｍであり、体積分布の９０％粒子径（以下９０％径という）が２８．２μｍとなった。条件を変えながら異なる粒度分布を持つ木炭スラリー燃料を製造して測定したところ、５０％径が８μｍ以上１３μｍ以下であり、１０％径が０．５μｍ以上３μｍ以下であり、９０％径が２０μｍ以上８０μｍ以下である場合は、いずれの木炭スラリー燃料の粘度も２０℃で１０００ｍＰａ・ｓ以下となった。
【００３２】
比較例として例えば５０％径が１３．４μｍ、１０％径が４．７μｍ、９０％径が２５．２μｍであり、上記よりも粒度分布の範囲の狭い木炭スラリー燃料の粘度は、４０℃で１１００ｍＰａ・ｓとなった。温度が４０℃であっても１０００ｍＰａ・ｓを超えるので、この比較例の木炭スラリー燃料の粘度は十分に低いとは言えない。
【００３３】
また、スラリー化するための液体Ｌとして使用する重質油（Ａ重油、再生重油、Ｃ重油等）や軽質油（ガソリン、軽油、灯油等）の種類によっても、木炭スラリー燃料の粘度は変化する。そのため、再生重油より粘性の低いＡ重油をスラリー化するための液体Ｌとして使用する場合は、木炭粒子の粒度分布を５０％径が５μｍ以上２０μｍ以下、１０％径が０．５μｍ以上５μｍ以下、９０％径が２０μｍ以上８０μｍ以下としても、２０℃で１０００ｍＰａ・ｓ以下の粘度を有する木炭スラリー燃料を得られる。また図３に例示するように、液体ＬをＡ重油とすると、木炭ｍを乾式粉砕で粉砕する際の平均粒径が３０μｍ以上であっても、２０℃において１０００ｍＰａ・ｓ以下となる粘度の低い木炭スラリー燃料を得られた。
【００３４】
元々粘性の高いＣ重油をスラリー化するための液体Ｌとして使用する場合は、木炭粒子の粒度分布を５０％径が５μｍ以上〜１３μｍ以下、１０％径が０．５μｍ以上５μｍ以下、９０％径が２０μｍ以上８０μｍ以下とすれば、７０℃で１０００ｍＰａ・ｓ以下の粘度を有する木炭スラリー燃料を得られる。
【００３５】
またＡ重油よりもさらに粘度の低い軽油等の軽質油を液体Ｌとして使用する場合は、液体Ｌ自身の粘度が低いため、Ａ重油と同様の条件下であっても容易に２０℃で１０００ｍＰａ・ｓ以下の粘度を有する木炭スラリー燃料を得られる。
【００３６】
本発明の木炭スラリー燃料は、粘度が低いので汎用ボイラーやディーゼルエンジン（内燃機関）等に利用することができる。また、粘度が低いため、木炭濃度を増加させてエネルギ密度の高い燃料としても、汎用ボイラーやディーゼルエンジン（内燃機関）等で使用することができる。
【００３７】
図５および図６に例示する実施形態のように、製造装置１は、乾式粉砕工程を行うボールミル等の粉砕機２と、湿式粉砕スラリー化工程を行う溶解機８を組み合わせた構成とすることもできる。この溶解機８は、ハイシェアミキサーやホモジナイザーとも呼ばれ、タンク９と、このタンク９内の所定の位置に固定用フレーム１０を介して吊持される筒状の固定壁１１と、この固定壁１１内で回転可能な状態に配置される回転羽根１２とを備える。この回転羽根１２は、例えばタンク９の外側の天面に設置される駆動モータ１３に駆動シャフト１４を介して連結される。この実施形態では固定用フレーム１０は、円筒形状に形成され、その上端近傍がタンク９の天面を貫通した状態で、タンク９に固定される。駆動シャフト１４は、この固定用フレーム１０の内部を貫通する状態で配置され、回転羽根１２と駆動モータ１３とを連結している。また乾式粉砕工程で粉砕された木炭やスラリー化するための液体Ｌをタンク９内に供給するための供給口１５が、タンク９の例えば上部に設置されている。この溶解機８は、高せん断力下で木炭をスラリー化する機能を有する。
【００３８】
この実施形態では固定壁１１は、天面および底面を開放した円筒形状に形成され、その内壁面から軸心に向かって突設される複数の支柱１６を備え、この支柱１６の端部は固定用フレーム１０に例えば外周面に固定される。この固定壁１１の天面には円盤状の蓋体１７が配置されている。この蓋体１７は、固定用フレーム１０が貫通する開口部を中心近傍に備えていて、蓋体１７は固定用フレーム１０に沿って上下方向に移動可能な状態で固定壁１１の天面側に配置される。
【００３９】
回転羽根１２は、駆動シャフト１４の下端近傍から水平方向に突設される複数の羽根部材１８を備えている。この複数の羽根部材１８は、例えば鉛直方向に平行な平面を有する板状部材で構成され、平面視において駆動シャフト１４を中心に所定の間隔をあけて放射状に配置されている。この回転羽根１２は、固定壁１１に比べて平面視における直径を小さく形成され、円筒状の固定壁１１の内側に配置される。図５では、説明のため固定壁１１の内側に配置される回転羽根１２とこの回転羽根１２に連結される駆動シャフト１４とを破線で示している。図６では、説明のため固定壁１１から回転羽根１２を下方に引き下げた状態を示している。
【００４０】
乾式粉砕工程で使用される粉砕機２の容器４に供給された木炭ｍは、粉砕用充填物５から受ける衝撃および摩擦により粉砕され、溶解機８の供給口１５に供給される。乾式粉砕工程で微粉砕された木炭ｍと、木炭をスラリー化するための液体ＬであるＡ重油やＣ重油や再生重油等の重質油や軽質油等と、分散剤とが、この供給口１５からタンク９内に供給される。駆動モータ１３から駆動シャフト１４を介して動力を受ける回転羽根１２を、例えば数百〜数千ｒｐｍで回転させる。この回転羽根１２の回転により、回転羽根１２と固定壁１１との間の木炭および重質油の混合物に高いせん断力が生じ、木炭の粉砕とスラリー化が行われる。
【００４１】
表２にこの実施形態の製造装置１を使用し、スラリー化するための液体Ｌを再生重油として、木炭スラリー燃料を製造した際の条件と製造された木炭スラリー燃料の粘度の関係を実施例３として示す。
【００４２】
【表２】
2015221877.tif 000004
【００４３】
実施例１、２は、前述の表１に示したものと同一である。実施例３では、まず乾式粉砕工程用の粉砕機２で木炭ｍを乾式で約６０分間粉砕して、粉砕後の木炭ｍの平均粒径を１
０μｍとした。その後、スラリー化するための液体Ｌとして再生重油を、乾式粉砕工程で微粉砕された木炭ｍと共に、溶解機８のタンク９内に供給して、粉砕スラリー化を行った。このとき、スラリー全体に対する木炭濃度が２６重量％となるように再生重油の供給量を調整した。またアルファスルホ脂肪酸エステルナトリウムと脂肪酸ナトリウムの混合物を同量の水で溶かして、分散剤として木炭スラリー燃料に添加した。添加した分散剤の量は、木炭スラリー燃料の全量に対して０．４５重量％とした。
【００４４】
溶解機８では、再生重油を供給され湿式となる状態で木炭ｍを約６０分間粉砕スラリー化した。その後、製造された木炭スラリー燃料の温度を２０℃に調整して粘度を測定したところ、５０５ｍＰａ・ｓであった。湿式粉砕スラリー化工程で溶解機８を使用するこの実施形態でも、実施例１で製造された木炭スラリー燃料と同程度の粘度を有する木炭スラリー燃料を得ることができる。
【００４５】
粉砕用充填物５と共に大型の容器４を回転させる粉砕機と異なり、溶解機８の回転羽根１２の回転数は容易に増加させることができるので、この回転羽根１２の回転数の増加により溶解機８内のスラリーの滞留時間を短縮することができる。そのため、溶解機８を小型化により木炭スラリー燃料の製造装置１全体を小さく構成した場合であっても、木炭スラリー燃料の単位時間当たりの製造量を減らすことなく維持できる。溶解機８内のスラリーの滞留時間は、回転羽根１２の回転数により異なるが、例えば１０〜５０分など６０分よりも短縮することができる。
【００４６】
溶解機８は、例えばタンク９の内壁面を固定壁１１として利用して、駆動シャフト１４からタンク９の内壁面近傍に向かって突設される複数の羽根部材１８を備えるなど、タンク９内の木炭と重質油を混合してスラリー化し、木炭を粉砕することができる構成であればよい。また乾式粉砕工程および湿式粉砕スラリー化工程では、上記した粉砕機や溶解機の他に、公知の粉砕機や攪拌機等を利用して行うこともできる。
【００４７】
表３にスラリー化するための液体ＬをＡ重油として、添加剤の添加方法と製造された木炭スラリー燃料の粘度の関係を実施例４、５として示す。
【００４８】
【表３】
2015221877.tif 000005
【００４９】
実施例４では、まず乾式粉砕工程用の粉砕機２で木炭ｍを乾式で約６０分間粉砕して、粉砕後の木炭ｍの平均粒径を１０μｍとした。スラリー化するための液体ＬとしてのＡ重油と、アルファスルホ脂肪酸エステルナトリウムと脂肪酸ナトリウムの混合物を同量の水で溶かした分散剤とを溶解機８のタンク９内に供給して事前に混合して約１０分間撹拌させた。その後、乾式粉砕工程で微粉砕された木炭ｍを、液体Ｌと分散剤が既に入っている溶解機８のタンク９内に供給して、湿式となる状態で木炭ｍを約６０分間粉砕スラリー化した。このとき、スラリー全体に対する木炭濃度を２６重量％として、分散剤はスラリー
全体に対して０．４５重量％とした。その後、製造された木炭スラリー燃料の温度を２０℃に調整して粘度を測定したところ、１００ｍＰａ・ｓであった。
【００５０】
一方、実施例５では、木炭ｍを供給されたタンク９に、液体ＬとしてのＡ重油と分散剤と事前混合を行わずにそれぞれ供給した。その他の条件は実施例４と同様である。製造された木炭スラリー燃料の粘度を測定したところ、２００ｍＰａ・ｓであった。
【００５１】
実施例４と５の比較より、スラリー化するための液体Ｌと分散剤とを事前に混合して撹拌させた後に、乾式粉砕工程で微粉砕された木炭ｍに供給する方が、木炭スラリー燃料の粘度を低くできるので望ましい。
【００５２】
これら木炭ｍの製造方法の一例としては、バイオマスを大気から遮断した無酸素状態にして、熱分解させて製造する方法がある。
【符号の説明】
【００５３】
１     製造装置
２     粉砕機
３     粉砕機
４     容器
５     粉砕用充填物
５ａ   相対的に直径の大きい粉砕用ボール
５ｂ   相対的に直径の小さい粉砕用ボール
６     仕切板
７     開口部
８     溶解機
９     タンク
１１   固定壁
１２   回転羽根
【図１】
2015221877.tif 000006
【図２】
2015221877.tif 000007
【図３】
2015221877.tif 000008
【図４】
2015221877.tif 000009
【図５】
2015221877.tif 000010
【図６】
2015221877.tif 000011