DE1189465B

DE1189465B - Verfahren und Vorrichtung zur chargenweisen Trocknung kolloidaler Stoffe, wie Braunkohle, durch Heisswasser und Dampf unter Druck

Info

Publication number: DE1189465B
Application number: DEI17363A
Authority: DE
Inventors: Georges Joffe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-12-12
Filing date: 1959-12-12
Publication date: 1965-03-18

Description

Verfahren und Vorrichtung zur chargenweisen Trocknung kolloidaler Stoffe, wie Braunkohle, durch Heißwasser und Dampf unter Druck Die Erfindung hat eine Verbesserung der bekannten Fleißner-Trocknung zum Gegenstand, bei der kolloidale Stoffe, beispielsweise Braunkohle, in Druckgefäßen (Autoklaven) durch Heißwasser und Dampf unter Druck auf etwa 200° C erwärmt werden, wobei sie zufolge einer teilweisen Zerstörung ihrer kolloidalen Struktur einen erheblichen Teil ihres Wassergehaltes flüssig abgeben und anschließend durch Entlassung von Druck und Dampf auf etwa 60° C abgekühlt werden, wobei ein weiterer Teil ihrer Feuchtigkeit absiedet. Sie betrifft im besonderen ein Verfahren zum chargenweisen Trocknen kolloidaler Stoffe, die durch Heißwasser und Dampf unter Druck in Temperaturstufen auf rund 200° C erwärmt und in korrespondierenden Stufen unter Wiedergewinn der eingesetzten Wärme für das Erwärmen frischer Chargen wieder abgekühlt werden in parallel arbeitenden Autoklaven. Hierbei geht man im Bereich über 100° C z. B. und im Rahmen einer in sich geschlossenen Fleißner-Trocknung in bekannter Weise derart vor, daß man in Stufen von annähernd gleichem Wärmeinhalt entspannt und die gewonnenen Teilwärmemengen mit oder ohne Zwischenspeicherung getrennt und in umgekehrter Reihung in zeitlich nacheilende Autoklaven (Chargen) einsetzt.
Ebenso wichtig ist die Überführung der in dem mit unter 100° C anfallenden Heißwasser noch enthaltenen niedrigtemperierten Wärme an die Kohle. Das kann nur in Berührung mit frischer Kohle erfolgen, ist problematisch und wird noch dadurch erschwert, daß die zur Bereitstellung einer durchlässigen Beschickung dienende trockene Absiebung von Feinkorn versagt, wenn die Rohkohle zeitweise oberflächenfeucht und schmierig ist. Braust man das Heißwasser über eine gut gereinigte, kalte Kohle, läuft es sehr rasch durch, erwärmt die Kohle als schlechter Wärmeleiter nur oberflächlich, entzieht aber der Behälterwand Wärme und läuft zu heiß ab. Ist anders die Kohle unrein abgesiebt, verdichtet sich die Beschickung im Autoklav durch Lehm und Feinkorn bis zur völligen Undurchdringlichkeit, und es ergeben sich gröbste Schwierigkeiten.
Die Einwirkdauer kann vergrößert werden, und die Verdichtung kann vermieden werden, wenn man das Heißwasser im Aufstrom durch die Beschickung führt, doch wird auch hierbei der Behälterwand zuviel Wärme entzogen und ist die Spülwirkung in den weiten Querschnitten des Autoklav zu schwach und zu ungleichmäßig, um die auch sonst nötige Reinigung zu bewirken. Andererseits ist eine trockene Absiebung des brennstoffhaltigen Feingutes gegeben, da es staubförmig verheizt wird und ist eine konventionelle, kalt durchgeführte, nasse Reinigung unzweckmäßig und zu teuer.
Es ist somit bisher nicht gelungen, eine hinreichende Reinigung (Läuterung) der zu trocknenden Stoffe und eine befriedigende Ausnutzung der Wärmemengen niedriger Temperatur zu erreichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den bisher nur in den Autoklaven und chargenmäßig betriebenen Prozeß zu teilen, derart, daß die zu trocknenden Stoffe in einer gesonderten, gemeinsamen, den Autoklaven vorgeschalteten Vorrichtung durch das im Prozeß anfallende Heißwasser im Gegenstrom zu diesem kontinuierlich geläutert und auf etwa 70° C vorgewärmt werden. Sie werden sodann mit dieser Temperatur und völlig rein in die Autoklaven gespeist und in diesen unter Druck wie üblich fertig behandelt. Durch die gesonderte, sanfte und stetige Vorwärmung werden auch die Nachteile der bisherigen, schroffen Erwärmung - Rissebildung, Verziehen, Kornzerfall und ungleiche Trocknung im Stück - weitgehend vermieden.
Die für mehrere oder auch für alle Autoklaven gemeinsame Vorrichtung kann verschieden ausgeführt werden. Zweckmäßig ist auf jeden Fall ein Behälter mit Führung des Heißwasserstromes von unten nach oben und des Stoffstromes von oben nach unten. Vorteilhaft ist auch z. B. ein gegen Wärmeverluste geschützter Behälter, der sich nach oben und unten verjüngt und dessen unteres Ende wasserdicht mit einem oben offenen, mindestens bis zur Höhe des oberen Behälterwasserablasses reichenden Gehäuse verbunden ist, in dem ein Becherwerk die nachsinkenden, vorgewärmten Stoffe laufend austrägt. Die zu trocknenden, vorgesiebten, unreinen Stoffe werden im engen Behälterhals bei höherer Wassergeschwindigkeit kräftig gespült, im weiten Behältermittelteil sodann sanft auf 70 bis 80° C vorgewärmt und durch den verjüngten Unterteil mittels des Becherwerkes ausgezogen, während das Heißwasser im Behälter aufsteigend zunächst seine Wärme an das Trocknupgsgut abgibt und - auf etwa 25° C abgekühlt - noch die Spülung bewirkt. Die vorgewärmten und reinen Stoffe werden, gegen Wärmeverluste geschützt, auf kürzesten Wegen in die Auto-klaven gespeist, während die abfließende Lehmbrühe zur Wiedergewinnung der mitausgespülten Feinstkohle entsandet und dann durch Ausflocken und FiltCrn geklärt und entlehnt wird und abfließt. Der knetbar gewonnene Lehm wird verwertet oder verhaldet.
Die Spülwirkung kann in bekannter Weise erhöht werden, indem man das austretende Spülwasser entwandet und wieder durch die Spülzone pumpt oder indem man in dieselbe Preßluft einbläst. Bei besonders schwer löslichem Lehm kann man der Spül- und Wärmvorrichtung auch eine Waschtrommel in üblicher Ausführung vorschalten.
Durch das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich unreines Trocknungsgut bei gleichbleibend hoher Wirtschaftlichkeit störungsfrei verarbeiten. Die anfallenden Stoffe sind reiner, aschenärmer, fester, gröber und gleichmäßiger getrocknet, als bisher erreichbar. Die Selbstentzündungsgefahr ist durch Ausschaltung des Feinen geringer. Die Abfallstoffe -klares, kühles Wasser und verwertbarer Lehm - sind sauber. Der teure Druckraum wird zeitlich geringer in Anspruch genommen, was eine höhere Leistung und eine bessere Kapitalausnutzung zur Folge hat. Die Anwendung der Erfindung ist auch dann empfehlenswert, wenn z. B. die Kohle lehmfrei gewonnen wird und wenn die Vorabsiebung des Feinen auch bei oberflächenfeuchtem Gut keine Schwierigkeiten verursacht, es entfällt dann eine Klärung des Wassers.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum chargenweisen Trocknen kolloidaler Stoffe, die durch Heißwasser und Dampf unter Druck in Temperaturstufen auf rund 200° C erwärmt und in korrespondierenden Stufen unter Wiedergewinn der eingesetzten Wärme für das Erwärmen frischer Chargen wieder abgekühlt werden in parallel arbeitenden Autoklaven, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffe in einer gesonderten, gemeinsamen, den Autoklaven vorgeschalteten Vorrichtung durch das im Prozeß anfallende Heißwasser im Gegenstrom zu diesem kontinuierlich geläutert und auf etwa 70° C vorgewärmt werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Behälter mit Führung des Heißwasserstromes von unten nach oben und des Stoffstromes von oben nach unten.
3. Behälter nach Anspruch 2 mit nach oben und unten sich verjüngendem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß dessen verjüngter Unterteil mit einem oben offenen Gehäuse verbunden ist, durch das ein Becherwerk die nachsinkenden, vorgewärmten Stoffe laufend austrägt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 192 959, 481389, 715104-, österreichische Patentschrift Nr. 185 349; USA.-Patentschrift Nr. 1625 451; »Braunkohle, Wärme und Energie«, 1959, H. I, S.14,16.