含水物质的脱水系统及脱水方法

专利名称：含水物质的脱水系统及脱水方法
技术领域：
本发明涉及脱水系统，即，用于以低能量有效地进行使用了二甲醚的含水物质的 脱水的脱水系统及采用该系统的脱水方法。
背景技术：
目前已知各种含水物质，从其再利用和提高品质的角度考虑，开发了各种含水物 质的处理方法。例如，作为从下水道产生的下水道污泥的处理方法，一般是焚烧并填埋焚烧灰来 进行处置。但是，焚烧时必须适当组合浓缩处理、脱水处理、干燥处理来对下水道污泥中的 大量水分进行预处理，处理困难。此外，下水道污泥被大量排放，但填埋场的设立存在极限， 所以也希望有用于再利用的技术。另一方面，作为脱水技术之一，油中改性法(例如参照专利文献1)中，将煤假定 为含水分的固体，通过对经油中浆料化的含水分的固体在150°C以上进行加热处理而使含 水分的固体的水分蒸发。由于通过将在操作温度下几乎不会蒸发的液体状的油作为加热 介质，仅水选择性地蒸发，所以水蒸气不会被稀释，水蒸气所具有的蒸发潜热的密度不会下 降。因此，油中改性法被认为可以高效地回收水蒸气所具有的蒸发潜热。尤其，关于煤的脱 水，现有的方法中，油中改性法所需的能量被认为最小。然而，油中改性法中，为了将沸点比 水高的油与煤分离(脱油)，需要离心分离或高于150°C的温度下的加热操作，所以脱油工 序中的能耗高于脱水工序中的能耗，尚未实现真正的商业运转。专利文献1 日本专利特开2000-290673号公报发明的揭示本发明的目的是提供用于以低能量高效地将含水物质脱水的方法。本发明者鉴于上述的目的反复进行了研究，结果关注到以下现象常温常压的条 件下呈气体的物质即使不对其性质设定苛刻的条件也可以容易地液化，该液体吸收水分， 且同样地容易气化而由液体(液化物)转变为气体。另外，试错后发现，通过在二甲醚和含 水物质接触时利用接触管内的高低差，能够将含水物质中的各种成分提取并分离，从而完 成了本发明。本发明提供以下各发明。[1]含水物质的脱水系统，该系统的特征在于，包括具有使液体二甲醚与含水物质 接触的接触部的脱水系统用井，分别与所述脱水系统用井连接、在接触部的入口侧开口的 二甲醚注入管及含水物质注入管，在作为所述脱水系统用井的接触部的出口侧的略上端部 开口、用于排出接触后的二甲醚含水物质的二甲醚含水物质排出口，通过所述二甲醚含水 物质排出口与脱水系统用井连接、对二甲醚和含水物质进行分离的二甲醚含水物质分离装 置。[2] [1]记载的含水物质的脱水系统，所述二甲醚注入管及/或所述含水物质注入 管从所述脱水系统用井的略上端嵌入，各管与脱水系统用井之间形成二重管并在所述接触部开口。[3] [1]或[2]记载的脱水系统，所述脱水系统用井的至少一部分被埋设于地下。[4] [1] [3]中任一项记载的脱水系统，还包括用于压缩气体二甲醚并进行注入 的压缩机，用于冷却经压缩的二甲醚使其冷凝而将二甲醚液化的冷凝器，连接所述压缩机、 冷凝器及所述分离装置并使二甲醚循环的二甲醚输送管。[5]含水物质的脱水系统，该系统的特征在于，包括供给液体二甲醚的二甲醚供给 单元，供给含水物质的含水物质供给单元，将通过所述含水物质供给单元供给的所述含水 物质和通过所述二甲醚供给单元供给的所述二甲醚加压混合的接触部，与该接触部连接、 将所述含水物质中的水分吸收入所述二甲醚而进行所述含水物质的脱水的脱水器，对吸收 了从该脱水器排出的水分的含水液体二甲醚和所述含水物质进行分离的液体旋风分离器 (cyclone)，将所述含水液体二甲醚中的所述二甲醚气化、对所述二甲醚和所述二甲醚中的 水分进行分离的蒸发罐，将所述蒸发罐内的气化的气体二甲醚导出的二甲醚输送管，与所 述二甲醚输送管连接、用于对所述气化的二甲醚加压的加压单元，用于冷凝经该加压单元 加压的二甲醚的二甲醚冷凝管，用于保存冷凝后的二甲醚的冷凝液槽，将冷凝后的二甲醚 送至保存供给至所述接触部的液体二甲醚的槽的液体二甲醚输送管。[6] [5]记载的脱水系统，所述脱水系统用井被设置于地上或地下。[7] [1] [6]中任一项记载的脱水系统，所述含水物质为煤。[8]含水物质的脱水方法，该方法的特征在于，采用[1] [6]中任一项记载的脱 水系统。利用本发明可以低能量有效地进行含水物质的脱水。附图的简单说明

图1为表示本发明的脱水系统的实施例1的模式图。图2为表示本发明的脱水系统的实施例2的模式图。图3为表示本发明的脱水系统的实施例3的模式图。图4为表示分离装置的分离过程的一例的图。图5为表示分离装置的分离过程的另一例的图。图6为表示分离装置的分离过程的又一例的图。图7为表示褐煤注入装置的注入方式的一例的图。图8为表示褐煤注入装置的注入方式的另一例的图。图9为简要表示本发明的实施例4的脱水系统的构成的结构示意图。图10为简要表示本发明的实施例4的脱水系统的构成的立体图。符号说明11、21· 脱水系统用井，11A、21A、11A”、73 · 接触部，12、22、32、 71· ·DME注入管，221A、221B · · DME注入管的管内开口部，13、23A、23B、33 · 含水物质 注入口，131、231、331、431 · 含水物质注入管，132、232、332 · 褐煤注入装置，133、233、 333 · ·料斗，234 · ·螺旋送料器，14、24、92 · · DME-含水物质排出口，15、25 · · DME-含水 物质分离装置，41· 压缩 冷凝器，42、77 · .DME输送管，43、88 · 01^槽，51、61* 力口 压槽，52、62、58· 排出管，53、63、55、56、59、65、66 · 阀，54、64· 注入管，57、67· 盖， 68· 氮高压槽，69· 压缩机，70· 脱水系统，72· 褐煤供给单元,74· 脱水器， 74a· 下端部，74b· 上端部，75· 液体旋风分离器，76· 蒸发罐，78、109 · 加压鼓风机(加压单元)，79 · · DME冷凝管，80 · ·冷凝液槽，81 · ·中间槽，82 · ·液体DME 供给管，83、85· 传送带，84· 褐煤贮存槽，86· 褐煤注入槽，87、97、112 · 螺旋送 料器，89 · · DME注入支管，90 · · DME-含水物质供给通路，91 · · DME-含水物质流入口， 93 · · DME-含水物质排出通路，94 · ·含水DME分离通路，95 · ·褐煤导出通路，96 · ·褐煤 取出槽，98· 脱水褐煤传送带，99· 液体DME回收管，100· 蒸气压力调节槽，101 · 分 离水循环通路，102 · · DME供给管，103、104 · ·冷却水，105 · ·分离水导出管，106 · 过 滤器，107· 最终气体分离槽，108、110、111 · 气体DME回收通路，100 · 分离水循环通 路，114· 操作盘，123· 建筑物。实施发明的最佳方式 本发明的脱水系统是利用二甲醚(以下简称为DME)对含水物质进行脱水的系统。DME在1大气压下的沸点为_24.8°C，在-10°C 50°C的大气压下为气体。高效 的DME的制造方法及制造装置例如在日本专利特开平11-130714号公报、日本专利特开平 10-195009号公报、日本专利特开平10-195008号公报、日本专利特开平10-182535号 特 开平10-182527号的各公报、日本专利特开平09-309850号 特开平09-309852号的各公 报、日本专利特开平09-286754号公报、日本专利特开平09-173863号公报、日本专利特开 平09-173848号公报、日本专利特开平09-173845号公报等中有所揭示，按照这些被揭示的 技术能够很容易地获得。另外，DME还可与其它的常温常压条件下为气体的物质组合使用。作为常温常压条 件下为气体的物质，可例举乙甲醚、甲醛、乙烯酮、乙醛、丁烷、丙烷等，它们可单独使用1种 也可2种以上混合使用。本发明的处理对象为含水物质。含水物质是指含有水分的物质。“水分”是指水或 水溶液，并不特别限定其组成、由来等。可例举例如水、血液、体液、污水等。“含有”是指所 述水分包含于某些物质中。作为某些物质，对于其尺寸、成分都没有限定，但作为含水物质 最好形成为固体或浆状的形态。对于含水物质中的水分的存在形态无特别限定，可以是被 包合于内部的水分，也可以是存在于外表面、固体粒状间、根据情况在固体粒子内侧的细孔 的水分。另外，对于含水物质的含水率无特别限定，通常为20 98重量％，较好为35 85 重量％。这些含水物质可以是包含水分的物质，也可以是预先实施了其它的脱水处理后的 物质。作为该含水物质，可以例举煤、高吸收体(使用后的纸尿布、生理用品等)、生物 (杂草、花束、水母等)、生物质原料(木屑、剩饭、厨房垃圾、其它的所谓废弃物)、土壤、下水 道污泥(包括脱水滤饼)等。其中，通过对煤的应用，可以有效地获得高品质的煤。煤可以 是直接开采后的煤，也可以是再进行某种脱水处理(例如，油中改性法(参照日本专利特开 2000-290673号公报)、采用干燥惰性气体的脱水方法(参照日本专利特开平10-338653号 公报))而得的煤，它们都可以作为本发明的对象。煤的含水率通常为20 80重量％，较 好是35 67重量％。作为煤的种类，可以例举次烟煤、褐煤、柴煤、泥煤。脱水系统用井由利用挖掘机进行挖掘形成了坑井的该系统内的设置于地下的部 位，即，DME注入管、含水物质注入管及接触部构成。接触部是使DME与含水物质接触的部 位。通过在接触部内使DME与含水物质的接触，使含水物质中的水分溶于DME，形成含水 DME (来自含水物质的水分溶于DME的状态的液体)。本发明通过使用具备接触部的脱水系统用井，能够利用接触部内的高低差有效地以低能量进行DME与含水物质的接触。脱水系统用井例如为近似U字型形状时，优选由下述区域(1) (3)构成。(1)垂直或向内外侧弯曲的同时向上方伸展的区域。(2)水平或略带倾斜的区域。(3)垂直或向内外侧弯曲的同时向上方伸展的区域。在区域(1)中获得DME保持液状所需的静压(通常为6大气压 15大气压)，因 此如果导入DME及含水物质，则液体被送向区域(2)。然后，在区域(2)中促进液体DME和 含水物质的接触脱水，调整接触时间(通常接触时间为15分钟 30分钟)，进行液体DME 和含水物质的接触/脱水。在区域(3)中因压力下降，极少部分的含水DME气化产生气体 DME,由该气体DME所产生的浮力获得上升力，含水DME(液体)、少量的气体DME、脱水含水 物质上升，从排出口被排出。各区域的深度和尺寸最好按照足以保持DME液化的压力、温度 条件来设定。特别是所述区域(2)的尺寸根据接触部的设置深度、含水物质的含水率、利用 本系统而获得的其脱水率、其注入速度、液体DME、含水液体DME等的压力、温度条件等来决 定。脱水系统用井的形状除了为接近垂直的圆柱状以外，还可以是相对于垂直方向具 有任意的倾斜角的倾斜状(倾斜井)或近似U字型形状。其中，从易于调节液体DME与含 水物质的接触时间或脱水时间的角度考虑，最好为近似U字型形状。脱水系统用井可以设置于地下、地上、水中，但最好至少其大部分被埋设于地下。 假定设置于地上时，组装有高度5 70m的井状管，但为了确保稳定性必须要有的大规模的 支柱等设备。另一方面，设置于地下(附设挖掘机、钢管、设备等)时，可利用静压确保维持 脱水系统用井内的压力，且可利用DME特性带来的浮力、上升力来实现设备的小型化。此 夕卜，进行设置时除了可利用现有的挖井技术、铺管技术以外，还可实现脱水系统用井的设置 稳定化。另外，DME及含水物质的注入时可期待重力带来的自由下落，且上升时可利用极少 量的含水DME(液体)的气化产生的上升力，因此可以低成本来实施脱水。从操作简单等角 度考虑，脱水系统用井中与DME注入管、含水物质注入管的连接部及DME-含水物质排出口 的开口部最好设置在地上。接近垂直的圆柱状的脱水系统用井设置于地下时，与通常的垂 直井的设置同样，在挖掘后插入钢管(套管)。另一方面，近似U字型形状的脱水系统用井 设置于地下时，使用可倾斜挖掘(定向钻孔(directional drilling))的装置或使用铺管 用挖掘机进行挖掘来设置套管。脱水系统用井的内部具有接触部。接触部是液体DME和含水物质接触的区域，是 从后述的二甲醚注入管及含水物质注入管的开口部至二甲醚含水物质排出口之间的空间。 因此，脱水系统用井的全部或下游的至少一部分形成接触部。在接触部内DME-含水物质上升后到达后述的排出口被排出，但为了提高含水DME 和脱水后的物质的流动性，可插入管内搅拌喷嘴或设置ESP (电动水下泵)、螺旋送料器。此 夕卜，从提高液体DME的水分吸收性、促进气化、赋予上升力、提高液体DME的吸水性、提高DME 的饱和蒸气压的角度考虑，也可在脱水系统用井内设置蒸气/热水管、热源加热器等加温 装置、气体DME压入装置(气升装置)等。所述脱水系统用井设置有将DME供至接触部内 的DME注入管和将含水物质供至接 触部内的含水物质注入管。
DME注入管可以在脱水系统用井的略上端(通常为最上部)开口。另一方面，也可以是从脱水系统用井上端嵌入，以脱水系统用井为外管形成二重管并在所述脱水系统用井 内开口。后一种情况下，可分别导入DME和含水物质。从DME注入管被注入的DME可以是 气体状态(气体)也可以是液体状态，但至少在DME注入管的开口部可以是液体状态。含水物质注入管可在脱水系统用井的略上端(通常为最上部)开口。另一方面，含水物质注入管也可以从井的略上端嵌入，以脱水系统用井为外管形 成二重管并在所述脱水系统用井的内部开口。这种情况下，较好是如上所述DME注入管也 被插入脱水系统用井内，各管相对于脱水系统用井形成二重管。藉此，含水物质注入管形成 二重管，从而可分别导入DME和含水物质。含水物质注入管的开口部的位置可以象图示的 后述的实施例那样，在脱水系统用井的最底部或其附近，也可以是未到达底部的中间部分， 可根据含水物质注入时的压力、温度条件、脱水系统用井的形状或尺寸等适当决定。脱水系 统用井的形状为接近垂直的圆柱状时，含水物质注入管和DME注入管被插入脱水系统用井 内，各管相对于脱水系统用井形成二重管的情况下，含水物质注入管的开口部最好位于比 DME注入管的开口部高的位置(通常具有5 IOm的高低差)。从促进含水物质压入管内 的角度考虑，最好在含水物质注入管的开口部位设置螺旋送料器。含水物质的注入可通过压入(常压压入，加压压入)来完成。即，含水物质的注入 方式根据注入含水物质注入装置时的压力被分为常压压入和加压压入，本发明可采用任一 种方式。另外，含水物质也可以直接从含水物质注入管被导入，但也可以实施了预处理。预 处理可由含水物质的种类和压入条件等决定，可适当选择以易于溶于DME为目的的处理， 例如，可例举粉碎、利用DME的浆料化等。注入时，可实施常压压入、加压压入中的任一种， 根据需要可适当选用1个或数个能够实施预处理的含水物质注入装置。本发明的脱水系统中，在脱水用井中除了所述DME注入管及含水物质注入管以外 还另外设置DME-含水物质排出口。DME-含水物质排出管是在所述脱水系统用井的(接触 部的)略上端开口、将接触后的DME-含水物质排出的开口部。本发明中DME-含水物质是指 接触部中的DME和含水物质接触后的处理物，是DME (DME气体及液体DME)、含水DME (来自 含水物质的水分溶于DME的状态的液体)、水分被完全或部分分离的含水物质、从含水DME 分离的水分(分离水。溶入DME的水因饱和溶解度的变化、DME的气化而游离的水分)的 集合体。DME-含水物质的组成在接触部内的位置发生变化，但在到达排出口时通常以含水 DME和水分被部分分离的含水物质为主成分，包含极微量的DME气体和水分。DME-含水物 质排出口与脱水系统用井的连接位置位于脱水系统用井的上端附近。脱水系统用井为接近 垂直的圆柱状的形状时，可使该连接位置位于脱水系统用井的上端部的未连接有含水物质 注入口和DME注入管的部分。为近似U字型的形状时，可使该连接位置位于U字的2个上 端部中没有含水物质注入口和DME注入管的一方的上端部。DME-含水物质排出口可在分离 装置直接开口。连接管部和含水物质注入管、DME注入管及DME-含水物质排出口的优选位置关系 因脱水系统用井的形状而异，如下所述。脱水系统用井为近似U字型形状时，使形成为所谓的入口的DME注入管及含水物 质注入管连接于一上端近边，在另一端设置形成为所谓的出口的DME-含水物质排出口。含 水物质注入管的开口部在脱水系统用井的略上端(通常为最上部)或脱水系统用井内部开口(含水物质注入管在脱水系统用井内形成二重管)。含水物质注入管在脱水系统用井的 略上端开口时，脱水系统用井中的接触部为整个井。另外，含水物质注入管形成并在井内部 开口时，接触部为脱水系统用井的开口部的下游部分。含水物质注入管形成二重管的区域 (即，接触部的上游区域)中，二重管的内管和外管间的部分形成用于DME注入的流路。另一方面，脱水系统用井为接近垂直的圆柱状时，DME注入管连接于所述脱水系统 用井的略上端，含水物质注入管及DME注入管从脱水系统用井的略上端部进入并与脱水系 统用井形成二重管，含水物质注入口和DME注入管在接触部内部开口。通常含水物质注入 管在DME注入管的开口部的上部开口。另一方面，所述DME-含水物质排出口虽然同样位于 上端部，但是在各注入管的连接部以外的区域开口。脱 水系统用井中的接触部是指含水物 质注入管的开口部至DME-含水物质排出口为止的部分，即，脱水系统用井中含水物质注入 管及DME注入管以外的区域。流入DME注入管中的DME的状态(气体或液体)因管内的温度及压力而异，通常 在DME注入管的开口部中为液体DME。DME-含水物质分离装置在所述DME-含水物质排出口与脱水系统用井连接，对 DME、来自含水物质的水分及被夺去了水分的含水物质进行分离。分离对象是从DME-含水 物质排出口获得的DME-含水物质，通常包含含水DME、脱水含水物质及极微量的DME气体 和水分。分离可在加压条件下进行也可在常压附近或减压下进行。加压条件下是指可维持 DME的液体状态的饱和蒸气压以上的压力条件，常温下(气温约18°C)通常为5. 5 12大 气压，优选6 10大气压。此外，常压附近是指DME气化的饱和蒸气压以下的压力条件，表 示1大气压左右，优选0. 8 3大气压。另外，DME的气化-液化不仅受到压力影响，温度 对其影响也很大，因此很难规定气压的数值范围。以分离装置为例，包括网、旋风分离器、离心分离机、用于急骤减压的减压装置、力口 热装置、气体分离器等，可使用这些具体例中的1种或2种以上的组合。旋风分离器、减压 装置、加热装置、气体分离器主要用于DME与除此以外的物质的气液分离，网、离心分离机 对于含水物质和水的固液分离有用。另外，可设置用于流向DME-含水物质分离装置的DME-含水物质的流量调节的流 量调节阀。DME-含水物质向分离装置流入时的压力弱时，可设置非密封耐压泵等。作为非 密封耐压泵，优选为无泄漏结构。作为该非密封耐压泵，可例示例如以日本日机装(日機 装)株式会社制“HN21A型”(商品名吐出量IOm3/小时，扬程(日文揚程)20m左右)为 代表的各种产品。另外，实施大型化时，也可使用能够应对吐出量为7 800m3/小时、扬程 为5 600m的条件的非密封耐压泵。网的平均直径最好小于含水物质的平均直径。旋风分离器的条件可适当调节，很 难以数值范围来规定。减压装置的压力条件如前所述。此外，使用加热装置时，虽然温度因 压力而异，但只要是接近常温的温度即可，通常为0 50°C，特好为10 40°C左右。离心分离机可用于固液分离(含水物质和水)的分离。离心分离的方式可采用连 续式和间歇式中的任一种，但从分离效率的角度考虑，优选间歇式。采用间歇式时的条件可 由所用机器及处理对象的重量来适当决定，例如使用齐藤(斉藤)离心机工业株式会社制 “HB-55”(商品名)时，可以1小时5次(间歇)、1次10分钟进行400kg/间歇的固液分离。含水物质为褐煤时的分离工序的例子如下所述。
(例1常压分离(固液_气体分离_固液分离))[图4]通过急骤减压使饱和蒸气压以上的加压下(常温下约6大气压)的DME-含水物 质恢复至常压(1大气压)，分离DME气体(气体分离)。然后，对脱水褐煤及水进行离心分 离(固液分离)。(例2:加压分离)[图5]
在维持加压条件的同时将饱和蒸气压以上的加压下(例如，常温下约6大气压) 的DME-含水物质装入液体旋风分离器，分离为含水DME及残存脱水褐煤和附着有水的脱水 褐煤。在DME-含水物质向液体旋风分离器的注入压力不够充分时作为喷射用泵设置非密 封耐压泵等，调整泵的吐出量和扬程，维持加压条件。采用液体旋风分离器时的分离率为 90 %左右。含水DME及残存脱水褐煤经一定程度减压直至饱和蒸气压以下(例如，常温下约 5大气压)，通过气体分离器分离为DME气体和水。水通过利用网的分离及沉淀分离精制， 拾取残存的脱水褐煤。附着有水的脱水褐煤通过急骤减压减压至约1大气压，分离了 DME 气体后通过离心分离分离为水和脱水褐煤。回收的DME气体升压与DME输送管连接，与通 过液体旋风分离器 减压而分离回收的DME气体混合，可再次用于脱水系统用井中的脱水。此外，作为回收DME的蒸馏塔，也可使用内部具有热交换冷凝器的蒸馏塔。(例3:常压分离)[图6]通过急骤减压使饱和蒸气压以上的加压下(常温下约6大气压)的DME-含水物 质恢复至常压(1大气压)，从褐煤及水中分离出DME气体(气体分离)。然后进行网分离， 分离为脱水褐煤和水。对于脱水褐煤进行离心分离，分离为脱水褐煤和水。另一方面，利用 气体分离器对水及DME气体进行气液分离。本发明的系统中还可装备有压缩机、冷凝器。这种情况下，利用DME输送管连接压 缩机、冷凝器、分离装置。通过装备这些设备，可将利用分离装置分离的气化DME液化，再用 于脱水系统用井的脱水。DME输送管是连接压缩机、冷凝器及分离装置，在系统内使DME循环的管。压缩机是用于压缩DME的部位。冷凝器是用于冷却压缩后的DME使其冷凝并将 DME液化的部位。将所述DME注入管连接于冷凝器。藉此，可将由冷凝器液化的DME导入脱 水系统用井。如果用本发明的脱水系统对作为含水物质的例如褐煤进行脱水，则在脱水系统用 井的接触部内，在各不同部位(深度)发生下述反应(参照图1 3)。“深度”是指从脱水 系统用井的上端至最深部为止的深度为100m，为图1的垂直型时含水物质注入管开口部的 深度为80m，为图2的近似U字型时深度为100m。另外，DME饱和蒸气压和饱和溶解度因温 度及其它环境条件而异。因此，即使是DME的水饱和溶解度为7 8%、DME温度为20 40°C、DME比重为0. 661的情况下，下述区域分类也都是常规的分类，并不能够对本发明进 行限定。(I)液体DME区域(为垂直型时深度0 IOOm及深度80 IOOm (图2)，为U字 型时深度0 IOOm(图1)，为图3的U字型时不存在)由DME注入管导入的液体DME在地下与褐煤混合为止的DME单独存在的区域。DME 通常作为液体存在。液体DME在利用重力向井底部方向移动的同时利用连续流动性向上方 移动。
(II)褐煤的液体DME层滞留区域(深度5 100m)褐煤和DME混合并进行脱水的区域。液体DME的一部分变为含水DME (含水液体 DME)。DME利用连续流动性被推向上方。(III)褐煤的脱水化完毕的区域(深度5 5Om) DME的水分吸收量达到饱和状态的区域。含水DME占大部分、几乎没有或完全没有 液体DME的状态。DME利用连续流动性被推向上方。(IV) DME的气化区域(深度0 5m)因含水DME的上升导致压力下降，利用该压力下降极少量的DME气化而进一步赋 予浮力的区域。由于含水DME和DME气体混合存在，因此在含水物质排出口的压力比DME 注入管的开口部的压力低一些。DME利用浮力被推向上方。一度溶于DME的水通过DME饱 和溶解度的变化、DME的气化而分离。DME饱和溶解度、饱和蒸气压对于温度敏感，因此以上 区域分类中的深度随温度、压力条件有很大变化。本发明中，可在脱水系统用井及其它各部位设置温度测定用传感器。藉此，可在线 监控来调整操作调节。实施例1参照附图对本发明的实施例1的含水物质的脱水系统及使用脱水系统的含水物 质脱水方法进行说明。图1是简要表示本发明的实施例1的脱水系统的结构的结构示意图。如图1所示，实施例1的脱水系统是具有U字型脱水系统用井的脱水系统。S卩，脱水系统用井11为U字形状。从U字型脱水系统用井11的侧面观察，DME注 入管12从右侧上部连接于脱水系统用井11。另外，同样地从右上端，含水物质注入管131 从脱水系统用井U的上端进入，在底部具有开口部13。在脱水系统用井11中含水物质注 入管所占区域以外的区域(二重管的内管和外管之间的部分)，即，到U字形状的折返部分 121为止的区域形成用于DME注入的流路。褐煤注入装置132及料斗133与含水物质注入管 131连接。另一方面，DME-含水物质排出口 14在脱水系统用井11的左上端开口，在DME-含 水物质分离装置15处开口。在脱水系统用井11的DME注入管的开口部下游的DME-含水 物质排出口 14为止的区域形成接触部IlA0本实施例的脱水系统中，U字型脱水系统用井11的大部分被埋设在地下，但U字形 状前端的与分离装置15的连接部分、与褐煤注入装置132的连接部分及与DME注入管12的 连接部分位于地上。另外，地上还设置了压缩·冷凝器41，通过DME输送管42与分离装置 15连接。压缩·冷凝器41与DME注入管12连接。储存有液体DME的DME槽88介以阀与 DME注入管12连接。因此，从DME注入管12被送入脱水系统用井11的DME是在压缩·冷 凝器41中经过循环的液体DME或是在脱水过程中填补损耗的从DME槽88补充的新的液体 DME。褐煤注入装置132根据向注入装置注入褐煤时的压力采用常压压入方式或加压 压入方式的装置。采用常压压入时，可将褐煤浆料化后注入。压入力较弱等情况下根据需要 可使用螺杆泵( - 7 # > / )等泵、压缩机、送料器等。作为泵，配合本发明的装置的验证 化规模，可利用螺杆泵(兵神装备株式会社制“2ΝΕ30型”(商品名吐出量0. 43 3m3/小 时，吐出压力8大气压)，"2NE150型”(商品名吐出量18. 5 139m3/小时)等)。另外，也可根据需要设置更大型的泵。另一方面，采用加压压入方式时，可例举a)利用液体DME 的情况(图7)，b)利用氮气等气体的情况(图8)。a)利用液体DME的加压压入时(图7)，(1)打开加压槽的盖57将褐煤注入加压 槽51。然后，(2)关闭加压槽的盖57，打开安装于排出管52的阀53a、53b及53c，使加压槽 51内的空气排出，对槽内部进行减压。(3)关闭阀53a、53b及53c，打开加压槽51和注入 管54之间的阀55a及55b，利用注入管54将液体DME注入加压槽51内。通过该操作褐煤 在加压槽51内实现浆料化。(4)关闭阀55a及55b，打开加压槽51和脱水系统用井11之 间的阀56(在(1) (3)中被关闭)，使浆料化的褐煤落入含水物质注入管13 (脱水系统用 井11)。由于液体DME被填入脱水系统用 井11内，因此褐煤利用重力及比重落入含水物质 注入管，并就此落入脱水系统用井。这里，压入力较弱时，可使用螺旋送料器。(5)注入结 束后马上关闭阀56，打开阀59a、59b，从排出管58将加压槽51内的液体DME排出。(6)然 后，打开阀53a、53b及53d将加压槽51内部抽真空，将残存于槽内的气体DME从排出管52 送出并排出。根据需要从(1)开始重复该操作。b)利用氮气等气体进行压入时(图8)，(1)打开加压槽的盖67将褐煤注入加压 槽61。然后，(2)关闭加压槽的盖67，打开安装于排出管62的阀63a及63b，使加压槽61 内的空气排出，对槽内部进行减压。(3)关闭阀63a及63b，打开加压槽61和注入管64a之 间的阀65a、65b及65c，利用注入管64将氮气从氮气高压槽68注入加压槽61内。(4)关 闭阀65，打开加压槽61和脱水系统用井11之间的阀66(在(1) (3)中被关闭)，使褐煤 落入含水物质注入管13(脱水系统用井11)。通过该操作，褐煤落入含水物质注入管，与渗 入该管内的液体DME—起发生浆料化或与利用褐煤的重量从一部分褐煤被提取的水一起 发生浆料化。为了将落入含水物质注入管的褐煤排至接触部内，对含水物质注入管及加压 槽内的压力进行调整。这里，对接触部的压入力较弱时，也可使用螺旋送料器。(5)注入结 束后马上关闭阀66，打开阀65a、65b及65d，将加压槽61内抽真空，从管64b将残存于槽内 的氮气送出至压缩机69。被压缩机69回收的氮气可根据需要通过管64c被送至氮气高压 槽68来进行再利用。根据需要从(1)开始重复该操作。这些装置可分别设置1个或多个。通过设置多个，各装置中在错开进行循环的同 时实施压入操作，这样可实现从各装置的连续压入。脱水系统用井11中可根据需要设置电动水下泵(未图示)，设置了该泵时，可使管 内的内容物上升，送至DME-含水物质排出口 14侧。藉此，管11内的DME-含水物质的上吸 变得容易，促进其向分离装置15的输送。另外，可在从接触部IlA的底部到DME-含水物质 排出口 14附近的任意的位置设置热水管或气体DME压入装置。分离装置15是用于实施上述例1 3中任一例所示的方式的分离的装置。本实施例的脱水系统中，可在脱水系统用井设置压力、温度测定用传感器(未图 示)，从外部进行在线监控。本实施例中的DME和含水物质的流动情况说明如下所述。从DME注入管12的DME注入口 121将液体DME供至脱水系统用井11内，从褐煤 注入装置132介以含水物质注入口 13将褐煤浆料供至脱水系统用井11的接触部IlA0液 体DME仅是在压缩·冷凝器41中被液化的DME，或是该被液化的DME与从DME槽新补充的 液体DME。在接触部IlA内，液体DME和褐煤通过接触，溶解包含于褐煤的水分，一部分在DME-含水物质排出口 14附近气化形成为气体DME。这些DME-含水物质中的到达U字形状的左端的、即到达DME-含水物质排出口 14的被排出的DME-含水物质在分离装置15中组 合采用急骤减压、离心分离、液体分离器等在加压下或常压下被分离(参照上述例1 3)。 脱水褐煤及水分从分离装置15被排出，气体DME通过DME输送管42被送至压缩·冷凝器 41，再变为液体DME被送入脱水系统用井11来进行循环。实施例2参照图2对本发明的实施例2的含水物质的脱水系统及使用脱水系统的含水物质 脱水方法进行说明。本实施例的脱水系统与上述图1所示的实施例1的脱水系统的构成大致相同，因 此对与所述图1所示的实施例1的脱水系统相同的结构标注相同的符号，并省略重复说明。图2是简要表示本发明的实施例2的脱水系统的结构的结构示意图。如图2所示，实施例2的脱水系统是具有垂直圆柱状脱水系统用井的脱水系统。即，脱水系统用井21为垂直圆柱状，从其上部DME注入管22从脱水系统用井21的 最上端进入，在脱水系统用井的底部具有开口部221A及221B。另外，从褐煤注入装置232 延伸的含水物质注入管231从脱水系统用井21的上部进入。该含水物质注入管231在脱水 系统用井的开口部221A及221B的略上部开口(开口部23A及23B)。在开口部23A及23B 附近设置螺旋送料器。DME-含水物质分离装置25和脱水系统用井21介以DME-含水物质 排出口 24连通。与含水物质注入管231相比，DME注入管22延伸至更靠脱水系统用井21 的底部附近。本实施例的脱水系统中，垂直圆柱状的脱水系统用井21的大部分被埋设在地下， 但垂直圆柱状脱水系统用井的上端的与分离装置25的连接部分、与褐煤注入装置232的连 接部分及与DME注入管22的连接部分位于地上。另外，地上还设置了压缩·冷凝器41，通 过DME输送管42与分离装置25连接。压缩 冷凝器41与DME注入管22连接。DME槽88 介以阀与DME注入管22连接。因此，从DME注入管22被送入脱水系统用井21的DME是从 DME槽88补充的新的液体DME，或是在压缩·冷凝器41中经过循环的液体DME。褐煤注入装置232如对实施例1的装置132进行的说明那样是常压压入方式或加 压压入方式的装置。脱水系统用井21中可根据需要设置电动水下泵(未图示)，设置了该泵时，可使 管21A内的内容物上升，送至DME-含水物质排出口 24侧。藉此，管21A内的DME-含水物 质的上吸变得容易，促进其向分离装置25的输送。分离装置25是用于实施上述例1 3中任一例所示的方式的分离的装置。本实施例中的DME和含水物质的流动情况说明如下所述。从DME注入管22的DME注入口 221将液体DME供至脱水系统用井21内，被送入 褐煤注入装置232的褐煤从装置232介以含水物质注入口 23被供至脱水系统用井21的接 触部21A。液体DME仅是在压缩 冷凝器41中被液化的液体DME，或是该被液化的液体DME 与从DME槽新补充的液体DME。在接触部21A内，液体DME和褐煤通过接触，溶解包含于褐 煤的水分，一部分在DME-含水物质排出口 24附近气化形成为气体DME。这些DME-含水物 质中的到达U字形状的左端的、即到达DME-含水物质排出口 24的被排出的DME-含水物质 在分离装置中组合采用急骤减压、离心分离等在加压下或常压下被分离(参照上述例1 3)。脱水褐煤及水分从分离装置25被排出，气体DME通过DME输送管42被送至压缩·冷 凝器41，再变为液体DME被送入脱水系统用井21来进行循环。实施例3参照图3对本发明的实施例3的含水物质的脱水系统及使用脱水系统的含水物质 脱水方法进行说明。本实施例的脱水系统与上述图1所示的实施例1的脱水系统的构成大致相同，因 此对与所述图1所示的实施例1的脱水系统相同的结构标注相同的符号，并省略重复说明。 图3是简要表示本发明的实施例3的脱水系统的结构的结构示意图。如图3所示，实施例3的脱水系统是具有U字型脱水系统用井的脱水系统。本实施例的脱水系统中，从U字型脱水系统用井11的侧面观察，DME注入管32连 接在右侧上端，具有开口部321。另外，同样地在右上端连接有含水物质注入管33并具有开 口部331。因此，本实施例3的系统中，整个脱水系统用井11形成接触部11A”。褐煤注入 装置132及料斗133与含水物质注入管13连接。褐煤注入装置132和DME输送管42通过 管43连接，褐煤注入时的浆料化中被使用并被排出的DME气体可通过管43及DME输送管 送入压缩机41，再进行液化，用于脱水系统用井11中的脱水。实施例4参照图9、10对本发明的实施例4的含水物质的脱水系统及使用脱水系统的含水 物质脱水方法进行说明。另外，本实施例中作为煤的种类采用褐煤进行说明。图9是简要表示本发明的实施例4的脱水系统的结构的结构示意图。如图9所示，实施例4的脱水系统是将图1所示的实施例1的脱水系统的脱水系 统用井设于地上的脱水系统。S卩，实施例4的脱水系统70包括供给液体DME的DME注入管(DME供给单元)71， 供给褐煤的褐煤供给单元72，将通过该褐煤供给单元72供给的褐煤和通过DME注入管71 供给的DME加压混合的接触部73，与该接触部73连接、将褐煤中的水分吸入DME而进行褐 煤的脱水的脱水器74，对吸收了从该脱水器74排出的水分的含水液体DME和褐煤进行分离 的液体旋风分离器75，将含水液体DME中的DME气化、对DME和DME中的水分进行分离的蒸 发罐76，将在该蒸发罐76内气化的气体DME导出的DME输送管77，与该DME输送管77连 接、用于对气体DME进行加压的加压鼓风机(加压单元)78，用于对经加压鼓风机78加压的 气体DME进行冷凝的DME冷凝管79，用于保存冷凝后的液体DME的冷凝液槽80，将冷凝后 的液体DME供至保存供给接触部73的液体DME的中间槽81的液体DME输送管82。使DME注入管71及含水物质注入管431连接于和脱水器74的下端侧的下端部 74a连接的接触部73，在另一端侧的上端部74b设置DME-含水物质排出口 34。褐煤供给单元72由运送粉碎后的褐煤的传送带83、贮存经传送带83运送的褐煤 的褐煤贮存槽84、运送褐煤贮存槽84的褐煤的传送带85、接受褐煤贮存槽84的褐煤的料 斗333、对进入料斗333中的褐煤进行加压保存的褐煤注入槽86构成。本实施例中，采用预先经粉碎的褐煤，但也可以在褐煤贮存槽84的前面设置粉碎 单元，再供至褐煤贮存槽84。例如将卸下来的褐煤通过传送带83保存于褐煤贮存槽84，利用传送带85被送至料斗333后被供至褐煤注入槽86。另外，从料斗333向褐煤注入槽86的褐煤供给通过阀 Vl的开关来控制。本实施例中采用预先经粉碎的褐煤。与褐煤注入槽86连接的含水物质注入管431连接在接触部73的上部，褐煤从褐 煤注入槽86利用螺旋送料器87通过含水物质注入管431内从接触部73的上部被供至接触 部73内。另外，从含水物质注入管431向接触部73的褐煤供给通过阀V2的开关来控制。另外，DME注入管71与接触部73连接，液体DME介以DME注入管71被供至接触 部73。液体DME仅是在蒸发罐76被液化并保存于中间槽81的DME，或是该被液化的DME 与从DME槽88新补充的保存于中间槽81的液体DME。另外，从DME注入管71向接触部73 的液体DME的供给量通过阀V3的开关来控制。接触部73具有未图示的加压单元，在接触部73内褐煤和液体DME被加压混合。然 后，经加压混合的褐煤和液体DME从作为脱水器74的下端侧的下端部74a供给。另外，在 接触部73内或下端部74a，褐煤和液体DME例如在约35°C、8 13大气压左右的条件下被
混合ο可介以DME注入支管89从脱水器74的下端部74a向褐煤中加压混合液体DME。 此时，从DME注入支管89向下端部74a的液体DME的供给通过阀V4的开关来控制。在接触部73内，液体DME和褐煤混合后介以DME-含水物质供给通路90从DME-含 水物质流入口 91被供至脱水器74的下端部74a。此时，从接触部73向下端部74a的液体 DME的供给通过阀V5的开关来控制。这里，将褐煤和液体DME的混合物供至充满液体DME的脱水器74采用间歇方式或 半间歇方式。其后的脱水·分离等采用连续方式。因此，附设于脱水·分离等的阀V5是防 止逆流的流量调节阀。液体DME和褐煤在脱水器74内上升的过程中，通过液体DME和褐煤的接触，褐煤 中包含的水分被吸入液体DME而进行脱水。即，通过液体DME和褐煤的接触，褐煤中包含的水分溶解被吸入液体DME。藉此，液 体DME的一部分变为含水分的液体DME (含水液体DME)。该含水液体DME利用连续流动性 被推向脱水器74的上方。随着在脱水器74内的上升，液体DME的水分吸收量达到饱和状态，脱水器74内含 水液体DME占大部分，处于几乎没有或完全没有液体DME的状态。含水液体DME利用连续 流动性被推向脱水器74的上方。脱水器74内，因含水液体DME的上升导致压力下降，极微量的液体DME气化而产 生DME气体(气体DME)。藉此，在DME-含水物质排出口 92附近的压力比脱水器74的下端 部74a的压力低一些。因此，进一步赋予脱水器74内的含水液体DME、气体DME以浮力，含 水液体DME、气体DME在脱水器74内上升，到达脱水器74的出口，从DME-含水物质排出口 92排出。可在脱水器74设置用于调节脱水器74内的温度、增加液体DME的水分吸收量、促 进DME的气化·浮力等的加温装置。此外，DME-含水物质排出口 92附近的压力只降低液体DME变为气体DME的那部 分的压力。这里，DME-含水物质排出口 92附近的温度为45°C左右，压力为10大气压左右。一度溶于液体DME的水分通过DME饱和溶解 度的变化、DME的气化而分离。液体DME的饱和溶解度、饱和蒸气压对于温度敏感，因此脱水器74内的液体DME的水分吸收量达 到饱和状态的位置、液体DME气化的位置等根据脱水器74内的液体DME的温度、压力条件 而发生变化。
脱水器74和液体旋风分离器75连接在被设置于DME-含水物质排出口 92的 DME-含水物质排出通路93。从DME-含水物质排出口 92被排出的含水液体DME、气体DME、 水分、脱水褐煤介以DME-含水物质排出通路93被送至液体旋风分离器75。另外，从脱水 器74向液体旋风分离器75的含水液体DME、气体DME、水分、脱水褐煤的供给通过阀V6来 控制流量。液体旋风分离器75中，将脱水褐煤和从DME-含水物质排出口 92被排出、介以 DME-含水物质排出通路93被输送的含水液体DME、气体DME及水分分离。该含水液体DME、 气体DME及水分通过含水DME分离通路94被送至蒸发罐76。另外，从含水DME分离通路 94向蒸发罐76的含水液体DME、气体DME及水分的供给通过阀V7来控制流量。这里，液体旋风分离器75可采用公知的产品，一般的结构如日本专利特开 2007-90165号公报、特开2007-54776号公报及特开2007-38200号公报所揭示。此外，在液体分离器75被分离出的脱水褐煤由褐煤导出通路95导出后送至褐煤 取出槽96。褐煤取出槽96几乎被减压至常压。保存于褐煤取出槽96的脱水褐煤通过螺旋 送料器97被运送至脱水褐煤传送带98。从液体旋风分离器75向褐煤取出槽96的脱水褐 煤的供给通过阀V8的开关来调节，从褐煤取出槽96向脱水褐煤传送带98的脱水褐煤的供 给通过阀V9的开关来调节。被送至蒸发罐76的含水液体DME、气体DME及水分在蒸发罐76内被分离成气体 DME和水分。蒸发罐内的温度例如为25°C左右，压力例如为5大气压左右。气体DME从蒸 发罐76的上部自DME输送罐77导出，利用加压鼓风机78进行加压处理使得温度例如达到 约39°C，压力例如达到约8大气压。这里，蒸发罐76形成作为二重结构的所谓壳&管结构，较细的DME冷凝管79遍布 其内部。经加压的气体DME介以气体DME回收管99被送至蒸气压力调节槽100并回收。然 后，气体DME从蒸发罐76的上部侧被送至遍布蒸发罐76内部的DME冷凝管79，与伴随从蒸 发罐76的上部流下的含水液体DME的气化产生的气化热进行热交换而冷凝。此外，从加压 鼓风机78向蒸气压力调节槽100的气体DME的供给通过阀VlO来控制流量，从蒸气压力调 节槽100向蒸发罐76的气体DME的供给通过阀Vll来控制流量。液体DME通过DME冷凝管79从上部流向底部方向，从蒸发罐76的底部侧被排出， 保存于冷凝液槽80。该经冷凝的液体DME从冷凝液槽80介以液体DME供给管82利用泵P1被送至中 间槽81。另外，从冷凝液槽80向中间槽81的液体DME的供给通过阀V13的开关来控制。例如从油罐车向DME槽88新供给液体DME。然后，新供至DME槽88的液体DME通 过DME供给管102利用泵P2被送至中间槽81。接着，保存于该中间槽81的液体DME介以 DME注入管71利用泵P3被供至接触部73。因此，利用本实施例的结构，在脱水器74中能够以低能量有效地将水分从褐煤吸 入液体DME而完成脱水。另外，在蒸发罐76中能够从由脱水器74被排出的含水液体DME中除去水分而再生，并且能够将气体DME液化再生为液体DME。藉此，再生的液体DME可被再 次送至脱水器74进行循环，因此，液体DME能够在脱水器74中有效地再用于褐煤的脱水。
此外，DME槽88、中间槽81中的液体DME例如用冷却水103、104等冷媒进行冷却。
被供至DME槽88的液体DME通过阀V14的开关来控制，从DME槽88向中间槽81 的液体DME的供给通过阀V15的开关来控制。另外，从中间槽81向接触部73或脱水器74 的液体DME的供给量通过阀V16、V17来控制。保存于中间槽81的液体DME可再次返回至中间槽81。此时，关闭阀V17，打开阀 V16、18。
滞留于褐煤取出槽96的底部的分离水从分离水导出管105导出，用过滤器106过 滤后，利用泵P4送至最终气体分离槽107。在该最终气体分离槽107中对分离水所包含的 气体DME进行分离，介以气体DME回收通路108在用加压鼓风机109进行加压后送至蒸气 压力调节槽100。此外，从褐煤取出槽96被排出的分离水通过阀V19的开关来控制，在气 体DME回收通路108内流动的气体DME通过阀V20的开关来控制。另一方面，在最终气体 分离槽107中最终被除去了气体DME的分离水被排出至排水槽。另外，在接触部73内产生、从含水物质注入管431导出的气体DME和从褐煤取出 槽96导出的气体DME同样地介以气体DME回收通路110、111与气体DME回收通路108合 流，被送至加压鼓风机109。此外，从含水物质注入管431导出的气体DME通过阀V21的开 关来控制，从褐煤取出槽96导出的气体DME通过阀V22的开关来控制。滞留于蒸发罐76的底部的分离水的一部分介以分离水循环通路101利用泵P5再 次被供至蒸发罐76的上部。为了促进蒸发罐76内的含水液体DME和DME冷凝管79内的 气体DME的热交换，使含水液体DME与DME冷凝管充分地接触，并且为了使在液体旋风分离 器75中未被分离而取出被供至蒸发罐76内的残存脱水褐煤不堵塞，保持含水液体DMEdK 分等液体流量。再供给该分离水的一部分时，从蒸发罐76向分离水循环通路101导出的分 离水的液量通过阀V23的开关来调节。此外，在液体旋风分离器75未分离完的残存的脱水褐煤与含水液体DME —起被送 至蒸发罐76，因此与在蒸发罐76内因含水液体DME气化而产生的分离水一起蓄积在蒸发罐 76的底部。所以，蓄积在蒸发罐76底部的褐煤通过螺旋送料器112从蒸发罐76的底部被 回收至褐煤取出槽96。此时，打开阀V24，蒸发罐76底部的褐煤回收至褐煤取出槽96。图10是简要表示本发明的实施例4的脱水系统的结构的立体图。如图10所示， 本实施例的脱水系统70被设置于建筑物123，通过操作盘114来操作。褐煤供给单元72、 接触部73等设置多个系列(图10所示的实施例中为2个系列)，向脱水器74供给褐煤的 连续性提高。脱水器74沿建筑物123的侧壁的内壁以螺旋状从地面侧向顶部延伸，使DME注入 管71和含水物质注入管431连接于与脱水器74的下端侧的下端部74a连接的接触部73， 在另一端侧的上端部74b设置DME-含水物质排出口 92。这里，图10所示的脱水系统70的高度为20m。如前所述，设置于地下时深度为 IOOm0这是为了保持足够的压力。这些地上型脱水系统的高度或地下型脱水系统的深度可 根据褐煤脱水所需的时间、液体DME等液体的速度等适当设定最适值。图9及图10所示的地上型含水物质的脱水系统的一部分或全部也可直接设置于地下。DME-含水物质排出口 92介以DME-含水物质排出通路93与液体旋风分离器75连 接，在液体旋风分离器75被分离的脱水褐煤由褐煤导出通路95导出被保存于褐煤取出槽 96。接着，被保存于褐煤取出槽96内的褐煤利用脱水褐煤传送带98被运送至建筑物123 外。在液体旋风分离器75被分离的含水液体DME、气体DME及水分介以含水DME分离 通路94被送至蒸 发罐76。然后，在蒸发罐76内含水液体DME气化，气体DME和水分分离， 从蒸发罐上部回收气体DME，调整压力后压入设置于蒸发罐76内的DME冷凝管79，通过与 含水液体DME的气化热的热交换将气体DME液化再生为液体DME。本实施例的接触部73相当于以上的实施例1 实施例3的接触部1 ΙΑ、21A、1IA”， 本实施例的脱水器74相当于以上的实施例1 实施例3的脱水系统用井11、21，本实施例 的液体旋风分离器75及蒸发罐76相当于以上的实施例1 实施例3的DME-含水物质分 离装置15、25，本实施例的脱水器74、加压鼓风机78、DME冷凝管79及冷凝液槽80相当于 以上的实施例1 实施例3的压缩·冷凝器41。因此，本实施例的脱水系统包括在接触部73内对褐煤和液体DME进行加压混合， 通过液体DME和褐煤的接触将褐煤中包含的水分溶解并吸入液体DME的脱水器74 ；分离含 水DME和褐煤的液体旋风分离器75 ’分离DME和DME中的水的蒸发罐76 ；对其气化热进行 热交换，对气体DME进行液化·冷凝的DME冷凝管。因此，在脱水器74中能够以低能量有 效地将水分从褐煤吸收至液体DME而完成脱水。从自脱水器74排出的含水液体DME除去水分并再生，并且将气体DME液化再生为 液体DME，从蒸发罐76送至中间槽81，藉此，再生的液体DME在脱水器74中能有效地再利 用于褐煤的脱水。
权利要求
含水物质的脱水系统，其特征在于，包括具有使液体二甲醚与含水物质接触的接触部的脱水系统用井，分别与所述脱水系统用井连接、在接触部的入口侧开口的二甲醚注入管及含水物质注入管，在作为所述脱水系统用井的接触部的出口侧的略上端部开口、用于排出接触后的二甲醚含水物质的二甲醚含水物质排出口，通过所述二甲醚含水物质排出口与脱水系统用井连接、对二甲醚和含水物质进行分离的二甲醚含水物质分离装置。
2.如权利要求1所述的含水物质的脱水系统，其特征在于，所述二甲醚注入管及/或所 述含水物质注入管从所述脱水系统用井的略上端嵌入，各管与脱水系统用井之间形成二重 管并在所述接触部开口。
3.如权利要求1或2所述的脱水系统，其特征在于，所述脱水系统用井的至少一部分被 埋设于地下。
4.如权利要求1 3中任一项所述的脱水系统，其特征在于，还包括用于压缩气体二甲 醚并进行注入的压缩机，用于冷却经压缩的二甲醚使其冷凝而将二甲醚液化的冷凝器，连 接所述压缩机、冷凝器及所述分离装置并使二甲醚循环的二甲醚输送管。
5.含水物质的脱水系统，其特征在于，包括供给液体二甲醚的二甲醚供给单元，供给含 水物质的含水物质供给单元，将通过所述含水物质供给单元供给的所述含水物质和通过所 述二甲醚供给单元供给的所述二甲醚加压混合的接触部，与该接触部连接、将所述含水物 质中的水分吸收入所述二甲醚而进行所述含水物质的脱水的脱水器，对吸收了从该脱水器 排出的水分的含水液体二甲醚和所述含水物质进行分离的液体旋风分离器，将所述含水液 体二甲醚中的所述二甲醚气化、对所述二甲醚和所述二甲醚中的水分进行分离的蒸发罐， 将所述蒸发罐内的气化的气体二甲醚导出的二甲醚输送管，与所述二甲醚输送管连接、用 于对所述气化的二甲醚加压的加压单元，用于冷凝经该加压单元加压的二甲醚的二甲醚冷 凝管，用于保存冷凝后的二甲醚的冷凝液槽，将冷凝后的二甲醚送至保存供给至所述接触 部的液体二甲醚的槽的液体二甲醚输送管。
6.如权利要求5所述的脱水系统，其特征在于，所述脱水系统用井被设置于地上或地下。
7.如权利要求1 6中任一项所述的脱水系统，其特征在于，所述含水物质为煤。
8.含水物质的脱水方法，其特征在于，采用权利要求1 6中任一项所述的脱水系统。
全文摘要
本发明的含水物质的脱水系统包括具有使二甲醚与含水物质接触的接触部的脱水系统用井，分别与所述脱水系统用井连接、在接触部开口的二甲醚注入管及含水物质注入管，在所述脱水系统用井的接触部的略上端部开口、用于排出接触后的二甲醚含水物质的二甲醚含水物质排出口，通过所述二甲醚含水物质排出口与脱水系统用井连接、对二甲醚和含水物质进行分离的二甲醚含水物质分离装置。
文档编号F26B5/16GK101842140SQ20088010351
公开日2010年9月22日 申请日期2008年8月14日 优先权日2007年8月16日
发明者友成辉夫, 水谷滋树, 牧野尚夫, 神田英辉 申请人:财团法人电力中央研究所;岩井工程股份有限公司;水谷滋树