石炭変換利用における石炭処理技術

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61040004
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 斎藤 正三郎 東北大, 工学部, 教授 (00005224)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松田 実 東北大学, 非水研, 教授 (90006297) ; 東谷 公 九州工業大学, 工学部, 教授 (10039133) ; 薄井 洋基 山口大学, 工学部, 助教授 (20107725) ; 菅原 拓男 秋田大学, 鉱山学部, 教授 (10006679) ; 竹下 寿雄 鹿児島大学, 工学部, 教授 (50041497)
• Keywords: 石炭 / CWM / COM / トール油 / 液化反応器 / 溶媒抽出 / 超臨界ガス抽出 / チキソトロピー

Research Abstract

石炭の流体化プロセスの開発には、反応操作の効率化と同時にそのプロセスを構成する各種要素技術の開発あるいは設計指針の確立が必要である。本研究は石炭の貯蔵と輸送,脱灰・脱硫,液化反応器の特性解析,石炭含有成分の分離とその有効利用に関する工学的諸問題の解明を行う。
1)石炭貯槽の水平および傾斜スライド弁の開閉操作時における石炭嵩密度増大機構を考察し、排出弁の設計法を提案した。
2)CWMの高濃度化の支配因子である石炭粒度分布,分散・安定化剤の最適化を行い、実用可能な高濃度化に成功した。
3)高濃度CWMの粘度を低減するために必要な添加剤の石炭粒子への吸着量,表面ゼータ電位および潤滑水量の各値を具体的に明示した。
4)松材パルプの副産物であるトール油とその脂肪酸は、COMの安定化と石炭高濃度化に極めて有効で実用性が大きいことを示した。
5)石炭直接液化器内の粒子の沈積の防止法を示した。また、予熱器内でコーキングを引き起し易い流動状態を指摘した。
6)石炭の湿式造粒脱灰法に対し、単位体積当りの撹拌所要動力を指標とするスケールアップ条件を明らかにした。
7)微粉砕による高度脱灰を、遠心分級機を用いて行い、脱灰とともに非燃焼性硫黄の除去も同 に行えることを明らかにした。
8)室温で高抽出率を与える二硫化炭素ーN-メチル-2-ピロリドン混合溶媒による抽出物および残渣炭の性状を明らかにした。
9)水素気流中の石炭の急速熱分解でのチャーおよびタールの収率並びにチャーの内部構造変化に及ぼす粒径や処理温度の影響を調べた。
10)数種の超臨界ガス溶媒による石炭あるいはピッチの抽出物,抽残物の特性を調べ、超臨界ガス抽出の有効性を指摘した。
11)石炭灰中のシリカ,アルミナ成分を水酸化ナトリウム水溶液で抽出し、抽出溶液を用いA型,X型ゼオライトの合成条件を見出した。

Research Products

• [Publications] 斎藤正三郎: 燃協誌. (1987)
• [Publications] Toshio Takeshita: Fuel. 65(12). 1658 (1986)
• [Publications] Takuo Sugawara: Proceedings of World Congress 【III】 of Chemical Engineering 【I】,Tokyo(Sept.1986). 【I】. 428 (1986)
• [Publications] 薄井洋基: 日本レオロジー学会誌. 14. 123-127 (1986)
• [Publications] 東谷公: 化学工学論文集. 12. 557-562 (1986)
• [Publications] 松田実: 燃協誌. 65. 389 (1986)