DE102013012873A1 - Process for the preparation of fine-grained to lumpy starting materials by means of binder-free agglomeration - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von feinkörnigen bis stückigen Ausgangsmaterialien mittels bindemittelfreiem Agglomerieren, insbesondere von Braunkohle mit einem Feuchtegehalt in einem Bereich von im Wesentlichen 40 bis 60 Ma.-%, wobei das Ausgangsmaterial auf einen vorgegebenen Korngrößenbereich eingestellt wird. Erfindungsgemäß erfolgt ein Aufagglomerieren mittels Zuführen des Ausgangsmaterials in einen horizontalen Mischagglomerator, wodurch neben dem angestrebten Zieldurchmesser der Agglomerate gleichzeitig die gewünschte Porosität realisierbar ist.The invention relates to a method for processing fine-grained to lumpy starting materials by means of binder-free agglomeration, in particular lignite with a moisture content in a range of essentially 40 to 60% by mass, the starting material being adjusted to a predetermined grain size range. According to the invention, agglomeration takes place by feeding the starting material into a horizontal mixing agglomerator, whereby the desired porosity can be achieved at the same time as the desired target diameter of the agglomerates.
Description
Die Erfindung betrifft betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von feinkörnigen bis stückigen Ausgangsmaterialien mittels bindemittelfreiem Agglomerieren, insbesondere von Braunkohle mit einem Feuchtegehalt in einem Bereich von im Wesentlichen 40 bis 60 Ma.-%, wobei das Ausgangsmaterial auf einen vorgegebenen Korngrößenbereich eingestellt wird, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a process for the preparation of fine-grained to lumpy starting materials by means of binder-free agglomeration, in particular lignite with a moisture content in a range of substantially 40 to 60 wt .-%, wherein the starting material is adjusted to a predetermined particle size range, according to the preamble of
Aus der
Bei der Lösung nach
Bekannt ist darüber hinaus aus der
Die Mischung von zerkleinerter Rohbraunkohle mit feinkörnigem Löschkalk unterliegt einer Granulierung, die durch Mischagglomeration, Pelletierung, Sprüh- oder Wirbelschichtgranulation realisierbar ist.The mixture of comminuted raw lignite coal with fine-grained slaked lime is subject to granulation, which can be realized by mixed agglomeration, pelleting, spray or fluidized bed granulation.
Bei der gattungsbildenden
Bei Pelletisierungseinrichtungen auf der Basis eines Trommel- oder Scheibentyps liefert die Taumelbewegung die gewünschte Kompaktierung, aber auch ein Mahlen der zugeführten Kohle. Durch die quasi gekoppelte Wirkung Mahlen/Kompaktierung ist eine prozesstechnische Optimierung problematisch. In Abhängigkeit vom späteren Verwendungszweck des aufbereiteten Ausgangsmaterials sind die erhaltene Oberfläche und die geringe Porosität auf der Basis eines Pelletisierungsschritts nachteilig.In pelletizers based on a drum or disc type, the tumbling action provides the desired compaction but also grinding of the feed coal. Due to the quasi-coupled effect grinding / compaction, a process engineering optimization is problematic. Depending on the later intended use of the processed starting material, the surface obtained and the low porosity based on a pelletizing step are disadvantageous.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Verfahren zum Aufbereiten von feinkörnigen bis stückigen Ausgangsmaterialien mittels bindemittelfreiem Agglomerieren, insbesondere von Braunkohle mit einem bestimmten Feuchtegehalt anzugeben, welches geeignet ist, ein Produkt oder Zwischenprodukt zu erzielen, das im Ergebnis mittels des Agglomerierens eine im Wesentlichen Kugelform aufweist, wobei die Oberfläche der Agglomerate und ihre innere Beschaffenheit nicht glatt und undurchlässig ist, sondern strukturierte und poröse Eigenschaften aufweist, so dass für anschließende Ver- oder Bearbeitungsschritte ein möglichst hoher Stoff- oder Wärmeaustausch möglich wird.From the above, it is therefore an object of the invention to provide a further developed process for the preparation of fine-grained to lumpy starting materials by means of binder-free agglomeration, in particular lignite with a certain moisture content, which is suitable to obtain a product or intermediate, which as a result by agglomerating has a substantially spherical shape, wherein the surface of the agglomerates and their internal nature is not smooth and impermeable, but has structured and porous properties, so that as high as possible substance or heat exchange is possible for subsequent processing or processing steps.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch ein Verfahren gemäß der Lehre des Patentanspruchs 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen. The object of the invention is achieved by a method according to the teaching of
Es wird demnach von einem Verfahren zum Aufbereiten von feinkörnigen bis stückigen Ausgangsmaterialien mittels bindemittelfreiem Agglomerieren ausgegangen, insbesondere von Ausgangsmaterialien auf der Basis von Braunkohle mit einem Feuchtegehalt in einem Bereich von im Wesentlichen 40 bis 60 Ma.-%, wobei zunächst das Ausgangsmaterial auf einen vorgegebenen Korngrößenbereich eingestellt wird. Das Einstellen des Ausgangsmaterials auf den gewünschten vorgegebenen Korngrößenbereich kann mittels an sich bekannter Mahl- oder Zerkleinerungsschritte erfolgen.It is therefore assumed that a process for the preparation of fine-grained to lumpy starting materials by means of binder-free agglomeration, in particular starting materials based on lignite with a moisture content in a range of substantially 40 to 60 wt .-%, wherein initially the starting material to a predetermined Grain size range is set. The adjustment of the starting material to the desired predetermined particle size range can be done by means of per se known milling or crushing steps.
Erfindungsgemäß erfolgt ein Aufagglomerieren mittels Zuführen des Ausgangsmaterials in einen horizontalen Mischagglomerator, wodurch neben dem angestrebten Zieldurchmesser der Agglomerate und deren Form gleichzeitig die gewünschte hohe Porosität realisierbar ist.According to the invention, a Aufagglomerieren carried out by supplying the starting material in a horizontal mixing agglomerator, which in addition to the desired target diameter of the agglomerates and their shape simultaneously the desired high porosity can be realized.
Das auf den vorgegebenen Korngrößenbereich eingestellte Ausgangsmaterial wird mittels an einer rotierenden Welle des Mischagglomerators befestigten, in der Form produktspezifisch ausgestalteter Schaufeln durch die feststehende Trommel des Mischagglomerators bewegt, wobei mittels Zerkleinerer ein Mahl- und durch die Schaufeln ein Kompaktierungsprozess durchgeführt wird. Über die produktspezifische Ausgestaltung können entsprechende Zerkleinerungsaggregate zunächst auf einen optimalen Mahlprozess und die Schaufeln auf einen optimierten Kompaktierungsprozess ausgebildet sein, was einen wesentlichen Vorteil gegenüber bekannter Pelletierungseinrichtungen darstellt.The set to the predetermined grain size range starting material is moved by means of a rotating shaft of the mixing agglomerator, in the form of product-specifically designed blades through the fixed drum of the mixing agglomerator, wherein a crushing and a compacting process is performed by the blades by means of the blades. By way of the product-specific design, corresponding comminution units can first be designed for an optimum milling process and the blades for an optimized compaction process, which represents a significant advantage over known pelletizing devices.
Insbesondere im ausgangsseitigen Bereich der Trommel des Mischagglomerators kann durch Beheizung der Trommel, die z. B. doppelwandig ausgeführt sein kann, ein An- oder Durchtrocknen der Agglomerate vorgenommen werden.In particular, in the output side region of the drum of the mixed agglomerator can by heating the drum, the z. B. can be designed double-walled, a drying or drying of the agglomerates are made.
Das Einstellen des Ausgangsmaterials auf den vorgegebenen Korngrößenbereich kann, wie bereits erwähnt, mittels eines Mahlprozesses, insbesondere mittels einer Schlagmühle erfolgen.The setting of the starting material to the predetermined grain size range can, as already mentioned, be carried out by means of a grinding process, in particular by means of a hammer mill.
Im horizontalen Mischagglomerator erfolgt das Aufagglomerieren bis zum Erhalt von Agglomeraten mit einem Durchmesser von etwa 0,5 mm bis 5 mm, vorzugsweise 0,5 mm bis 3 mm, wobei im Mischagglomerator selbst mindestens eine festigkeitserhöhende Antrocknung oder eine vollständige Trocknung auf einen Endfeuchtegehalt von im Wesentlichen 15 Ma.-% vorgenommen wird.In the horizontal mixing agglomerator, the agglomerating takes place until agglomerates with a diameter of about 0.5 mm to 5 mm, preferably 0.5 mm to 3 mm, are obtained, wherein at least one strength-increasing drying or complete drying to a final moisture content in the mixing agglomerator itself Essentially 15% by mass is made.
Die Verweildauer des Ausgangsmaterials im Mischagglomerator kann durch Einstellung der Drehzahl der Mischerwelle, der Baulänge der Trommel und/oder durch die Position eines von außen verstellbaren Auslaufwehrs gesteuert werden.The residence time of the starting material in the mixing agglomerator can be controlled by adjusting the speed of the mixer shaft, the length of the drum and / or by the position of an externally adjustable discharge weir.
Innerhalb des Mischagglomerators kann nach der erwähnten Produkttrocknung auch eine Produktkühlung durchgeführt werden.Within the mixing agglomerator, product cooling can also be carried out after the product drying mentioned.
Dem Mischagglomerator und damit dem dort vorhandenen Material ist in einer Ausgestaltung vorgewärmtes Wasser und/oder Wasserdampf zuführbar, um den Prozess des Agglomerierens zu optimieren.In one embodiment, the mixed agglomerator and therefore the material present there can be supplied with preheated water and / or water vapor in order to optimize the process of agglomeration.
Im Vergleich zur sogenannten Intensivmischung oder Pelletiertellern von Pelletierungseinrichtungen kann bei der Nutzung eines horizontalen Mischagglomerators die Verweilzeit des Ausgangsmaterials in weiten Bereichen beeinflusst und damit gesteuert werden. Im Fall des Pelletiertellers wird die Festigkeit der Agglomerate allein durch das Abrollen im Teller gebildet. Bei Ringschicht- oder Flugscharmischern ist die mechanische Beanspruchung auf die sich gerade bildenden Grünagglomerate sehr hoch, so dass diese zu einem großen Teil wieder zerstört werden bzw. ein beträchtlicher Abrieb vorliegt. Auch bei einer Agglomeration in der Wirbelschicht ist die entstehende mechanische Beanspruchung sehr hoch, so dass ein großer Anteil von Bruch und Abrieb entsteht, was bei der erfindungsgemäßen Lehre nicht der Fall ist.In comparison to the so-called intensive mixing or pelletizing plates of pelletizing devices, when using a horizontal mixing agglomerator, the residence time of the starting material can be influenced and thus controlled in a wide range. In the case of the pelletizing plate, the strength of the agglomerates is formed solely by rolling in the plate. In the case of ring-layer or flash-shear mixers, the mechanical stress on the green agglomerates which are being formed is very high, so that they are largely destroyed again or there is considerable abrasion. Even with an agglomeration in the fluidized bed, the resulting mechanical stress is very high, so that a large proportion of breakage and abrasion arises, which is not the case with the teaching according to the invention.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention will be explained below with reference to an embodiment and with the aid of figures.
Die
Die
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kommt als Ausgangsmaterial feinkörniges bis stückiges Sedimentgestein, bevorzugt Braunkohle mit einem Feuchtegehalt von bis zu 60 Ma.-% zum Einsatz.In the process according to the invention, the starting material used is fine-grained to lumpy sedimentary rock, preferably brown coal having a moisture content of up to 60% by mass.
Die Agglomerate werden ohne Bindemittelzusatz hergestellt und weisen eine angenäherte Kugelform auf. Die Oberfläche und die innere Beschaffenheit der kugelförmigen Agglomerate sind nicht glatt und undurchlässig und kompakt, sondern strukturiert und porös, so dass ein möglichst hoher Stoff- und Wärmeaustausch für spätere Verfahrensschritte gegeben ist.The agglomerates are prepared without binder addition and have an approximate spherical shape. The surface and the internal nature of the spherical agglomerates are not smooth and impermeable and compact, but structured and porous, so that the highest possible mass and heat exchange for subsequent process steps is given.
Das eingesetzte Ausgangsmaterial reicht in seiner Körnung von pulvrigen und feinkörnigen Bestandteilen bis hin zu Stücken von 50 mm Größe und darüber hinaus. Es kann sich hier um Düngematerialien und Bodenhilfsstoffe, Salze, aber auch andere Stoffe handeln. Bevorzugt wird jedoch grubenfeuchte Rohbraunkohle mit einem Feuchtegehalt von vorzugsweise 40 bis 60 Ma.-% behandelt. The starting material used ranges in grain size from powdery and fine-grained components to pieces of 50 mm in size and beyond. These may be fertilizers and soil additives, salts, but also other substances. Preferably, however, pit-wet crude lignite is treated with a moisture content of preferably 40 to 60 wt .-%.
Erfindungsgemäß wird zur Agglomeration das Prinzip der Horizontalagglomerationstechnik mittels horizontalem Mischagglomerator gewählt.According to the invention, the principle of horizontal agglomeration by means of horizontal mixing agglomerator is selected for agglomeration.
Über eine Mischerwelle des Mischagglomerators, an der Schaufeln mit produktspezifischen Formen angebracht sind, wird das Material durch die Vorrichtung gefördert.Via a mixer shaft of the mixed agglomerator, on which blades with product-specific shapes are mounted, the material is conveyed through the device.
Um Bestandteile, die für eine Agglomeration zu groß sind, insbesondere Bestandteile von größer 1 mm, für die Verarbeitung vorzubereiten, erfolgt entweder eine gesonderte Mahlung oder es werden besonders vorteilhaft im Mischagglomerator selbst, bevorzugt am Apparateeintritt, modifizierte Zerkleinerungsaggregate integriert.In order to prepare components which are too large for agglomeration, in particular components of greater than 1 mm, for processing, either a separate grinding takes place or modified milling units are particularly advantageously integrated in the mixing agglomerator itself, preferably at the apparatus inlet.
Über eine Lanze besteht die Möglichkeit, bei Bedarf vorgeheiztes Wasser durch Einsprühen oder Wasserdampf durch Eindüsen als Hilfsmittel zuzugeben. Bevorzugt am Apparateaustritt können weitere modifizierte Zerkleinerungsaggregate integriert sein, welche die Aufgabe besitzen, die gebildeten Agglomerate zu vergleichmäßigen und zu einem möglichst engen Kornband beizutragen.Via a lance it is possible, if necessary, to add preheated water by spraying or by steaming in as an auxiliary agent. Preferably, at the exit of the apparatus, further modified comminution units can be integrated, which have the task of uniforming the agglomerates formed and of contributing to the narrowest possible grain band.
Im horizontalen Mischagglomerator werden durch die vorerwähnten Funktionen sowohl die Vergleichmäßigung des Ausgangsprodukts in seiner Körnung als auch seine Homogenität sowie zusätzlich der Materialtransport gewährleistet.In the horizontal mixing agglomerator, the equalization of the starting product in its grain as well as its homogeneity and additionally the material transport are ensured by the aforementioned functions.
Durch die Bewegung der Schaufeln innerhalb des Mischagglomerators erfolgt ein Mahlen des Materials verbunden mit dessen Kompaktierung, wobei es zur Bildung von Anfangsagglomeraten und durch Anlagerung zu Agglomeratwachstum kommt.The movement of the blades within the mixing agglomerator results in a milling of the material combined with its compaction, resulting in the formation of initial agglomerates and agglomerate growth by addition.
Diese Aufbauagglomation, die aus der Bildung von Schichten und deren Verfestigung besteht und gleichzeitig die gewünschte Porosität liefert, erzeugt bevorzugt feuchte Agglomerate mit einem Durchmesser von bis zu 5 mm, vorzugsweise von 0,5 mm bis 3 mm. Der Feuchtegehalt der Agglomerate beträgt ca. 40 Ma.-% bis 60 Ma.-%.This build-up agglomeration, which consists of the formation of layers and their solidification and at the same time provides the desired porosity, preferably produces moist agglomerates with a diameter of up to 5 mm, preferably from 0.5 mm to 3 mm. The moisture content of the agglomerates is about 40% by mass to 60% by mass.
Die Agglomerateigenschaften werden beeinflusst durch die konstruktive Gestaltung und Drehzahl der Zerkleinerungsaggregate und deren Lage im Mischagglomerator sowie durch die Anzahl der Zerkleinerungsaggregate und deren Abstand untereinander.The agglomerate properties are influenced by the design and speed of the crushing units and their location in the mixing agglomerator and by the number of crushing units and their distance from each other.
Die Verweilzeit des Ausgangsmaterials bzw. des zu behandelnden Materials im Mischagglomerator kann sowohl durch die Drehzahl der Mischerwelle als auch durch die konstruktive Gestaltung wie Baulänge, Wehrhöhe oder Durchmesser gezielt beeinflusst werden.The residence time of the starting material or of the material to be treated in the mixing agglomerator can be influenced in a targeted manner both by the speed of the mixer shaft and by the structural design such as length, weir height or diameter.
Im selben Mischagglomerator kann im Anschluss an die Agglomeratbildung in einer gesonderten Zone zumindest eine Antrocknung der Agglomerate vorgenommen werden, wodurch deren Festigkeit erhöht wird und sich die Eigenschaften für den Weitertransport verbessern.In the same mixing agglomerator, after agglomeration in a separate zone at least one drying of the agglomerates can be carried out, whereby their strength is increased and improve the properties for onward transport.
Bei diesbezüglicher konstruktiver Ausgestaltung, insbesondere der Baulänge des Mischagglomerators, kann auch eine vollständige Trocknung auf einen Endwassergehalt von ca. 15 Ma.-% durchgeführt werden. In einer weiteren, sich anschließenden Zone ist es möglich, zusätzlich eine Produktkühlung vorzunehmen, wodurch sich die Lagerfähigkeit der Agglomerate verbessert.In this constructive design, especially the length of the mixed agglomerator, a complete drying to a final water content of about 15 wt .-% can be performed. In a further, subsequent zone, it is possible to additionally perform product cooling, which improves the shelf life of the agglomerates.
Erfolgt im Mischagglomerator keine oder nur eine unvollständige Trocknung, erhalten die Agglomerate in einem anschließenden Trocknungsprozess die gewünschte Festigkeit, die eine Weiterverarbeitung in einer nächsten Prozessstufe, die z. B. eine Extraktion ermöglicht.If no or only incomplete drying takes place in the mixed agglomerator, the agglomerates, in a subsequent drying process, obtain the desired strength, which can be further processed in a next process stage, which, for. B. allows extraction.
Diese Trocknung kann aus einem reinen Kontakttrockner, einem Bandtrockner oder auch einem vibrierenden Fließbetttrockner bestehen. Bevorzugt erfolgt die Trocknung mittels Fließbetttrockners, und zwar über eine Ausführung mittels vibrierendem Fließbett. In einem mäßig fluidisiertem Bett ist bei hoher Produktschonung ein intensiver Wärmeaustausch gegeben. Durch die Vibration wird das Produkt schonend durch den Trockner transportiert. Als Trocknungsmedium kann bevorzugt überhitzter Dampf oder Luft, versetzt mit überhitztem Wasserdampf zum Einsatz kommen. Dies hat den Vorteil, dass bei explosionsgefährdeten Stoffen, wie Braunkohle, die Sauerstoffgrenzkonzentration unter dem für eine Gefahr kritischen Wert gehalten werden kann.This drying can consist of a pure contact dryer, a belt dryer or even a vibrating fluidized bed dryer. The drying is preferably carried out by means of a fluidized bed dryer, namely via a version by means of a vibrating fluidized bed. In a moderately fluidized bed, intensive heat exchange is given with high product protection. The vibration gently transports the product through the dryer. The drying medium used can preferably be superheated steam or air, mixed with superheated steam. This has the advantage that with explosive substances, such as lignite, the oxygen limit concentration can be kept below the value critical for a hazard.
Ein beispielhafter Verfahrensablauf wird nun anhand des Schemas nach
Beim diesbezüglichen Beispiel geht es um die stoffliche Nutzung von Braunkohle, indem aus ihr die Wachsbestanteile mittels späterer Extraktion herausgelöst werden. Zur Verbesserung der Bedingungen für die Extraktion und damit einhergehend zur Erhöhung der Wachsausbeuten erfolgt eine Agglomeration der Braunkohle mit anschließender oder integrierter Trocknung.The relevant example deals with the material use of lignite by extracting the wax constituents from it by means of later extraction. To improve the conditions for the extraction and, consequently, to increase the wax yields, a Agglomeration of brown coal with subsequent or integrated drying.
Im gezeigten Beispiel nach
Über dieses Förderband
Mittels einer Zellenradschleuse
Im Mischagglomerator
Dabei wirken umlaufende Werkzeuge am Eintritt des Agglomerators als zusätzliche Zerkleinerungsaggregate.Circumferential tools at the entrance of the agglomerator act as additional comminution units.
Diese rotierenden Werkzeuge am Agglomeratoreintritt dienen zur zielgerichteten finalen Aufbereitung der zugeführten Kohle, während ähnlich ausgestaltete Mittel vor dem Produktaustritt des Mischagglomerators ein möglichst einheitliches Kornband erzeugen.These rotating tools on Agglomeratoreintritt serve for targeted final processing of the supplied coal, while similarly designed means before the product outlet of the Mischagglomerators produce a uniform grain size as possible.
Der Agglomerator kann zur Begünstigung der Agglomeratbildung beheizt werden. Zur Agglomeration können als Hilfsmittel Wasser aus einem bevorzugt beheizten Vorlagebehälter
Die hergestellten Grünagglomerate besitzen 50 bis 60 Ma.-% Wasser und sind von geringer Festigkeit, was für den Weitertransport von Bedeutung ist. Es muss daher der Transport möglichst schonend erfolgen, um einen erhöhten Abrieb bzw. einen Bruch der Agglomerate zu verhindern.The produced green agglomerates have 50 to 60 wt .-% water and are of low strength, which is important for further transport. Therefore, the transport must be carried out as gently as possible in order to prevent increased abrasion or breakage of the agglomerates.
Diesbezüglich gelangen vom Mischagglomerator
Die Agglomerate werden nun dem vibrierenden Fließbetttrockner
Die Produkttemperatur übersteigt 100°C nicht, um eine Schädigung der Wachsqualität zu vermeiden. Die angestrebte Endfeuchte des Produkts beträgt ca. 15 Ma.-%. Durch die Trocknung erhalten die Agglomerate eine ausreichende Festigkeit zur Weiterverarbeitung in der erwähnten Extraktion.The product temperature does not exceed 100 ° C in order to avoid damage to the wax quality. The target final moisture content of the product is approx. 15% by mass. Drying gives the agglomerates sufficient strength for further processing in the mentioned extraction.
Über das Förderband
Überkorn und Unterkorn gelangen in die Behälter
Anstatt einer Zwischenlagerung im Behälter
Um die Probleme der geringen Festigkeit der Grünagglomerate zu vermeiden oder zu reduzieren, ist es von besonderem Vorteil, bereits im ausgangsseitigen Bereich der Trommel des Mischagglomerators eine An- oder Durchtrocknung der Agglomerate vorzunehmen.In order to avoid or reduce the problems of the low strength of the green agglomerates, it is particularly advantageous to carry out a drying or drying of the agglomerates already in the outlet-side region of the drum of the mixed agglomerator.
Die
Grob vorgebrochene Rohbraunkohle der Körnung 50 mm/0 mm mit einer Feuchte von maximal 50 bis 60 Ma.-% wird zunächst einem Metallabscheider F301 zugeführt, um eventuell vorhandene und auch störende metallische Bestandteile zu entfernen.Coarsely pre-shredded lignite with a grain size of 50 mm / 0 mm and a maximum moisture content of 50 to 60% by mass is first fed to a metal separator F301 in order to remove any metallic components that may or may not be present.
Nach Abtrennung der metallischen Bestandteile gelangt die Kohle über ein Dosierband H301 in eine Schlagmühle Z301, in der die aufbereitet wird.After separation of the metallic constituents, the coal passes through a dosing belt H301 into a hammer mill Z301, in which it is treated.
Mittels Zellenradschleuse X301 wird die gemahlene Kohle ausgeschleust und durch Schwerkraft dem horizontalen Mischagglomerator M301, der eine beheizte Trommel aufweisen kann, zugeführt.The ground coal is discharged by means of a rotary feeder X301 and fed by gravity to the horizontal mixing agglomerator M301, which may have a heated drum.
In diesem horizontalen Mischagglomerator M301 werden Agglomerate vorzugsweise des gewünschten Kornbands von 0,5 mm bis 3 mm erzeugt.In this horizontal mixing agglomerator M301 agglomerates are preferably produced of the desired grain band of 0.5 mm to 3 mm.
Dabei wirken spezielle (nicht gezeigte) umlaufende Werkzeuge am Eintritt des Apparates als zusätzliche Zerkleinerungsmittel. In this case, special (not shown) rotating tools act at the entrance of the apparatus as additional crushing means.
Zur verbesserten Agglomeration kann über den Mantel des Agglomerators M301 eine Beheizung erfolgen. Ebenfalls kann als Hilfsmittel Wasser aus dem beheizten Vorlagebehälter B301 oder bei einer gesonderten Zuführung Dampf beigegeben werden.For improved agglomeration, heating can take place via the jacket of the agglomerator M301. Also can be added as auxiliary water from the heated storage tank B301 or in a separate feed steam.
Durch Versuche wurde bestätigt, dass eine Optimierung der Agglomeratbildung im Mischagglomerator möglich ist, indem im selben Apparat im Anschluss an die Agglomeration in einer gesonderten Zone eine An- oder Durchtrocknung der Agglomerate erfolgt. Dies beseitigt die Problematik der geringen Festigkeit der Grünagglomerate. In einer weiteren sich anschließenden Zone kann eine Produktkühlung vorgenommen werden. Beide vorgenannten Verfahrensstufen können im Mischagglomerator quasi zusammengeschalten werden.It was confirmed by experiments that an optimization of the agglomerate formation in the mixed agglomerator is possible, in that in the same apparatus after the agglomeration in a separate zone a drying or drying of the agglomerates takes place. This eliminates the problem of the low strength of the green agglomerates. In another subsequent zone, product cooling can be carried out. Both of the aforementioned process stages can be interconnected in the mixing agglomerator quasi.
Bei einer Ausführungsvariante gelangen die Grünagglomerate vom Mischagglomerator M301 auf das Förderband H302. Dieses Band kann zur produktschonenden Behandlung aus einer Vibrationsrinne bestehen.In one embodiment, the green agglomerates pass from the M301 agglomerate to the H302 conveyor belt. This band may consist of a vibrating trough for gentle handling.
Die Agglomerate werden dann über eine Zuführschleuse X302 in einen vibrierenden Fließbetttrockner T301 überführt. Durch das vibrierende Fließbett wird einerseits ein sehr guter Wärmeübergang vom Trocknungsmedium an das Produkt gewährleistet, welches andererseits einer sehr schonenden Behandlung unterliegt.The agglomerates are then transferred via a feed lock X302 to a vibrating fluid bed dryer T301. On the one hand, the vibrating fluidized bed ensures a very good heat transfer from the drying medium to the product, which, on the other hand, is subject to a very gentle treatment.
Der Trockner ist sowohl durch die Zuführschleuse X302 als auch durch eine Austragsschleuse X303 beidseitig für die drucklose Ein- und Ausschleusung der Agglomerate ausgerüstet.The dryer is equipped on both sides by the feeder lock X302 as well as by a discharge lock X303 for the unpressurised infeed and outfeed of the agglomerates.
Getrocknet werden die Agglomerate mit überhitztem Dampf. Dieses Trocknungsmedium wird im Kreislauf gefahren und in einem Wärmetauscher indirekt durch sekundären Dampf wieder erhitzt.The agglomerates are dried with superheated steam. This drying medium is circulated and reheated indirectly in a heat exchanger by secondary steam.
Unter Berücksichtigung der aufgenommenen Produktfeuchte wird durch die Dampftrocknung die Sauerstoffkonzentration im Trocknungsmedium auf einen bezüglich der Explosionsgefahr unkritischen Wert von z. B. unter 12% abgesenkt. Eine weitere Absenkung ist möglich.Taking into account the recorded product moisture is by the steam drying, the oxygen concentration in the drying medium to a non-critical with respect to the risk of explosion value of z. B. lowered below 12%. A further reduction is possible.
Beim kontinuierlichen Betrieb erfolgt damit eine ständige Inertisierung durch den bei der Kohletrocknung entstehenden Brüden. Das Trocknungsmedium wird einer Reinigung durch einen Wäscher F302 zugeführt. Mittels eines Ventilators V301 kann es dann im geschlossenen Prozess zum bereits beschriebenen Wärmetauscher zur Aufheizung befördert werden. Überschüssige Feuchtigkeit aus der Trocknung wird abgeführt. Mittels einer Umgehungsleitung des Trockners kann überhitzter Dampf in das abgehende, mit Brüden aus der Trocknung beaufschlagte Trocknungsmedium zur Aufrechterhaltung einer erforderlichen Mindesttemperatur zugegeben werden.In continuous operation, this results in a permanent inerting by the resulting in coal drying vapors. The drying medium is fed to a scrubber F302 for cleaning. By means of a fan V301, it can then be transported in a closed process to the already described heat exchanger for heating. Excess moisture from the drying is removed. By means of a bypass line of the dryer superheated steam can be added to the outgoing, with vapors from the drying acted drying medium to maintain a required minimum temperature.
Der im Wäscher F302 abgeschiedene Staub wird mit dem Abwasser ausgeschleust, gesammelt und in eine Deponie überführt oder einer gesonderten Verwendung zugeführt. Bei Eignung kann das im Wäscher abgetrennte Produkt auch dem Prozess selbst wieder zugeführt werden.The dust separated in the scrubber F302 is discharged with the wastewater, collected and transferred to a landfill or fed to a separate use. If suitable, the product separated in the scrubber can also be returned to the process itself.
An- und Abfahrprozesse der Trocknungsanlage erfolgen mittels Inertisierung durch Stickstoff.Startup and shutdown processes of the drying plant are carried out by means of inerting by nitrogen.
Die Sauerstoffkonzentration im Trocknungsmedium wird vor dem Trockner bestimmt und gegebenenfalls über eine Dampfzugabe nachgeregelt. Weiterhin wird vor dem Trockner auch die Temperatur gemessen. Im Trockner werden der Differenzdruck über das Fließbett sowie dessen Temperatur bestimmt und der Trocknerdruck geregelt. Im abgehenden Strom des Trocknungsmediums wird die Temperatur gemessen und über die Dampfzufuhr des Wärmetauschers geregelt. Weiterhin erfolgt in diesem Strom eine Feuchtebestimmung zur Vervollständigung der Massenbilanz des Trockners. Nach dem Trockner wird im Produktstrom eine Temperaturbestimmung vorgenommen. Hier wird angestrebt, eine Temperatur von 100°C nicht zu übersteigen, um eine Beschädigung der Wachsqualität zu vermeiden. Mittels des Dosierbands H303 werden die Agglomerate vom Trockner zum Zweidecksieb F303 transportiert.The oxygen concentration in the drying medium is determined before the dryer and readjusted if necessary via a steam addition. Furthermore, the temperature is measured before the dryer. The differential pressure across the fluidized bed and its temperature are determined in the dryer and the dryer pressure is controlled. In the outgoing stream of the drying medium, the temperature is measured and regulated by the steam supply of the heat exchanger. Furthermore, a moisture determination is carried out in this stream to complete the mass balance of the dryer. After the dryer, a temperature determination is made in the product stream. Here it is desirable not to exceed a temperature of 100 ° C in order to avoid damage to the wax quality. By means of the dosing belt H303 the agglomerates are transported from the dryer to the double deck screen F303.
Im Zweidecksieb F303 werden die Agglomerate getrennt und die Fraktionen gewünschtes Kornband, Überkorn und Unterkorn erhalten. Überkorn und Unterkorn gelangen in die Behälter B304 bzw. B302. Das gewünschte Kornband wird in den Behälter B303 gegeben, um es zu einer Extraktionsstufe weiter zu transportieren.In the double-decker screen F303, the agglomerates are separated and the fractions desired grain band, oversize and undersize are obtained. Oversize and undersize get into the containers B304 and B302. The desired grain band is placed in container B303 for further transport to an extraction stage.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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