DE1247981B

DE1247981B - Method and device for reducing the pyrite content of coal in order to reduce the sulfur oxide content of flue gases

Info

Publication number: DE1247981B
Application number: DEB79727A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Kurt Lemke
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1964-12-12
Filing date: 1964-12-12
Publication date: 1967-08-24

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Int. Cl.:Int. Cl .:

Nummer:Number:

Aktenzeichen:File number: Anmeldetag:Registration date:

Auslegetag:Display day:

Ausgabetag:Issue date:

B 03 bB 03 b

Deutsche Kl.: la-28/20German class: la-28/20

1 247 981
B79727VI a/l a
12. Dezember 1964
24. August 1967
7. März 19681,247,981
B79727VI a / l a
December 12, 1964
August 24, 1967
March 7, 1968

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift übereinThe patent specification corresponds to the patent specification

Das Problem der Luftverunreinigung durch die Abgase von Industrieanlagen nimmt, insbesondere in den Industrieballungszentren, ständig größere Bedeutung an.The problem of air pollution by the exhaust gases from industrial plants is increasing, particularly in industrial centers, are becoming increasingly important.

Einen großen Anteil an der Verunreinigung der Luft haben vor allem die Rauchgase von Kraftwerken wegen ihres vergleichsweise hohen Gehaltes an Schwefeloxyden, die aus der verfeuerten Kohle stammen.A large proportion of the air pollution is mainly caused by the flue gases from power plants because of their comparatively high content of sulfur oxides, which are obtained from the burnt coal come.

Zusätzlich beeinträchtigt der Schwefelgehalt der Kohle auch die Wirtschaftlichkeit der industriellen Anlagen, in denen solche Kohle verbrannt wird.In addition, the sulfur content of the coal also affects the economic viability of the industrial one Plants in which such coal is burned.

Der Schwefelgehalt von Steinkohle setzt sich aus organisch gebundenem und anorganischem Schwefel in Form von Pyrit zusammen und liegt zum Beispiel im Falle der Ruhrkohle im Durchschnitt zwischen 0,5 und 2,0%.The sulfur content of hard coal consists of organically bound and inorganic sulfur in the form of pyrite and is, for example, in the case of Ruhr coal on average between 0.5 and 2.0%.

Pyrit ist mit der Kohle verwachsen, zum Teil in Form selbständiger Feinstkornbestandteile, deren Größe in der Regel unter 0,3 mm liegt. Dieser Schwefel macht einen wesentlichen Anteil, in der Regel die Hauptmenge von bis zu 1,2%, aus. Das bedeutet, daß die feinste Fraktion der Kohle gewöhnlich einen wesentlich oberhalb des Durchschnittsgehaltes der Gesamtkohle an solchem liegenden Gehalt an Pyrit aufweist.Pyrite has grown together with the coal, partly in the form of independent fine grain components, their Size is usually less than 0.3mm. This sulfur makes up an essential part in the Regulate the main amount of up to 1.2%. That means that the finest fraction of coal is usually one that is substantially above the average content of the total coal Has content of pyrite.

Es ist bereits bekannt, Kohlenstaub einer Windsichtung mit dem Ziele der Abscheidung des Pyrits zu unterziehen.It is already known to use coal dust from an air separation with the aim of separating the pyrite to undergo.

Versuche, durch Naßaufbereitung den Schwefelkies bzw. Markasit möglichst weitgehend aus der Kohle zu entfernen, haben zu sehr wenig befriedigenden Ergebnissen geführt. Insbesondere gelingt es auf diesem Wege nicht, den Pyrit aus einem in feinster Form, z. B. als Brennstaub, vorliegenden Kohlenstaub zu entfernen. Auf nassem Wege arbeitende Verfahren haben zudem den Nachteil, daß sie — abgesehen davon, daß sie bei Teilchengrößen von unter 0,1 mm überhaupt versagen — eine umständliche und teure Trocknung bedingen.Attempts to remove the pebbles or marcasite as much as possible by wet processing Removing coal has produced very unsatisfactory results. In particular, it succeeds on not this way, the pyrite from a in the finest form, z. B. as fuel dust, coal dust present to remove. Processes which work on a wet path also have the disadvantage that they - apart that they fail at particle sizes of less than 0.1 mm - a cumbersome one and require expensive drying.

Die Gesamtheit des einschlägigen Standes der Technik ergibt, daß ein Abtrennen dieser Pyritbestandteile von der Kohle durch aufbereitungstechnische Maßnahmen außerordentlich schwierig, aus der feinsten Fraktion praktisch unmöglich ist.The entirety of the relevant prior art shows that a separation of these pyrite constituents extremely difficult from the coal through processing measures the finest fraction is practically impossible.

Die Erfindung löst die Aufgabe, den gerade in der feinsten Fraktion der Kohle bzw. eines Kohlenstaubes angereicherten Pyritgehalf in wirtschaftlicher Weise weitestgehend abzutrennen. Sie macht in diesem Zusammenhang Gebrauch von der Tatsache, daß die zur Verfeuerung in Kraftwerken bestimmte Kohle fast ausnahmslos in Staubform verbrannt Verfahren und Vorrichtung zur Herabsetzung
des Pyritgehaltes von Kohle zwecks Verringerung des Schwefeloxydgehaltes von RauchgasenThe invention solves the problem of separating as far as possible in an economical manner the pyrite halide which is enriched in the finest fraction of coal or a coal dust. In this context it makes use of the fact that coal intended for combustion in power stations is almost without exception burned in the form of dust. Process and device for reducing it
the pyrite content of coal in order to reduce the sulfur oxide content of flue gases

Patentiert für:Patented for:

Bergwerksverband G. m. b. H.,
Essen-Kray, Dortmunder Str. 151Mining Association G. mb H.,
Essen-Kray, Dortmunder Str. 151

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr.-Ing. Kurt Lemke, Essen-HeisingenDr.-Ing. Kurt Lemke, Essen-Heisingen

wird, nachdem sie vorher auf eine Korngröße von unter 0,1 mm zerkleinert und während dieses Aufschlußvorganges auf einen sehr geringen Feuchtigkeitsgehalt von unter 1% Oberflächenfeuchtigkeit getrocknet worden ist.is after it has previously been crushed to a grain size of less than 0.1 mm and during this digestion process to a very low moisture content of less than 1% surface moisture has been dried.

Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren besteht seinem Grundgedanken nach darin, daß der auf Brennstaubfeinheit zerkleinerte Kohienstaub durch eine Sichterbehandlung in eine leichte, im wesentlichen pyritfreie, und eine schwere, mit Pyrit angereicherte Komponente unterteilt, die letztere Komponente einer trockenen Trennung nach der Dichte unterworfen und anschließend die entschwefelte leichte Komponente dieser zweiten Trennstufe wieder mit der ersten leichteren Komponente zusammengeführt wird.The basic idea of the method forming the subject of the invention consists in that the coal dust comminuted to fineness of fuel dust by a classifier treatment into a light, im essentially pyrite-free, and a heavy component, enriched with pyrite, the latter Components subjected to a dry separation according to the density and then the desulphurized light component of this second separation stage again with the first lighter component is merged.

Durch diese Unterteilung des Kohlenstaubes in eine pyritarme und eine mit Pyrit angereicherte Fraktion wird der Verlauf der Abscheidungsbehandlung des Pyrits von dem Kohlenstaub in der angereicherten Fraktion verbessert.This division of the coal dust into a low-pyrite and a high-pyrite enriched one The course of the treatment of the deposition of the pyrite from the coal dust in the enriched fraction will be Improved faction.

Diese trockene Trennung der mit Pyrit angereicherten Komponente nach der Dichte erfolgt vorzugsweise gemäß einem besonderen Merkmal des neuen Verfahrens durch eine Vibrationsbehandlung. Dabei wird der Kohlenstaub über die ganze Breite einer Vibrorinne in dünnen Schichten gleichmäßig verteilt und über dieselbe hinübergeleitet. Diese Rinne, die horizontal, gegebenenfalls auch ansteigend oder abfallend angeordnet sein kann, ist in ihrem Aufgabenbereich plan ausgebildet.This dry separation of the component enriched with pyrite according to the density is preferably carried out according to a special feature of the new process by means of a vibration treatment. The coal dust is evenly spread over the entire width of a vibrating channel in thin layers distributed and passed over the same. This gutter, which is horizontal, possibly also rising or can be arranged sloping, is designed flat in its area of responsibility.

809 525/4809 525/4

In der Gutstransportrichtung geht die Rinne anschließend an diesen ebenen Teil in eine Mehrzahl von sich fortlaufend verengenden und vertiefenden langgestreckten Mulden über, die an ihrem Ende je durch eine senkrecht zur Rinnenachse angeordnete Platte abgeschlossen sind.In the direction of goods transport, the channel then goes into a plurality of this flat part from continuously narrowing and deepening elongated troughs over at each end are closed by a plate arranged perpendicular to the channel axis.

Während seines Weges über diese Rinne schichtet sich nach bekannten aufbereitungstechnischen Gesetzen das Gemisch aus unter sich im wesentlichen gleich großen, jedoch verschieden schweren Körnern nach deren Dichte, so daß sich am Ende der Rinne vor den Abschlußplatten der Mulden die Pyritbestandteile sammeln, während der Kohlenstaub über die Oberkanten der Platten abfließt.During its way over this channel, it is stratified according to known processing laws the mixture of grains of essentially the same size but of different weights according to their density, so that the pyrite constituents are at the end of the channel in front of the end plates of the troughs collect while the coal dust drains over the top of the plates.

Der große Dichteunterschied von Pyrit (Dichte etwa 5 kg/dm³) und der Kohlenstaubteilchen (Dichte etwa 1,4 kg/dm³) ermöglicht trotz der großen Feinheit der Teilchen eine Schichtung und damit Trennung der verschiedenen schweren Komponenten nach der Dichte.The large difference in density between pyrite (density approx. 5 kg / dm ³ ) and coal dust particles (density approx. 1.4 kg / dm ³ ) enables stratification and thus separation of the various heavy components according to density despite the great fineness of the particles.

Diese Behandlung kann in weiterer Ausbildung der Erfindung noch mit einer Entaschungsbehandlung kombiniert werden, indem der über die Abschlußwand fließende, noch die Bergebestandteile enthaltene Kohlenstaubstrom einer repetierenden ähnlichen Aufbereitungsbehandlung unterworfen wird, deren Trennerfolg natürlich wegen der wesentlich geringeren Dichteunterschiede der Bergeteilchen (etwa 2,4 kg/dm³) und der Kohlenstaubteilchen weniger vollkommen ist.In a further embodiment of the invention, this treatment can also be combined with a ash removal treatment in that the coal dust stream flowing over the end wall and still containing the mining components is subjected to a repetitive similar treatment treatment, the separation of which is of course successful because of the significantly lower density differences of the mountain particles (about 2.4 kg / dm ³ ) and the coal dust particles are less perfect.

Der Austrag der vor den Abschlußwänden angestauten Pyritteilchen und der in der gegebenenfalls nachzuschaltenden zweiten Stufe abgetrennten Bergeteilchen kann selbsttätig und kontinuierlich, z. B. durch ein Niveaumeßgerät für den Pyritspiegel der vor den Platten angestauten Schicht, gesteuert werden. In der Regel wird aber wegen der bekannten starken Schwankungen des Schwefelkiesgehaltes der Kohle, wenn sie aus verschiedenen Flözen bzw. Horizonten stammt, ein diskontinuierlicher Austrag vorzuziehen sein.The discharge of the pyrite particles built up in front of the end walls and that in the possibly downstream second stage separated mountain particles can automatically and continuously, z. B. controlled by a level measuring device for the pyrite level of the layer built up in front of the plates will. As a rule, however, due to the known strong fluctuations in the pyritic disulfide content, the Coal, if it comes from different seams or horizons, is preferable to a discontinuous discharge being.

Im Falle eines automatischen Austrages kann die Abtastung des Pyritspiegels unter dann durchsichtiger Ausbildung der Stauplatten mit Hilfe eines durch diese hindurch immer auf die gleiche Stelle gerichteten Lichtstrahles erfolgen. Sobald der Pyritspiegel diese Stelle erreicht, bewirkt der Lichtstrahl die Freigabe einer öffnung im Tiefsten der Mulde vor der Stauplatte, welche dann nach Absinken des Pyritspiegels um ein vorbestimmbares Maß selbsttätig wieder geschlossen wird.In the case of an automatic discharge, the scanning of the pyrite mirror can then be more transparent Formation of the stowage plates with the help of a through this always directed at the same point Light beam take place. As soon as the pyrite level reaches this point, the light beam causes the release an opening in the deepest part of the trough in front of the baffle plate, which is then opened after the pyrite level has dropped is automatically closed again by a predeterminable amount.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist es auch möglich, die selbsttätig mit der zunehmenden Ansammlung des spezifisch schweren Pyrits eintretende Dämpfung der Schwingungen der Rinne als Impulsgeber für den Austrag des Pyrits auszunutzen. ■According to another embodiment, it is also possible automatically with the increasing accumulation of the specifically heavy pyrite occurring damping of the vibrations of the channel as a pulse generator to use for the discharge of the pyrite. ■

Weil ein Aufschluß auf eine auch die verwachsenen Pyritteilchen freilegende Korngröße ohnehin durch den Verwendungszweck des Staubes für die Kohlenstaubfeuerung bedingt ist, ist das neue Verfahren sehr wenig aufwendig. Seine Kosten werden in der Regel durch den Verkauf des anfallenden Pyrits gedeckt.Because an indication of a grain size that exposes the intergrown pyrite particles anyway is due to the purpose of the dust for the pulverized coal combustion, is the new process very little effort. Its costs are usually incurred through the sale of the Pyrits covered.

Der Erfolg des neuen Verfahrens ist — neben den Vorteilen, die für den Betrieb der Kesselanlage od. dgl. erzielt werden — der, daß gerade die Spitzenwerte des Gehaltes der Rauchgase an Schwefeloxyden, d. h. der gefährliche Bereich desselben abgebaut werden. Die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wird noch verbessert, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die erforderliche Trocknung des Staubes auf unter 1 °/o Oberflächenfeuchtigkeit in der Rinne erfolgt. Dies geschieht während der hierbei erfolgenden Aufwirbelung des zu trocknenden Gutes und damit mit entsprechend hohem Wirkungsgrad. The success of the new process is - besides the advantages for the operation of the boiler system or the like - the one that just the peak values of the content of the flue gases of sulfur oxides, d. H. the dangerous area of the same are dismantled. The economy of the process is still improved if, according to a further feature of the invention, the required drying of the dust to less than 1% surface moisture in the gutter. This happens during the this whirling up of the goods to be dried and thus with a correspondingly high degree of efficiency.

Die Anwendung des neuen Verfahrens ist, wie sich aus den vorstehenden Darlegungen ergibt, von besonderem Vorteil für die Entschwefelung von Brennstaub für Kohlenstaubfeuerungen. Das Prinzip der Erfindung ist aber auch auf die Behandlung von Kokskohle anzuwenden, wobei dann dieser Behandlung, da eine Aufmahlung der gesamten Kokskohle auf die Kornfeinheit von unter 0,1 mm nicht in Betracht kommt, lediglich die Staubkomponente der Kohle von unter 0,1 mm Korngröße, die, wie eingangs bereits dargelegt wurde, den von vornherein freiliegenden nicht verwachsenen Pyrit enthält, unterworfen wird. In diesem Falle wird also lediglich durch eine Entstaubungsbehandlung diese Komponente aus der Kokskohle abgeschieden und der beschriebenen Trockenaufbereitung unterzogen. Bereits die auf diese Weise erzielte Abscheidung eines nennenswerten Prozentsatzes des Pyrits aus der Kokskohle wirkt sich in den geringen Mehraufwand rechtfertigendem Grade auf die Verringerung des Gehalts der Kokereiabgase an Schwefeloxyden aus.The application of the new procedure is, as can be seen from the above, of Particular advantage for the desulphurisation of pulverized fuel for pulverized coal combustion. The principle the invention is also applicable to the treatment of coking coal, in which case this treatment, since grinding the entire coking coal to a grain fineness of less than 0.1 mm is out of the question comes, only the dust component of the coal of less than 0.1 mm grain size, which, as at the beginning has already been set out, contains the pre-exposed, non-intergrown pyrite will. In this case, this component is only removed by a dedusting treatment separated from the coking coal and subjected to the dry processing described. Already the separation of a significant percentage of the pyrite from the coking coal achieved in this way has a justifying effect on the reduction of the salary in the small additional expenditure the coking plant exhaust gases from sulfur oxides.

Claims

Patent claims:

1. Process for reducing the pyrite content of coal dust in order to reduce it the sulfur oxide content of flue gases, characterized in that the on Fuel dust fineness, crushed coal dust through a classifier treatment into a light, im essentially pyrite-free, pnd a heavy, pyrite-enriched component divided into the the latter component subjected to a dry separation according to density and then this desulphurized light component of this second separation stage again with the lighter one Component is merged.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the fraction enriched with pyrite is subjected to a vibration treatment and the resulting stratification according to the specific gravity is, after which the lowest "layer consisting of pyrite" is separated.

3. Device for performing the vibration treatment according to claim 2, characterized by a vibrating surface, the planar starting area of which in a plurality of side by side arranged, elongated, continuously narrowing and deepening hollows, which are closed at their ends by baffles, passes over.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the vibrating surface is a Likewise designed vibrating surface for the separation of the mountain components from the depyritized Coal dust is downstream.

5. Apparatus according to claim 3, characterized by discontinuously actuated, preferably optically controlled discharge devices

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for the pamphlets considered accumulating in front of the baffle plates:

Pyrite. German patents No. 609 990, 614 663,

6. Apparatus according to claim 5, marked 864 531;

net by a measuring device for the resulting German Auslegeschrift No. 1097 921;

attenuation of pyrite accumulation 5 U.S. Patent No. 2,644,583;

the vibrations of the oscillating plate as Im- "Fuel Chemistry", 1929, Vol. 10, H. 10, p. 205;

pulse generator for the independent control of the dis- "Engineering and Mining Journal", 1962, no. 7,

continuous pyrite discharge. Pp. 89/90.