(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重質油分と溶媒油分を含む混合油を低品位炭と混合して原料スラリーを作り、この原料スラリーを蒸発器にて水分蒸発処理し、この水分蒸発処理されたスラリーを機械的固液分離器により固液分離し、これにより分離された固体分を乾燥器にてキャリアガスを流しながら加熱して油分を蒸発させ、これにより固形燃料を得る一方、前記蒸発した油分と前記固形燃料以外の浮遊性の微粉末状固形燃料とをキャリアガスと共に前記乾燥器から加熱された配管を通して集塵器に送り、この集塵器にて浮遊性の微粉末状固形燃料の除去処理をした後、加熱された配管を通して冷却器に送り、この冷却器にて前記蒸発した油分を液化して回収する固形燃料の製造方法であって、
前記集塵器と冷却器との間の配管の中、冷却器への入り口部およびその近傍で、充分に加熱されず、配管の内壁面の温度が前記蒸発した油分の結露温度以下である配管の内壁面に油を流すことを特徴とする固形燃料の製造方法。
【請求項２】
前記配管の内壁面に流す油として、前記冷却器にて液化された油分、前記機械的固液分離器による固液分離により分離された油分、前記冷却器にて液化されて回収された油分の１種以上を用いる請求項１記載の固形燃料の製造方法。
【請求項３】
前記冷却器にて液化された油分を配管を通して前記冷却器の上部から導入する請求項１または２記載の固形燃料の製造方法。
【請求項４】
前記冷却器にて液化された油分を、前記原料スラリーを作る際に低品位炭と混合する油の一部として用いる請求項１〜３のいずれかに記載の固形燃料の製造方法。
【請求項５】
重質油分と溶媒油分を含む混合油を低品位炭と混合して作られた原料スラリーを水分蒸発処理する蒸発器と、この水分蒸発処理されたスラリーを固液分離する機械的固液分離器と、これにより分離された固体分をキャリアガスを流しながら加熱して油分を蒸発させ、これにより固形燃料を得る乾燥器を有すると共に、この乾燥器と加熱手段を有する配管により接続され、前記蒸発した油分と前記固形燃料以外の浮遊性の微粉末状固形燃料がキャリアガスと共に導入され、浮遊性の微粉末状固形燃料の除去処理をする集塵器と、この集塵器と加熱手段を有する配管により接続され、この集塵器での処理後のキャリアガスおよび前記蒸発した油分が導入され、前記蒸発した油分を液化して回収する冷却器を有する固形燃料の製造装置であって、
前記集塵器と冷却器との間の配管の中、冷却器への入り口部およびその近傍で、充分に加熱されず、配管の内壁面の温度が前記蒸発した油分の結露温度以下である配管の内壁面に油を流す手段を有することを特徴とする固形燃料の製造装置。
【請求項６】
前記配管の内壁面に油を流す手段が、この内壁面がある個所の配管部の上部側壁に貫通孔を設けて配管内への油流入可能に管接続された油流入管と、この油流入管への油の供給手段よりなる請求項５記載の固形燃料の製造装置。
【請求項７】
前記油流入管への油の供給手段が、前記油流入管に管接続されて前記冷却器にて液化された油分を前記油流入管に供給する油分供給管よりなる請求項６記載の固形燃料の製造装置。
【請求項８】
前記油流入管への油の供給手段が、一端が前記油流入管に管接続され、他端が前記冷却器にて液化された油分を前記冷却器の上部から導入する配管に管接続された油分供給管よりなる請求項６記載の固形燃料の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低品位炭を原料とする固形燃料の製造方法および製造装置に関する技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
低品位炭を原料とする固形燃料の製造技術に関し、従来公知のものとしては特開平７−２３３３８３号公報（特許文献１）に記載された固形燃料の製造方法がある。この公報に記載された固形燃料の製造方法は、重質油分と溶媒油分を含む混合油を多孔質炭と混合して原料スラリーを得、このスラリーを加熱して多孔質炭の脱水を進めると共に、多孔質炭の細孔内に重質油分と溶媒油分を含む混合油を含有せしめ、この後、このスラリーを固液分離することを特徴とする固形燃料の製造方法である。ここで、多孔質炭は低品位炭に相当する。
【０００３】
上記公報に記載された固形燃料の製造方法によれば、脱水されると共に、自然発火性が低くて、輸送性および貯蔵性に優れ、しかも高カロリー化された固形燃料を得ることができる。
【０００４】
即ち、多孔質炭（低品位炭）は多量の水分を含有するので、この輸送に際しては水分を輸送しているに等しい面もあって輸送コストが割高となり、かかる点において輸送性が悪く、また、水分含有量が多い分だけカロリーが低くなる。そこで、多孔質炭を脱水することが望まれるが、この脱水をチューブラードライヤー等の乾燥蒸発型脱水法により行うと、脱水された多孔質炭の細孔内に存在する活性点への酸素の吸着および酸化反応によって自然発火事故を起こすという危険がある。
【０００５】
これに対し、上記公報に記載された固形燃料の製造方法においては、原料スラリー（重質油分と溶媒油分を含む混合油と多孔質炭との混合体）の加熱により多孔質炭の細孔内の水分が気化蒸発すると共に、細孔内は重質油分を含む混合油によって被覆され、遂にはこの混合油、特に重質油分が優先して細孔内を充満するので、上記のような細孔内に存在する活性点への酸素の吸着および酸化反応が抑制され、このため自然発火が抑制される。また、上記加熱により脱水されると共に、この脱水と上記細孔内の油分充満によってカロリーが高くなる。従って、脱水されると共に、自然発火性が低くて、輸送性および貯蔵性に優れ、しかも高カロリー化された固形燃料を得ることができる。
【０００６】
上記のような固形燃料の製造を行うための装置に関し、上記公報（特開平７−２３３３８３号公報）には、重質油分と溶媒油分を含む混合油を多孔質炭と混合して原料スラリーを作る混合槽と、該原料スラリーを加熱して水蒸気を除去する蒸発器と、該加熱された処理済みスラリーを固液分離する固液分離器とを有することを特徴とする固形燃料の製造装置が記載されている。ここで、多孔質炭は低品位炭に相当する。この固形燃料の製造装置は、上記のような固形燃料の製造を行うための基本的な装置である。
【特許文献１】特開平７−２３３３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記公報に記載された固形燃料の製造方法において、脱水処理（水分蒸発処理）後のスラリーの固液分離は、例えば次のようにして行われる。即ち、脱水処理後のスラリーを遠心分離機等の機械的固液分離器により固液分離し、これにより分離された固体分（湿潤状態）を乾燥器にてキャリアガスを流しながら加熱して油分を蒸発させる。そして、この蒸発した油分（以下、蒸発油分ともいう）は、キャリアガスと共に冷却器に送られ、液化されて（ガス状の油から液体状の油となって）回収される（上記公報の段落〔００４０〕参照）。
【０００８】
上記乾燥器での油分の蒸発により、固形燃料が生成すると共に、浮遊性の微粉末状固形燃料すなわち固形燃料（石炭）の微粉末（以下、石炭微粉末ともいう）が発生する。このため、蒸発油分の回収に際し、この蒸発油分をキャリアガスと共に乾燥器から冷却器に直接送ると、それと共に石炭微粉末も乾燥器から冷却器に直接送ることになるので、具合が悪い。
【０００９】
そこで、通常は、この石炭微粉末と蒸発油分をキャリアガスと共に、加熱された配管を通して乾燥器から集塵器に送り、この集塵器にて石炭微粉末の除去処理をした後、加熱された配管を通して冷却器に送り、この冷却器にて蒸発油分を液化して回収する。
【００１０】
このとき、集塵器にて石炭微粉末を完全に除去することはできず、集塵器にて除去することができなかった石炭微粉末は集塵器から配管に入り、キャリアガスおよび蒸発油分と共に冷却器に向けて流れる。この結果、この集塵器と冷却器との間の配管内に石炭微粉末が付着し、ついには配管内が閉塞するという問題点が生じる。
【００１１】
即ち、この集塵器と冷却器との間の配管の中、冷却器への入り口部およびその近傍で、充分に加熱されず、配管の内壁面の温度が蒸発油分の結露温度以下である個所があり、この個所の配管内壁面に油分が結露し、この配管内壁面が濡れた状態となり、この濡れた状態の配管内壁面に石炭微粉末が付着し、ついには配管内が閉塞する。このように配管内が閉塞すると、蒸発油分およびキャリアガスを冷却器に送ることができなくなり、キャリアガスの循環ができなくなる。
【００１２】
本発明はこのような事情に着目してなされたものであって、その目的は、上記のような集塵器と冷却器との間の配管内の閉塞という問題点を解消し得る固形燃料の製造方法および製造装置、即ち、重質油分と溶媒油分を含む混合油を低品位炭と混合した原料スラリーを蒸発器にて水分蒸発処理し、機械的固液分離器により固液分離し、分離された固体分を乾燥器にてキャリアガスを流しながら加熱して油分を蒸発させて固形燃料を得る一方、この蒸発した油分（蒸発油分）と前記固形燃料以外の浮遊性の微粉末状固形燃料（石炭微粉末）をキャリアガスと共に前記乾燥器から加熱された配管を通して集塵器に送り、石炭微粉末の除去処理をした後、加熱された配管を通して冷却器に送り、前記蒸発油分を液化して回収するに際し、前記集塵器と冷却器との間の配管内閉塞の発生を防止することができる固形燃料の製造方法および製造装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、上記目的を達成するため、鋭意研究を行なった結果、本発明を完成するに至った。本発明によれば上記目的を達成することができる。
【００１４】
このようにして完成され上記目的を達成することができた本発明は、低品位炭を原料とする固形燃料の製造方法および製造装置に係わり、特許請求の範囲の請求項１〜４記載の固形燃料の製造方法（第１〜４発明に係る固形燃料の製造方法）、請求項５〜８記載の固形燃料の製造装置（第５〜８発明に係る固形燃料の製造装置）であり、それは次のような構成としたものである。
【００１５】
即ち、請求項１記載の固形燃料の製造方法は、重質油分と溶媒油分を含む混合油を低品位炭と混合して原料スラリーを作り、この原料スラリーを蒸発器にて水分蒸発処理し、この水分蒸発処理されたスラリーを機械的固液分離器により固液分離し、これにより分離された固体分を乾燥器にてキャリアガスを流しながら加熱して油分を蒸発させ、これにより固形燃料を得る一方、前記蒸発した油分と前記固形燃料以外の浮遊性の微粉末状固形燃料とをキャリアガスと共に前記乾燥器から加熱された配管を通して集塵器に送り、この集塵器にて浮遊性の微粉末状固形燃料の除去処理をした後、加熱された配管を通して冷却器に送り、この冷却器にて前記蒸発した油分を液化して回収する固形燃料の製造方法であって、前記集塵器と冷却器との間の配管の中、冷却器への入り口部およびその近傍で、充分に加熱されず、配管の内壁面の温度が前記蒸発した油分の結露温度以下である配管の内壁面に油を流すことを特徴とする固形燃料の製造方法である〔第１発明〕。
【００１６】
請求項２記載の固形燃料の製造方法は、前記配管の内壁面に流す油として、前記冷却器にて液化された油分、前記機械的固液分離器による固液分離により分離された油分、前記冷却器にて液化されて回収された油分の１種以上を用いる請求項１記載の固形燃料の製造方法である〔第２発明〕。
【００１７】
請求項３記載の固形燃料の製造方法は、前記冷却器にて液化された油分を配管を通して前記冷却器の上部から導入する請求項１または２記載の固形燃料の製造方法である〔第３発明〕。
【００１８】
請求項４記載の固形燃料の製造方法は、前記冷却器にて液化された油分を、前記原料スラリーを作る際に低品位炭と混合する油の一部として用いる請求項１〜３のいずれかに記載の固形燃料の製造方法である〔第４発明〕。
【００１９】
請求項５記載の固形燃料の製造装置は、重質油分と溶媒油分を含む混合油を低品位炭と混合して作られた原料スラリーを水分蒸発処理する蒸発器と、この水分蒸発処理されたスラリーを固液分離する機械的固液分離器と、これにより分離された固体分をキャリアガスを流しながら加熱して油分を蒸発させ、これにより固形燃料を得る乾燥器を有すると共に、この乾燥器と加熱手段を有する配管により接続され、前記蒸発した油分と前記固形燃料以外の浮遊性の微粉末状固形燃料がキャリアガスと共に導入され、浮遊性の微粉末状固形燃料の除去処理をする集塵器と、この集塵器と加熱手段を有する配管により接続され、この集塵器での処理後のキャリアガスおよび前記蒸発した油分が導入され、前記蒸発した油分を液化して回収する冷却器を有する固形燃料の製造装置であって、前記集塵器と冷却器との間の配管の中、冷却器への入り口部およびその近傍で、充分に加熱されず、配管の内壁面の温度が前記蒸発した油分の結露温度以下である配管の内壁面に油を流す手段を有することを特徴とする固形燃料の製造装置である〔第５発明〕。
【００２０】
請求項６記載の固形燃料の製造装置は、前記配管の内壁面に油を流す手段が、この内壁面がある個所の配管部の上部側壁に貫通孔を設けて配管内への油流入可能に管接続された油流入管と、この油流入管への油の供給手段よりなる請求項５記載の固形燃料の製造装置である〔第６発明〕。
【００２１】
請求項７記載の固形燃料の製造装置は、前記油流入管への油の供給手段が、前記油流入管に管接続されて前記冷却器にて液化された油分を前記油流入管に供給する油分供給管よりなる請求項６記載の固形燃料の製造装置である〔第７発明〕。
【００２２】
請求項８記載の固形燃料の製造装置は、前記油流入管への油の供給手段が、一端が前記油流入管に管接続され、他端が前記冷却器にて液化された油分を前記冷却器の上部から導入する配管に管接続された油分供給管よりなる請求項６記載の固形燃料の製造装置である〔第８発明〕。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る固形燃料の製造方法によれば、重質油分と溶媒油分を含む混合油を低品位炭と混合した原料スラリーを蒸発器にて水分蒸発処理し、機械的固液分離器により固液分離し、分離された固体分を乾燥器にてキャリアガスを流しながら加熱して油分を蒸発させて固形燃料を得る一方、前記蒸発した油分（蒸発油分）と前記固形燃料以外の浮遊性の微粉末状固形燃料（石炭微粉末）をキャリアガスと共に前記乾燥器から加熱された配管を通して集塵器に送り、石炭微粉末の除去処理をした後、加熱された配管を通して冷却器に送り、前記蒸発油分を液化して回収するに際し、前記集塵器と冷却器との間の配管内閉塞の発生を防止することができる。
【００２４】
本発明に係る固形燃料の製造装置によれば、上記のような本発明に係る固形燃料の製造方法を遂行することができ、ひいては、上記のような作用効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明に係る固形燃料の製造方法は、前述のように、重質油分と溶媒油分を含む混合油を低品位炭と混合して原料スラリーを作り、この原料スラリーを蒸発器にて水分蒸発処理し、この水分蒸発処理されたスラリーを機械的固液分離器により固液分離し、これにより分離された固体分を乾燥器にてキャリアガスを流しながら加熱して油分を蒸発させ、これにより固形燃料を得る一方、前記蒸発した油分（蒸発油分）と前記固形燃料以外の浮遊性の微粉末状固形燃料（石炭微粉末）とをキャリアガスと共に前記乾燥器から加熱された配管を通して集塵器に送り、この集塵器にて石炭微粉末の除去処理をした後、加熱された配管を通して冷却器に送り、この冷却器にて前記蒸発油分を液化して回収する固形燃料の製造方法であって、前記集塵器と冷却器との間の配管の中、冷却器への入り口部およびその近傍で、充分に加熱されず、配管の内壁面の温度が前記蒸発した油分の結露温度以下である配管（以下、冷却器近傍部の配管ともいう）の内壁面に油を流すことを特徴とする固形燃料の製造方法である〔第１発明〕。
【００２６】
上記のように、集塵器と冷却器との間の配管の中、冷却器近傍部の配管〔冷却器への入り口部およびその近傍で、充分に加熱されず、配管の内壁面の温度が蒸発油分（乾燥器にて蒸発した油分）の結露温度以下である配管〕の内壁面に油を流すことにより、この配管内壁面に石炭微粉末が付着する前に洗い流され、石炭微粉末が付着しても、その付着した石炭微粉末は直ぐに洗い流されるので、この配管内に石炭微粉末が付着して堆積することはなく、従って、この配管内の閉塞は起らなくなる。
【００２７】
即ち、前述のように、集塵器と冷却器との間の配管の中、冷却器への入り口部およびその近傍で、充分に加熱されず、配管の内壁面の温度が蒸発油分の結露温度以下である個所があり、この個所の配管（冷却器近傍部の配管）の内壁面に油分が結露し、この配管内壁面が濡れた状態となる。上記のように油を流す等というような対策を何も講じない場合、この濡れた状態の配管内壁面に石炭微粉末が付着し、ついには配管内が閉塞する。これに対し、上記のように油を流した場合、この濡れた状態の配管内壁面に石炭微粉末が付着しようとしても、付着する前に洗い流され、この濡れた状態の配管内壁面に石炭微粉末が付着しても、その付着した石炭微粉末は直ぐに洗い流されるので、この配管内に石炭微粉末が付着して堆積することはなく、従って、この配管内の閉塞は起らなくなる。つまり、上記のように油を流すことにより、集塵器と冷却器との間の配管内閉塞の発生を防止することができる。
【００２８】
従って、本発明に係る固形燃料の製造方法によれば、集塵器と冷却器との間の配管内閉塞の発生を防止することができる。即ち、本発明に係る固形燃料の製造方法によれば、重質油分と溶媒油分を含む混合油を低品位炭と混合した原料スラリーを蒸発器にて水分蒸発処理し、機械的固液分離器により固液分離し、分離された固体分を乾燥器にてキャリアガスを流しながら加熱して油分を蒸発させて固形燃料を得る一方、前記蒸発した油分（蒸発油分）と前記固形燃料以外の浮遊性の微粉末状固形燃料（石炭微粉末）をキャリアガスと共に前記乾燥器から加熱された配管を通して集塵器に送り、石炭微粉末の除去処理をした後、加熱された配管を通して冷却器に送り、前記蒸発油分を液化して回収するに際し、前記集塵器と冷却器との間の配管内閉塞の発生を防止することができる。
【００２９】
本発明に係る固形燃料の製造方法においては、前述のように、集塵器と冷却器との間の配管の中、冷却器近傍部の配管の内壁面に油を流す。この配管の内壁面に油を流す頻度と速度については、特には限定されるものではないが、配管内閉塞の発生をより確実に防止するためには連続して油を流すことが望ましく、また、油を流す速度（油流入量）が大きい方が望ましい。この配管の内壁面に流した油は、集塵器側に流れても、この油は加熱されて蒸発油分となり、最終的には冷却器に入るので、集塵器側に流れてもかまわないが、この加熱により必要な熱エネルギーの増大を招くことから、配管の内壁面に流した油は冷却器側に流れて冷却器に入ることが望ましい。
【００３０】
この配管の内壁面に流す油として冷却器にて液化された油分、前記機械的固液分離器による固液分離により分離された油分、前記冷却器にて液化されて回収された油分の１種以上を用いることができる〔第２発明〕。この油分を用いる場合、系内（本発明に係る固形燃料の製造方法の中）で発生する油分を用いることになり、系外で油分を準備する必要がなくてよい。
【００３１】
本発明に係る固形燃料の製造方法において、冷却器にて液化された油分を配管を通して前記冷却器の上部から導入することができる〔第３発明〕。このように油分を冷却器の上部から導入する（循環する）と、冷却器での蒸発油分の液化を促進することができる。また、キャリアガスと共に冷却器に入った石炭微粉末をキャリアガスから分離（除去）することができる。
【００３２】
本発明に係る固形燃料の製造方法において、冷却器にて液化された油分を、原料スラリーを作る際に低品位炭と混合する油の一部として用いることができる〔第４発明〕。このように冷却器にて液化された油分を原料スラリーを作る際の油の一部として用いる（循環する）と、系内（本発明に係る固形燃料の製造方法の中）で発生する油分を用いることになり、系外で油分を準備する必要がなくてよい。
【００３３】
また、このように冷却器にて液化された油分を原料スラリーを作る際の油の一部として用いる（循環する）と、この油分中に含まれる石炭微粉末を最終的に固形燃料として回収することができる。
【００３４】
即ち、集塵器にて除去することができず、冷却器に入った石炭微粉末や、前述の冷却器近傍部の配管の内壁面に油を流すことにより洗い流されて冷却器に入った石炭微粉末は、冷却器にて液化された油分と共に冷却器から出る。この冷却器から出た油分中には石炭微粉末が含まれている。この油分（石炭微粉末含有）を原料スラリーを作る際の油の一部として用いる（循環する）と、この油分中の石炭微粉末も原料スラリー中に入り、この原料スラリーは水分蒸発処理され、機械的固液分離器により固液分離され、これにより分離された固体分は乾燥器にて加熱されて油分が蒸発し、これにより固形燃料が得られる。この固形燃料の中には上記原料スラリーを作る際の油の一部として用いた（循環された）油分中に含まれていた石炭微粉末も含まれている。従って、上記原料スラリーを作る際の油の一部として用いた（循環された）油分中に含まれていた石炭微粉末を最終的に固形燃料として回収することができる。
【００３５】
本発明に係る固形燃料の製造装置は、重質油分と溶媒油分を含む混合油を低品位炭と混合して作られた原料スラリーを水分蒸発処理する蒸発器と、この水分蒸発処理されたスラリーを固液分離する機械的固液分離器と、これにより分離された固体分をキャリアガスを流しながら加熱して油分を蒸発させ、これにより固形燃料を得る乾燥器を有すると共に、この乾燥器と加熱手段を有する配管により接続され、前記蒸発した油分（蒸発油分）と前記固形燃料以外の浮遊性の微粉末状固形燃料（石炭微粉末）がキャリアガスと共に導入され、石炭微粉末の除去処理をする集塵器と、この集塵器と加熱手段を有する配管により接続され、この集塵器での処理後のキャリアガスおよび前記蒸発油分が導入され、前記蒸発油分を液化して回収する冷却器を有する固形燃料の製造装置であって、前記集塵器と冷却器との間の配管の中、冷却器への入り口部およびその近傍で、充分に加熱されず、配管の内壁面の温度が前記蒸発油分の結露温度以下である配管（冷却器近傍部の配管）の内壁面に油を流す手段を有することを特徴とする固形燃料の製造装置である〔第５発明〕。
【００３６】
本発明に係る固形燃料の製造装置によれば、前述のような本発明に係る固形燃料の製造方法を遂行することができ、ひいては本発明に係る固形燃料の製造方法の場合と同様の作用効果を奏することができる。即ち、上記のような蒸発器、機械的固液分離器、乾燥器、集塵器、冷却器を有するので、本発明に係る固形燃料の製造方法の水分蒸発処理、機械的固液分離器による固液分離、乾燥器による油分の蒸発、集塵器による石炭微粉末の除去処理、冷却器による蒸発油分の液化回収をすることができると共に、集塵器と冷却器との間の配管の中、冷却器近傍部の配管（冷却器への入り口部およびその近傍で、充分に加熱されず、配管の内壁面の温度が蒸発油分の結露温度以下である配管）の内壁面に油を流す手段を有するので、この配管の内壁面に油を流すことができ、このため、この配管内に石炭微粉末が付着して堆積することはなく、従って、この配管内の閉塞を防止することができる。
【００３７】
本発明に係る固形燃料の製造装置において、集塵器と冷却器との間の配管の中、冷却器近傍部の配管の内壁面に油を流す手段としては、この内壁面がある個所の配管部の上部側壁に貫通孔を設けて配管内への油流入可能に管接続された油流入管と、この油流入管への油の供給手段よりなるものを用いることができる〔第６発明〕。
【００３８】
上記油流入管への油の供給手段としては、上記油流入管に管接続されて冷却器にて液化された油分を上記油流入管に供給する油分供給管よりなるものを用いることができる〔第７発明〕。また、一端が上記油流入管に管接続され、他端が冷却器にて液化された油分を冷却器の上部から導入する配管に管接続された油分供給管よりなるものを用いることができる〔第８発明〕。
【００３９】
本発明において、キャリアガスとしては特に限定されず、窒素や、アルゴン等の不活性ガス等を用いることができる。キャリアガスには乾燥器での乾燥を促進させる作用効果がある。
【００４０】
蒸発器としては、加熱方式のもの、減圧方式のもの、あるいは、加熱および減圧方式のもの等を用いることができる。即ち、蒸発器による水分蒸発処理は、加熱により水分を蒸発させる方式のもの、減圧により水分を蒸発させる方式のもの、加熱および減圧により水分を蒸発させる方式のもの等により行うことができる。
【００４１】
機械的固液分離器としては、その種類は特には限定されず、種々のものを用いることができ、例えば、遠心分離機、圧搾機、沈降槽、ろ過機等を用いることができるが、通常は遠心分離機等を用いる。
【００４２】
低品位炭とは、前述のように多量の水分を含有し、脱水することが望まれる石炭のことである。このような低品位炭には、例えば、褐炭、亜炭、亜れき青炭等がある。例えば、褐炭には、ビクトリア炭、ノースダコタ炭、ベルガ炭等があり、亜れき青炭には、西バンコ炭、ビヌンガン炭、サマランガウ炭等がある。低品位炭は上記例示のものに限定されず、多量の水分を含有し、脱水することが望まれる石炭は、いずれも本発明に係る低品位炭に含まれる。
【００４３】
重質油分とは、真空残さ油のように、例えば４００℃でも実質的に蒸気圧を示すことがないような重質分あるいはこれを含む油のことである。
【００４４】
原料スラリーの水分蒸発処理とは、原料スラリー中の低品位炭を脱水する処理のことである。即ち、低品位炭に含まれる水分を蒸発させ、これにより発生した水蒸気を除去する処理のことである。
【実施例】
【００４５】
本発明の実施例および比較例を以下説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４６】
〔比較例１〕
比較例１に係る固形燃料の製造プロセス（原料炭から固形燃料が製造されるまでのプロセス）のフローを図１に示す。この製造プロセス中の最終乾燥部（蒸発分離）の詳細を図２に示す。なお、図１は実施例１に係る固形燃料の製造プロセスを示すものでもある。図２は比較例１に係るものであり、実施例１に係るものとは相違する。
【００４７】
図１に示すように、原料炭（低品位炭）を粉砕部で粉砕した後、これを混合部で重質油分と溶媒油分を含む混合油と混合して原料スラリーを作った。このとき、原料の低品位炭としてはインドネシアのSamarangau（サマランガウ）炭で、水分３５質量％（重量％）のものを用いた。この低品位炭と混合する重質油分と溶媒油分を含む混合油としては、運転当初は灯油にアスファルトを混合した混合油を用い、それ以降は後述する固液分離部や最終乾燥部で出てくる油分を循環油として混合部に向けて循環し、この循環油に重質油分と溶媒油分を添加したものを用いた。ここで、灯油は溶媒油分に属すものであり、アスファルトは重質油分に属すものである。混合油中でのアスファルトの量は、０．５重量％（質量％）となるようにした。
【００４８】
上記原料スラリーを予熱部で予熱した後、蒸発部（蒸発器）で水分蒸発処理をし、この水分蒸発処理されたスラリーを固液分離部（機械分離）に送り、機械的固液分離器により固液分離した。このとき、蒸発器としては加熱方式のものを用いた。機械的固液分離器としては、遠心分離機を用いた。
【００４９】
上記機械的固液分離器により分離された液体分（油分）は、循環油として混合部に向けて循環させた。一方、上記機械的固液分離器により分離された固体分（ケーキ）は、最終乾燥部（蒸発分離）に送り、乾燥器（乾燥機）にてキャリアガスを流しながら加熱して油分を蒸発させ、これにより固形燃料を得た。即ち、この最終乾燥部（蒸発分離）の詳細は図２に示す通りであり、図２に示すように乾燥器内に上記固体分（ケーキ）を入れ、キャリアガスを流しながら加熱して油分を蒸発させ、これにより固形燃料を生成させた。この固形燃料は、図１〜２に示すように、乾燥器から冷却部に送られ、冷却されて粉末状固形燃料となるか、または、冷却部で冷却された後、成型部で成型されて成型固形燃料となるか、あるいは、冷却部に送られることなく、直接成型部に送られ、成型されて成型固形燃料となる。なお、上記キャリアガスとしては、窒素ガスを用いた。
【００５０】
上記乾燥器での油分の蒸発により、固形燃料が生成すると共に、石炭微粉末（浮遊性の微粉末状固形燃料すなわち石炭の微粉末）が発生する。この石炭微粉末と乾燥器にて蒸発した油分（蒸発油分）は、図２に示すように、キャリアガスと共に乾燥器から加熱された配管を通して集塵器に送り、この集塵器にて石炭微粉末の除去処理をした後、加熱された配管を通して冷却器（ガス冷却器）に送り、この冷却器にて蒸発油分を液化して回収するようにした。なお、冷却器から出たキャリアガスは配管を通して乾燥器に導入した（循環した）。上記乾燥器と集塵器との間の配管の加熱温度は１６０℃であり、その内壁面の温度は蒸発油分の結露温度（１２０℃）よりも高い。上記集塵器と冷却器との間の配管の加熱温度は殆どの部分において１５０℃から１７０℃であり、その内壁面の温度は蒸発油分の結露温度よりも高いが、冷却器近傍部の配管部（図２において「配管の温度が下がる部分が閉塞する」と示した領域の配管部）の内壁面の温度は、蒸発油分の結露温度以下である。
【００５１】
上記冷却器にて液化された油分は、冷却器の下部より出て、ポンプにより配管を通して前記冷却器の上部から導入する（循環する）と共に、この配管から枝分かれした配管を通して循環油として混合部に向けて循環させ、原料スラリーを作る際の油の一部として用いた。
【００５２】
このような固形燃料の製造プロセスを連続して行った。
【００５３】
この結果、プロセスの運転を開始してから８時間経過した時点で、集塵器と冷却器との間の配管内が閉塞し、蒸発油分およびキャリアガスを冷却器に送ることができなくなり、キャリアガスの循環が全くできなくなった。この閉塞が起った個所は、集塵器と冷却器との間の配管の中、冷却器近傍部の配管（冷却器への入り口部およびその近傍で、充分に加熱されず、配管の内壁面の温度が蒸発油分の結露温度以下である個所の配管）、即ち、図２において「配管の温度が下がる部分が閉塞する」と示した領域の配管内であった。この配管内には、石炭微粉末が油に濡れた状態で配管内壁面に付着し堆積してつまっていた。      
【００５４】
〔実施例１〕
実施例１に係る固形燃料の製造プロセス（原料炭から固形燃料が製造されるまでのプロセス）のフローを図１に示す。この製造プロセス中の最終乾燥部（蒸発分離）の詳細を図３に示す。
【００５５】
実施例１に係る固形燃料の製造装置は、比較例１に係る固形燃料の製造装置とは最終乾燥部のみ相違する。即ち、実施例１に係る固形燃料の製造装置での最終乾燥部は、集塵器と冷却器との間の配管の中、冷却器近傍部の配管（冷却器への入り口部およびその近傍で、充分に加熱されず、配管の内壁面の温度が蒸発油分の結露温度以下である配管）内に、冷却器にて液化された油分を流す油流入管（流路）を有しており、この点においてのみ比較例１に係る固形燃料の製造装置と相違する。この油流入管（流路）は、冷却器にて液化された油分を冷却器の上部から導入する（循環する）配管を分岐させ、上記冷却器近傍部の配管内に油流入可能に管接続することにより、構成されている。
【００５６】
実施例１に係る固形燃料の製造プロセスにおいては、上記油流入管（流路）により、集塵器と冷却器の間の配管の中の冷却器近傍部の配管内に油（冷却器にて液化された油分）を流入させ、この配管の内壁面に油を流した。この点を除き、比較例１の場合と同様の方法により固形燃料の製造プロセスを連続して行った。なお、上記冷却器近傍部の配管内への油の流入は連続して行い、その流入速度（油流入量）は１Ｌ（リットル）／分とした。      
【００５７】
この結果、プロセスの運転を開始してから５日間経過した時点でも、集塵器と冷却器との間の配管内の閉塞は起らず、運転当初と同様に蒸発油分およびキャリアガスを冷却器に送ることができ、キャリアガスの循環ができた。この時点で運転を中止し、集塵器と冷却器との間の配管内の状態を調査したところ、この配管内には石炭微粉末の堆積が全くなく、石炭微粉末の付着すら認められなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、低品位炭を脱水すると共に自然発火性を低下させて改質炭とする際に好適に用いることができて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例１および比較例１に係る固形燃料の製造プロセスのフローを示す図である。
【図２】比較例１に係る固形燃料の製造プロセス中の最終乾燥部の詳細を示す模式図である。
【図３】本発明の実施例１に係る固形燃料の製造プロセス中の最終乾燥部の詳細を示す模式図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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