-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines festen Brennstoffs aus Rohmaterialkohle.
-
Beispiele bekannter Technologien zur Herstellung fester Brennstoffe aus Rohmaterialkohle schließen das in der
DE 44 46 401 A1 beschriebene Herstellungsverfahren ein. Bei dem in dieser Druckschrift beschriebenen Verfahren wird ein Mischöl, das ein Schweröl und ein Lösungsöl enthält, mit poröser Kohle gemischt, um eine Rohmaterialschlämme anzusetzen, wobei die sich ergebende Schlämme erhitzt wird, um die Entwässerung der porösen Kohle zu erleichtern, und dem das Schweröl und das Lösungsöl enthaltenden Mischöl außerdem erlaubt wird, von den Poren der porösen Kohle aufgenommen zu werden. Danach wird die sich ergebende Schlämme einer Fest-Flüssig-Trennung unterzogen.
-
Gemäß dem in dieser Druckschrift beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines festen Brennstoffs wird die Kohle entwässert und kann zudem ein hochkaloriger fester Brennstoff produziert werden, der sich schlecht selbst entzündet, eine hervorragende Transporteignung hat und eine hervorragende Lagerfähigkeit hat.
-
Ein solches Verfahren ist insbesondere für niedrig inkohlte Kohle nützlich, die generell einen hohen Feuchtigkeitsgehalt enthält und niederkalorig ist. Da poröse Kohle großen Mengen Wasser enthält, ist der Transport der porösen Kohle gleichbedeutend mit dem Transport von Wasser, weswegen die Transportkosten verhältnismäßig hoch sind. Unter diesem Gesichtspunkt ist die Transporteignung schlecht und ist der Kaloriengehalt entsprechend dem hohen Feuchtigkeitsgehalt geringer. Es ist daher wünschenswert, dass die poröse Kohle entwässert wird. Wenn diese Entwässerung jedoch durch ein Entwässerungsverfahren der Verdampfungstrocknungsart erfolgt, bei dem ein Rohrtrockner oder dergleichen verwendet wird, besteht die Gefahr, dass es aufgrund der Adsorption von Sauerstoff an aktiven Stellen in den Poren der entwässerten porösen Kohle und einer Oxidationsreaktion zu einem Unfall durch Selbstentzündung kommt.
-
Bei dem in der obigen Druckschrift offenbarten Verfahren zur Herstellung eines festen Brennstoffs wird das Wasser in den Poren der porösen Kohle dagegen durch das Erhitzen der Rohmaterialschlämme (des Gemischs aus dem das Schweröl und das Lösungsöl enthaltenden Mischöl und der porösen Kohle) gasifiziert und verdampft und wird außerdem das Innere der Poren mit dem das Schweröl enthaltenden Mischöl bedeckt und füllt dieses Mischöl schließlich, und zwar vorrangig das Schweröl, die Poren. Daher werden die oben angesprochene Adsorption von Sauerstoff an aktiven Stellen in den Poren und die Oxidationsreaktion und dadurch auch die Selbstentzündung unterdrückt. Darüber hinaus kommt es durch die oben beschriebene Erhitzung zu einer Entwässerung und erhöht sich aufgrund der Entwässerung und der sich mit Öl füllenden Poren wie oben beschrieben der Kaloriengehalt. Folglich kommt es zur Entwässerung und kann außerdem ein hochkaloriger fester Brennstoff produziert werden, der sich schlecht selbst entzündet, eine hervorragende Transporteignung hat und eine hervorragende Lagerfähigkeit hat.
-
Im Hinblick auf die Vorrichtung zur Herstellung des oben beschriebenen festen Brennstoffs offenbart die oben beschriebene Druckschrift (
DE 44 46 401 A1 ) eine Vorrichtung zur Herstellung eines festen Brennstoffs, die einen Mischtank, in dem ein Mischöl, das ein Schweröl und ein Lösungsöl enthält, mit einer porösen Kohle gemischt wird, um eine Rohmaterialschlämme anzusetzen, einen Verdampfer zum Erhitzen der Rohmaterialschlämme, um so Dampf zu entfernen, und eine Fest-Flüssig-Trenneinrichtung enthält, um die erhitzte und behandelte Schlämme einer Fest-Flüssig-Trennung zu unterziehen. Dabei entspricht die poröse Kohle einer niedrig inkohlten Kohle. Die Vorrichtung zur Herstellung eines festen Brennstoffs stellt eine grundlegende Vorrichtung zur Erzeugung des oben beschriebenen festen Brennstoffs dar.
-
Bei dem in der oben beschriebenen Druckschrift offenbarten Verfahren zur Herstellung eines festen Brennstoffs erfolgt die Fest-Flüssig-Trennung der Schlämme nach der Entwässerungsbehandlung (Wasserverdampfungsbehandlung) zum Beispiel wie folgt. Die entwässerte Schlämme wird der Fest-Flüssig-Trennung mit einer mechanischen Fest-Flüssig-Trenneinrichtung wie z. B. einer Trennschleuder unterzogen, wobei der auf diese Weise abgetrennte (im feuchten Zustand befindliche) Feststoff in einem Trockner erhitzt wird, während ein Trägergas hindurchströmt, um so das Öl zu verdampfen. Das sich ergebende verdampfte Öl (im Folgenden auch als Verdampfungsöl bezeichnet) wird zusammen mit dem Trägergas einem Kühler zugeführt und kondensiert (das gasförmige Öl wird zu flüssigem Öl umgewandelt), um so wiedergewonnen zu werden.
-
Wenn das Öl in dem oben beschriebenen Trockner verdampft, wird ein fester und zudem feinpulvriger Brennstoff produziert, d. h. ein feines Pulver festen (Kohle-) Brennstoffs (nachstehend auch als feines Kohlepulver bezeichnet). Dieser feinpulvrige Festbrennstoff besteht aus feinen Teilchen und wird daher in dem Trägergas aus dem Trockner mitgerissen und so zum Kühler transportiert.
-
Zwar kann dieser feinpulvrige Festbrennstoff entfernt werden, indem zwischen dem Trockner und dem Kühler ein Staubabscheider angeordnet wird, doch kann das feine Pulver nicht vollständig entfernt werden. Daher haftet und sammelt sich das feine Pulver innerhalb des Rohrs an, was zu Problemen führt, z. B. dass das Rohr verstopft.
-
Die Temperaturen sind nämlich bezogen auf das Rohr zwischen dem Staubabscheider und dem Kühler in der Nachbarschaft des Kühlereinlassabschnitts gering, wobei es dort Stellen gibt, an denen die Temperaturen kleiner als oder gleich hoch wie die Taupunkttemperatur des verdampften Öls sind, wobei das Öl an diesen Stellen kondensiert, sodass das feine Pulver anhaftet. Das feine Pulver sammelt sich an und verstopft schließlich das Innere des Rohrs.
-
Der Erfindung erfolgte in Anbetracht der oben beschriebenen Umstände.
-
Die Erfinder führten ausführliche Untersuchungen durch, um die oben beschriebenen Probleme zu überwinden, wodurch es zu der Erfindung kam. Durch die Erfindung können die oben beschriebenen Probleme überwunden werden.
-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines festen Brennstoffs aus niedrig inkohlter Kohle, die als Rohmaterial dient. Das Verfahren hat die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale, und die Vorrichtung hat die in Anspruch 5 angegebenen Merkmale. Die Unteransprüche befassen sich mit Weiterbildungen der Erfindung.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines festen Brennstoffs wird das Wasser in der Rohmaterialschlämme, die durch Mischen der Kohle und eines das Schweröl und das Lösungsöl enthaltenden Mischöls angesetzt wurde, mit einem Verdampfer verdampft und wird die sich ergebende Rohmaterialschlämme einer Fest-Flüssig-Trennung mit der mechanischen Fest-Flüssig-Trenneinrichtung unterzogen. Anschließend wird der abgetrennte Feststoff im Trockner erhitzt, während das Trägergas hindurchströmt, um so das Öl zu verdampfen und den festen Brennstoff zu produzieren. Das im Trockner verdampfte Öl (Verdampfungsöl) wird zusammen mit dem Trägergas in den Kühler eingespeist, wobei das oben angesprochene Verdampfungsöl kondensiert und wiedergewonnen wird. Gleichzeitig kann das Auftreten einer Verstopfung im Rohr verhindert werden, indem in der Nachbarschaft des Kühlereinlassabschnitts des Rohrs zum Einführen des Trägergases in den Kühler das Öl fließen gelassen wird.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines festen Brennstoffs kann das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines festen Brennstoffs durchführen, wobei im Ergebnis die oben beschriebene Wirkungsweise erreicht wird.
-
Es folgt nun anhand der beigefügten Zeichnungen eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele.
-
1 zeigt ein Ablaufdiagramm mit einem Prozess zum Herstellen eines festen Brennstoffs gemäß einem erfindungsgemäßen Beispiel und einem Vergleichsbeispiel.
-
2 zeigt schematisch die Einzelheit eines Endtrocknungsabschnitts in dem Prozess zur Herstellung eines festen Brennstoffs gemäß dem Vergleichsbeispiel.
-
3 zeigt schematisch die Einzelheit eines Endtrocknungsabschnitts in dem Prozess zur Herstellung eines festen Brennstoffs gemäß dem erfindungsgemäßen Beispiel.
-
Das Verstopfen des Rohrs zum Einführen des Trägergases in den Kühler kann unterdrückt werden, wenn die Temperatur des Rohrs mit einer Heizung oder dergleichen hoch gehalten wird. Allerdings ist es schwierig, die Temperatur in der Nachbarschaft des Kühlereinlassabschnitts des Rohrs hoch zu halten, weswegen es zu einer Kondensation des Verdampfungsöls kommt. Der in dem Trägergas enthaltende feinpulvrige Festbrennstoff haftet und sammelt sich an diesem Kondensationsabschnitt an, wodurch es zu einer Verstopfung des Rohrs kommt. Bei der Erfindung wird bezogen auf das Rohr zwischen dem Trockner und dem Kühler in der Nachbarschaft des Kühlereinlassabschnitts auf der Innenwandfläche des Rohrs ein Öl fließen gelassen, wodurch das feine Pulver fortgewaschen wird, bevor es an der Rohrinnenwand anhaftet, sodass sich in dem Rohr kein feines Pulver ansammelt und es auch zu keinem Verstopfen kommt. Wenn in der Rohrleitung zwischen Trockner und dem Kühler ein Staubabscheider angeordnet wird, kann zwar die Menge des feinen Pulvers im Trägergas verringert werden und ein Verstopfen unterdrückt werden. Allerdings ist es aus ökonomischen Gründen schwierig, das feine Pulver vollständig zu entfernen. Daher ist die Erfindung auch in dem Fall nützlich, dass ein Staubabscheider vorhanden ist.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines festen Brennstoffs wird bezogen auf das Rohr zwischen dem Trockner und dem Kühler wie oben beschrieben in der Nachbarschaft des Kühlereinlassabschnitts auf der Innenwandfläche des Rohrs ein Öl fließen gelassen. Die Häufigkeit und die Geschwindigkeit, mit der das Öl auf der Innenwandfläche des Rohrs fließen gelassen wird, unterliegen keinen besonderen Beschränkungen. Allerdings ist es wünschenswert, das Öl kontinuierlich fließen zu lassen, um noch zuverlässiger das Auftreten einer Verstopfung in dem Rohr verhindern zu können. Darüber hinaus ist es wünschenswert, dass die Fließgeschwindigkeit des Öls (Ölzuflussmenge) größer ist. Wenn das auf der Innenwandfläche des Rohrs fließende Öl zur Verdampferseite fließt, wird dieses Öl erneut erhitzt und verdampft, sodass es zu Verdampfungsöl wird, und dringt schließlich in den Kühler ein. Es ist daher kein Problem, wenn das Öl zur Verdampferseite fließt. Allerdings ist es wünschenswert, dass das auf der Innenwandfläche des Rohrs fließende Öl zur Kühlerseite fließt und in den Kühler eindringt, damit es zu keinem unnötigen Energieverbrauch durch das Verdampfen des Öls kommt.
-
Als Öl, das auf der Innenwandfläche dieses Rohrs fließen gelassen werden sollte, kann zumindest eines der folgenden Öle verwendet werden: das im Kühler kondensierte Öl, das durch die Fest-Flüssig-Trennung mit der oben beschriebenen mechanischen Fest-Flüssig-Trenneinrichtung abgetrennte Öl und das mit dem oben beschriebenen Kühler kondensierte und wiedergewonnene Öl. Demnach ist es nicht nötig, separat für das Öl zu sorgen, das in dem Rohr fließen soll.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Brennstoffs kann das im Kühler kondensierte Öl vom oberen Abschnitt des oben beschriebenen Kühlers aus eingeführt und mit dem Trägergas in Kontakt gebracht werden. Wenn das Öl vom oberen Abschnitt des Kühlers aus eingeführt (in Umlauf gebracht) wird, kann dies die Kondensation des Verdampfungsöls im Kühler unterstützen. Da das zusammen mit dem Trägergas in den Kühler eingedrungene feine Pulver mit dem Öl weggewaschen wird, kann das feine Pulver effizient vom Trägergas getrennt (entfernt) werden.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines festen Brennstoffs kann das im Kühler kondensierte Öl als ein Teil des Öls verwendet werden, das beim Ansetzen der Rohmaterialschlämme mit der Kohle vermischt werden soll. Wenn das im Kühler kondensierte Öl wie oben beschrieben beim Ansetzen der Rohmaterialschlämme als Teil des Mischöls verwendet (in Umlauf gebracht) wird, werden Einsparungen erreicht, da sich die Menge der Ölzugabe verringert, falls die Erfindung kontinuierlich ausgeübt wird.
-
Wenn wie oben beschrieben das im Kühler kondensierte Öl als ein Teil des Öls beim Ansetzen der Rohmaterialschlämme verwendet (in Umlauf gebracht) wird, kann darüber hinaus das in diesem Öl enthaltene feine Pulver letzten Endes als fester Brennstoff wiedergewonnen werden.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines festen Brennstoffs enthält den Verdampfer zum Erhitzen der Rohmaterialschlämme, die durch Einmischen der Kohle in die das Schweröl und das Lösungsöl enthaltende Mischung angesetzt wurde, um Wasser zu verdampfen; die mechanische Fest-Flüssig-Trenneinrichtung, um die Rohmaterialschlämme einer mechanischen Fest-Flüssig-Trennung zu unterziehen, damit ein abgetrennter Feststoff erzielt wird, aus dem Wasser verdampft worden ist; den Trockner zum Erhitzen des abgetrennten Feststoffs, während das Trägergas hindurchströmt, um so das Öl zu verdampfen; und den Kühler zum Kühlen des Trägergases aus dem Trockner, um so das Öl im Trägergas wiederzugewinnen, wobei außerdem eine Einrichtung vorhanden ist, um das Öl in der Nachbarschaft des Kühlereinlassabschnitts des Rohrs zum Einführen des Trägergases in den Kühler fließen zu lassen.
-
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines festen Brennstoffs kann das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines festen Brennstoffs durchgeführt werden, wobei im Ergebnis eine vergleichbare Wirkung wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines festen Brennstoffs erreicht werden kann. Da der oben beschriebene Verdampfer, die mechanische Fest-Flüssig-Trenneinrichtung, der Trockner und der Kühler vorhanden sind, können nämlich die Wasserverdampfungsbehandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines festen Brennstoffs, die Fest-Flüssig-Trennung mit der mechanischen Fest-Flüssig-Trenneinrichtung, die Verdampfung des Öls mit dem Trockner und die Kondensation und Wiedergewinnung des Verdampfungsöls mit dem Kühler durchgeführt werden. Darüber hinaus befindet sich die Einrichtung zum Fließen lassen des Öls auf der Innenwandfläche des Rohrs in der Nähe des Kühlers (in der Nachbarschaft des Kühlereinlassabschnitts) bezogen auf das Rohr zwischen dem Trockner und dem Kühler. Deswegen haftet kein feines Pulver an dem Rohr und sammelt sich in diesem an und kann eine Verstopfung im Rohr verhindert werden.
-
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines festen Brennstoffs können als Einrichtung, um das Öl bezogen auf das Rohr zwischen dem Trockner und dem Kühler auf der Innenwandfläche des Rohrs in der Nähe des Kühlers fließen zu lassen, ein Ölzuflussrohr, wobei sich in einer oberen Seitenwand des Rohrabschnitts ein Loch befindet und damit eine Röhre verbunden ist, um dem Öl zu erlauben, in das Rohr zu fließen, und eine Einrichtung zum Zuführen des Öls zum Ölzuflussrohr verwendet werden.
-
Die Einrichtung zum Zuführen Öls zum oben beschriebenen Ölzuflussrohr kann dem oben beschriebenen Ölzuflussrohr das im Kühler kondensierte Öl zuführen. Wahlweise kann die Einrichtung zum Zuführen des Öls das in dem Kühler kondensierte Öl auch dem oben beschriebenen Ölzuflussrohr und einem oberen Abschnitt des Kühlers zuführen.
-
Das Trägergas unterliegt bei der Erfindung keinen besonderen Beschränkungen, wobei z. B. ein Inertgas wie Argon oder Stickstoff verwendet werden kann. Das Trägergas hat die Wirkung, die Trocknung im Trockner zu unterstützen.
-
Beispiele für die verwendbaren Trockner schließen Heiztrockner, mit vermindertem Druck arbeitende Trockner und mit vermindertem Druck arbeitende Heiztrockner ein. Die Wasserverdampfungsbehandlung mit dem Verdampfer kann also durch ein System erfolgen, bei dem das Nasser durch Erhitzen verdampft wird, bei dem das Wasser durch einen verminderten Druck verdampft wird, bei dem das Wasser durch Erhitzen und einen verminderten Druck verdampft wird oder dergleichen.
-
Die Bauart der mechanischen Fest-Flüssig-Trenneinrichtung unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, weswegen verschiedene Bauarten verwendet werden können. Es können z. B. eine Trennschleuder, ein Verdichter, ein Absetzbehälter und ein Filter verwendet werden. Im Allgemeinen wird jedoch eine Trennschleuder verwendet.
-
Die als Rohmaterial für den festen Brennstoff verwendete Kohle unterliegt bei der Erfindung keinen besonderen Beschränkungen. Allerdings ist die Erfindung bei niedrig inkohlter Kohle, die einen hohen Wassergehalt enthält, besonders nützlich. Die niedrig inkohlte Kohle bezieht sich auf eine Kohle, die einen Wassergehalt von 20% oder mehr hat und entwässert werden sollte. Beispiele für niedrig inkohlte Kohlen sind: Braunkohle, verfestigte Braunkohle und subbituminöse Kohle. Beispiele für Braunkohle sind Victoria-Kohle, Nord-Dakota-Kohle und Beluga-Kohle. Beispiele für subbituminöse Kohle sind West-Banko-Kohle, Binungan-Kohle und Samarangau-Kohle. Die niedrig inkohlte Kohle ist nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt, weswegen die niedrig inkohlte Kohle bei der Erfindung jede Kohle einschließt, die einen hohen Wassergehalt hat und entwässert werden sollte.
-
Das Schweröl bezieht sich auf eine schwere Fraktion wie Ölrückstände bei der Vakuumdestillation, die selbst bei beispielsweise 400°C im Großen und Ganzen keinen Dampfdruck zeigt, oder ein die schwere Fraktion enthaltendes Öl.
-
Die Wasserverdampfungsbehandlung der Rohmaterialschlämme bezieht sich auf eine Behandlung, bei der die niedrig inkohlte Kohle in der Rohmaterialschlämme entwässert wird. Und zwar bezieht sie sich auf eine Behandlung, bei der in der Kohle enthaltenes Wasser verdampft und der dadurch erzeugte Dampf entfernt wird.
-
Im Folgenden werden ein erfindungsgemäßes Beispiel und ein Vergleichsbeispiel beschrieben.
-
Die Erfindung ist nicht auf das erfindungsgemäße Beispiel beschränkt und es können im Rahmen des Schutzumfangs der Ansprüche geeignete Abwandlungen vorgenommen werden.
-
Vergleichsbeispiel
-
1 zeigt den Ablauf eines Prozesses zur Herstellung eines festen Brennstoffs (Prozess ausgehend von der Rohmaterialkohle bis zur Produktion eines festen Brennstoffs) gemäß dem Vergleichsbeispiel. 2 zeigt die Einzelheit eines Endtrocknungsabschnitts (Verdampfungstrennung) bei diesem Herstellungsprozess. 1 zeigt auch einen Prozess zur Herstellung eines festen Brennstoffs gemäß dem erfindungsgemäßen Beispiel. 2 bezieht sich jedoch auf das Vergleichsbeispiel, weswegen sich der in 2 gezeigte Abschnitt von dem erfindungsgemäßen Beispiel unterscheidet.
-
Wie in 1 gezeigt ist, wurde Rohmaterialkohle (niedrig inkohlte Kohle), nachdem sie in einem Pulverisierungsabschnitt pulverisiert worden war, in einem Mischabschnitt mit einem Mischöl gemischt, das ein Schweröl und ein Lösungsöl enthielt, wodurch eine Rohmaterialschlämme produziert wurde. Dabei wurde als niedrig inkohlte Rohmaterialkohle indonesische Samarangau-Kohle mit einem Wassergehalt von 35 Masseprozent (Gewichtprozent) verwendet. Für das das Schweröl und das Lösungsöl enthaltende Mischöl, das mit der niedrig inkohlten Kohle vermischt werden sollte, wurde in einer frühen Phase des Arbeitsablaufs ein Mischöl aus Asphalt und Kerosin verwendet. Danach wurden die vom Fest-Flüssig-Trennabschnitt und dem Endtrocknungsabschnitt produzierten Öle, die unten beschrieben werden, als Umlauföl zum Mischabschnitt hin in Umlauf gebracht, dem Umlauföl wurden das Schweröl und das Lösungsöl beigegeben, und das sich ergebende Öl wurde als Mischöl verwendet. Das Kerosin gehört zum Lösungsöl und der Asphalt zum Schweröl. Die Asphaltmenge in dem Mischöl wurde auf 0,5 Gewichtprozent (Masseprozent) festgelegt.
-
Nachdem die oben beschriebene Rohmaterialschlämme in einem Vorheizabschnitt vorgeheizt worden war, folgte in einem Verdampfungsabschnitt (Verdampfer) eine Wasserverdampfungsbehandlung. Die der Wasserverdampfungsbehandlung unterzogene Schlämme wurde in den Fest-Flüssig-Trennabschnitt (mechanische Trennung) eingespeist und der Fest-Flüssig-Trennung mit der mechanischen Fest-Flüssig-Trenneinrichtung unterzogen. Dabei wurde ein Heizverdampfer verwendet. Als mechanische Fest-Flüssig-Trenneinrichtung wurde eine Trennschleuder verwendet.
-
Die mit der oben beschriebenen mechanischen Fest-Flüssig-Renneinrichtung abgetrennte Flüssigkeit (Öl) wurde als Umlauföl zum Mischabschnitt hin in Umlauf gebracht. Der mit der oben beschriebenen mechanischen Fest-Flüssig-Trenneinrichtung abgetrennte Feststoff (Kuchen) wurde dagegen in den Endtrocknungsabschnitt (Verdampfungstrennung) eingespeist und mit einem Trockner erhitzt, während ein Trägergas hindurchströmte, wodurch Öl verdampfte und ein fester Brennstoff produziert wurde. Und zwar wurde der oben beschriebene Feststoff (Kuchen), wie in 2 gezeigt ist, in den Trockner gesetzt und erfolgte die Erhitzung bei hindurchströmendem Trägergas, sodass das Öl verdampfte und dadurch der feste Brennstoff produziert wurde. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, wurde der sich ergebende feste Brennstoff vom Trockner aus in einen Kühlabschnitt eingespeist und abgekühlt, sodass er zu einem pulverförmigen Festbrennstoff wurde. Ersatzweise wurde der sich ergebende feste Brennstoff im Kühlabschnitt abgekühlt und danach in einem Formabschnitt geformt, sodass er zu einem festen Formbrennstoff wurde, oder direkt in den Formabschnitt eingespeist, ohne in den Kühlabschnitt eingespeist zu werden, um zu dem festen Formbrennstoff geformt zu werden. Für das oben beschriebene Trägergas wurde ein Stickstoffgas verwendet.
-
Als das Öl in dem oben beschriebenen Trockner verdampft wurde, wurde neben dem festen Brennstoff ein feines Kohlepulver (schwebender, feinpulvriger Festbrennstoff bzw. feines Kohlepulver) erzeugt. Wie in 2 gezeigt ist, wurden das sich ergebende feine Kohlepulver und das im Trockner verdampfte Öl (Verdampfungsöl) zusammen mit dem Trägergas von dem Trockner aus durch ein erhitztes Rohr in einen Staubabscheider eingespeist und dort einer Behandlung unterzogen, um das feine Kohlepulver im Staubabscheider zu entfernen. Das sich ergebende Gas wurde über ein erhitztes Rohr in den Kühler (Gaskühler) eingespeist, wobei das Verdampfungsöl mit diesem Kühler kondensiert und wiedergewonnen wurde. Das aus dem Kühler austretende Trägergas wurde über ein Rohr in den Trockner eingeleitet (zurückgeleitet). Die Heiztemperatur des Rohrs zwischen dem oben beschriebenen Trockner und dem Staubabscheider betrug 160°C, sodass die Temperatur seiner Innenwandfläche höher als die Taupunkttemperatur (120°C) des Verdampfungsöls war. Die Heiztemperatur des Rohrs zwischen dem oben beschriebenen Staubabscheider und dem Kühler betrug an fast jedem Abschnitt 150°C bis 170°C, sodass die Temperatur seiner Innenwandfläche höher als die Taupunkttemperatur des Verdampfungsöls war. Allerdings war die Temperatur der Innenwandfläche eines Rohrabschnitts in der Nähe des Kühlers (Rohrabschnitt in dem Bereich, der in 2 mit „Niedrigtemperaturabschnitt des Rohrs ist verstopft” bezeichnet ist) kleiner als oder gleich hoch wie die Taupunkttemperatur des Verdampfungsöls.
-
Das in dem oben beschriebenen Kühler kondensierte Öl wurde dem unteren Abschnitt des Kühlers entnommen, über eine Pumpe durch ein Rohr vom oberen Abschnitt des oben beschriebenen Kühlers aus eingeführt (in Umlauf gebracht) und zusätzlich über ein von diesem Rohr abzweigendes Rohr als Umlauföl zum Mischabschnitt hin in Umlauf gebracht, um als ein Teil des Öls beim Ansetzen der Rohmaterialschlämme verwendet zu werden.
-
Der oben beschriebene Prozess zur Herstellung eines festen Brennstoffs erfolgte kontinuierlich.
-
Im Ergebnis wurde das Innere des Rohrs. zwischen dem Staubabscheider und dem Kühler, nachdem seit dem Start des Prozesses 8 Stunden verstrichen waren, verstopft, wodurch es unmöglich wurde, das Verdampfungsöl und das Trägergas in den Kühler einzuspeisen, und das Trägergas überhaupt nicht mehr in Umlauf gebracht werden konnte. Die Stelle, an der es zu dieser Verstopfung kam, war bezogen auf das Rohr zwischen dem Staubabscheider und dem Kühler ein Rohrabschnitt in der Nähe des Kühlers (Rohrabschnitt in der Nachbarschaft des Kühlereinlassabschnitts, wo die Erhitzung unzureichend war und die Temperatur der Innenwandfläche des Rohrs kleiner als oder gleich hoch wie die Taupunkttemperatur des Verdampfungsöls war), also das Innere des Rohrs in dem Bereich, der in 2 mit „Niedrigtemperaturabschnitt des Rohrs ist verstopft” bezeichnet ist. In diesem Rohr haftete das feine Kohlepulver, das sich in dem mit Öl angefeuchteten Zustand befand, und sammelte sich auf der Rohrinnenwandfläche an, um so die Verstopfung hervorzurufen.
-
Erfindungsgemäßes Beispiel
-
1 zeigt den Ablauf eines Prozesses zur Herstellung eines festen Brennstoffs (Prozess ausgehend von der Rohmaterialkohle bis zur Produktion eines festen Brennstoffs) gemäß dem erfindungsgemäßen Beispiel. 3 zeigt die Einzelheit eines Endtrocknungsabschnitts (Verdampfungstrennung) bei diesem Herstellungsprozess.
-
Die Vorrichtung zur Herstellung eines festen Brennstoffs des erfindungsgemäßen Beispiels unterscheidet sich von der Vorrichtung zur Herstellung eines festen Brennstoffs des Vergleichsbeispiels lediglich hinsichtlich des Endtrocknungsabschnitts. Und zwar enthält der Endtrocknungsabschnitt in der Vorrichtung zur Herstellung eines Festbrennstoffs des erfindungsgemäßen Beispiels ein Ölzuflussrohr (Durchflussweg), um das im Kühler kondensierte Öl bezogen auf das Rohr zwischen dem Staubabscheider und dem Kühler in der Nähe des Kühlers (Rohr in der Nachbarschaft des Kühlereinlassabschnitts, wo das Erhitzen unzureichend ist und die Temperatur der Innenwandfläche des Rohrs kleiner als oder gleich hoch wie die Taupunkttemperatur des Verdampfungsöls ist) in das Rohr fließen zu lassen, und unterscheidet sich von der Vorrichtung zur Herstellung eines festen Brennstoffs des Vergleichsbeispiels nur hinsichtlich dieses Punkts. Das Ölzuflussrohr (Durchflussweg) ist so gestaltet, dass es von dem Rohr, das zum Einführen (in Umlauf bringen) des im Kühler kondensierten Öls vom oberen Abschnitt des oben beschriebenen Kühlers aus dient, abzweigt und eine derartige Rohrverbindung eingeht, dass das Öl in der Nähe des oben beschriebenen Kühlers in das Rohr einfließen kann.
-
Bei dem Prozess zur Herstellung eines festen Brennstoffs des erfindungsgemäßen Beispiels wurde das (im Kühler kondensierte) Öl bezogen auf das Rohr zwischen dem Staubabscheider und dem Kühler durch das oben beschriebene Ölzuflussrohr (Durchflussweg) in der Nähe des Kühlers in das Rohr fließen gelassen und wurde das Öl auf der Innenwandfläche dieses Rohrs fließen gelassen. Abgesehen von diesem Punkt erfolgte der Prozess zur Herstellung eines festen Brennstoffs auf die gleiche kontinuierliche Weise wie im Fall des Vergleichsbeispiels. Der Zufluss des Öls in das Rohr in der Nähe des oben beschriebenen Kühlers erfolgte also kontinuierlich, wobei die Zuflussgeschwindigkeit (Zuflussmenge des Öls) auf 1 Liter/Minute festgelegt wurde.
-
Im Ergebnis trat, auch nachdem 5 Tage seit dem Start des Prozesses verstrichen waren, keine Verstopfung im Inneren des Rohrs zwischen dem Staubabscheider und dem Kühler auf, wobei das Verdampfungsöl und das Trägergas wie in der Anfangsphase des Betriebs in den Kühler eingespeist werden konnten und das Trägergas in Umlauf gebracht werden konnte. Der Betrieb wurde zu diesem Zeitpunkt beendet, und es wurde der Zustand auf der Innenseite des Rohrs zwischen dem Staubabscheider und dem Kühler untersucht. Weder hatte sich in diesem Rohr feines Kohlepulver angesammelt, noch konnte eine Anhaftung des feinen Kohlepulvers festgestellt werden.
-
Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Umwandlung einer niedrig inkohlten Kohle in eine reformierte Kohle durch Entwässerung und Verringerung der Selbstentzündungsneigung und hat daher praktischen Nutzen.
