DE102012106647A1

DE102012106647A1 - Verfahren zur Aufbereitung von Kohle für die Verkokung

Info

Publication number: DE102012106647A1
Application number: DE102012106647.7A
Authority: DE
Inventors: Franz Steiner; Stefan Schneider; Norbert Fiedler
Original assignee: Koch Industrieanlagen GmbH
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2014-01-23
Also published as: CN104685031B; CN104685031A; TR201910703T4; EA201500160A1; EA030954B1; PL2875096T3; WO2014015853A1; EP2875096A1; EP2875096B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Aufbereitung von Kohle für die Verkokung, bei dem Kohle gemahlen, das Mahlgut mit einem Bindemittel vermengt und eine das mit dem Bindemittel (3) vermengte Mahlgut enthaltende Schüttung (4) erzeugt wird. Die erzeugte Schüttung lässt sich direkt verkoken oder alternativ zu einem Kohlekuchen weiterverarbeiten, wobei sie in einer Form (5) verdichtet und zu einem Block (7) verfestigt wird. Erfindungsgemäß ist das Bindemittel (3) ein über den möglichen Umgebungstemperaturbereich flüssiges oder festes Bindemittel, wobei als Bindemittel (3) insbesondere Teer zum Einsatz kommt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Kohle für die Verkokung, bei dem Kohle gemahlen, das Mahlgut mit einem Bindemittel vermengt und eine das mit dem Bindemittel vermengte Mahlgut enthaltende Schüttung erzeugt wird.
In einem herkömmlichen solchen Verfahren wird der gemahlenen Kohle als Bindemittel Wasser zugesetzt. Nachteilig entsteht bei Verdichtung und Verfestigung des mit Wasser versetzten Mahlgutes zu einem Kohlekuchen hochbelastetes, unter hohem technischen Aufwand zu entsorgendes Abwasser. Noch schwerer wiegt vor allem in kalten Regionen der Umstand, dass das mit Wasser versetzte Mahlgut gefrieren und sich so der Möglichkeit zur Verdichtung und Verfestigung entziehen kann. Entsprechend können aufwendige Maßnahmen zur Beheizung des Mahlgutes erforderlich werden. Bei direkter Verkokung der oben genannten Schüttung in einem von oben zu beschickenden Verkokungsofen sorgt Wasser als Bindemittel zumindest für eine verschlechterte Energiebilanz.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren der eingangs erwähnten Art zur Aufbereitung von Kohle für die Verkokung zu schaffen, dass sich mit geringem technischen Aufwand prozesssicher durchführen lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein über den Umgebungstemperaturbereich flüssiges oder festes Bindemittel zum Einsatz kommt.
Erfindungsgemäß werden vorteilhaft im gesamten in Betracht kommenden Umgebungstemperaturbereich, der etwa zwischen den Grenzen –60°C und + 60°C liegt, die Nachteile von Wasser als Bindemittel vermieden. Insbesondere ist eine Verfestigung des mit Bindemittel versetzten Mahlgutes durch Gefrieren ausgeschlossen. Beheizungsmaßnahmen entfallen.
Die Schüttung nach der Erfindung kann vorteilhaft zu einem Kohlekuchen weiterverarbeitet und in einer Form verdichtet und zu einem Block verfestigt werden. Vorteilhaft weist der aus der erfindungsgemäßen Schüttung gebildete Block eine besonders hohe Stabilität auf. Alternativ lässt sich die Schüttung in einem geeigneten Ofen direkt verkoken.
Als festes Bindemittel kommt z.B. Stärke in Betracht. Vorzugsweise werden als Bindemittel jedoch zähflüssige Kohlenwasserstoffe mit hohem Molekulargewicht eingesetzt, insbesondere Teer.
Vorteilhaft lässt sich Teer verwenden, der beim anschließenden Verkokungsprozess anfällt.
Zweckmäßig erfolgt bei der Vermengung des aus der Kohle gebildeten Mahlgutes mit dem Bindemittel, insbesondere Teer, eine Agglomerierung, insbesondere zu einem Granulat mit Granulatteilchen aus Kohlepartikeln und Bindemittel.
Vorzugsweise werden Mahlgut und Bindemittel in solchem Verhältnis und über eine solche Zeitdauer vermischt, dass sich aus den Kohlepartikeln und dem Bindemittel Agglomeratteilchen bilden, die nach außen keine Klebewirkung entfalten und nicht nachteilig am Behälter oder Einrichtungen zur Verdichtung anhaften.
Insbesondere erfolgt die Vermischung derart, dass die schüttungsfähigen Agglomeratteilchen eine äußere Klebewirkung erst unter dem Einfluss des Verdichtungsdrucks entfalten. Vorteilhaft wird auf diese Weise bei Weiterverarbeitung der Schüttung zu einem Kohlekuchen durch die Verdichtung eine besonders starke und gleichmäßige Verfestigung des Kohlekuchens erreicht. Als Kohlekuchen entsteht ein weitgehend homogener Formblock.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der bei liegenden, sich auf dieses Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
1 ein in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendetes Granulatteilchen aus Kohlepartikeln und Teer-Bindemittel,
2 eine die Verdichtung einer Schüttung aus Granulatteilchen gemäß 1 zu einem Kohlekuchen erläuternde Darstellung, und
3 einen aus der Schüttung von 2 erzeugten Kohlekuchen bzw. Formblock für die Verkokung.
Zur Herstellung einer Schüttung wird z.B. Steinkohle vermahlen, wobei Kohlepartikel in Korngrößen bis zu 6 mm entstehen. Die Kohlepartikel werden mit Teer als Bindemittel vermischt, wie er bei der späteren Verkokung der Schüttung anfällt. Auf 90–95 Gew.% Mahlgut entfallen z.B. 5–10 Gew.% des Teer-Bindemittels.
Die Vermischung erfolgt unter Umwälzung der Mischungsmasse über eine solche Zeitdauer, dass sich Granulatteilchen 1 gemäß 1 bilden, die aus Kohlepartikeln 2 und dem die Kohlepartikel 2 zusammenhaltenden Teer-Bindemittel 3 bestehen, wobei sich im Laufe der Granulierung das Teer-Bindemittel 3 derart ins Innere der Granulatteichen 1 zurückgezogen hat, dass diese nicht klebrig sind und das Granulat daher ohne Verklumpungen schüttungsfähig ist. Bei der Granulierung bilden sich Teilchen 1 von annähernd gleicher Masse und gleichen Abmessungen.
Eine Schüttung kann abweichend hiervon auch deutlich unterschiedliche Agglomerat- bzw. Granulatteilchen enthalten. Die Schüttung lässt sich direkt in einem von oben zu beschickenden Ofen verkoken. Alternativ kann sie, wie nachfolgend beschrieben, zu einem Kohlekuchen weiterverarbeitet werden.
Gemäß 2 werden zur Herstellung eines Kohlekuchens Granulatteilchen 1 unter Füllung der Schüttung 4 in einen Formkasten 5 eingebracht und mittels einer statisch oder/und Impulsweise eine Presskraft erzeugenden Einrichtung 6 verdichtet. Die Einbringung und Verdichtung des Granulats in dem Formkasten 5 erfolgt in dem gezeigten Beispiel lagenweise. Bei der Verdichtung tritt Bindemittel 3 aus den Granulatteilchen 1 nach außen und es kommt zunehmend zu einer Verklebung der Granulatteilchen 1 miteinander und schließlich zu einer Aufhebung der Teilchenstruktur der Schüttung 4. Gemäß 1 entsteht ein homogener, aus Kohleteilchen 2 und dem Bindemittel 3 gebildeter Formblock 7 als Kohlekuchen.
Die Granulatteilchen 1, die wie bereits erwähnt, nach außen keine Klebewirkung entfalten, lassen sich vorteilhaft verarbeiten, ohne unerwünscht an der Verdichtungseinrichtung 6 oder/und dem Formkasten 5 anzuhaften. Das Teer-Bindemittel 3 bleibt über einen weiten Temperaturbereich wirksam.

Claims

Verfahren zur Aufbereitung von Kohle für die Verkokung, bei dem Kohle gemahlen, das Mahlgut mit einem Bindemittel vermengt und eine das mit dem Bindemittel (3) vermengte Mahlgut enthaltende Schüttung (4) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel ein über den gesamten Bereich möglicher Umgebungstemperatur flüssiges oder festes Bindemittel zu Einsatz kommt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttung zu einem Kohlekuchen weiter verarbeitet und in einer Form (5) verdichtet und zu einem Block (7) verfestigt wird oder dass die Schüttung zur direkten Verkokung in eine von oben zu beschickenden Verkokungsofen eingegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel (3) Stärke oder ein zähflüssiger Kohlewasserstoff hoher Ordnungszahl zum Einsatz kommt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dass als Bindemittel Teer, insbesondere bei einem Verkokungsprozess anfallender Teer (3), verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Vermengung des Mahlguts mit dem Bindemittel eine Agglomerierung erfolgt und insbesondere Granulat mit das Bindemittel (3) und Kohlepartikel (2) enthaltenden Granulatteilchen (1) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mahlgut und das Bindmittel miteinander in einem solchen Verhältnis und über eine solche Zeitdauer vermischt werden, dass schüttungsfähige Agglomeratteilchen (1) ohne Klebewirkung nach außen entstehen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Agglomeratteilchen (1) erst unter dem Verdichtungsdruck klebefähig werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schüttung mit Agglomeratteilchen (1) etwa gleicher oder unterschiedlicher Größe und Masse gebildet wird.