CS263646B1 - Způsob úpravy hnědého uhlí před jeho spalováním - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu úpravy hnědého uhlí, používaného zejména v energetických zařízeních, před jeho spalováním, při kterém dochází ke snížení obsahu síry v uhlí. Podstata řešení spočívá v tom, že hnědé uhlí se před jeho spalováním zahřívá na teplotu 600 až 800 K, s výhodou 670 až 720 K, načež se vznikající výhřevný plyn obsahující zahřátím uvolněný sulfan odsíří.

Description

(54) Způsob úpravy hnědého uhlí před jeho spalováním

Řešení se týká způsobu úpravy hnědého uhlí, používaného zejména v energetických zařízeních, před jeho spalováním, při kterém dochází ke snížení obsahu síry v uhlí. Podstata řešení spočívá v tom, že hnědé uhlí se před jeho spalováním zahřívá na teplotu 600 až 800 K, s výhodou 670 až 720 K, načež se vznikající výhřevný plyn obsahující zahřátím uvolněný sulfan odsíří.

Vynález se týká způsobu úpravy hnědého uhlí před jeho spalováním používaného zejména v energetických zařízeních ekonomicky a ekologicky výhodnou cestou.

Při průmyslovém spalování hnědého uhlí, zejména v elektrárnách, teplárnách, výtopnách a velkých kotelnách jsou do ovzduší vypouštěny spaliny obsahující téměř veškerou siru z paliva ve formě oxidu siřičitého, jehož negativní vliv na životní prostředí je dostatečně znám. Současné snahy po snížení škodlivých exhalací vyházejí z předpokladu, že je třeba snižovat obsah oxidu siřičitého ve spalinách. Toho se dociluje například jeho fyzikálním (adsorpčním) nebo chemickým vázáním na tuhé nebo kapalné absorbenty. S ohledem na objem spalin a velmi nízkou koncentraci oxidu siřičitého v nich jsou však tyto způsoby energeticky a zejména investičně mimořádně nákladné. Kromě toho u mnohých způsobů dochází k likvidaci cenné a nedostatkové síry do odpadních produktů, jejichž ekonomické využití je s ohledem na množství a jakost sporné.

Nevýhody těchto způsobů odstraňuje způsob úpravy hnědého uhlí před jeho spalováním podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že hnědé uhlí se před spalováním zahřívá na teplotu 600 až 800 K, s výhodou 670 až 720 K, a vzniklý výhřevný plyn obsahující zahřátím uvolněný sulfan se potom odsíří.

Při těchto teplotách totiž ještě nedochází k výraznější tvorbě dehtu a uhlovodíků, avšak rozkladem uhelné hmoty dochází k uvolnění převážně oxidu uhličitého a sulfanu. Množství síry, které lze takto z uhlí uvolnit závisí na druhu uhlí ve kterém může být síra vázaná na železo (pyrrhotin, markasit) nebo v elementární formě, která dosahuje 30 až 70 hmot. % uhlí.

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že se získá palivo, které je zčásti odsířené ale přitom vysoce reaktivní tj. dobře se spalující a dále zbývá výhřevný plyn, který lze využít například pro stabilizaci plamene i pro jiné účely. Dosažitelného stupně odsíření se dosáhne způsobem, který je investičně i provozně nenáročný a který ve srovnání se známými způsoby odsíření spalin nesnižuje patrným způsobem účinnost výroby tepla. Je totiž známo, že tepelný rozklad hnědého uhlí je pochod tepelně neutrální až mírně exotermní podle obsahu kyslíku v palivu, takže v podstatě se teplo spotřebuje jen na dosušení uhlí. Potřebné teplo lze palivu dodat bud přímo, nebo prostřednictvím ohřívaných ploch, nebo kombinací obou způsobů při teplotách 600 až 800 K, s výhodou 670 až 720 K.

Příklad 1

V příkladném provedení hnědé uhlí s 15 hmot. % popela, 10 hmot. % vlhkosti a 4,75 hmot.

% celkové síry bylo spalováno v kotli s práškovým topením. Podle vynálezu bylo toto uhlí před spalováním zpracováváno v reaktoru v množství 100 t.h^-1 a stykem s ohřívanými plochami 3 —1 bylo zahřáto na teplotu 700 K. Při ohřátí se z uhlí uvolnilo 5 780 mn .h plynu o následujícím složení v objemových procentech: H₂S 26,98 4, CO₂ 48,46 4, olejové páry 0,81 4, nenasycené uhlovodíky 1,53't, CO 8,15 4, 1,33 4, CjHg 1,82 4, CH^ 4,34 4 a N^ 6,58 4. To znamená, že

47,6 hmot. 4 veškeré síry z uhlí přešlo do plynu. Po odprášení byl odcházející plyn ochlazen vodní sprchou a odsířen známým způsobem. Bylo tak získáno za hodinu 2 200 kg síry schopné

3—1 3 technického využití. Odsířený plyn v množství 4 220 mn .h měl výhřevnost okolo 8 500 kJ.m a byl spalován v topeništi spolu s uhlím, jehož obsah síry byl snížen podle vynálezu. Množství oxidu siřičitého, unikajícího komínem do ovzduší bylo tak redukováno přibližně na polovinu.

Vynálezu může být využito u všech zařízení, spalujících hnědé uhlí, jako jsou elektrárny, teplárny, výtopny, průmyslové kotelny apod. Předností způsobu podle vynálezu je nejen podstatné omezení znečišťování životního prostředí oxidem siřičitým při příznivých investičních i provozních nákladech, ale i získání elementární síry v technicky použitelném stavu, která je nedostatkovou surovinou. Alternativně lze získat příp. kyselinu sírovou, což je otázka použití některé obecně známé technologie, zpracovávající plyn odcházející z odsíření uhlí podle vynálezu.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   Způsob úpravy hnědého uhlí před jeho spalováním, zejména v energetických 2«í’í zeních, vyznačující se tím, žs se hnědé uhlí zahřívá na teplotu 600 až 800 K, s výhodou na 670 až 720 K, načež se vznikající výhřevný plyn obsahující zahřátlm uvolněný sulfan odsíří,