DD290438A5 - METHOD FOR RECOVERY OF COAL-STAIRED TARES FROM SOLIDS-CONTAINING TARIFF PREPARATIONS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rueckgewinnung von kohlestaemmigen Teeren aus Staub/Teer-Gemischen zum Zweck einer nachfolgenden stofflichen Nutzung. Das Ziel besteht in der Erhoehung der Wirtschaftlichkeit der Braunkohlenschwelung bzw. -verkokung sowie der Braunkohlenvergasung durch Steigerung des Aufkommens an karbochemischen Fluessigprodukten. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Rueckgewinnung kohlestaemmiger Teere durch eine dem Pyrolyseprozesz vorgeschaltete abgestimmte Mischung von feststoffhaltigen Teerrueckstaenden mit dem Kohlestrom bei Gewaehrleistung einer ausreichend guten Vermischung der beiden Mischkomponenten. Erfindungsgemaesz erfolgt die Zumischung des Staub/Teer-Gemisches zum Kohlestrom zweistufig und dosiert. In einer separaten Vormischstufe wird das Staub/Teer-Gemisch mit einer angepaszten Menge an Kohle so gemischt, dasz ein oberflaechentrockener, kruemeliger und dosierbarer Mischstoff entsteht. Dieser wird dem der Brikettierung zuflieszenden Kohlestrom in solch einer Menge zugegeben, dasz der rueckgefuehrte Teeranteil bezogen auf die Gesamtkohle maximal 2,5 * betraegt. Die Zugabe des Mischstoffes zur Gesamtkohle wahlweise oder nach der Trocknungsstufe erfolgt.{Rueckgewinnung; Teer, kohlestaemmig; Staub-Teer-Gemisch; Schwelteer; Zumischung; Einsatzbrikett; Pyrolyse; Verfahren; zweistufig; Mischstoff, oberflaechentrocken, kruemelig}The invention relates to a process for the recovery of carbonaceous tars from dust / tar mixtures for the purpose of subsequent material use. The objective is to increase the economics of lignite carbonization and coking as well as lignite gasification by increasing the amount of karbochemical liquid products. The object of the invention is the recovery of coal tar by a pyrolysis preceded by a matched mixture of solid-containing tarrüberstaenden with the coal flow at Gewaehrleistung a sufficiently good mixing of the two components. According to the invention, the admixture of the dust / tar mixture to the coal stream takes place in two stages and metered. In a separate pre-mixing stage, the dust / tar mixture is mixed with an adjusted amount of coal to form a surface-dry, crumbly and meterable mixture. This is added to the briquetting zuflieszenden coal stream in such an amount that the recycled tars amount to a maximum of 2.5 * based on the total coal. The addition of the mixed material to the total carbon is carried out optionally or after the drying step. {Recovery; Tar, carbonaceous; Dust tar mixture; carbonization tar; admixture; Einsatzbrikett; pyrolysis; Method; two stages; Mixed, surface-dry, crumpled}
Description
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Die Erfindung betrifft ein Verfahron zur Rückgewinnung von kohlestämmigen Teeren (vornehmlich Schwelteeren) aus Staub-Teer-Gemischen zum Zweck einer nachfolgenden stofflichen Nutzung.The invention relates to a Verfahron for the recovery of coal-based tars (mainly smurfs) from dust-tar mixtures for the purpose of subsequent material use.
Die meisten bekannten Verfahren zur Braunkohlenschwelung bzw. -verkokung sowie der Braunkohlenvergasung setzen die Einsatzkohle in brikettierter Form voraus. Dabei besteht die volkswirtschaftliche Zielstellung im Falle der Braunkohlenschwelung in der maximalen Erzeugung karbochemischer Flüssigprodukte, aus denen nachfolgend Paraffine, Schmierstoffe, Elektrodenkoks, Kraftstoffe und andere chemische Wertstoffe gewonnen werden. Im Rahmen der o.g. Verfahren fallen prozeßbedingt in erheblichem Maß Teerrückstände in Form unterschiedlicher Staub-Teer-Gomische an die bisher nur einer energetischen Nutzung zugänglich sind oder entsprechenden Deponien zugeleitet werden. Dabei wird der in diesen Abfallprodukten in einer Größenordnung von 50 bis 80Ma.-% enthaltene Teeranteil trotz seines erheblichen Mengenanteiles, seinem eigentlichen Verwendungszweck entzogen und damit das wirtschaftliche Ergebnis des Pyrolyseprozesses beeinträchtigt. Versuche zur Rückgewinnung der betreffenden Teeranteile durch Rückführung der im heißen Zustand flüssigen Rückstände in den Pyrolyseprozeß schlugen bisher fehl. So mußte GOEDICKE (Freiberger Forschungsheft A327 [1964] S.7 bis 99) bei seinen Versuchen zur Rückführung der als Schwelertassen· und Zentrifugenrückstand im Schwelprozeß anfallenden Staub-Teer-Gemische durch Zumischung zu dem der Brikettierung zufließenden Trockenkohlestrom einen sehr hohen Festigkeitsverlust der nachfolgend erzeugten Schwelbriketts feststellen. Daraus resultierten unzulässig hohe Zerfailsgrade im nachfolgenden Trocknungs- und Pyrolyseprozeß, die den eigentlichen Schwelprozeß entscheidend behinderten. Die Ursachen lagen offensichtlich in einer unzureichenden Vermischung der beiden Komponenten. Der daraus abgeleitete technische Lösungsvorschlag einer Feinverdüsung des flüssigen Staub-Teer-Gemisches über eine Vielzahl spezieller Düsen blieb in seiner Wirkung begrenzt und fand wegen der unreal hohen Düsenzahl und den Problemen der Versprühung hochfeststoffhaltiger Medien keine praktische Anwendung.Most of the known processes for lignite carbonization or coking as well as lignite gasification require the coal in briquetted form. The economic goal in the case of lignite smoldering is to produce the maximum amount of carbochemical liquid products from which paraffins, lubricants, electrode coke, fuels and other chemical recyclables can be obtained. In the context of o.g. As a result of the process, tar residues in the form of different dust tar mixtures are to a considerable extent accessible to the previously only energetic use or to corresponding landfills. In this case, the amount of tar contained in these waste products in the order of 50 to 80Ma .-% is withdrawn, despite its significant proportion, its actual intended use and thus affects the economic outcome of the pyrolysis process. Attempts to recover the tar components in question by recycling the liquid residues in the hot state in the pyrolysis process so far failed. Thus, GOEDICKE (Freiberger Forschungsheft A327 [1964] p.7 to 99) had to produce a very high loss of strength in the subsequent experiments in his attempts to recycle the dust-tar mixtures obtained as carbonized pulp and centrifuge residue in the smoldering process by admixture with the briquetting flow of dry coal Notice smoldering briquettes. This resulted in impermissibly high degrees of deficiency in the subsequent drying and pyrolysis process, which significantly hindered the actual carbonization process. The causes were obviously in an insufficient mixing of the two components. The derived technical solution proposed fine atomization of the liquid dust-tar mixture over a variety of special nozzles remained limited in its effect and found because of the unreal high number of nozzles and the problems of spraying high-solids media no practical application.
Die im Rahmen anderer karbochemischer Verfahren angewendeten bekannten Prinzipien der Flüssigproduktenrückgewinnung, wie Flash-Destillation oder separates Abschwelen (wie im Falle des Heißabscheiderrückstandes bei der HochdruckhydrierungThe known principles of liquid product recovery used in other carbochemical processes, such as flash distillation or separate devolatilization (as in the case of hot separation residue in high pressure hydrogenation
von Feinkohle) oder die bekannten Möglichkeiten der Extraktion (wie z. B. superkritische Gasphasenextraktion) erfordern zusätzliche und aufwendige Prozeßstufen, die sich darüber hinaus zumeist nicht in das Technologieschema einer drucklos betriebenen Kohlepyrolyse einordnen lassen.of fine coal) or the known possibilities of extraction (such as, for example, supercritical gas phase extraction) require additional and complicated process stages which, moreover, can generally not be classified in the technology scheme of a pressureless coal pyrolysis.
Das Ziel der Erfindung besteht in der Erhöhung der Wirtschaftlichkeit bestehender Verfahren zur Braunkohlenschwelung bzw. -verkokung sowie der Braunkohlenvergasung durch Steigerung des Aufkommens an karbochemischen Flüssigprodukten.The object of the invention is to increase the efficiency of existing lignite carbonization processes and lignite gasification by increasing the amount of carbochemical liquid products.
vorgeschaltete, abgestimmte Mischung von feststoffhaltigen Teerrückständen mit dem Kohlestrom bei Gewährleistung einer ausreichend guten Vermischung der beiden Mischkomponenten.upstream, coordinated mixture of solids-containing tar residues with the coal flow while ensuring a sufficiently good mixing of the two mixing components.
gefunden:found:
Teerkonzentration·) (Ma.-%) 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 Druckfestigkeit (MPa) 11,2 12,0 12,3 11,9 11,0 9,8 8,3Teer concentration ·) (% by mass) 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.1 Compressive strength (MPa) 11.2 12.0 12.3 11.9 11.0 9 , 8 8,3
·) ...bezogen auf wasserfreie Verhältnisse·) ... related to anhydrous conditions
(insbesondere 1,2Ma.-%) wesentlich für die Verwendbarkeit der Pyrolysebriketts.(especially 1.2Ma .-%) essential for the usability of the pyrolysis briquettes.
vorgenommen, indem das vorhandene Staub-Teer-Gemisch zunächst in einer separaten Vorrichtung mit einer zweckmäßig gewählten Kohlemenge so vorgemischt wird, daß ein krümeliger oberflächentrockener und damit gut transportier- und dosierbarer teerhaltiger Mischstoff entsteht. Erfahrungsgemäß kann dies z.B. durch folgende Zusammensetzung erreicht werden:made by the existing dust-tar mixture is first premixed in a separate device with a suitably selected amount of coal so that a crumbly surface-dry and thus well transportable and metered tar-containing mixed material is formed. Experience has shown, for example, that can be achieved by the following composition:
40 Ma.-% Brikettabrieb40% by weight of briquette
40 Ma.-% Schwelertassenrückstand40% by weight Schwelertassenrückstand
20 Ma.-% Zentrifugenrückstand20 mass% centrifuge residue
Der Teergehalt dieses Mischstoffes beträgt etwa 20Ma.-%. Anstelle des Brikettabriebes können auch andere betriebsbedingt anfallende Kohlequalitäten entsprechender Struktur, wie Trockenkohle, Filterstäube u.a. verwendet werden. Wesentlich ist, daß diese Feststoffkomponenten eine ausreichende Sorptionsfähigkeit gegenüber dem zugeführten Teeranteil besitzen und daß der entstehende Mischstoff im Gemisch mit der Einsatzkohle ausreichend gut brikettierbar ist. Entsprechend der Qualität derartig alternativer Feststoffkomponenten kann sich in diesem Fall die Zusammensetzung des Mischstoffes ändern. Dieser separat hergestellte teerhaltige Mischstoff wird dem Gesamtkohlestrom in einem Mengenanteil zudosiert, daß sich eine mittlere Teerkonzentration von max. 2,5Ma.-% (insbesondere etwa 1,2Ma.-%), bezogen auf wasserfreie Verhältnisse, ergibt. Die Zumischung des teerhaltigen Mischstoffes kann in unterschiedlicher Weise erfolgen.The tar content of this mixture is about 20% by mass. Instead of Brikettabriebes other operationally incurred coal qualities corresponding structure, such as dry coal, filter dusts u.a. be used. It is essential that these solid components have a sufficient sorption capacity with respect to the added tar portion and that the resulting mixed material is sufficiently well briquetted in admixture with the feed coal. Depending on the quality of such alternative solid components, the composition of the mixed material may change in this case. This separately prepared tar-containing mixed material is added to the total coal stream in a proportion that an average tar concentration of max. 2.5Ma .-% (especially about 1.2Ma .-%), based on anhydrous ratios results. The admixture of the tar-containing mixed material can be done in different ways.
Gemäß Variante 1 erfolgt die Zugabe des Mischstoffes zur unzerkleinerten bzw. vorzerkleinerten Rohkohle vor der Prozeßstufe der Trocknung. Neben der innigen mechanischen Mischung von Kohlestrom und Mischstoff beim gemeinsamen Durchlaufen der Zerkleinerungs-und Trocknungsvorrichtungen wird erfindungsgemäß durch den Temperatureinfluß in derTrocknungsstufe ein zusätzlicher Konzentrationsausgleich durch Übertritt viskositätsgeminderter Teeranteile in Korngrenzbereichen von Partikel zu Partikel erreicht. Die Trocknungstemperatur ist auf Werte zu begrenzen, die eine thermisch bedingte Freisetzung von Teeranteilen ausschließen. Erfahrungsgemäß ist ein derartiges Austreten von Teerdämpfen bei Temperaturen unterhalb 170°C ausgeschlossen. Die Körnung des zudosierten teerhaltigen Mischstoffes ist bei dieser Form der Zumischung wegen der nachfolgenden gemeinsamen Zerkleinerung ohne Bedeutung und sollte lediglich auf die Körnung des eigentlichen Kohlestromes an der Stelle der Zumischung begrenzt werden. Durch Anwendung dieser erfindungsgemäß benannten Verfahrensweise konnte die Brikettfestigkeit gegenüber einer einfachen mechanischen Zumischung des Mischstoffes als Folge des beschriebenen thermischen Effektes von 12,3 auf maximal 17,2MPa gesteigert werden.According to variant 1, the addition of the mixed material to the uncut or pre-shredded raw coal takes place before the drying process stage. In addition to the intimate mechanical mixing of coal stream and mixed material while passing through the comminuting and drying devices, according to the invention, the temperature influence in the drying step achieves additional concentration equalization by transfer of viscosity-reduced tar fractions in particle-to-particle grain boundary regions. The drying temperature should be limited to values which preclude a thermally induced release of tar. Experience has shown that such leakage of tar vapor at temperatures below 170 ° C is excluded. The grain size of the metered mixture containing tar is irrelevant in this form of admixture because of the subsequent common comminution and should be limited only to the grain size of the actual coal stream at the point of admixture. By applying this procedure according to the invention, the briquette strength could be increased from 12.3 to a maximum of 17.2 MPa compared with a simple mechanical admixture of the mixed material as a consequence of the described thermal effect.
Neben der beschriebenen Form der Zugabe des Mischstoffes kann die Zudosierung auch zum Strom der Trockenkohle, d.h. zwischen den Prozeßstufen der Trocknung und der Trockenkohlebehandlung erfolgen (Variante 2). Zur Gewährleistung des erfindungsgemäß benannten thermisch bedingten Konzentrationsausgleiches durch Teerübertritte im Bereich direkter Kornkontakte erfolgt die Zugabe in den nach erfolgter Trocknung noch heißen Trockenkohlestrom, d. h. noch vor evtl. vorhandenen Kühlkettenfördororn oder anderen Kühlvorrichtungen. Auf jeden Fall ist zu sichern, daß das Gemisch aus Gesamtkohle und Mischstoff gemeinsam einen mechanischen Mischprozeß bei Temperaturen von mindestens 60°C durchläuft. Die Körnung des zugeführten Mischstoffes sollte im FaI! der Variante 2, die des Trockenkohlestromes an der Stelle der Zumischung nicht überschreiten.In addition to the described form of adding the mixed material, the metered addition may also be added to the stream of dry coal, i. between the drying process steps and the drying of dry coal (variant 2). To ensure the inventively named thermally induced concentration compensation by Teerübertritte in the field of direct grain contacts, the addition is carried out in the drying after drying still hot Trockenkohlestrom, d. H. even before possibly existing Kühlkettenfördororn or other cooling devices. In any case, it must be ensured that the mixture of total carbon and mixed material passes through a mechanical mixing process at temperatures of at least 60 ° C. The grain size of the supplied mixture should in the FaI! Variant 2, which do not exceed the Trockenkohlestromes at the point of admixture.
Neben der Zumischung der betriebsbedingt anfallenden Staub/Teer-Gemische ist auch die Zugabe andererorts anfallender Teere (bzw. Peche) oder Feststoff/Teer-Gemische möglich.In addition to the admixture of operationally incurred dust / tar mixtures and the addition of other tars (or pitches) or solid / tar mixtures is possible.
Die Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens sollen für zwei Varianten an Hand des in den Abbildungen 1 und 2 dargestellten Fließschemata näher erläutert werden. Die Fließschemata zeigen dabei nur die zur Verfahrenserläuterung unbedingt erforderlichen Anlageteile.The details of the process according to the invention will be explained in more detail for two variants with reference to the flow diagrams shown in FIGS. 1 and 2. The flowcharts show only the essential parts of the process to explain the process.
Die zur Herstellungl der Schwelbriketts erforderliche Rohbraunkohle wird vor ihrer Weiterverarbeitung zunächst vorwiegend im Rohkohle-Hochbunker zwischengestapelt (1) und aus diesen mittels Bunkeraustragswagen (8) auf das Austragsband gefördert. Die Rohkohle-Hochbunker sind unterteilt in Bunkerschiffe und Bunkertaschen. In eine oder mehrere Bunkertaschen wird nun ausschließlich der separat erzeugte teerhaltige Mischstoff eingefahren. Der Austrag erfolgt dosiert durch einen Bunkeraustragswagen (8), wobei der Mischstoff auf die Rohbraunkohle aufgegeben wird. Der Betrieb der beiden Bunkerentleerungswagen ist durch elektrische Verriegelungen gekopppelt. Bei großräumigen Hochbunkern, in denen die Trennung in einzelne Bunkertaschen fehlt, ist bedarfsweise eine entsprechende Trennwand einzubauen. Anstelle der genannten Nutzung vorhandener Hochbunker ist auch die Aufstellung eines entsprechenden Stapelbehälters (5) für den Mischbrennstoff möglich, wobei die Zu- und Abführung des über ein geeignetes Austragssystem dosiert zu entnehmenden Mischstoffes und seine Zuteilung zum Rohkohlestrom über Förderbänder oder ähnliche Transporttechnologien erfolgt. Die Zugabe an Mischstoff zur Rohbraunkohle beträgt maximal etwa 7Ma.-% (bezogen auf Trockenkohle). Die Rohbraunkohle durchläuft mit dem teerhaltigen Mischstoff die in den Brikettfabriken vorhandenen und bekannten Betriebsabschnitte derThe raw lignite coal required for the production of the smolder briquettes is initially stacked in the raw coal high bunker (1) before being processed further, and conveyed from the latter by means of bunker discharge carriages (8) onto the discharge belt. The raw coal bunkers are divided into bunker ships and bunker bags. In one or more bunker pockets now only the separately generated tar-containing mixed material is retracted. The discharge is metered by a Bunkeraustragswagen (8), wherein the mixed material is applied to the raw lignite. The operation of the two bunker emptying cars is coupled by electrical interlocks. In large-scale bunkers in which the separation is missing in individual bunker pockets, if necessary, a corresponding partition wall is installed. Instead of the above-mentioned use of existing bunkers also the establishment of a corresponding stacking container (5) for the mixed fuel is possible, with the supply and discharge of metered via a suitable discharge system to be taken mixed material and its allocation to the raw coal stream via conveyor belts or similar transport technologies. The addition of mixed material to the raw lignite is a maximum of about 7Ma .-% (based on dry coal). The raw lignite goes through with the tar-containing mixed material existing in the briquette factories and known operating sections of the
- Rohkohlenaufbereitung (2)- Raw coal preparation (2)
- Trocknung (3) und Trockenkohlebehandlung (4)- Drying (3) and dry coal treatment (4)
- Pressung,- pressing,
wobei insbesondere in der Rohkohleaufbereitung (2), der Trocknung (3) und der Trockenkohlebehandlung (4) eine innige Mischung und Homogenisierung der beiden Komponenten Braunkohle und Mischstoff erreicht wird. Nach der Pressung des Gemisches werden die Briketts wie üblich zur Schwelanlage gefördert. Das vorstehend skizzierte Verfahren erlaubt ohne zusätzlichen technischen Aufwand eine stoffliche Nutzung des im Mischbrennstoff enthaltenen Teeres, wobei auch die bisherigen Einrichtungen zur Teerreinigung keiner Veränderung unterworfen werden müssen. Verfahrensvariante 2: Dosierung des Mischstoffes zur Brikettiertrockenkohle (siehe Bild 2) Bei dieser Verfahrensvariante wird der Mischstoff in Anteilen von max. etwa 7 Ma.-% der Brikettiertrockenkohle (bezogen auf Trockenkohle) vor dem Betriebsabschnitt Trockenkohlebehandlung zugesetzt.wherein in particular in the raw coal preparation (2), the drying (3) and the drying coal treatment (4) an intimate mixture and homogenization of the two components lignite and mixed material is achieved. After pressing the mixture, the briquettes are conveyed as usual to the smoldering plant. The process outlined above allows a material use of the tar contained in the mixed fuel without additional technical effort, and the previous facilities for tar cleaning no change must be subjected. Process Variant 2: Dosing of the Mixture for Briquetting Drying Carbon (see Figure 2) In this process variant, the mixture is mixed in proportions of max. about 7% by weight of the briquetted dry coal (based on dry coal) before the operating section added dry coal treatment.
Dazu wird der fertige Mischstoff in Bunkern (5) zwischengestapelt, aus diesen mit geeigneten Austragsvorrichtungen, wie z. B. Drehteller, Zellenrad oder Walzenaufgeber dosiert ausgetragen, mittels eines Förderaggregates (Förderband, Trogkettenförderer) in den Betriebsabschnitt Trockenkohlebehandlung (4) transportiert und der Brikettiertrockenkohle zugegeben. Dabei muß jedoch gewährleistet werden, daß auf dem Weg bis zum Betriebsabschnitt Pressung eine innige Mischung und Homogenisierung von Brikettiertrockenkohle und Mischstoff in den nachgeschalteten Anlagen der Trockenkohlebehandlung erfolgt. Das wird erreicht, indem der Mischstoff dem Brikettiertrockenkohlestrom möglichst unmittelbar hinter dem Trocknerausgang zugemischt wird. Di? Kohletemperatur beträgt hier etwa 700C. Damit wird gleichzeitig der erfindungsgemäß benannte Konzentrationsausgleich zwischen den teerbenetzten Kornanteilen und dem Trockenkorn der Brikettierkohle erreicht. Bedarfsweise kann im Bereich der Trockenkohlebehandlung zusätzlich ein Mischaggregat (z.B. Mischschnecke) installiert werden.For this purpose, the finished mixed material in bunkers (5) is stacked, from these with suitable discharge devices, such. B. turntable, feeder or roller feeder metered discharged, transported by means of a delivery unit (conveyor belt, trough chain conveyor) in the operating section dry coal treatment (4) and added to the briquetting dry coal. However, it must be ensured that on the way to the operating section pressing an intimate mixture and homogenization of Brikettiertrockenkohle and mixed material takes place in the downstream systems of dry coal treatment. This is achieved by adding the mixture to the briquetting dry coal stream as close as possible to the dryer outlet. Di? Coal temperature here is about 70 0 C. Thus, the inventively named concentration compensation between the teilerbenetzten grain fractions and the dry grain of Brikettierkohle is achieved. If required, a mixing unit (eg mixing screw) can additionally be installed in the area of dry coal treatment.
Das Gemisch wird dann entsprechend Verfahrensvariante 1 weiterverarbeitet, d.h. dem Betriebsabschnitt Pressung zugeführt, wobei nachfolgend die fertigen Briketts zur Schwelanlage transportiert werden.The mixture is then further processed according to process variant 1, i. fed to the operating section pressing, wherein subsequently the finished briquettes are transported to the carbonization plant.
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DD33592789A DD290438A5 (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | METHOD FOR RECOVERY OF COAL-STAIRED TARES FROM SOLIDS-CONTAINING TARIFF PREPARATIONS |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007000724A1 (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-04 | Sasol-Lurgi Technology Company (Proprietary) Limited | Particulate material |
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1989
- 1989-12-20 DD DD33592789A patent/DD290438A5/en not_active IP Right Cessation
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WO2007000724A1 (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-04 | Sasol-Lurgi Technology Company (Proprietary) Limited | Particulate material |
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