水は熱損失を引き起こし、燃焼プロセスで熱を生成できません。そのため、石炭濃度は比較的高く、一般的には65～70%にする必要があります。化学薬品の添加量は約1%です。水による熱損失は、石炭水スラリーの発熱量の約4%を占めます。水はガス化において不可欠な原料です。この観点から、石炭濃度は62～65%まで下げることができ、これにより酸素燃焼の可能性が高まります。

燃焼とガス化反応を促進するため、石炭水スラリーは石炭の細かさに対して一定の要求がある。燃料用石炭水スラリーの粒径（通過率98％以上の粒径）の上限は300μm、74μm（200メッシュ）未満の含有量は75％以上である。ガス化用石炭水スラリーの細かさは、燃料用石炭水スラリーよりもわずかに粗く、粒径の上限は1410μm（14メッシュ）まで許容され、74μm（200メッシュ）未満の含有量は32％～60％である。石炭水スラリーをポンプで汲み上げ、霧化しやすくするために、石炭水スラリーには流動性に対する要求もある。

常温、せん断速度100sにおける見かけ粘度は、一般的に1000～1500mPa・s以下に抑える必要があります。長距離パイプライン輸送に使用される石炭水スラリーは、低温（地中に埋設されたパイプの年間最低気温）およびせん断速度10s-1における見かけ粘度が800mPa・s以下に抑えられることが求められます。また、流動状態における石炭水スラリーの粘度は低く、使用に便利であること、また、流動が停止し静止状態においては高い粘度を示し、保管が容易であることが求められます。

石炭水スラリーは固体と液体の混合物であり、固体と液体が分離しやすいため、貯蔵・輸送中の安定性は非常に重要です。そのため、貯蔵・輸送中に「硬質沈殿」が発生しないことが求められます。いわゆる「硬質沈殿」とは、石炭水スラリーを撹拌しても元の状態に戻らない沈殿物を指します。石炭水スラリーが硬質沈殿を生成しない性能を維持する能力を、石炭水スラリーの「安定性」と呼びます。安定性の悪い石炭水スラリーは、貯蔵・輸送中に沈殿が発生すると、生産に深刻な影響を与えます。

II. 石炭水スラリー製造技術の概要

石炭水スラリーは、高い石炭濃度、細かい粒子径、良好な流動性、そして硬い沈殿を避けるための良好な安定性が求められます。これらの特性は互いに制約し合うため、これらの特性をすべて同時に満たすことは困難です。例えば、濃度を上げると粘度が上昇し、流動性が低下します。流動性は良好で粘度が低いと安定性が悪化します。そのため、濃度をリアルタイムで監視する必要があります。ロンメーターハンドヘルド密度計最大0.003 g/mlの精度を持ち、正確な密度測定を実現し、スラリーの密度を正確に制御できます。