DE1496375A1 - Method and device for feeding finely divided solid fuels to a dust gasification device operating under increased pressure - Google Patents
Method and device for feeding finely divided solid fuels to a dust gasification device operating under increased pressureInfo
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Description
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Heinrich Koppers Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Essen, Moltkestraße 29 - " Heinrich Koppers limited liability company, Essen, Moltkestrasse 29 - "
Verfahren und Vorrichtung zur Zuführung feinverteilter, fester Brennstoffe zu "einer unter erhöhtem Druck arbeitenden StaubvergasungseinrichtungMethod and device for feeding finely divided, solid fuels to "a dust gasifier working under increased pressure
Zusatz zum Patent .Addition to the patent.
(Patentanmeldung K 53 579 VIb/24e)(Patent application K 53 579 VIb / 24e)
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zuführung feinverteilter, fester,Brennstoffe zu einer unter erhöhtem Druck arbeitenden Staubvergasungseinrieh-The present invention relates to a method and an apparatus for feeding finely divided, solid fuels to a dust gasification unit working under increased pressure
tung. ■"tion. ■ "
Im Hauptpatent (Patentanmeldung K 53 579 IVb/24e) werden bereits ein derartiges Verfahren und Vorrichtung beschrieben, wobei die Brennstoffteilchen in Paraffinkohlenwasserstoffen C. - Cc suspendiert werden, die entstehende Suspension auf den Betriebsdruck der Vergasungseinrichtung gebracht, durch eine Heizzone geleitet und dabei so erhitzt wird, daß die Kohlenwasseretoffe verdampfen und dieselben anschließend vollständig vom Brennetoffstaub abgetrennt und die Dämpfe kondensiert, gekühlt und nach erfolgter Entspannung in die Eingangsstufe des Prozesses zurückgeführt werden, während der Brennetoffstaub in die Staubvergasungseinrichtung geleitet wird.In the main patent (patent application K 53 579 IVb / 24e) are already such a method and apparatus described, wherein the Fuel particles suspended in paraffinic hydrocarbons C. - Cc the resulting suspension to the operating pressure brought to the gasifier, passed through a heating zone and is heated so that the hydrocarbons evaporate and then completely separated from the fuel dust and the vapors are condensed, cooled and made after Relaxation can be returned to the input stage of the process, while the fuel dust is returned to the dust gasification device is directed.
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Beim Verfahren des Hauptpatentes werden dem Brennstoffs taub die flüssigen Kohlenwasserstoffe in einer so großen Menge zu- ! gemischt, daß die entstehende Suspension den Charakter einer Flüssigkeit aufweist, die mittels einer Pumpe auf beliebig hohe Drücke gebracht werden kann. Die bei dieser Arbeitsweise erforderlichen Mengen an Kohlenwasserstoffen sind'* jedoch so groß, daß man dieselben nicht ohne weiteres zusammen mit dem Brennetoffstaub in die Vergasungseinrichtung einführen oder unkondensiert als Dampf entweichen lassen kann. Daher sind beim Hauptpatent auch umfangreiche Haßnahmen zur Wiedergewinnung und Wiedereinführung dieser Kohlenwasserstoffe vorgesehen.In the process of the main patent, the liquid hydrocarbons are numb to the fuel in such a large amount ! mixed so that the resulting suspension has the character of a liquid, which can be brought to any high pressure by means of a pump. The quantities of hydrocarbons required in this procedure are, however, so great that they cannot simply be introduced into the gasifier together with the fuel dust or allowed to escape uncondensed as steam. Therefore, extensive hatreds for the recovery and reintroduction of these hydrocarbons are also envisaged in the main patent.
Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, daß auf diese Maßnahmen zur Wiedergewinnung und Wiedereinführung der Kohlenwasserstoffe entweder ganz verzichtet werden kann oder wenn eine Rückführung des Kohlenwasserstoffes aus wirtschaftlichen Gründen in Ausnahmefällen unerläßlich erscheint, mit sehr kleinen Dimensionen der Kondensations- und Kühleinrichtungen gearbeitet werden kann, wenn der pulverförmig« Brennstoff nur mit einer so großen Flüssigkeitsmenge angeteigt wird, daß ein knetbarer Brei entsteht, der eben noch mittels einer Pumpe, wie beispielsweise den aus der Torftechnik zum Transport des zähen Torfbreies bekannten Kolbenpumpen, gefördert werden kann. Die dabei erforderliche Flüssigkeitsmenge liegt zwischen 5 und 20 #, bezogen auf das Gesamtgewicht des entstandenen Breies. Der dabei entstehendeAccording to the invention it has now been found that these measures for Recovery and reintroduction of the hydrocarbons either can be dispensed with entirely or if recycling of the hydrocarbon for economic reasons in exceptional cases seems indispensable that very small dimensions of the condensation and cooling devices can be used, if the powdery fuel only comes with such a large amount of liquid is made into a paste that a kneadable pulp is created, which is just still by means of a pump, such as the the peat technology for transporting the tough peat slurry known piston pumps, can be promoted. The necessary Liquid amount is between 5 and 20 # based on that Total weight of the resulting pulp. The resulting
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Formling wird zunächst in eine Troeknungszone geführt, in der die Kohlenwasserstoffe verdampfen und der Formling zerkleinert wird. Infolge der geringen Haftkräfte» die zwischen den Pulverteilchen herrschen, ist diese Zerkleinerung ohne Schwierigkeiten, möglich. Die freigewordenen, geringen Mengen an Kohlenwasserstoff dämpf en werden sodann abgelassen bzw. wieder kondensiert oder werden zusammen mit,dem Brennstoffstaub in die Vergasungseinrichtung eingeführt. . The molding is first fed into a drying zone in which the hydrocarbons evaporate and the molding is crushed. As a result of the low adhesive forces »that between the powder particles prevail, this crushing is possible without difficulty. The small amounts of hydrocarbons released Vapors are then drained or re-condensed or are introduced into the gasifier together with the fuel dust. .
Die erfindungsgemäße Arbeitsweise soll mit der in Abbildung als Horizontalschnitt schematisch dargestellten Vorrichtung durchgeführt werden. Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist folgende:The method of operation according to the invention is to be compared with that shown in Figure be carried out as a horizontal section device shown schematically. The operation of this device is the following:
Der mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung,*z. B. Stranggußmaschine, hergestellte Formling 5 aus Brennstoffstaub und flüssigem Kohlenwasserstoff Wird vom Kolben 1 lh den horizontal gelagerten Einschleuseraum 2 bis dicht vor den Kolben 3 geschoben. Der Kolben 3 bewegt nunmehr den Formling 5 so weit zur Seite, bis die Stirnfläche des Kolbens 3 den Röhrstrang dicht abschließt und der Formling-sich in dein Hohlraum des Rohrstranges 4 dicht vor dem Kolben 6 befindet. Die Automatik der Kolben 1 und 3 wird dabei so gesteuert, daß bei Bewegung des Kolbens 3 nach der Seite in Richtung auf den Röhrstrang zu sich der Kolben 1 gleichzeitig zum Einfordern neuen GutesThe means of a device not shown, * z. B. Continuous casting machine, produced molding 5 from fuel dust and Liquid hydrocarbon is taken from the piston 1 lh horizontally The stored introduction space 2 is pushed up to just before the piston 3. The piston 3 now moves the molding 5 to the side until the end face of the piston 3 encounters the tubing closes tightly and the molding-itself in your cavity of the Pipeline 4 is located close to the piston 6. The automatic the piston 1 and 3 is controlled so that when the piston 3 moves to the side in the direction of the tubing to himself the piston 1 at the same time to demand new goods
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nach rückwärts bewegt. Daraufhin drückt der Kolben 6 den Formling 5 nach vorn in die sogenannte Dichtzone, wobei sich gleichzeitig der Schieber 7 öffnet, so daß die bereits gebildeten Formlinge 8, 9, 10, 11 und 12 gleichfalls nach vorn in Richtung auf die Trocknungszone geschoben werden. Der aus diesen' Formungen gebildete Brennetoffstaub-Strang dichtet zusammen mit dem Schieber 7 gleichzeitig die unter dem Betriebsdruck der Vergasungseinrichtung stehende Trocknungszone gegenüber der unter Bormaldruck stehenden Einsehleusezone ab. Hierbei wird der inzwischen getrocknete Formling 13 vom Dorn der Mahlschnecke 14 gebrochen und beim Durchgang durch letztere zu Kohlenstaub zerrieben. Gleichzeitig erfolgt eine Verdampfung des zugegebenen Kohlenwasserstoffes, da in diesem Bereich der Rohretrang 4 mit einem Heizmantel 17, der z. B. mit Heißwasser oder Heißdampf gefüllt sein kann, vorgesehen ist.. Der Brennstoffstaub gelangt sodann in den unter Vergasungsdruck stehenden Staubbehälter 15, während der in Freiheit gesetzte Kohlenwasserstoff dampf über das Ventil 16 abgelassen werden kann.moved backwards. The piston 6 then pushes the molding 5 forward into the so-called sealing zone, the slide 7 opening at the same time, so that the already formed moldings 8, 9, 10, 11 and 12 are also pushed forward towards the drying zone. The fuel dust strand formed from these 'formations, together with the slide 7, simultaneously seals the drying zone, which is under the operating pressure of the gasification device, from the inlet zone, which is under normal pressure. Here, the molding 13, which has meanwhile dried, is broken by the mandrel of the grinding screw 14 and ground to coal dust as it passes through the latter. At the same time there is an evaporation of the added hydrocarbon, since in this area the pipe strand 4 with a heating jacket 17, the z. B. can be filled with hot water or superheated steam, is provided.
Die erfindungsgemäße Arbeitsweise soll abschließend durch das nachfolgende Zahlenbeispiel weiter veranschaulicht werden.The method of operation according to the invention should finally be carried out by the the following numerical example will be further illustrated.
Bei einer Synthesegasanlage mit einer Tagesleistung vonIn the case of a synthesis gas plant with a daily output of
100 000 Nm3 Synthesegas müssen stündlich 2 270 kg Kohlenstaub100,000 Nm 3 of synthesis gas need 2,270 kg of coal dust per hour
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U 963.7 5U 963.7 5
in den bei 14 atü Betriebsdruck arbeitenden Vergaser eingeschleust werden. Als Zumischflüssigkeit zum Kohlenstaub soll η-Butan verwendet werden. Der zum Einsatz gelangende Kohlenstaub weist ein spezifisches Gewicht von 1,3 kg/ltr und das flüssige η-Butan eines von 0,5992 kg/ltr auf. Bei einem Baumerfüllungsvermögen des Kohlenstaubes von 80 VoI ·-£ errechnet sich das Litergewicht des Kohlenstaub-Butan-Breies zu 1,16 kg.smuggled into the carburettor working at 14 atmospheric pressure will. Η-Butane should be used as admixture liquid to the coal dust. The coal dust used has a specific weight of 1.3 kg / ltr and that liquid η-butane of 0.5992 kg / ltr. With a tree fulfillment capacity of the coal dust of 80% - £ calculated the liter weight of the pulverized coal-butane pulp becomes 1.16 kg.
Für die Vorwärmung dieses Breies auf die Verdampfungstemperatur des η-Butans bei 14 atü von ca. 90°C ist eine Wärmemenge von rund 40 kcal aufzubringen, die vom kondensierten Wasserdampf auf den Brei übertragen werden soll. Der Außendurchmesser des Rohrstranges 4 beträgt 100 mm und der Innendurchmesser 80 mm. BeI1 einer Wärmeübertragungsleistung von 667 kcal/m»h und einer beheizten Rohrstranglänge von 7 m können also je- Rohrstrang 4669 kcal/h übertragen werden. Die stündliche Durchsatzleistung des Rohrstranges beträgt demnach:To preheat this pulp to the evaporation temperature of the η-butane at 14 atmospheres of approx. 90 ° C, an amount of heat of around 40 kcal must be applied, which is to be transferred from the condensed water vapor to the pulp. The outside diameter of the pipe string 4 is 100 mm and the inside diameter is 80 mm. At 1 a heat transfer capacity of 667 kcal / m "h and a heated tubing length of 7 m can thus JE pipe string are transmitted 4669 kcal / h. The hourly throughput of the pipe string is therefore:
r^ 117 ltr Kohlenstaub-Butan-Brei r ^ 117 ltr coal dust butane pulp
bzw. 121,5 .kg Kohlenstaubor 121.5 kg of coal dust
Die Anzahl der Rohrstränge für die gesamte Anlage errechnet sich dann zu " -The number of pipe strings for the entire system is then calculated as "-
2270 _ «o .„2270 _ "o."
Bei einer Vergasungseinrichtung der oben angegebenen Größenordnung müssen also 19 Rohrstränge zur Zuführung des Kohlen-With a gasifier of the order of magnitude given above 19 pipe strings have to be used to feed the coal
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staubes vorgesehen werden. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, daß diese Berechnung unter Berücksichtigung der ungünstigsten Wärmeübertragungsleistung vorgenommen wurde. Bei günstigeren Wärmeübertragungswerten verringert sich die Zahl der erforderlichen Rohrstränge bis auf 10. .dust can be provided. However, it must be taken into account that this calculation takes into account the most unfavorable Heat transfer performance has been made. If the heat transfer values are more favorable, the number of heat exchangers required is reduced Pipe strings up to 10..
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1965
- 1965-12-16 GB GB5348865A patent/GB1057977A/en not_active Expired
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