DD231337A5 - Verfahren zur herstellung der suspension von flugaschen im wasser und die anlage zur realisierung dieses verfahrens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Flugaschensuspension in Wasser mit hoher Konzentration der Groessenordnung 0,5 bis 2,5 Teile Asche auf 1 Teil Wasser und eine Anlage zur Durchfuehrung des Verfahrens. Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten kontinuierlich arbeitenden Verfahrens, mit dem auf einfache und wirtschaftliche Weise, insbesondere ohne grossen apparativen und Energieaufwand ein Asche-Wasser-Gemisch hergestellt werden kann, das physikalische Eigenschaften aufweist, die der Schwerfluessigkeit aehnlich sind. Erfindungsgemaess wird der Fertigungsprozess in sukzessive, aufeinanderfolgende Phasen verteilt und wird in selbstaendigen Zonen einer Stroemungsmischmaschine realisiert. Asche, Schlacke, Wasser und das Aschengranulat werden kontinuierlich zugeteilt. Figur

Description

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Verfahren zur Herstellung einer Flugaschensuspension in Wasser

Anwendungsgebiet der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Flugaschensuspension in Wasser von großer Aschenkonzentration und eventueller Zugabe von Schlacke oder Aschengranulat und eine Anlage zur Realisierung dieses Verfahrens·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Herstellung einer Aschensuspension ist ein Verfahren bekannt» bei dem trockene Asche aus den Tricktern unterhalb der Entstaubungsanlagen in Spulapparate verschiedener Typen oder Ejektoren geführt wird, wozu Wasser in einem Gewichtsverhältnis erforderlich ist, das mehr als das Zehnfache der Aschenmasse beträgt· Die große Wasserraenge ist zur Reduktion der Oberflächenspannungen des Aschenstaubes notwendig, damit eine völlige Befeuchtung erfolgt und eine Suspension erhalten wird# Diese Suspension mit kleiner Kondensation ist sedimentationsempfindlich, da sie nicht die Eigenschaft der Schwerflüssigkeit besitzt. Sie wird eventuell mit einem Anteil von Schlacke unmittelbar mittels Kanal den Baggerpumpen zugeführt» die sie zum Lagerplatz in Rohrleitungen befördern» Die Hydrotransportanlage, die mit solcher Suspension arbeitet, benötigt eine große Wassermenge, die man durch Umkehren des Wassers vom Lagerplatz in Ruckkehrrohrleitungen gewinnt» Nachteil dieses Verfahrens und der entsprechenden Anlage ist

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eine große Anzahl von Rohrleitungen» Baggerpumpen und Rückkehrwasserpurapen sowie ein großer Leistungsbedarf, der mit der Förderung einer großen Menge flüssiger Massen verbunden ist·

Diese Nachteile wurden beseitigt in einem anderen bekannten Verfahren zur Fertigung einer Suspension mit großer Konzentration an Asche* das der Gegenstand der Erfindung mit der Anmeldungsnummer P 218 778 ist·

Nachteilig bei dem zweiten Verfahren ist, daß die Herstellung der. Suspension zyklisch verläuft, wodurch es notwendig ist, mindestens zwei identische Anlagen bereitzustellen, um den Dauerbetrieb der Hydrotransportanlage sicherzustellen* Die beiden Anlagen müssen zyklisch wechselweise arbeiten· Weiterhin ist die Installierung eines Speicherbeckens mit verhältnismäßig großem Speicherraum notwendig, in welchem der turbulente Zustand der Suspension durch Belüftung erhalten wird· Darüber hinaus charakterisieren sich die eingesetzten Mischmaschinen nicht nur durch den zyklischen Betrieb, sondern auch durch eine große Ungleichmäßigkeit der Belastung der Antriebe im ganzen einzelnen Teil des Mischzyklus, was eine Überlastung oder eine Unterlastung der Elektromotoren verursacht, und was eine Verschlechterung ihrer Arbeitsverhältnisse bedeutet und eine Verminderung der Betriebszuverlässigkeit der gesamten Anlage zur Folge hat»

Der Belüftungsprozeß selbst reduziert die Schwelle des Kavitationsbeginns in dem Strömungssystem der Pumpe, was sehr ungünstig auf die Lebensdauer der Pumpe einwirkt.

- 3 Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung einer Flugaschensuspension in Wasser, das auf kontinuierlichem Wege die Herstellung eines Asche-Wasser-Geraisches gestattet, das physikalische Eigenschaften aufweist, die der Schwerflüssigkeit ähnlich sind, das weiterhin eine Verminderung der Investitionsaufwände und eine Erhöhung der Verfügbarkeit der Anlage durch Ausschalten der zyklisch arbeitenden Einrichtungen ermöglicht, Verzicht oder beträchtliche Verminderung der Retention einzelner Anlageteile sowie eine Verbesserung der Arbeitsverhältnisse der Pumpen und einen Belastungsausgleich der Antriebe bewirkt,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Technologie zu entwickeln und eine Anlage zur Verfugung zu stellen, mit der die gestellten Ziele erreicht werden können.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Aschensuspension in Wasser zur Verfügung gestellt, bei dem eventuell Schlacke oder Aschengranulate zugegeben wird und eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens* Im wesentlichen besteht das Verfahren darin, daß der Fertigungsprozeß in sukzessive, aufeinanderfolgende Phasen eingeteilt wird und in selbständigen Zonen einer St römungsmischmaschine genannten - Strömungsanlage realisiert wird» Die erste Phase ist die Befeuchtungsphase» In dieser Phase wird der trockenen Asche Wasser in einer Menge von

0,2 Teilen Wasser auf 1 Teil Asche zugegeben und es.beginnt das langsame Umlenkkranzmischen· In dieser Phase erfolgt die Herstellung einer dickplastischen unflüssigen feuchten Aschenmasse von großer Inhomogenität· Daraufhin geht diese Masse in die zweite Phase über, welche Homogenisierungsphase genannt wird* In dieser Phase erfolgt ein weiteres unturbulentes mechanisches Mischen, was die Homogenisierung der Aschenmasse bewirkt»

In dieser Phase tritt keine Massenverflüssigung ein, weil das bis jetzt zugeführte Wasser zum Oberschreiten des Verflüssigungsmoraents nicht ausreichend ist« Außer dem Homogenisieren erfolgt in dieser Phase eine wesentliche Auflockerung der Masse« Die dritte Phase, Verflüssigungsphase genannt, während welcher die völlige Beseitigung der Oberflächenspannung des Staubes erfolgt, kennzeichnet sich dadurch, daß man eine Wassermenge zugibt, die zur Umgestaltung der dickplastischen Masse in den Dünnflüssigkeitszustand und für die Gewinnung der gewünschten Konzentration von 2,5 bis 0,5 Teile Asche auf ein Teil Ys/asser notwendig ist.

In dieser Phase wird die verflüssigte Suspension in eine intensive turbulente Kreisbewegung versetzt, wobei die Asche durch Gebiete mit veränderlichem und steigendem Geschwindigkeitsgradient übertragen wird, wodurch die Zerkleinerung von Staubklümpchen und die vollständige elektrostatische Entladung an den Oberflächen der Staubkörner erfolgt und die Suspension die physikalischen Eigenschaften der Schwerflüssigkeit erhält* Zur Intensivierung des Fertigungsprozesses der Suspension ist es angebracht, an Stelle des üblichen Wassers entweder Wasser zuzuführen, welches

eine große Menge von Freiionen enthält z. B« salzhaltiges Grubenwasser, technologisches Abwasser aus der chemischen Wasseraufbereitung oder Wasser mit anderen Zugaben, die eine elektrolytische Dissoziation bewirken* In der dritten Phase gibt man eventuell Schlacke oder Aschengranulat zu, das mittels derselben hydraulischen Entaschungsförderanlage zum Lagerplatz samt der Aschensuspension geleitet werden kann»

Ausführunqsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel näher erläutert»

In der beiliegenden Zeichnung ist eine Anlage zur Herstellung einer Flugaschensuspension in Wasser schematisch dargestellt*

Die Anlage zur Herstellung einer Suspension von Flugaschen besteht aus dem Aschebehälter 1, aus dem Schlacken- oder Aschengranulatbehälter 2* aus dem stetigen Aschezuteilgerät 3, dem Zuteilgerät für Schlacke- oder Aschengranulat 4, der Wasserzuführung 5, dem stetigen Wasserzuteilgerät 6 sowie aus der Strömungsmischmaschine 7 mit der Baggerpumpe S und den Außenrohrleitungen 9, welche die Anlage zur hydraulischen Förderung der Asche und Schlacke oder des Aschengranulats bilden. Die Strömungsmischmaschine 7 besitzt drei bestimmte Zonen: Die Zone der Befeuchtungsphase 10, die Zone der Homogenisierungsphase 11 und die Zone der Verflüssigungsphase 12· Dem stetigen Wasserzuteilgerät 6 kann die Rohrleitung 15 für elektrolytisch dissoziertes Wasser angeschlossen werden*

Die derart gebaute Anlage dient zur Förderung der Asche mit der Schlacke oder mit dem Aschengranulat mittels Außenrohrleitungen entweder zum freien Lagerplatz 13 oder zum unterirdischen Grubenraum 14*

Die Herstellung einer Aschensuspension wird beispielsweise wie folgt durchgeführt:

Die trockene Flugasche wird aus dem Behälter 1 durch das stetige Aschenzuteilgerät 3 in die Befeuchtungszone 10 der Strömungsmischmaschine 7 zugeführt* Gleichzeitig wird Wasser entweder aus der Anlage 5 oder dissoziiertes Wasser aus der Rohrleitung 15 durch das stetige Wasserzuteilgerät 6 in die obengenannte Zone 10 zugeführt»

In dieser Zone 10 erfolgt die Befeuchtung der Asche und das Aschenumlenkkranzmischen, wodurch eine dichtplastische> unflüssige, unhoraogene feuchte Aschenmasse gebildet wird· Diese Masse wird in die Zone der Homogenisierungsphase 11 geführt, wo intensives unturbulentes Mischen die Aschenmasse homogen macht und sie etwas lockert* Danach wird die Masse in die Zone der Verflüssigungsphase 12 geführtj in welche Wasser mittels des stetigen Wasserzuteilgeräts 6 zugeführt wird in solcher Menge, die für das geforderte Konzentrationsniveau notwendig ist*

Die auf diese Weise erhaltene Suspension wird einem intensiven turbulenten Mischen unterzogen, das derart durchgeführt wird, daß in dem Maß, wie das Gemisch durchströmt, der Intensivierungsgrad des Mischens gesteigert wird*

In dieser Phase überschreitet die Masse das Verflüssigungsmoment, die Suspension entsteht in der geforderten Konzentration und es tritt die völlige Entladung der elektrostatischen Spannungen auf den Oberflächen der Staubkörner ein»

Die Suspension nimmt in dieser Zone die physikalischen Eigenschaften der Schwerflüssigkeit an.

In diese Zone wird Schlacke oder Aschengranulat mittels des stetigen Zuteilgeräts 4 zugeführt»

Die fertige Suspension verläßt die Zone der Verflüssigungsphase 12 und wird mittels Baggerpumpe 8 und ,Außenrohrleitungen 9 entweder auf den freien Lagerplatz 13 oder in den unterirdischen Grubenraum 14 geführt»

Claims (2)

1. Erfindunqsanspruch

   !•Verfahren zur Herstellung einer Flugaschensuspension in Wasser von hoher Konzentration der Größenordnung 0,5 bis 2j5 Teile Asche auf 1 Teil Wasser, gekennzeichnet dadurch, daß das Arbeitsverfahren kontinuierlich verläuft und in selbständigen, der Art nach unterschiedlichen, aufeinander folgenden Phasen erfolgt, wobei in der ersten Befeuchtungsphase die Zugabe von Wasser in einer Menge bis zu 0,2 Teile Wasser auf 1 Teil Asche und langsames Umlenkkranzmischen erfolgt, wobei ein Zwischenprodukt in Form einer dickplastischen, unflüssigen Masse erhalten wird, danach in einer zweiten Homogenisierungsphase ein intensives unturbulentes Mischen erfolgt, das die Masse homogen macht, worauf in einer dritten Verflüssigungsphase das Oberschreiten des Dünnflüssigkeitsmoments und die Bestimmung der geforderten Konzentration durch Zugabe von Wasser erfolgt und die so gewonnene Suspension einem intensiven turbulenten Mischen derart unterzogen wird, daß in dem Maße, wie das Gemisch durchströmt, der Intensivierungsgrad des Mischens sich steigert, wobei eventuell in dieser Phase Schlacke oder Aschengranulat zugegeben wird, wobei das verwendete Wasser in diesem Verfahren entweder übliches Wasser oder vorzugsweise mit freien Ionen durch elektrolytisches Dissoziieren nach bekannten Verfahren bereichertes Wasser ist und die Asche, die Schlacke und das Aschengranulat kontinuierlich zugeteilt wird«
2. 2» Anlage zur kontinuierlichen Herstellung einer Flugaschensuspension in Wasser nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch,

   daß sie eine Strömungsmischmaschine (7) besitzt, deren Zone der Befeuchtungsphase (10) durch ein stetiges Aschenzuteilgerät (3) mit dem Aschenbehälter (1) verbunden ist und die Zone der Verflüssigungsphase (12) durch ein stetiges Zuteilgerät (4) für Schlacke- oder Aschegranulat mit dem Behälter (2) für Schlacke- oder Aschegranulat verbunden ist, wobei zwischen der Zone (10) der Befeuchtungsphase und der Zone (12) der Verflüssigungsphase die Strömungsmischmaschine (7) eine Zone (11) der Homogenisierungsphase hat, und das stetige Wasserzuteilgerät (6) am Eintritt entweder mit einer Rohrleitung (5) für übliches Wasser oder vorzugsweise mit einer Rohrleitung (15) für dissoziiertes Wasser und am Austritt mit der Zone (10) der Befeuchtungsphase und der Zone (12) der Verflüssigungsphase verbunden ist und der Austritt aus der Strömungsmischmaschine (7) sich an bekannte Einrichtungen der hydraulischen Asche- und Schlackeförderanlagen (8 j 9) zum Lagerplatz (13; 14) anschließt.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung