(57)【要約】【課題】各種組成の原料石炭であっても、必要十分な条件で不活性化処理を実施して改質石炭を簡単に製造できる改質石炭製造設備を提供する。【解決手段】乾燥装置１１２で乾燥された乾燥石炭３を分取して乾燥石炭３の酸素吸着速度Ｖｄを求める第一の酸素吸着速度測定手段１４１〜１４４，１４９ａ，１４９ｂ等と、不活性化処理装置１３０で不活性化処理された改質石炭７を分取して改質石炭７の酸素吸着速度Ｖｒを求める第二の酸素吸着速度測定手段１４５〜１４８，１４９ａ，１４９ｂと、Ｖｄ，Ｖｒに基づいて、式（Ｖｒ−Ｖｄ）／Ｖｄ＝Ｎから酸素吸着速度比Ｎを算出し、Ｎ＞Ｎｓ（規格値）の場合、Ｎに対応する処理ガス１０６中への増加酸素濃度値Ｏａをマップから読み出して、現在酸素濃度値Ｏｐ及び上記Ｏａに基づいて修正酸素濃度値Ｏｃを算出して、当該Ｏｃとなるようにブロア１３３，１３５を制御する演算制御装置１５０とを備える。【選択図】図１
2013173832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料石炭から水分を除去することにより乾燥石炭とする乾燥手段と、
前記乾燥石炭を乾留することにより乾留石炭とする乾留手段と、
酸素を含有する処理ガスで前記乾留石炭を加熱して不活性化処理することにより改質石炭とする不活性化処理手段と
を備えている改質石炭製造設備において、
前記乾燥手段で乾燥された前記乾燥石炭の一部を分取して当該乾燥石炭の酸素吸着速度Ｖｄを求める第一の酸素吸着速度測定手段と、
前記不活性化処理手段で不活性化処理された前記改質石炭の一部を分取して当該改質石炭の酸素吸着速度Ｖｒを求める第二の酸素吸着速度測定手段と、
前記酸素吸着速度Ｖｄ，Ｖｒに基づいて、下記の酸素吸着速度比算出式から酸素吸着速度比Ｎを算出し、当該酸素吸着速度比Ｎが規格値Ｎｓの範囲内である場合には、不活性化処理条件を維持するように前記不活性化処理手段を制御し、前記酸素吸着速度比Ｎが前記規格値Ｎｓの範囲よりも大きい場合には、当該酸素吸着速度比Ｎに対応する前記処理ガス中への増加酸素濃度値Ｏａをマップから読み出して、当該処理ガス中の現在酸素濃度値Ｏｐ及び当該増加酸素濃度値Ｏａに基づいて当該処理ガス中の修正酸素濃度値Ｏｃを算出して、当該処理ガスが当該修正酸素濃度値Ｏｃとなるように前記不活性化処理手段を制御し、前記酸素吸着速度比Ｎが前記規格値Ｎｓの範囲よりも小さい場合には、当該酸素吸着速度比Ｎに対応する前記処理ガス中への減少酸素濃度値Ｏｄをマップから読み出して、当該処理ガス中の現在酸素濃度値Ｏｐ及び当該減少酸素濃度値Ｏｄに基づいて当該処理ガス中の修正酸素濃度値Ｏｃを算出して、当該処理ガスが当該修正酸素濃度値Ｏｃとなるように前記不活性化処理手段を制御する主演算制御手段と
を備えていることを特徴とする改質石炭製造設備。
酸素吸着速度比算出式：Ｎ＝｜（Ｖｒ−Ｖｄ）｜／Ｖｄ
【請求項２】
請求項１に記載の改質石炭製造設備において、
前記主演算制御手段は、前記修正酸素濃度値Ｏｃが上限値Ｏｕを超える場合には、前記酸素吸着速度比Ｎに対応する前記処理ガスの増加温度値Ｔａをマップから読み出して、当該処理ガス中の現在温度値Ｔｐ及び当該増加温度値Ｔａに基づいて修正温度値Ｔｃを算出して、当該処理ガスが前記修正温度値Ｔｃとなるように前記不活性化処理手段を制御するものである
ことを特徴とする改質石炭製造設備。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の改質石炭製造設備において、
前記第二の酸素吸着速度測定手段は、前記不活性化処理手段で不活性化処理された前記改質石炭の一部を分取して規定時間Ｔｓ経過ごとに、当該不活性化処理手段で不活性化処理された新たな前記改質石炭の一部を改めて分取して当該改質石炭の新たな酸素吸着速度Ｖｒnを求めるものであり、
前記主演算制御手段は、今回新たに求められた前記酸素吸着速度Ｖｒn及び今回の直前に求められている酸素吸着速度Ｖｒn-1に基づいて、下記の安定度算出式から安定度Ｓを算出し、当該安定度Ｓが規格値Ｓｓの範囲内である場合に、前記酸素吸着速度Ｖｄ，Ｖｒnに基づいて、下記の酸素吸着速度比再算出式から酸素吸着速度比Ｎを再算出して、前記規格値Ｎｓとの比較を改めて行うものである
ことを特徴とする改質石炭製造設備。
安定度算出式：Ｓ＝｜（Ｖｒn−Ｖｒn-1）｜／Ｖｒn
酸素吸着速度比再算出式：Ｎ＝｜（Ｖｒn−Ｖｄ）｜／Ｖｄ
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の改質石炭製造設備において、
前記第一の酸素吸着速度測定手段が、
前記乾燥手段で乾燥された前記乾燥石炭の一部をサンプルとして分取する第一の分取手段と、
前記第一の分取手段で分取された前記サンプルを試験温度の酸素含有ガスに試験時間Ｔｄで曝して酸素吸着試験を行う第一の試験手段と、
前記第一の分取手段で分取された前記酸素吸着試験前の前記サンプルの重量Ｗｄ１及び当該酸素吸着試験後の当該サンプルの重量Ｗｄ２をそれぞれ秤量する第一の秤量手段と、
前記第一の秤量手段で秤量された前記重量Ｗｄ１，Ｗｄ２に基づいて、下記の乾燥石炭酸素吸着速度算出式から前記乾燥石炭の前記酸素吸着速度Ｖｄを算出する第一の副演算制御手段と
を備え、
前記第二の酸素吸着速度測定手段が、
前記不活性化処理手段で不活性化処理された前記改質石炭の一部をサンプルとして分取する第二の分取手段と、
前記第二の分取手段で分取された前記サンプルを試験温度の酸素含有ガスに試験時間Ｔｒで曝して酸素吸着試験を行う第二の試験手段と、
前記第二の分取手段で分取された前記酸素吸着試験前の前記サンプルの重量Ｗｒ１及び当該酸素吸着試験後の当該サンプルの重量Ｗｒ２をそれぞれ秤量する第二の秤量手段と、
前記第二の秤量手段で秤量された前記重量Ｗｄ１，Ｗｄ２に基づいて、下記の改質石炭酸素吸着速度算出式から前記改質石炭の前記酸素吸着速度Ｖｒを算出する第二の副演算制御手段と
を備えている
ことを特徴とする改質石炭製造設備。
乾燥石炭酸素吸着速度算出式：Ｖｄ＝（Ｗｄ２−Ｗｄ１）／（Ｗｄ１×Ｔｄ）×１００
改質石炭酸素吸着速度算出式：Ｖｒ＝（Ｗｒ２−Ｗｒ１）／（Ｗｒ１×Ｔｒ）×１００
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の改質石炭製造設備において、
前記第一の酸素吸着速度測定手段が、
前記乾燥手段で乾燥された前記乾燥石炭の一部をサンプルとして分取する第一の分取手段と、
前記第一の分取手段で分取された前記サンプルの重量Ｗｄ１を秤量する第一の秤量手段と、
前記第一の分取手段で分取された前記サンプルを酸素含有雰囲気の恒温状態の内部に試験時間Ｔｄで気密保持して酸素吸着試験を行う第一の試験手段と、
前記第一の試験手段の内部の圧力を計測する第一の圧力計測手段と、
内部を前記酸素含有雰囲気で恒温状態に気密保持されて前記第一の圧力計測手段で計測された前記第一の試験手段の前記酸素吸着試験前の内圧Ｐｄ１及び当該酸素吸着試験直後の内圧Ｐｄ２並びに前記第一の秤量手段で秤量された前記重量Ｗｄ１に基づいて、下記の乾燥石炭酸素吸着速度算出式から前記乾燥石炭の前記酸素吸着速度Ｖｄを算出する第一の副演算制御手段と
を備え、
前記第二の酸素吸着速度測定手段が、
前記不活性化処理手段で不活性化処理された前記改質石炭の一部をサンプルとして分取する第二の分取手段と、
前記第二の分取手段で分取された前記サンプルの重量Ｗｒ１を秤量する第二の秤量手段と、
前記第二の分取手段で分取された前記サンプルを酸素含有雰囲気の恒温状態の内部に試験時間Ｔｒで気密保持して酸素吸着試験を行う第二の試験手段と、
前記第二の試験手段の内部の圧力を計測する第二の圧力計測手段と、
内部を前記酸素含有雰囲気で恒温状態に気密保持されて前記第二の圧力計測手段で計測された前記第二の試験手段の前記酸素吸着試験前の内圧Ｐｒ１及び当該酸素吸着試験直後の内圧Ｐｒ２並びに前記第二の秤量手段で秤量された前記重量Ｗｒ１に基づいて、下記の改質石炭酸素吸着速度算出式から前記改質石炭の前記酸素吸着速度Ｖｒを算出する第二の副演算制御手段と
を備えている
ことを特徴とする改質石炭製造設備。
乾燥石炭酸素吸着速度算出式：Ｖｄ＝Ｑｄ／（Ｗｄ１×Ｔｄ）×１００
改質石炭酸素吸着速度算出式：Ｖｒ＝Ｑｒ／（Ｗｒ１×Ｔｒ）×１００
ただし、Ｑｄは乾燥石炭の酸素吸着量、Ｑｒは改質石炭の酸素吸着量であり、下記の式より求められる値である。
Ｑｄ＝［｛（Ｐｄ１−Ｐｄ２）／１０１３｝・｛Ｃｄ−（Ｗｄ１／Ｄ）｝］
／（２２．４・Ｗｄ１）
Ｑｒ＝［｛（Ｐｒ１−Ｐｒ２）／１０１３｝・｛Ｃｒ−（Ｗｒ１／Ｄ）｝］
／（２２．４・Ｗｒ１）
なお、Ｃｄは第一の試験手段の内容積、Ｃｒは第二の試験手段の内容積、Ｄは原料石炭の真密度である。
【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製造設備において、
前記原料石炭が、褐炭又は亜瀝青炭である
ことを特徴とする改質石炭製造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改質石炭製造設備に関し、特に、褐炭や亜瀝青炭等のような多孔質で水分含有量の多い低品位石炭を改質す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石炭である低品位石炭は、埋蔵量が多いものの、単位重量当たりの発熱量が低いため、加熱して乾燥処理や乾留処理することにより、単位重量当たりの発熱量を高めるようにしている。
【０００３】
ところで、加熱された上記低品位石炭は、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、低品位石炭を乾燥して乾留した乾留石炭を低酸素雰囲気（酸素濃度約１０％前後）中で加熱（約１５０〜１７０℃）して、当該乾留石炭の表面を一部酸化させて当該乾留石炭の表面の活性を低下させる不活性化処理を行うことにより、自然発火を抑制した改質石炭を製造するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３１０７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述したようにして改質石炭を製造する際には、原料石炭の組成が、採取される山元によってバラつきを有していることから、どのような組成の原料石炭であっても不活性化を十分に実施できるように、不活性化処理の雰囲気中の酸素濃度や雰囲気温度や処理時間等の各種処理条件を設定している。このため、比較的緩い処理条件で不活性化を十分に実施できる原料石炭に対しても、比較的厳しい処理条件で不活性化を実施することになってしまい、処理コストに無駄を生じてしまっていた。
【０００７】
このようなことから、本発明は、各種組成の原料石炭であっても、必要十分な条件で不活性化処理を実施して改質石炭を製造することが簡単にできる改質石炭製造設備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製造設備は、原料石炭から水分を除去することにより乾燥石炭とする乾燥手段と、前記乾燥石炭を乾留することにより乾留石炭とする乾留手段と、酸素を含有する処理ガスで前記乾留石炭を加熱して不活性化処理することにより改質石炭とする不活性化処理手段とを備えている改質石炭製造設備において、前記乾燥手段で乾燥された前記乾燥石炭の一部を分取して当該乾燥石炭の酸素吸着速度Ｖｄを求める第一の酸素吸着速度測定手段と、前記不活性化処理手段で不活性化処理された前記改質石炭の一部を分取して当該改質石炭の酸素吸着速度Ｖｒを求める第二の酸素吸着速度測定手段と、前記酸素吸着速度Ｖｄ，Ｖｒに基づいて、下記の酸素吸着速度比算出式から酸素吸着速度比Ｎを算出し、当該酸素吸着速度比Ｎが規格値Ｎｓの範囲内である場合には、不活性化処理条件を維持するように前記不活性化処理手段を制御し、前記酸素吸着速度比Ｎが前記規格値Ｎｓの範囲よりも大きい場合には、当該酸素吸着速度比Ｎに対応する前記処理ガス中への増加酸素濃度値Ｏａをマップから読み出して、当該処理ガス中の現在酸素濃度値Ｏｐ及び当該増加酸素濃度値Ｏａに基づいて当該処理ガス中の修正酸素濃度値Ｏｃを算出して、当該処理ガスが当該修正酸素濃度値Ｏｃとなるように前記不活性化処理手段を制御し、前記酸素吸着速度比Ｎが前記規格値Ｎｓの範囲よりも小さい場合には、当該酸素吸着速度比Ｎに対応する前記処理ガス中への減少酸素濃度値Ｏｄをマップから読み出して、当該処理ガス中の現在酸素濃度値Ｏｐ及び当該減少酸素濃度値Ｏｄに基づいて当該処理ガス中の修正酸素濃度値Ｏｃを算出して、当該処理ガスが当該修正酸素濃度値Ｏｃとなるように前記不活性化処理手段を制御する主演算制御手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
酸素吸着速度比算出式：Ｎ＝｜（Ｖｒ−Ｖｄ）｜／Ｖｄ
【００１０】
第二番目の発明に係る改質石炭製造設備は、第一番目の発明において、前記主演算制御手段は、前記修正酸素濃度値Ｏｃが上限値Ｏｕを超える場合には、前記酸素吸着速度比Ｎに対応する前記処理ガスの増加温度値Ｔａをマップから読み出して、当該処理ガス中の現在温度値Ｔｐ及び当該増加温度値Ｔａに基づいて修正温度値Ｔｃを算出して、当該処理ガスが前記修正温度値Ｔｃとなるように前記不活性化処理手段を制御するものであることを特徴とする。
【００１１】
第三番目の発明に係る改質石炭製造設備は、第一番目又は第二番目の発明において、前記第二の酸素吸着速度測定手段は、前記不活性化処理手段で不活性化処理された前記改質石炭の一部を分取して規定時間Ｔｓ経過ごとに、当該不活性化処理手段で不活性化処理された新たな前記改質石炭の一部を改めて分取して当該改質石炭の新たな酸素吸着速度Ｖｒnを求めるものであり、前記主演算制御手段は、今回新たに求められた前記酸素吸着速度Ｖｒn及び今回の直前に求められている酸素吸着速度Ｖｒn-1に基づいて、下記の安定度算出式から安定度Ｓを算出し、当該安定度Ｓが規格値Ｓｓの範囲内である場合に、前記酸素吸着速度Ｖｄ，Ｖｒnに基づいて、下記の酸素吸着速度比再算出式から酸素吸着速度比Ｎを再算出して、前記規格値Ｎｓとの比較を改めて行うものであることを特徴とする。
【００１２】
安定度算出式：Ｓ＝｜（Ｖｒn−Ｖｒn-1）｜／Ｖｒn
酸素吸着速度比再算出式：Ｎ＝｜（Ｖｒn−Ｖｄ）｜／Ｖｄ
【００１３】
第四番目の発明に係る改質石炭製造設備は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、前記第一の酸素吸着速度測定手段が、前記乾燥手段で乾燥された前記乾燥石炭の一部をサンプルとして分取する第一の分取手段と、前記第一の分取手段で分取された前記サンプルを試験温度の酸素含有ガスに試験時間Ｔｄで曝して酸素吸着試験を行う第一の試験手段と、前記第一の分取手段で分取された前記酸素吸着試験前の前記サンプルの重量Ｗｄ１及び当該酸素吸着試験後の当該サンプルの重量Ｗｄ２をそれぞれ秤量する第一の秤量手段と、前記第一の秤量手段で秤量された前記重量Ｗｄ１，Ｗｄ２に基づいて、下記の乾燥石炭酸素吸着速度算出式から前記乾燥石炭の前記酸素吸着速度Ｖｄを算出する第一の副演算制御手段とを備え、前記第二の酸素吸着速度測定手段が、前記不活性化処理手段で不活性化処理された前記改質石炭の一部をサンプルとして分取する第二の分取手段と、前記第二の分取手段で分取された前記サンプルを試験温度の酸素含有ガスに試験時間Ｔｒで曝して酸素吸着試験を行う第二の試験手段と、前記第二の分取手段で分取された前記酸素吸着試験前の前記サンプルの重量Ｗｒ１及び当該酸素吸着試験後の当該サンプルの重量Ｗｒ２をそれぞれ秤量する第二の秤量手段と、前記第二の秤量手段で秤量された前記重量Ｗｄ１，Ｗｄ２に基づいて、下記の改質石炭酸素吸着速度算出式から前記改質石炭の前記酸素吸着速度Ｖｒを算出する第二の副演算制御手段とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
乾燥石炭酸素吸着速度算出式：Ｖｄ＝（Ｗｄ２−Ｗｄ１）／（Ｗｄ１×Ｔｄ）×１００
改質石炭酸素吸着速度算出式：Ｖｒ＝（Ｗｒ２−Ｗｒ１）／（Ｗｒ１×Ｔｒ）×１００
【００１５】
第五番目の発明に係る改質石炭製造設備は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、前記第一の酸素吸着速度測定手段が、前記乾燥手段で乾燥された前記乾燥石炭の一部をサンプルとして分取する第一の分取手段と、前記第一の分取手段で分取された前記サンプルの重量Ｗｄ１を秤量する第一の秤量手段と、前記第一の分取手段で分取された前記サンプルを酸素含有雰囲気の恒温状態の内部に試験時間Ｔｄで気密保持して酸素吸着試験を行う第一の試験手段と、前記第一の試験手段の内部の圧力を計測する第一の圧力計測手段と、内部を前記酸素含有雰囲気で恒温状態に気密保持されて前記第一の圧力計測手段で計測された前記第一の試験手段の前記酸素吸着試験前の内圧Ｐｄ１及び当該酸素吸着試験直後の内圧Ｐｄ２並びに前記第一の秤量手段で秤量された前記重量Ｗｄ１に基づいて、下記の乾燥石炭酸素吸着速度算出式から前記乾燥石炭の前記酸素吸着速度Ｖｄを算出する第一の副演算制御手段とを備え、前記第二の酸素吸着速度測定手段が、前記不活性化処理手段で不活性化処理された前記改質石炭の一部をサンプルとして分取する第二の分取手段と、前記第二の分取手段で分取された前記サンプルの重量Ｗｒ１を秤量する第二の秤量手段と、前記第二の分取手段で分取された前記サンプルを酸素含有雰囲気の恒温状態の内部に試験時間Ｔｒで気密保持して酸素吸着試験を行う第二の試験手段と、前記第二の試験手段の内部の圧力を計測する第二の圧力計測手段と、内部を前記酸素含有雰囲気で恒温状態に気密保持されて前記第二の圧力計測手段で計測された前記第二の試験手段の前記酸素吸着試験前の内圧Ｐｒ１及び当該酸素吸着試験直後の内圧Ｐｒ２並びに前記第二の秤量手段で秤量された前記重量Ｗｒ１に基づいて、下記の改質石炭酸素吸着速度算出式から前記改質石炭の前記酸素吸着速度Ｖｒを算出する第二の副演算制御手段とを備えていることを特徴とする。
【００１６】
乾燥石炭酸素吸着速度算出式：Ｖｄ＝Ｑｄ／（Ｗｄ１×Ｔｄ）×１００
改質石炭酸素吸着速度算出式：Ｖｒ＝Ｑｒ／（Ｗｒ１×Ｔｒ）×１００
【００１７】
ただし、Ｑｄは乾燥石炭の酸素吸着量、Ｑｒは改質石炭の酸素吸着量であり、下記の式より求められる値である。
【００１８】
Ｑｄ＝［｛（Ｐｄ１−Ｐｄ２）／１０１３｝・｛Ｃｄ−（Ｗｄ１／Ｄ）｝］
／（２２．４・Ｗｄ１）
Ｑｒ＝［｛（Ｐｒ１−Ｐｒ２）／１０１３｝・｛Ｃｒ−（Ｗｒ１／Ｄ）｝］
／（２２．４・Ｗｒ１）
【００１９】
なお、Ｃｄは第一の試験手段の内容積、Ｃｒは第二の試験手段の内容積、Ｄは原料石炭の真密度である。
【００２０】
第六番目の発明に係る改質石炭製造設備は、第一番目から第五番目の発明のいずれかにおいて、前記原料石炭が、褐炭又は亜瀝青炭であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る改質石炭製造設備によれば、各種組成の原料石炭であっても、必要十分な条件で不活性化処理を実施して改質石炭を製造することが簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る改質石炭製造設備の第一番目の実施形態の概略構成図である。
【図２】図１の改質石炭製造設備の主要部の制御フロー図である。
【図３】図２に続く制御フロー図である。
【図４】図３に続く制御フロー図である。
【図５】本発明に係る改質石炭製造設備の第二番目の実施形態の概略構成図である。
【図６】図５の改質石炭製造設備の主要部の制御フロー図である。
【図７】図６に続く制御フロー図である。
【図８】図７に続く制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る改質石炭製造設備の実施形態を図面に基づいて説明するが、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。
【００２４】
［第一番目の実施形態］
本発明に係る改質石炭製造設備の第一番目の実施形態を図１〜４に基づいて説明する。
【００２５】
図１に示すように、亜瀝青炭や褐炭等の原料石炭である低品位石炭１を粉砕するミル形式の粉砕装置１１１の送出口は、当該低品位石炭１中の水分２を蒸発させるスチームチューブドライヤ方式の乾燥装置１１２の低品位石炭１の受入口にロータリバルブ１２１を介して接続されており、当該乾燥装置１１２は、中心部分に配設されたコイル状の加熱管の内部に加熱媒体である水蒸気１０１が供給されることにより、上記低品位石炭１を加熱して（約１００℃）、当該低品位石炭１から水分２を除去して乾燥石炭３とすることができるようになっている。
【００２６】
前記乾燥装置１１２の前記乾燥石炭３の排出口は、コンベア１１３の搬送方向上流側にロータリバルブ１２２を介して接続されている。前記コンベア１１３の搬送方向下流側は、前記乾燥石炭３を乾留するロータリキルン方式の乾留装置１１４の当該乾燥石炭３の受入口にロータリバルブ１２３を介して接続しており、当該乾留装置１１４は、固定支持されている外側のジャケットに加熱媒体である燃焼ガス１０２が供給されることにより、上記乾燥石炭３を加熱乾留（４００〜６００℃）して、当該乾燥石炭３から揮発成分４を除去して乾留石炭６とすることができるようになっている。
【００２７】
前記乾留装置１１４の前記乾留石炭６の排出口は、コンベア１１５の搬送方向上流側にロータリバルブ１２４を介して接続している。前記コンベア１２４の搬送方向下流側は、前記乾留石炭６を冷却するスチームチューブドライヤ方式の冷却装置１１６の当該乾留石炭６の受入口にロータリバルブ１２５を介して接続しており、当該冷却装置１１６は、中心部分に配設されたコイル状の冷却管の内部に冷却媒体である冷却水１０３が供給されることにより、上記乾留石炭６を冷却（１００℃以下）することができるようになっている。
【００２８】
前記冷却装置１１６の前記乾留石炭６の排出口は、当該乾留石炭６を不活性化処理するサーキュラグレード型や焼結機型（メッシュコンベア型）等のような連続処理式の不活性化処理装置１３０の装置本体１３１の上記乾留石炭６の受入口にロータリバルブ１２６を介して接続している。上記装置本体１３１の下部には、窒素ガス供給源１３２がブロア１３３及び加熱器１３４を介して連結されている。前記ブロア１３３と前記加熱器１３４との間には、空気１０４を送給するブロア１３５が連結されている。
【００２９】
つまり、前記ブロア１３３，１３５を作動させることにより、前記窒素ガス供給源１３２からの不活性ガスである窒素ガス１０５と外部の空気１０４とを混合して酸素を含有する処理ガス１０６として、前記加熱器１３４を作動させることにより、当該処理ガス１０６を加熱することができ、前記装置本体１３１の内部の前記乾留石炭６を当該処理ガス１０６で加熱して不活性化処理して改質石炭７とすることができるようになっているのである。ここで、前記ブロア１３３，１３５からの前記窒素ガス１０５及び前記空気１０４の送給量を調整することにより、前記処理ガス１０６中の酸素ガス濃度を調整することができ、前記加熱器１３４を調整することにより、前記処理ガス１０６の温度を調整することができる。
【００３０】
前記装置本体１３１の改質石炭７の排出口は、コンベア１１７の搬送方向上流側にロータリバルブ１２７を介して接続している。前記コンベア１１７の搬送方向下流側は、前記改質石炭７を貯留する貯留タンク１１８の当該改質石炭７の受入口にロータリバルブ１２８を介して接続している。
【００３１】
このような本実施形態においては、前記粉砕装置１１１、前記乾燥装置１１２、前記コンベア１１３、前記ロータリバルブ１２１，１２２等により乾燥手段を構成し、前記乾留装置１１４、前記コンベア１１５、前記冷却装置１１６、前記ロータリバルブ１２３〜１２５等により乾留手段を構成し、前記装置本体１３１、前記窒素ガス供給源１３２、前記ブロア１３３，１３５、前記加熱器１３４等の不活性化処理装置１３０、前記コンベア１１７、前記ロータリバルブ１２６，１２７等により不活性化処理手段を構成し、前記貯留タンク１１８、前記ロータリバルブ１２８等により貯留手段を構成している。
【００３２】
また、前記コンベア１１３には、前記乾燥装置１１２で乾燥された前記乾燥石炭３の一部をサンプル３ａとして分取する第一分取装置１４１が取り付けられている。前記第一分取装置１４１には、当該第一分取装置１４１から前記サンプル３ａを受け取って移動させる第一サンプル移動装置１４２が連絡している。
【００３３】
前記第一サンプル移動装置１４２は、前記第一分取装置１４１で分取された前記サンプル３ａの酸素吸着試験を行う第一試験装置１４３と、前記第一分取装置１４１で分取された前記酸素吸着試験前の前記サンプル３ａの重量及び当該酸素吸着試験後のサンプル３ｂの重量をそれぞれ秤量する第一秤量装置１４４とにそれぞれ連絡できるようになっている。前記第一試験装置１４３には、当該試験装置１４３内に加熱された酸素含有ガスである空気１０４を送給するブロア１４９ａ及び加熱器１４９ｂが接続されている。
【００３４】
他方、前記コンベア１１７には、前記不活性化処理装置１３０で不活性化処理された前記改質石炭７の一部をサンプル７ａとして分取する第二分取装置１４５が取り付けられている。前記第二分取装置１４５には、当該第二分取装置１４５から前記サンプル７ａを受け取って移動させる第二サンプル移動装置１４６が連絡している。
【００３５】
前記第二サンプル移動装置１４６は、前記第二分取装置１４５で分取された前記サンプル７ａの酸素吸着試験を行う第二試験装置１４７と、前記第二分取装置１４５で分取された前記酸素吸着試験前の前記サンプル７ａの重量及び当該酸素吸着試験後のサンプル７ｂの重量をそれぞれ秤量する第二秤量装置１４８とにそれぞれ連絡できるようになっている。前記第二試験装置１４７には、当該試験装置１４７内に加熱された前記空気１０４を送給する前記ブロア１４９ａ及び前記加熱器１４９ｂが接続されている。
【００３６】
前記秤量装置１４４，１４８は、タイマ等を内蔵する演算制御装置１５０の入力部にそれぞれ電気的に接続している。この演算制御装置１５０の出力部は、前記ブロア１３３，１３５、前記加熱器１３４、前記分取装置１４１，１４５、前記サンプル移動装置１４２，１４６、前記試験装置１４３，１４７、前記ブロア１４９ａ、前記加熱器１４９ｂにそれぞれ電気的に接続しており、当該演算制御装置１５０は、前記タイマ等からの情報に基づいて、前記分取装置１４１，１４５、前記サンプル移動装置１４２，１４６、前記試験装置１４３，１４７、前記ブロア１４９ａ、前記加熱器１４９ｂ等をそれぞれ作動制御することができると共に、前記秤量装置１４４，１４８等からの情報に基づいて、前記ブロア１３３，１３５、前記加熱器１３４等を作動制御することができるようになっている（詳細は後述する）。
【００３７】
このような本実施形態においては、前記第一分取装置１４１等により第一の分取手段を構成し、前記第一サンプル移動装置１４２等により第一のサンプル移動手段を構成し、前記第一試験装置１４３、前記ブロア１４９ａ、前記加熱器１４９ｂ等により第一の試験手段を構成し、前記第一秤量装置１４４等により第一の秤量手段を構成し、前記第二分取装置１４５等により第二の分取手段を構成し、前記第二サンプル移動装置１４６等により第二のサンプル移動手段を構成し、前記第二試験装置１４７、前記ブロア１４９ａ、前記加熱器１４９ｂ等により第二の試験手段を構成し、前記第二秤量装置１４８等により第二の秤量手段を構成し、前記演算制御装置１５０等により、主演算制御手段と第一の副演算制御手段と第二の副演算制御手段とを兼ねるように構成し、前記第一の分取手段、前記第一のサンプル移動手段、前記第一の試験手段、前記第一の秤量手段、前記第一の副演算制御手段等により第一の酸素吸着速度測定手段を構成し、前記第二の分取手段、前記第二のサンプル移動手段、前記第二の試験手段、前記第二の秤量手段、前記第二の副演算制御手段等により第二の酸素吸着速度測定手段を構成している。
【００３８】
次に、本実施形態に係る上述した改質石炭製造設備１００の作動を説明する。
【００３９】
前記粉砕装置１１１の前記ホッパ１１１ａに前記低品位石炭１を供給すると、当該粉砕装置１１１は、当該低品位石炭１を所定の粒径に粉砕して、前記ロータリバルブ１２１を介して前記乾燥装置１１２に供給する。前記乾燥装置１１２は、前記水蒸気１０１の熱により、前記低品位石炭１を加熱乾燥（約１００℃）して水分２を除去して前記乾燥石炭３とした後、前記ロータリバルブ１２２を介して前記コンベア１１３に送給する。前記コンベア１１３は、前記ロータリバルブ１２３を介して前記乾燥石炭３を前記乾留装置１１４に送給する。
【００４０】
前記乾留装置１１４は、前記燃焼ガス１０２の熱により、前記乾燥石炭３を加熱乾留（４００〜６００℃）して前記揮発成分４を除去して前記乾留石炭６とした後、前記ロータリバルブ１２４を介して前記コンベア１１５に送給する。前記コンベア１１５は、前記ロータリバルブ１２５を介して前記乾留石炭６を前記冷却装置１１６に送給する。
【００４１】
前記冷却装置１１６は、前記冷却水１０３により、前記乾留石炭６を冷却（１００℃以下）した後、前記ロータリバルブ１２６を介して前記不活性化処理装置１３０の前記装置本体１３１内に送給する。
【００４２】
前記不活性化処理装置１３０は、前記ブロア１３３，１３５及び前記加熱器１３４によって、前記窒素ガス供給源１３２からの窒素ガス１０５と外部の空気１０４とを混合した処理ガス１０６（酸素濃度：１．５％）を加熱（５０℃）して前記装置本体１３１の内部に送給し、当該装置本体１３１内の前記乾留石炭６を加熱して不活性化処理することにより改質石炭７とした後、前記ロータリバルブ１２７を介して前記コンベア１１７に送給する。前記コンベア１１７は、前記ロータリバルブ１２８を介して前記改質石炭７を前記貯留タンク１１８に送給して貯留する。
【００４３】
そして、上述したようにして前記改質石炭７を製造しているときに、前記演算制御装置１５０は、前記乾燥装置１１２で乾燥された前記乾燥石炭３の一部を前記コンベア１１３からサンプル３ａとして分取するように前記第一分取装置１４１を作動制御した後（図２中、Ｓ１０１）、分取された当該サンプル３ａを前記第一分取装置１４１から受け取るように前記第一サンプル移動装置１４２を作動制御する。
【００４４】
続いて、前記演算制御装置１５０は、前記サンプル３ａの重量Ｗｄ１（ｇ）を前記第一秤量装置１４４で秤量するように前記第一サンプル移動装置１４２を作動制御した後（図２中、Ｓ１０２）、秤量された当該サンプル３ａを前記第一試験装置１４３内に移動させるように上記第一サンプル移動装置１４２を作動制御する。
【００４５】
次に、前記演算制御装置１５０は、所定の試験温度（例えば、９５℃）に加熱された空気１０４を前記第一試験装置１４３内に送給するように前記ブロア１４９ａ及び前記加熱器１４９ｂを作動制御することにより、前記サンプル３ａを上記試験温度の空気１０４に曝して酸素吸着試験を行う（図２中、Ｓ１０３）。
【００４６】
そして、所定の試験時間Ｔｄ（ｍｉｎ．）（例えば、３０分間）経過すると、前記演算制御装置１５０は、前記タイマからの情報に基づいて、前記酸素吸着試験を行われたサンプル３ｂを前記第一試験装置１４３内から前記第一秤量装置１４４に移動させるように前記第一サンプル移動装置１４２を作動制御して、当該サンプル３ｂの重量Ｗｄ２（ｇ）を前記第一秤量装置１４４で秤量した後（図２中、Ｓ１０４）、当該サンプル３ｂを系外へ排出するように上記第一サンプル移動装置１４２を作動制御する。
【００４７】
このようにして前記サンプル３ａ，３ｂの重量Ｗｄ１，Ｗｄ２をそれぞれ計測すると、前記演算制御装置１５０は、当該重量Ｗｄ１，Ｗｄ２に基づいて、下記の乾燥石炭酸素吸着速度算出式（１１）から前記乾燥石炭４の酸素吸着速度Ｖｄ（ｗｔ％／ｍｉｎ．）を算出する（図２中、Ｓ１０５）。
【００４８】
Ｖｄ＝（Ｗｄ２−Ｗｄ１）／（Ｗｄ１×Ｔｄ）×１００      （１１）
【００４９】
また、前記演算制御装置１５０は、前記不活性化処理装置１３０の前記装置本体１３１で不活性化処理された前記改質石炭７の一部を前記コンベア１１７からサンプル７ａとして分取するように前記第二分取装置１４５を作動制御した後（図２中、Ｓ１０６）、分取された当該サンプル７ａを当該第二分取装置１４５から受け取るように前記第二サンプル移動装置１４６を作動制御する。
【００５０】
続いて、前記演算制御装置１５０は、前記サンプル７ａの重量Ｗｒ１（ｇ）を前記第二秤量装置１４８で秤量するように前記第二サンプル移動装置１４６を作動制御した後（図２中、Ｓ１０７）、秤量された当該サンプル７ａを前記第二試験装置１４７内に位置させるように上記第二サンプル移動装置１４６を作動制御する。
【００５１】
次に、前記演算制御装置１５０は、所定の試験温度（例えば、９５℃）に加熱された空気１０４を前記第二試験装置１４７内に送給するように前記ブロア１４９ａ及び前記加熱器１４９ｂを作動制御することにより、前記サンプル７ａを上記試験温度の空気１０４に曝して酸素吸着試験を行う（図２中、Ｓ１０８）。
【００５２】
そして、所定の試験時間Ｔｒ（ｍｉｎ．）（例えば、３０分間）経過すると、前記演算制御装置１５０は、前記タイマからの情報に基づいて、前記吸着試験を行われたサンプル７ｂを前記第二試験装置１４７内から前記第二秤量装置１４８に移動させるように前記第二サンプル移動装置１４６を作動制御して、当該サンプル３ｂの重量Ｗｒ２（ｇ）を前記第二秤量装置１４８で秤量した後（図２中、Ｓ１０９）、当該サンプル７ｂを系外へ排出するように上記第二サンプル移動装置１４６を作動制御する。
【００５３】
このようにして前記サンプル７ａ，７ｂの重量Ｗｒ１，Ｗｒ２をそれぞれ計測すると、前記演算制御装置１５０は、当該重量Ｗｒ１，Ｗｒ２に基づいて、下記の改質石炭酸素吸着速度算出式（１２）から前記改質石炭７の酸素吸着速度Ｖｒ（ｗｔ％／ｍｉｎ．）を算出する（図２中、Ｓ１１０）。
【００５４】
Ｖｒ＝（Ｗｒ２−Ｗｒ１）／（Ｗｒ１×Ｔｒ）×１００      （１２）
【００５５】
このようにして前記乾燥石炭３の前記酸素吸着速度Ｖｄ及び前記改質石炭７の前記酸素吸着速度Ｖｒをそれぞれ求めると、前記演算制御装置１５０は、当該酸素吸着速度Ｖｄ，Ｖｒに基づいて、下記の酸素吸着速度比算出式（１３）から酸素吸着速度比Ｎを算出する（図２中、Ｓ１１１）。
【００５６】
Ｎ＝｜（Ｖｒ−Ｖｄ）｜／Ｖｄ      （１３）
【００５７】
そして、前記演算制御装置１５０は、前記酸素吸着速度比Ｎが規格値Ｎｓ（例えば、０〜０．０５）の範囲内であるか否か判断し（図２中、Ｓ１１２）、当該規格値Ｎｓの範囲内である場合には、不活性化処理が適切に行われていると判断して、不活性化処理条件をそのまま維持するように前記不活性化処理装置１３０の前記ブロア１３３，１３５及び前記加熱器１３４を作動制御する（図２中、Ｓ１１３）。
【００５８】
他方、前記酸素吸着速度比Ｎが前記規格値Ｎｓの範囲外の場合には、前記演算制御装置１５０は、当該酸素吸着速度比Ｎが当該規格値Ｎｓの範囲よりも大きいか否か判断し（図３中、Ｓ１１４）、当該規格値Ｎｓの範囲よりも大きい場合（Ｎ＞Ｎｓ）には、不活性化処理が不足していると判断し、当該酸素吸着速度比Ｎに対応して設定されている前記処理ガス１０６中への増加酸素濃度値Ｏａを、予め入力されているマップから読み出し（図３中、Ｓ１１５）、前記処理ガス１０６中の現在酸素濃度値Ｏｐ及び上記増加酸素濃度値Ｏａに基づいて、前記処理ガス１０６中の修正酸素濃度値Ｏｃを算出する（図３中、Ｓ１１６）。
【００５９】
次に、前記演算制御装置１５０は、前記修正酸素濃度値Ｏｃが上限値Ｏｕ（例えば、１０％）以下であるか否か判断し（図３中、Ｓ１１７）、当該上限値Ｏｕ以下である場合（Ｏｃ≦Ｏｕ）には、前記処理ガス１０６が前記修正酸素濃度値Ｏｃとなるように、前記不活性化処理装置１３０の前記ブロア１３３，１３５を作動制御する（図３中、Ｓ１１８）。
【００６０】
そして、前記修正酸素濃度値Ｏｃが上限値Ｏｕを超える場合（Ｏｃ＞Ｏｕ）には、前記演算制御装置１５０は、前記処理ガス１０６の酸素濃度の増加による対応が不適切であると判断し、前記酸素吸着速度比Ｎに対応して設定されている前記処理ガス１０６の増加温度値Ｔａを、予め入力されているマップから読み出し（図３中、Ｓ１１９）、前記処理ガス１０６中の現在温度値Ｔｐ及び上記増加温度値Ｔａに基づいて、前記処理ガス１０６の修正温度値Ｔｃを算出する（図３中、Ｓ１２０）。
【００６１】
続いて、前記演算制御装置１５０は、前記修正温度値Ｔｃが上限値Ｔｕ（例えば、９５℃）以下であるか否か判断し（図３中、Ｓ１２１）、当該上限値Ｔｕ以下である場合（Ｔｃ≦Ｔｕ）には、前記処理ガス１０６が前記修正温度値Ｔｃとなるように、前記不活性化処理装置１３０の前記加熱器１３４を作動制御する（図３中、Ｓ１２２）。
【００６２】
なお、前記修正温度値Ｔｃが上限値Ｔｕを超える場合（Ｔｃ＞Ｔｕ）には、前記演算制御装置１５０は、不活性化処理が何らかの原因により適切に実施できないと判断し、前記改質石炭７の製造の中断に必要な指令を発信する（図３中、Ｓ１２３）。
【００６３】
また、前記ステップＳ１１４において、前記酸素吸着速度比Ｎが前記規格値Ｎｓの範囲よりも小さい場合（Ｎ＜Ｎｓ）には、前記演算制御装置１５０は、過剰に不活性化処理されていると判断し、当該酸素吸着速度比Ｎに対応して設定されている前記処理ガス１０６中からの減少酸素濃度値Ｏｄを、予め入力されているマップから読み出し（図３中、Ｓ１２４）、前記処理ガス１０６中の現在酸素濃度値Ｏｐ及び上記減少酸素濃度値Ｏｄに基づいて、前記処理ガス１０６中の修正酸素濃度値Ｏｃを算出して（図３中、Ｓ１２５）、前記処理ガスが当該修正酸素濃度値Ｏｃとなるように、前記不活性化処理装置１３０の前記ブロア１３３，１３５を作動制御する（図３中、前記Ｓ１１８）。
【００６４】
このように不活性化処理を適切に行うように前記不活性化処理装置１３０の前記ブロア１３３，１３５及び前記加熱器１３４を作動制御して、前記改質石炭７の分取から規定時間Ｔｓ（例えば、１時間）経過すると（図４中、Ｓ１２６）、前記演算制御装置１５０は、前記ステップＳ１０６〜Ｓ１１０と同様にして、前記不活性化処理装置１３０で不活性化処理された新たな前記改質石炭７の一部をサンプル７ａnとして改めて分取して（図４中、Ｓ１２７）、前記酸素吸着試験前の上記サンプル７ａnの重量Ｗｒ１n（ｇ）を秤量してから（図４中、Ｓ１２８）、当該サンプル７ａnに前記酸素吸着試験を行った後（図４中、Ｓ１２９）、当該酸素吸着試験後のサンプル７ｂnの重量Ｗｒ２n（ｇ）を秤量して（図４中、Ｓ１３０）、上記重量Ｗｒ１n，Ｗｒ２nに基づいて、前記式（１２）と同様な下記の式（１４）から上記改質石炭７の新たな酸素吸着速度Ｖｒn（ｗｔ％／ｍｉｎ．）を改めて算出する（図４中、Ｓ１３１）。
【００６５】
Ｖｒn＝（Ｗｒ２n−Ｗｒ１n）／（Ｗｒ１n×Ｔｒ）×１００      （１４）
【００６６】
次に、前記演算制御装置１５０は、今回新たに求められた上記酸素吸着速度Ｖｒn及び今回の直前に求められている酸素吸着速度Ｖｒn-1（今回においてはＶｒ）に基づいて、下記の安定度算出式（１５）から不活性化処理の安定度Ｓを算出する（図４中、Ｓ１３２）。
【００６７】
Ｓ＝｜（Ｖｒn−Ｖｒn-1）｜／Ｖｒn      （１５）
【００６８】
そして、前記演算制御装置１５０は、前記安定度Ｓが規格値Ｓｓ（例えば、０〜０．０１）の範囲内であるか否か判断し（図４中、Ｓ１３３）、当該規格値Ｓｓの範囲内である場合には、不活性化処理が安定して行われている安定期の状態になったと判断し、前記乾燥石炭３の前記サンプル３ａ，３ｂから求められた前記酸素吸着速度Ｖｄ及び今回改めて分取した新たな前記改質石炭７の前記サンプル７ａn，７ｂnから新たに求めた前記酸素吸着速度Ｖｒnに基づいて、前記式（１３）と同様な下記の酸素吸着速度比再算出式（１６）に基づいて、酸素吸着速度比Ｎを再算出した後（図４中、Ｓ１３４）、前記ステップＳ１１２に戻る。
【００６９】
Ｎ＝｜（Ｖｒn−Ｖｄ）｜／Ｖｄ      （１６）
【００７０】
他方、前記安定度Ｓが規格値Ｓｓの範囲内である場合には、前記演算制御装置１５０は、不活性化処理が不安定な過渡期の状態にあって、まだ適切に判定できないと判断して、前記ステップＳ１２６に戻って、前記ステップＳ１２７〜Ｓ１３３を改めて行う。
【００７１】
このため、本実施形態に係る改質石炭製造設備１００においては、前記低品位石炭１の組成にバラつきを有していたとしても、当該低品位石炭１の組成に対応して必要十分な条件で不活処理を行うことが簡単にできる。
【００７２】
したがって、本実施形態に係る改質石炭製造設備１００によれば、各種組成の低品位石炭１であっても、低コストで簡単に改質石炭を製造することができる。
【００７３】
［第二番目の実施形態］
本発明に係る改質石炭製造設備の第二番目の実施形態を図５〜８に基づいて説明する。ただし、前述した実施形態と同様な部分については、前述した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、前述した実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００７４】
図５に示すように、前記第一分取装置１４１から前記サンプル３ａを受け取って移動させる前記第一サンプル移動装置１４２は、前記第一分取装置１４１で分取された前記サンプル３ａを酸素含有雰囲気である空気雰囲気の恒温状態（例えば、２０℃）の内部に気密保持して酸素吸着試験を行う第一の試験手段である第一試験装置２４３と、前記第一分取装置１４１で分取された前記サンプル３ａの重量を秤量する前記第一秤量装置１４４とにそれぞれ連絡できるようになっている。前記第一試験装置２４３には、当該試験装置２４３の内部の圧力を計測する第一の圧力計測手段である圧力センサ２４３ａが設けられている。
【００７５】
また、前記第二分取装置１４５から前記サンプル７ａを受け取って移動させる前記第二サンプル移動装置１４６は、前記第二分取装置１４５で分取された前記サンプル７ａを酸素含有雰囲気である空気雰囲気の恒温状態（例えば、２０℃）の内部に気密保持して酸素吸着試験を行う第二の試験手段である第二試験装置２４７と、前記第二分取装置１４５で分取された前記サンプル７ａの重量を秤量する第二秤量装置１４８とにそれぞれ連絡できるようになっている。前記第二試験装置２４７には、当該試験装置２４７の内部の圧力を計測する第二の圧力計測手段である圧力センサ２４７ａが設けられている。
【００７６】
前記圧力センサ２４３ａ，２４７ａは、タイマ等を内蔵する演算制御装置２５０の入力部に前記秤量装置１４４，１４８と共にそれぞれ電気的に接続している。この演算制御装置２５０の出力部は、前記試験装置２４３，２４７と共に、前記ブロア１３３，１３５、前記加熱器１３４、前記分取装置１４１，１４５、前記サンプル移動装置１４２，１４６にそれぞれ電気的に接続されており、当該演算制御装置２５０は、前記タイマ等からの情報に基づいて、前記分取装置１４１，１４５、前記サンプル移動装置１４２，１４６、前記試験装置２４３，２４７等をそれぞれ作動制御することができると共に、前記秤量装置１４４，１４８、前記圧力センサ２４３ａ，２４７ａ等からの情報に基づいて、前記ブロア１３３，１３５、前記加熱器１３４等を作動制御することができるようになっている（詳細は後述する）。
【００７７】
このような本実施形態においては、前記演算制御装置２５０等により、主演算制御手段と第一の副演算制御手段と第二の副演算制御手段とを兼ねるように構成している。
【００７８】
次に、本実施形態に係る上述した改質石炭製造設備２００の作動を説明する。
【００７９】
前記粉砕装置１１１の前記ホッパ１１１ａに前記低品位石炭１を供給すると、本実施形態に係る改質石炭製造設備２００は、前述した実施形態に係る改質石炭製造設備１００の場合と同様にして、前記低品位石炭１から水分２を除去することにより前記乾燥石炭３とし、当該乾燥石炭３を乾留することにより前記乾留石炭６とし、当該乾留石炭６を前記処理ガス１０６で加熱して不活性化処理することにより前記改質石炭７として前記貯留タンク１１８に貯留する。
【００８０】
そして、前記演算制御装置２５０は、前述した実施形態の場合と同様に、前記乾燥装置１１２で乾燥された前記乾燥石炭３の一部を前記コンベア１１３からサンプル３ａとして分取するように前記第一分取装置１４１を作動制御した後（図６中、Ｓ２０１）、分取された当該サンプル３ａを当該第一分取装置１４１から受け取るように前記第一サンプル移動装置１４２を作動制御する。
【００８１】
続いて、前記演算制御装置２５０は、前述した実施形態の場合と同様に、前記サンプル３ａの重量Ｗｄ１（ｇ）を前記第一秤量装置１４４で秤量するように前記第一サンプル移動装置１４２を作動制御した後（図６中、Ｓ２０２）、秤量された当該サンプル３ａを前記第一試験装置２４３の内部に密封するように上記第一サンプル移動装置１４２を作動制御したら、前記圧力センサ２４３ａからの情報に基づいて、当該第一試験装置２４３の酸素吸着試験前の内圧Ｐｄ１（ｈＰａ）を計測する（図６中、Ｓ２０３）。
【００８２】
次に、前記演算制御装置２５０は、前記タイマからの情報に基づいて、前記サンプル３ａを前記第一試験装置２４３の内部に恒温状態の空気雰囲気で所定の試験時間Ｔｄ（ｍｉｎ．）（例えば、１０分間）気密保持することにより酸素吸着試験した後（図６中、Ｓ２０４）、前記圧力センサ２４３ａからの情報に基づいて、当該第一試験装置２４３の上記酸素吸着試験後の内圧Ｐｄ２（ｈＰａ）を計測したら（図６中、Ｓ２０５）、酸素吸着試験後の前記サンプル３ｂを当該第一試験装置２４３内から系外へ排出するように前記第一サンプル移動装置１４２を作動制御する。
【００８３】
このようにして前記サンプル３ａの重量Ｗｄ１及び酸素吸着試験前後の前記第一試験装置２４３の前記内圧Ｐｄ１，Ｐｄ２をそれぞれ計測すると、前記演算制御装置２５０は、当該重量Ｗｄ１及び当該内圧Ｐｄ１，Ｐｄ２に基づいて、下記の乾燥石炭酸素吸着速度算出式（２１），（２２）から前記乾燥石炭３の酸素吸着速度Ｖｄ（ｗｔ％／ｍｉｎ．）を算出する（図６中、Ｓ２０６）。
【００８４】
Ｖｄ＝Ｑｄ／（Ｗｄ１×Ｔｄ）×１００      （２１）
【００８５】
ただし、Ｑｄは、前記乾燥石炭３の酸素吸着量（ｍｍｏｌ−Ｏ2／ｇ−ｃｏａｌ）であり、下記の式（２２）より求められる値である。
【００８６】
Ｑｄ＝［｛（Ｐｄ１−Ｐｄ２）／１０１３｝・｛Ｃｄ−（Ｗｄ１／Ｄ）｝］
／（２２．４・Ｗｄ１）                                            （２２）
【００８７】
なお、Ｃｄは第一試験装置２４３の内容積（ｃｍ3）、Ｄは低品位石炭１の真密度（ｇ／ｃｍ3）であり、それぞれ予め求められている値である。
【００８８】
また、前記演算制御装置２５０は、前述した実施形態の場合と同様に、前記不活性化処理装置１３０で不活性化処理された前記改質石炭７の一部を前記コンベア１１７からサンプル７ａとして分取するように前記第二分取装置１４５を作動制御した後（図６中、Ｓ２０７）、分取された当該サンプル７ａを当該第二分取装置１４５から受け取るように前記第二サンプル移動装置１４６を作動制御する。
【００８９】
続いて、前記演算制御装置２５０は、前述した実施形態の場合と同様に、前記サンプル７ａの重量Ｗｒ１（ｇ）を前記第二秤量装置１４８で秤量するように前記第二サンプル移動装置１４６を作動制御した後（図６中、Ｓ２０８）、秤量された当該サンプル７ａを前記第二試験装置２４７の内部に密封するように上記第二サンプル移動装置１４６を作動制御したら、前記圧力センサ２４７ａからの情報に基づいて、当該第二試験装置２４７の酸素吸着試験前の内圧Ｐｒ１（ｈＰａ）を計測する（図６中、Ｓ２０９）。
【００９０】
次に、前記演算制御装置２５０は、前記タイマからの情報に基づいて、前記サンプル７ａを前記第二試験装置２４７の内部に恒温状態の空気雰囲気で所定の試験時間Ｔｒ（ｍｉｎ．）（例えば、１０分間）気密保持することにより酸素吸着試験した後（図６中、Ｓ２１０）、前記圧力センサ２４７ａからの情報に基づいて、当該第二試験装置２４７の上記酸素吸着試験後の内圧Ｐｒ２（ｈＰａ）を計測したら（図６中、Ｓ２１１）、酸素吸着試験後の前記サンプル７ｂを当該第二試験装置２４７内から系外へ排出するように前記第二サンプル移動装置１４６を作動制御する。
【００９１】
このようにして前記サンプル７ａの重量Ｗｒ１及び酸素吸着試験前後の前記第二試験装置２４７の前記内圧Ｐｒ１，Ｐｒ２をそれぞれ計測すると、前記演算制御装置２５０は、当該重量Ｗｒ１及び当該内圧Ｐｒ１，Ｐｒ２に基づいて、下記の改質石炭酸素吸着速度算出式（２３）から前記改質石炭７の酸素吸着速度Ｖｒ（ｗｔ％／ｍｉｎ．）を算出する（図６中、Ｓ２１２）。
【００９２】
Ｖｒ＝Ｑｒ／（Ｗｒ１×Ｔｒ）×１００      （２３）
【００９３】
ただし、Ｑｒは、前記改質石炭７の酸素吸着量（ｍｍｏｌ−Ｏ2／ｇ−ｃｏａｌ）であり、下記の式（２４）より求められる値である。
【００９４】
Ｑｒ＝［｛（Ｐｒ１−Ｐｒ２）／１０１３｝・｛Ｃｒ−（Ｗｒ１／Ｄ）｝］
／（２２．４・Ｗｒ１）                                            （２４）
【００９５】
なお、Ｃｒは第二試験装置２４７の内容積（ｃｍ3）であり、予め求められている値である。
【００９６】
このようにして前記乾燥石炭３の前記酸素吸着速度Ｖｄ及び前記改質石炭７の前記酸素吸着速度Ｖｒをそれぞれ求めると、前記演算制御装置２５０は、前述した実施形態の場合と同様に、当該酸素吸着速度Ｖｄ，Ｖｒに基づいて、前記酸素吸着速度比算出式（１３）から酸素吸着速度比Ｎを算出する（図６中、Ｓ１１１）。
【００９７】
次に、前記演算制御装置２５０は、前述した実施形態の場合と同様に、前記ステップＳ１１２〜Ｓ１２６を行う（図６〜８参照）。
【００９８】
そして、前述した実施形態の場合と同様に、不活性化処理を適切に行うように前記不活性化処理装置１３０の前記ブロア１３３，１３５及び前記加熱器１３４を作動制御して、前記改質石炭７の分取から規定時間Ｔｓ（例えば、１時間）経過すると（図８中、Ｓ１２６）、前記演算制御装置２５０は、前記ステップＳ２０７〜Ｓ２１２と同様にして、前記不活性化処理装置１３０で不活性化処理された新たな前記改質石炭７の一部をサンプル７ａnとして改めて分取して（図８中、Ｓ２１３）、前記酸素吸着試験前の上記サンプル７ａnの重量Ｗｒ１n（ｇ）を秤量し（図８中、Ｓ２１４）、空気で恒温状態に気密保持された前記酸素吸着試験前の前記内圧Ｐｒ１nを計測した後に（図８中、Ｓ２１５）、当該サンプル７ａnの前記酸素吸着試験を行って（図８中、Ｓ２１６）、当該酸素吸着試験直後の前記内圧Ｐｒ２nを計測し（図８中、Ｓ２１７）、上記重量Ｗｒ１n及び上記内圧Ｐｒ１n，Ｐｒ２nに基づいて、前記式（２３）と同様な下記の式（２５）から上記改質石炭７の新たな酸素吸着速度Ｖｒn（ｗｔ％／ｍｉｎ．）を改めて算出する（図８中、Ｓ２１８）。
【００９９】
Ｖｒn＝Ｑｒn／（Ｗｒ１n×Ｔｒ）×１００      （２５）
【０１００】
ただし、Ｑｒnは、改めて分取された新たな改質石炭７の酸素吸着量（ｍｍｏｌ−Ｏ2／ｇ−ｃｏａｌ）であり、前記式（２４）と同様な下記の式（２６）より求められる値である。
【０１０１】
Ｑｒn＝［｛（Ｐｒ１n−Ｐｒ２n）／１０１３｝・｛Ｃｒ−（Ｗｒ１n／Ｄ）｝］
／（２２．４・Ｗｒ１n）                                          （２３）
【０１０２】
次に、前記演算制御装置２５０は、今回新たに求められた上記酸素吸着速度Ｖｒn及び今回の直前に求められている酸素吸着速度Ｖｒn-1（今回においてはＶｒ）に基づいて、前述した実施形態の場合と同様に、前記式（１５）から前記安定度Ｓを算出する（図８中、Ｓ１３２）。
【０１０３】
そして、前記演算制御装置２５０は、前述した実施形態の場合と同様に、前記ステップＳ１３３，Ｓ１３４を行う（図８参照）。以下、前記演算制御装置２５０は、前述した実施形態の場合と同様にして作動制御を行う（図６〜８参照）。
【０１０４】
このため、本実施形態に係る改質石炭製造設備２００においては、前述した実施形態に係る改質石炭製造設備１００の場合と同様に、前記低品位石炭１の組成にバラつきを有していたとしても、当該低品位石炭１の組成に対応して必要十分な条件で不活処理を行うことが簡単にできる。
【０１０５】
したがって、本実施形態に係る改質石炭製造設備１００によれば、前述した実施形態に係る改質石炭製造設備１００の場合と同様に、各種組成の低品位石炭１であっても、低コストで簡単に改質石炭を製造することができる。
【０１０６】
［他の実施形態］
なお、前述した実施形態においては、前記粉砕装置１１１や前記冷却装置１１６を備える改質石炭製造設備１００，２００の場合について説明したが、低品位石炭１の状態や乾留条件等の各種条件によっては、前記粉砕装置１１１や前記冷却装置１１６を省略することも可能である。
【０１０７】
また、前述した実施形態においては、前記演算制御装置１５０，２５０が、主演算制御手段と第一の副演算制御手段と第二の副演算手段とを兼ねるように構成したが、他の実施形態として、例えば、主演算制御手段と第一の副演算制御手段と第二の副演算手段とをそれぞれ独立して構成することも可能である。
【０１０８】
また、前述した実施形態においては、前記第一分取装置１４１で分取した前記サンプル３ａを前記第一サンプル移動装置１４２により前記第一秤量装置１４４や前記第一試験装置１４３，２４３に移動させると共に、前記第二分取装置１４５で分取した前記サンプル７ａを前記第二サンプル移動装置１４６により前記第二秤量装置１４８や前記第二試験装置１４７，２４７に移動させるようにしたが、他の実施形態として、例えば、第一の分取手段で分取された前記サンプル３ａと第二の分取手段で分取された前記サンプル７ａとを同じサンプル移動手段で移動させるようにすることや、第一の秤量手段と第二の秤量手段とを同一の秤量手段で兼ねるように構成することや、第一の試験手段と第二の試験手段とを同一の試験手段で兼ねるように構成することも可能である。
【０１０９】
また、前述した実施形態においては、窒素ガス１０５と空気１０４とを混合することにより、所望の酸素濃度を有する処理ガス１０６を生成するようにしたが、他の実施形態として、例えば、窒素ガス１０５と酸素ガスとを混合することにより、所望の酸素濃度を有する処理ガス１０６を生成するようにすることも可能である。しかしながら、前述した実施形態のように、窒素ガス１０５と空気１０４とを混合することにより、所望の酸素濃度を有する処理ガス１０６を生成するようにすれば、酸素ガスをわざわざ用意しなくても済むので、非常に好ましい。
【０１１０】
また、前記窒素ガス供給源１３２としては、処理ガス１０６を生成させるためだけに用意した窒素ガスボンベ等を適用することができるのはもちろんのこと、その他、例えば、乾留装置に送給された窒素ガスにより低品位石炭を乾留して当該乾留装置から送出された後に揮発成分や粉塵等を分離された乾留ガス（主成分：窒素ガス）を適用することも可能であり、この場合、不活処理を行うにあたって処理ガス１０６に新たに加える熱エネルギを削減することが可能となる。
【０１１１】
また、前述した実施形態においては、低品位石炭１を乾燥及び乾留した後に不活性化処理して改質石炭７を製造する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、原料石炭を乾燥及び乾留した後に不活性化処理して改質石炭を製造する場合であれば、前述した実施形態の場合と同様に適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明に係る改質石炭製造設備は、各種組成の原料石炭であっても、低コストで簡単に不活性化処理して改質石炭を製造することができるので、産業上、極めて有益に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１  低品位石炭
２  水分
３  乾燥石炭
３ａ，３ｂ  サンプル
４  揮発成分
６  乾留石炭
７  改質石炭
７ａ，７ｂ  サンプル
１００  改質石炭製造設備
１０１  水蒸気
１０２  燃焼ガス
１０３  冷却水
１０４  空気
１０５  窒素ガス
１０６  処理ガス
１１１  粉砕装置
１１１ａ  ホッパ
１１２  乾燥装置
１１３  コンベア
１１４  乾留装置
１１５  コンベア
１１６  冷却装置
１１７  コンベア
１１８  貯留タンク
１２１〜１２８  ロータリバルブ
１３０  不活性化処理装置
１３１  装置本体
１３２  窒素ガス供給源
１３３  ブロア
１３４  加熱器
１３５  ブロア
１４１  第一分取装置
１４２  第一サンプル移動装置
１４３  第一試験装置
１４４  第一秤量装置
１４５  第二分取装置
１４６  第二サンプル移動装置
１４７  第二試験装置
１４８  第二秤量装置
１４９ａ  ブロア
１４９ｂ  加熱器
１５０  演算制御装置
２００  改質石炭製造設備
２４３  第一試験装置
２４３ａ  圧力センサ
２４７  第二試験装置
２４７ａ  圧力センサ
２５０  演算制御装置
【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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