无灰煤的制造方法技术

技术编号:18464178 阅读:65 留言:0更新日期:2018-07-18 15:05
本发明专利技术的无灰煤的制造方法具备如下工序:在保护溶剂的存在下对煤进行粉碎的工序;加热萃取溶剂的工序;将经由粉碎工序得到的粉碎物和经由加热工序得到的萃取溶剂加以混合的工序;从经由混合工序得到的浆料中分离溶解有煤成分的溶液的工序;和从经由分离工序得到的溶液中蒸发分离保护溶剂和萃取溶剂的工序。

The method of making ash free coal

The manufacturing process of coal ash free of the invention has the following process: the process of pulverizing coal in the presence of a protective solvent; the process of heating the extraction solvent; the process of mixing the comminuted material obtained through the crushing process and the extraction solvent obtained through the heating process; dissolving and dissolving from the slurry obtained by the mixing process. The process of solving the solution with coal composition; and the process of evaporation separation, protection of solvent and extraction solvent from the solution obtained through the separation process.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无灰煤的制造方法
本专利技术涉及无灰煤的制造方法。
技术介绍
作为火力发电和锅炉的燃料或化学品的原料,煤被广泛地利用,作为环境对策之一,强烈希望开发出有效率地除去煤中的灰分的技术。例如,在利用燃气涡轮燃烧的高效率复合发电系统中,作为代替LNG等的液体燃料的燃料,是尝试使用灰分被除去的无灰煤(Hypercoal)。另外,作为高炉用焦炭等的炼铁用焦炭的原料煤,可尝试使用无灰煤。作为无灰煤的制造方法,一般的方法是,加热将煤和溶剂混合而成的浆料,由此使煤中的可溶成分溶出到溶剂中,通过固液分离提取出吸收到可溶成分的溶液,从该溶液中使溶剂蒸发而只提取出煤的可溶成分。关于无灰煤的制造,希望的是从煤中使更多的成分溶出到溶剂中,提高收率,提高无灰煤的制造效率。作为提高无灰煤的收率的方法,提出有如下技术,即,将预加热的溶剂和煤加以混合,在短时间内使煤的温度上升,从而使煤中的成分容易溶出的技术(例如参照日本国特开2014-208757号公报)。这基于如下考虑,通过使煤急速升温,能够削弱构成煤的分子间的键,作为结果,通常是能够使为了溶出而需要花费时间的成分比较容易地溶出。如上述,即使在将高温的溶剂和煤加以混合的情况下,若煤的粒径大,则也不能急速升温至煤的中心部。因此,在上述公报中记述,使用粒度低于1mm的煤的重量比例为80%以上的被细小地粉碎过的煤。本专利技术者们尝试的是,想要通过将煤粉碎至平均粒径0.1mm左右的粉末状,以进一步提高萃取率。但是,将煤粉碎成粉末状时,反而确认到萃取率降低的现象。现有技术文献专利文献专利文献1:日本国特开2014-208757号公报
技术实现思路
鉴于上述情况,本专利技术的课题在于,提供一种能够使来自煤的萃取率比较大的无灰煤的制造方法。本专利技术者们反复锐意研究的结果认为,若将煤粉碎成粉末状,则煤的表面积增大,煤与空气容易接触,由此导致风化(氧化)进行,结果是能够作为无灰煤利用的成分减少,因此萃取率降低。因此预想到,如果以不会使煤风化的方式进行粉碎,则能够提高萃取率,增大无灰煤的制造效率,从而完成了本专利技术。为了解决上述课题而做的专利技术,是具备如下工序的无灰煤的制造方法:在保护溶剂的存在下对煤进行粉碎的工序;加热萃取溶剂的工序;将经由上述粉碎工序所得到的粉碎物和经由上述加热工序所得到的萃取溶剂加以混合的工序;从经由上述混合工序而得到的浆料中分离溶解有煤成分的溶液的工序;和从经由上述分离工序所得到的溶液中蒸发分离上述保护溶剂和萃取溶剂的工序。该无灰煤的制造方法中,因为具备在保护溶剂的存在下对煤进行粉碎的工序,所以煤难以接触到空气,从而能够一边抑制风化一边减小煤的粒径。因此,作为无灰煤,能够抑制有效的成分受损,在混合工序中利用预加热的萃取溶剂的热而急速升温至煤的中心部,所以,能够使来自于煤的萃取率较大。因此,该无灰煤的制造方法,能够高效率地制造无灰煤。作为由上述粉碎工序得到的粉碎物的平均粒径,优选为0.2mm以下。如此,通过使经由上述粉碎工序而得到的粉碎物的平均粒径为上述上限以下,能够在混合工序是急速升温至煤粒子的中心部,因此能够进一步加大来自于煤的萃取率。还有,所谓“平均粒径”,意思是通过激光衍射法测量出的粒度分布中,累积体积为50%的粒径。在上述混合工序中,使粉碎物的升温速度为600℃/分钟以上而混合上述粉碎物和萃取溶剂即可。如此,在上述混合工序中,通过使粉碎物的升温速度为600℃/分钟以上而混合上述粉碎物和萃取溶剂,能够更确实地增大来自于煤的萃取率。还有,所谓“粉碎物的升温速度”,作为如下值计算,即,用温度稳定之后的浆料的温度与混合前的粉碎物的温度之差,除以从混合开始到浆料的作为表观温度的萃取溶剂的温度达到稳定(认为直至粉碎物的内部温度与萃取溶剂的温度达到相等)的时间。上述保护溶剂和萃取溶剂为相同的溶剂即可。如此,由于上述保护溶剂和萃取溶剂为相同的溶剂,从而能够使在蒸发分离工序中分离回收的溶剂再度作为保护溶剂或萃取溶剂加以利用。作为上述粉碎工序中的保护溶剂的含有率,优选为20质量%以上且60%质量以下。如此,通过使上述粉碎工序中的保护溶剂的含有率在上述范围内,能够确实地防止粉碎时的风化,并且能够减小保护溶剂的显热的总量,抑制在混合工序中萃取溶剂所需要的热量。如以上,本专利技术的无灰煤的制造方法,能够使来自于煤的萃取率比较大。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的无灰煤的制造方法的步骤的流程图。图2是表示本专利技术的实施例、对照例和比较例的萃取率和煤粒径的图解。具体实施方式以下一边适当参照附图,一边详细说明本专利技术的实施的方式。[无灰煤的制造方法]图1的无灰煤的制造方法,具备如下工序:将煤在保护溶剂的存在下进行粉碎的工序<步骤S1:粉碎工序>;加热萃取溶剂的工序<步骤S2:加热工序>;将上述粉碎工序中得到的粉碎物和上述加热工序中得到的萃取溶剂加以混合的工序<步骤S3:混合工序>;从经由上述混合工序所得到的浆料中分离溶解有煤成分的溶液的工序<步骤S4:溶液分离工序>;和从经由上述分离工序所得到的溶液中蒸发分离上述保护溶剂和萃取溶剂的工序<步骤S5:蒸发分离工序>。<粉碎工序>在步骤S1的粉碎工序中,通过将煤在保护溶剂的存在下进行粉碎,从而以保护溶剂覆盖粉碎的煤的表面,抑制因煤的粉碎而重新形成的表面(断面)与空气(特别是氧)接触。煤的粉碎,例如能够使用行星磨机、球磨机、撞击研磨机、环辊研磨机、无球研磨机等进行。在该粉碎工序中,粉碎预先将煤和保护溶剂加以混合而成的混合物,能够更确实地防止煤的风化,特别是使用分批式的磨机时,随着粉碎的进行,煤和保护溶剂被混合,也可以使保护溶剂覆盖煤粒子的表面。另外,从设备成本和能源成本的观点出发,粉碎工序优选在大气压下进行。另外,作为粉碎工序中的煤和保护溶剂的温度的上限,优选为100℃,更优选为80℃,进一步优选为50℃。另一方面,作为粉碎工序中的煤和保护溶剂的温度的下限,没有特别限定,但可以是不必抬高制造成本这样的不进行冷却的方法。粉碎工序中的煤和保护溶剂的温度高于上述上限时,不能在混合工序中削弱构成煤的分子间的键,萃取率提高效果有可能不充分。作为该粉碎工序中得到的粉碎物的平均粒径的下限,优选为0.01mm,更优选为0.02mm。另一方面,作为该粉碎工序中得到的粉碎物的平均粒径的上限,优选为0.2mm,更优选为0.1mm。粉碎物的平均粒径低于上述下限时,因为煤的微细化带来的萃取率提高效果达到饱和状态,所以成本有可能不必要地增大。反之,粉碎物的平均粒径高于上述上限时,则认为萃取率提高效果有可能不充分。另外,作为经由粉碎工序而得到粉碎物的累积90体积粒径的上限,优选为0.5mm,更优选为0.2mm。另一方面,作为经由该粉碎工序而得到的粉碎物的累积90体积粒径的下限,只要满足上述平均粒径便没有特别限定。粉碎物的累积90体积粒径高于上述上限时,则认为萃取率提高效果有可能不充分。(煤)在该无灰煤的制造方法中,作为原料使用的煤,没有特别限定,能够使用各种品质的煤。例如可适宜使用萃取率高的烟煤、更廉价的劣质煤(次烟煤和褐煤)。另外,也可以混合多种煤作为原料。还有,上述煤可以通过风干等成为干燥煤,但也可以使用包含水分的状态的煤。(保护溶剂)作为在粉碎工序中用于覆盖煤的表面的保护溶剂,只要与后述的萃取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无灰煤的制造方法,其具备如下工序:在保护溶剂的存在下对煤进行粉碎的工序;加热萃取溶剂的工序;将经由所述粉碎工序得到的粉碎物和经由所述加热工序得到的萃取溶剂加以混合的工序;从经由所述混合工序得到的浆料中分离溶解有煤成分的溶液的工序;和从经由所述分离工序得到的溶液中蒸发分离所述保护溶剂和萃取溶剂的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.25 JP 2015-2301401.一种无灰煤的制造方法,其具备如下工序:在保护溶剂的存在下对煤进行粉碎的工序;加热萃取溶剂的工序;将经由所述粉碎工序得到的粉碎物和经由所述加热工序得到的萃取溶剂加以混合的工序;从经由所述混合工序得到的浆料中分离溶解有煤成分的溶液的工序;和从经由所述分离工序得到的溶液中蒸发分离所述保护溶剂和萃取溶剂的工序。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:堺康尔奥山宪幸吉田拓也木下繁
申请(专利权)人:株式会社神户制钢所
类型:发明
国别省市:日本,JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1