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Verfahren zur Trocknung von Kohle
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Trocknung von Kohle durch unter Druck stehenden Wasserdampf. Solche Verfahren sind insbesondere für die Trocknung wasserhältiger
Braunkohle geeignet, da hiedurch der sonst auf- tretende wertvermindernde Zerfall der Kohlen- stücke vermieden wird. Bei diesen bekannten
Verfahren wird die Kohle in geschlossene druck- feste Kessel in eine Sattdampfatmosphäre von
10 bis 20 atü gebracht. Nach mehrstündiger
Dampfeinwirkung wird der Dampf abgelassen und die Kohle mit durch den Kessel geblasener
Frischluft nachbehandelt, wodurch eine weitere
Trocknung und Kühlung stattfindet und die
Entleerung und Verladung in Waggons ohne
Gefahr einer Selbstentzündung erfolgen kann.
Zur Ersparnis von Dampf wurden bisher mehrere solcher Kessel bzw. Dämpfer verwendet, wobei nach beendeter Dämpfung der Dampf aus einem, z. B. unter einem Druck von 18 atü stehenden Kessel in einen soeben erst mit frischer
Kohle gefüllten Nachbarkessel geleitet wurde, so dass beide Kessel sich auf einen mittleren Druck von 9 atü oder praktisch etwas weniger, einstellten.
Gegebenenfalls wurde der zu entleerende Kessel, welcher nunmehr einen Druck von weniger als 9 atü aufwies, neuerdings mit einem weiteren frischen Kessel verbunden, wodurch der Druck unter 4,5 atü gesenkt wurde. Auf diese Weise konnte der Wärmeinhalt des Dampfes durch Wiederverwendung desselben innerhalb der Druckspanne von 18 bis zu unter 4,5 atü ausgenützt werden. Der Rest des Dampfes ging jedoch durch Ablassen ins Freie verloren. Dies bedeutete den Verlust eines wesentlichen oder sogar des überwiegenden Teiles des Wärmeinhaltes des Dampfes, da dieser Verlust auch die Verdampfungswärme einschliesst.
Diese bekannten Verfahren bedingten daher einen sehr hohen Wärmeverbrauch, der den Wärmeverbrauch anderer Trocknungsverfahren überstieg, so dass der erreichte Vorteil der Erhaltung der Stückigkeit der Kohle zum Grossteil durch den hohen Wärmeverbrauch dieses Verfahrens ausgeglichen wurde.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, diesen Nachteil zu vermeiden und besteht im wesentlichen darin, dass der Dampf nach beendeter Charge von einem Kessel in den nächsten, bereits mit zu trocknender Kohle gefüllten Kessel über- geleitet und nach erfolgtem Druckausgleich zwischen beiden Kesseln durch Umpumpen in diesen nächsten Kessel übergeführt wird. Hiebei kann der Dampf im nächsten Kessel sogar auf den vollen erforderlichen Verfahrensdruck kom- primiert werden. Nach Beendigung der Charge in dem nächsten Kessel kann nun der Dampf wieder in einen weiteren Kessel umgepumpt und dort ausgenützt werden usw. Eine Abkühlung des Dampfes im Laufe der Zeit kann hiebei in einfacher Weise durch Wärmezufuhr oder Zusatz von Frischdampf ausgeglichen werden.
Die Erfindung bietet auf diese Weise den
Vorteil einer weitgehenden Ausnützung des
Dampfes. Während bei den bisherigen Verfahren, bei welchen der Dampf unter Druckausgleich von einem Kessel nach beendeter Charge in den nächsten Kessel geleitet wurde, stets nur ein Teil des Dampfes wieder verwendet werden konnte und der Rest aus dem zu entleerenden Kessel ins Freie abgeleitet werden musste, bietet die Erfindung die Möglichkeit, zumindest den grössten Teil des Dampfes, im allgemeinen sogar die gesamte Dampfmenge aus dem zu entleerenden Kessel einer weiteren Verwendung im nächsten Kessel zuzuführen. Es wird damit der Wärmeinhalt des Dampfes weitgehend ausgenützt und eine grosse Ersparnis an Brennstoff erzielt.
Für das Umpumpen des Dampfes von einem Kessel in den anderen, welches zweckmässig mittels schnellaufender Drehkolben-Kompressoren erfolgt, ist zwar ein Energieaufwand für den Betrieb der Pumpe erforderlich, jedoch steht dieser Energieaufwand in keinem Verhältnis zu dem für die Erzeugung des Frischdampfes erforderlichen Aufwand.
Es ist bekannt, reinen Abdampf, dessen Energie ausgenützt wurde, durch Kompression auf höheren Druck und höhere Temperatur zu bringen. Dieses Prinzip wird als Wärmepumpe bezeichnet. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird jedoch nicht die verbrauchte Energie des Dampfes durch Kompression ersetzt, sondern es wird, von einem höheren Druckniveau, nämlich dem Ausgleichsdruck der beiden Kessel ausgehend, der Dampf quantitativ in den nächsten Kessel übergepumpt.
Bei dem Kohletrocknungsverfahren handelt es sich nun nicht um reinen Abdampf, sondern um
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einen mit Kohlenstaub und Kohlendestillationsprodukten stark geschwängerten Dampf, der wegen dieser Verunreinigungen z. B. nicht für
Kraft-oder Heizzwecke verwendbar wäre. Es war daher anzunehmen, dass wegen dieser Verunreinigungen, welche sich überdies noch bei jeder Verwendung des Dampfes im Trocknungsverfahren steigern, ein Umpumpen des Dampfes nicht möglich wäre und der in solchem Masse verunreinigte Dampf gar nicht für das Trocknungsverfahren verwendbar wäre. Es hat sich jedoch im Gegenteil gezeigt, dass nicht nur das Umpumpen möglich ist, sondern dass die Verwendung des verunreinigten Dampfes wesentliche Vorteile für die Durchführung des Trocknungsverfahrens mit sich bringt.
Durch die im Dampf enthaltenen Verunreinigungen wird die Erhaltung der Stückigkeit der Kohle begünstigt, da der im Dampf enthaltene feine Kohlenstaub und Teerdampf sich zum Teil an der Oberfläche und in den Rissen, der frischen, ursprünglich kalten Kohle niederschlägt und schützend, bzw. verfestigend und klebend wirkt.
Gemäss der Erfindung wird der Dampf aus dem zu entleerenden Kessel bis zur Erreichung eines unter dem Atmosphärendruck liegenden Druckes abgesaugt und kann gleichfalls in den nächsten Kessel übergepumpt werden. Dadurch wird einerseits die im nächsten Kessel nutzbar gemachte Dampfmenge vergrössert und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens weiter verbessert und die Trocknung der Kohle begünstigt, anderseits aber noch ein besonderer Effekt erzielt. Dieses Absaugen des Dampfes aus dem zu entleerenden Kessel kann nämlich bis zur Kühlung des zu trocknenden Gutes erfolgen, so dass auch der Wärmeinhalt des Trockengutes bzw. der heissen Kohle ausgenützt werden kann. Bisher war es erforderlich, die Kohle nach Ablassen des Dampfes aus dem Kessel durch Luftspülung künstlich zu kühlen, um eine Entzündungsgefahr bei der Lagerung oder Versendung auszuschalten.
Diese durch die Kühlung bisher nutzlos ins Freie abgeleitete Wärmemenge wird nun gleichfalls ausgewertet. Hiebei wird gemäss der Erfindung das Absaugen des Dampfes im Unterdruckbereich durch eine zur Nachverdampfung der in dem zu trocknenden Gute enthaltenen Restfeuchtigkeit erforderliche Zeitspanne fortgesetzt, wodurch eine intensivere Trocknung erzielt wird. Da die Nachverdampfung der Restfeuchtigkeit des zu trocknenden Gutes und die Kühlung desselben, welche ungefähr bis zur Temperatur der Aussenluft durchgeführt werden soll, eine gewisse Zeit erfordert, kann die Absaugung aus dem zu entleerenden Kessel im Unterdruckbereich verzögert bzw. mit Unterbrechungen durchgeführt werden.
Sofern das sich bei diesem Trocknungsverfahren aus dem Dampf ansammelnde Kondenswasser als solches abgelassen und in einem eigenen Kondenswasserbehälter gesammelt wird, kann auch aus diesem auf gleiche Art Dampf abgesaugt und in komprimiertem Zustand in die nächsten Kessel übergeführt werden, wodurch auch der Wärmeinhalt'des Kondenswassers nutzbar gemacht wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Trocknung von Kohle durch unter Druck stehenden Wasserdampf unter Verwendung von wenigstens zwei Kesseln, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf nach beendeter Charge von einem Kessel in den nächsten, bereits mit zu trocknender Kohle gefüllten Kessel übergeleitet und nach erfolgtem Druckausgleich zwischen beiden Kesseln durch Umpumpen in diesen nächsten Kessel übergeführt wird.