DD156965A1 - Verfahren zur granulation von braunkohlenfilterasche fuer duengezwecke - Google Patents

Abstract

Ziel der Erfindung ist es, ein Feingranulat zu erhalten, das ohne Klassierung, Trocknung und Zerkleinerung appliziert werden kann. Das wird dadurch erreicht, dass die Einflussgroessen Oberflaechenspannung (sigma), Feuchte der zu granulierenden Asche (F), CaO-Gehalt der Asche (C), Neigungswinkel (alpha) und Umfangsgeschwindigkeit (u) der Trommel so festgelegt werden, dass die Beziehung sigma x F + C hoch tan x u alpha = 2,3-4,3 erfuellt wird.

Description

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y erfahre η zur Granulation von Braunkohlenfilt er asche für Düngezwecke

Anwendungssebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Granulation von Braunkohlenfilterasche für Dünge zwecke.

Infolge der ständigen Steigerung der Elektroenergieerzeugung auf der Basis von Rohbraunkohle ist die Verwertung der anfallenden Asche ein volkswirtschaftliches Problem. Dabei kommt der Stückigniachung der staubfeinen Asche eine besondere Bedeutung zu. Braunkohlenfilteraschen enthalten eine Reihe von Wertstoffen, die eine Weiterverwendung als Düngemittel erlauben. ,

Charakteristik der bekannten technischen !Lösungen

Es ist bekannt, Braunkohlenfilterasche mit Hilfe eines Tellers zu granulieren (Mau, H., Energietechnik, 11/1961) 3, S.112-115) Für eine optimale Granulation wird ein Wasserzusatz von 20 %. genannt. Die hydratisierenden Eigenschaften der Asche erlauben eine Kaltverfestigung des Granulats. Um eine Staubentwicklung während der Granulation zu vermeiden, muß der Teller abgedeckt und entstaubt werden. Das führt dazu, daß die Arbeitsfläche nicht mehr sichtbar ist und somit nur geringe Beeinflussungsmöglichkeiten bestehen.

Es ist weiterhin bekannt, Braunkohlenfilterasche in Paddelschnecken unter Wasserzusatz zu granulieren. Die Breite des erzeugten Komspektrums macht jedoch eine aufwendige Klassierung und Zerkleinerung erforderlich, um. ein Granulat mit guten

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anwendungstechnischen Eigenschaften zu erhalten. Der starke Verschleiß der Paddelschnecken führt zu einer erheblichen Störanfälligkeit . Der hohe Energieaufwand ist ein weiterer Nachteil, dieses Verfahrens.

Es ist ein Verfahren zur Herstellung kalk- und mikronährstoffhaltiger gekörnter Düngemittel bekannt (DD-PS 109 369). Diese Düngemittel sind Gemische aus Braunkohlenfilterasche und pulverförmigem Kalkhydrat.oder anderen Kalkverbindungen, wie z. B. Branntkalk oder Kalksteinmehl. Die Granulation erfolgt in herkömmlichen Aggregaten. Das ausgehärtete Produkt wird gebrochen und klassiert. Die Granuliereigenschaften dieser Düngemittel sind jedoch nicht mit denen von-Pur asche zu vergleichen. : -·^;--', : Es ist weiterhin bekannt, Asche als hydratbildendes Bindemittel bei der Granulation von Phosphatdüngemitteln zu verwenden (DE-AS 1 298 106, DE-OS 2603 771).

Bekannt ist auch, daß zylindrische Granuiiertrommeln nur dort vorteilhaft einzusetzen sind, wo es lediglich auf das Stückigmachen der Asche ankommt. Ein weiterer Nachteil der Trommel ist das Unvermögen, Granulat im Jeinkornbereich zu erzeugen (Hoffmann, H., Neue Bergbautechnik, 1 (1971) 9, S. 711-716). Unter Peingranulat versteht man überwiegend Korngrößen unter 5 mm (Rumpf, H., Ghem.-Ing.-Techn., 30 (1958) 3, S. 144-158), wobei der Bereich von 5 - 10 mm als Übergang zu werten ist.

Teilchen mit einem Durchmesser über 10 mm werden als Grobgranulat bezeichnet.

Ziel der Erfindung

Während die bisher bekannten Lösungen eine unzureichende Effektivität aufweisen, zielt die Erfindung darauf ab, Braunkohlenfilterasche in einem leistungsstarken, staubdicht abgeschlossenen Granulieraggregat im Feinkornbereich herzustellen. Das Granulat soll ohne Trocknung, Klassierung und Zerkleinerung für Düngezwecke geeignet sein.

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Das Wesen der'Erfindung

Granulierte Braunkohlenfilterasche weist gegenüber ungranulierter eine Reihe von Vorteilen auf, wie Verbesserung der Arbeitsbedingungen, höhere Ausbringeleistungen, Verringerung von Staub verlust en, definiertes Schüttverhalten und damit bessere Plazierung und verbesserte Lagerfähigkeit. Auf Grund ihres Gehaltes an Wertstoffen ist Elektrofilterasehe als? ^Düngemittel einsetzbar· Voraussetzung dazu ist allerdings die Herstellung eines Feingranulats, insbesondere im Korngrößenbereich von 0,5 - 6,3 mm. Um den Herstellungsprozeß ökonomisch zu gestalten, sollte auf eine Trocknung, Klassierung und Zerkleinerung des Granulats verzichtet werden.

Die Granulation in einer Paddel schnecke erweist sich als ungeeignet, da ein sehr breites Komspektrum anfällt. Außerdem ist ein hoher Verschleiß zu verzeichnen. Auch der Energieaufwand ist beträchtlich. Das auf einem Teller erzeugte Granulat ist zwar von guter Qualität, nachteilig sind gedoch · die relativ niedrige Durchsatzleistung des Tellers sowie die Probleme des staubfreien Arbeitens*

Die Granuliertrommel ist ein sehr leistungsstarkes Aggregat, das sich gut staubdicht abkapseln läßt. Das in einer Trommel erzeugte Produkt ist in seiner Korngrößenverteilung breiter als beim Granulieren auf dem Teller. Nach dem bisherigen allgemeinen Erkenntnisstand muß ge schlußfolgert werden, daß in einer Granuliertrommel kein Granulat aus Braunkohlenfilterasche, das für Düngezwecke geeignet ist, ohne aufwendige Zerkleinerungs- und Klassierprozesse erzeugt werden kann, auch nicht für andere Zwecke. -

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß eine Granulation von Braunkohlenfilterasche in einer Trommel im Feinkornbereich möglich ist, wenn die Formel

£ *i* \y

einen Wert von 2,3 bis 4,3 ergibt. Dabei ist 0 die Oberflächenspannung der Granulierflüssigkeit und F die Feuchte des Grüngranulats. C ist der CaO-Gehalt der Asche. Bei den Größen oL und u handelt es sich um den Neigungswinkel und die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel. -

ZZ.ÖÖ.Ö U /

Das erfindungsgemäße Verfahren wird so durchgeführt, daß zementfreie Filterasche in einer rotierenden Trommel mit Wasser bedüst wird. Die Trommel wird vorteilhaft im Drehzahlbereich von η = 0,5 -. 0,7 ^j^t betrieben. Wegen der guten Agglomerierbarkeit der Asche muß die Trommel mit einer wirksamen Reinigungsvorrichtung ausgerüstet sein. Die Oberflächenspannung der Granulierflüssigkeit beeinflußt in starkem Maße die Granulierwilligkeit der Asche. Eine erfolgversprechende Granulation ist nur im Bereich von fc - 0,06 - 0,075 ϊδα möglich. Unter Einhaltung der Beziehung

gelingt es, 70 % des Granulats im Bereich von 0,5 - 6,3 mm herzustellen. 25 % der Teilchen liegen im Bereich von 6,3 10 mm, wobei vereinzelt auch größere Granalien auftreten, wäh rend 5 % kleiner als 0,5 mm sind. Die hydratisierenden Eigenschaften der Asche bewirken eine Kaltverfestigung, so daß keine Trocknung erforderlich ist. Angesichts der Tatsache, daß die Einengung des Komspektrums aufwendige Klassierungs-, Zerkleinerungs- und Retourprozesse erfordert, ist es vorteilhaft, das Granulat unklassiert auszubringen.

Das erfindungsgemäß hergestellte Granulat ist besonders für Düngezwecke geeignet, kann aber auch anderweitig Verwendung finden, so z.B. in der Baustoffindustrie.

Ausführungsbeispiele.

Beispiel 1; '

Braunkohlenfilterasche mit einem CaO-Gehalt von 26,6 % wird in einer Trommel von 3 & Länge und einem Durchmesser von 0,5 m unter Zugabe von 26,4 % Wasser granuliert. Die Ober-

—1 flächenspannung des Wassers liegt bei 0,067 Mn. . Die Trommel wird bei einem Neigungswinkel von 3° und einer Umfangsgeschwindigkeit von Ο58 m/s betrieben. Der Durchsatz an Filterasche betrug 1 t/h. Nach der Beziehung

· ^u

errechnet sich ein Wert von 2,91· Die Korngrößenzusammen-Setzung des erzeugten Granulates stellt sich wie folgt dar:

0,5 mm = 5 % 0,5-6,3 mm = 70 % 6,3- 10 mm = 25 % :

22688 0 7

Beispiel 2: ·

Bei gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 wird ein Wasseranteil von 15% zugesetzt. Nach der Beziehung

F + C

tan

u'

ergibt sich ein Wert von 2,14. Dabei sind 80 % des hergestellten Granulats kleiner als 0,5 .mm, so daß nicht von einem granulierten Düngemittel im Sinne der Erfindung gesprochen werden kann.

Claims (3)

1. 226880

   Erfindungsanspruch

   1. Verfahren zur Granulation von Braunkohlenfilterasche für Düngezwecke als Feingranulät, insbesondere im Korngrößenbereich von 0,5 - 6,3 mm, in einer Granuliertrommel ohne nachfolgende Klassierung, Trocknung und Zerkleinerung, gekennzeichnet dadurch, daß die Granulation durch Festlegung der Oberflächenspannung ((5"), der Feuchte des zu granulierenden Gutes (F), des CaO-Gehaltes der Asche (F), des Neigungswinkels (-<*-) und der Umfangsgeschwindigkeit (u) der Trommel derart erfolgt, ^:iaß die Summe aus dem Produkt der Oberflächenspannung und der Granulatfeuchte sowie dem CaO-Gehalt der Filter asche mit dem Exponentialprodukt aus dem tan des Neigungswinkels d, und der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel der Formel

   g F ₊ C _{$3 j3}

   ent spricht.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Oberflächenspannung des für die Granulation benötigten
   weist.

   /1 tigten Wassers einen Wert von 0,06 - 0,075 Nm auf-
3. 3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Granulat auch für andere Zwecke eingesetzt werden kann.