DE1909263B2

DE1909263B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Schwelen von feinkörnigen bituminösen Stoffen, die einen staubförmigen Schwelrückstand bilden

Info

Publication number: DE1909263B2
Application number: DE1909263A
Authority: DE
Inventors: Roland Dr. 6000 Frankfurt Rammler; Paul Dr. 6380 Bad Homburg Schmalfeld
Original assignee: Metallgesellschaft AG; Ruhrgas AG
Current assignee: GEA Group AG; EOn Ruhrgas AG
Priority date: 1969-02-25
Filing date: 1969-02-25
Publication date: 1973-09-27
Also published as: US3703442A; DE1909263C3; BR7016268D0; CA928654A; DE1909263A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schwelung von feinkörnigen, bituminösen oder ölhaltigen Materialien, die während der Pyrolyse einen staubförmigen Rückstand bilden. Das Verfahren erfolgt mit umlaufenden, feinkörnigen Wärmeträgern aus abriebfestem Fremdmaterial, welche in einer pneumatischen Förderstrecke durch

heiße Verbrennungsgase erhitzt und in einen Sammel- Staubanfall auftretenden Probleme befriedigend zu behälter geleitet werden, den die Verbrennungsgase lösen. Insbesondere ist es wichtig, den staubförmig unter Mitnahme leichter, feinkörniger Feststoffe anfallenden Schwelrückstand möglichst vollständig wieder verlassen, Weiterleiten der Wärmeträger aus vod dem umlaufenden körnigen Wärmeträger zu dem Sammelbehälter in einen mechanischen Intensiv- 5 trennen, bevor dieser in die Schwelzone eintritt. Mit mischer, in den auch das zu schwelende feinkörnige den Schwelgasen und Schweldämpfen werden ohne-Material eingegeben wird, mit einem sich an den hin beträchtliche Staubmengen aus der Schwelzone Intensivmischer anschließenden Nachenlgasungs- abgeführt, die zur Gewinnung eines staubfreien bunker für das vom Mischer kommende Gut, mit Destillats einen erheblichen Aufwand erforderlich einer Leitung vom Nachentgasungsbunker zum io machen. Um die Entstaubung des Destillats wirtunteren Ende der pneumatischen Förderstrecke und schaftlich zu gestalten, ist es daher unbedingt erformit einer Schweldampfkondensation. derlich, mit dem umlaufenden Wärmeträger möglichst

Für die Schwelung feinkörniger Brennstoffe, wie keinen Staub in die Schwelzone zurückzuführen. Desz. B. Kohle, Ölschiefer, ölkreide od. dgl. hat es sich halb ist eine vollständige Trennung von Wärmeträger als zweckmäßig erwiesen, die Erhitzung des Schwel- 15 und staubförmigem Schwelrückstand anzustreben, gutes durch Vermischen mit heißen, stückigen oder Grundsätzlich ist es natürlich möglich, die staubfeinkörnigen Wärmeträgern durchzuführen. fÖrmigen Schwelrückstände vor Eintritt der umlau-

Bei einem bekannten Verfahrer, wird der fein- fenden Wärmetrager in die pneumatische Förder- und körnig anfallende Schwelrückstand als Wärmeträger Heizstrecke, also im relativ kalten Teil der Anlage, benutzt und im Kreislauf durch die Aufheizzone und 20 von diesen abzutrennen. Da die Schwelrückstände im die Schwelzone geführt. Die Aufheizung des Wärme- Normalfall jedoch noch brennbare Substanzen entträgers erfolgt dabei durch Verbrennung der in den halten, die mit Vorteil im Prozeß je nach ihrer Menge Schwelrückständen verbliebenen brennbaren Be- teilweise oder ganz zur Beheizung der Schwelanlage standteile in einem senkrecht aufsteigenden Luft- genutzt werden können, werden die Schwelrückstände strom, der gleichzeitig als Förderstrecke dient. Im 25 zusammen mit den Wärmeträgern in die pneumati-Anschluß an die Förderstrecke werden Wärmeträger sehe Förder- und Aufheizstrecke eingebracht, um und Fördergas getrennt, wobei das Fördergas das hier durch Verbrennung der nicht abdestillierten durch Abrieb und Zerfall gebildete Unterkorn mit- brennbaren Bestandteile zur Beheizung beitragen zu führt, während der Wärmeträger zu der meist dar- können. Die Trennung der staubförmigen Schwelunter liegenden Schwelzone weitergeleitet wird. 30 rückstände von dem als Wärmeträger dienenden Diese Arbeitsweise ist jedoch nur dann brauchbar, körnigen Fremdmaterial erfolgte daher aus wirtwenn der Schwelrückstand feinkörnig anfällt und schaftlichen Gründen erst hinter der pneumatischen während seines Kreislaufes als Wärmeträger seine Förder- und Aufheizstrecke.

feinkörnige Beschaffenheit und seine Korngrößen- In dem sich an die pneumatische Förderstrecke

verteilung nicht wesentlich ändert. Dieses Verfahren 35 anschließenden Sammelbehälter wird zwar bereits wird aber unbrauchbar, wenn das zu verarbeitende ein Großteil des Staubes durch Umlenkung oder Schwelgut während der Pyrolyse einen mehlfeinen, Zyklonabscheidung mit den Verbrennungsgasen abstaubförmigen Schwelrückstand hinterläßt. Auf die geführt. Di, se, bei der Trennung von Wärmeträgem Schwelung derartiger Ausgangsprodukte, die vieler- und Verbreniiungsgasen gleichzeitig erfolgende Aborts vorkommen, bezieht sich die vorliegende Er- 40 trennung der staubförmigen Schwelrückstände ist findung. jedoch unvollkommen, so daß immer noch beträcht-

Für die Schwelung feinkörniger Brennstoffe, die liehe Staubmengen zusammen mit dem Wärmeträger einen staubförmigen Rückstand hinterlassen, ist es in die Schwelzone eingeschleppt werden, bekannt, abriebfestes Fremdmaterial bestimmter Es wurde nun gefunden, daß die im Sammelbehäl-

Korngröße als Wärmeträger zu verwenden. Die 45 ter mit den Verbrennungsgasen nicht abgeführten, Partikelgröße des Wärmeträgers wird dabei so ge- staubförmigen Schwelrückstände dadurch entfernt wählt, daß dieser durch Absieben leicht vom Schwel- werden können, daß getrennt von den Verbrennungsrückstand getrennt und wieder aufgeheizt und im gasen Sichtgas in den Sammelbehälter eingeleitet Kreislauf zur Schwelzone zurückgeführt werden kann. wird.

Beim Arbeiten mit den als »Pebbles« bekannten 5" Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird groben, kugelförmigen Wärmeträgern aus Metall vorgeschlagen, den staubförmigen Schwelrückstand oder Keramik erfordert der Transport der Wärme- aus dem Sammelbehälter zusammen mit den Verträger im Kreislauf durch die Aufheiz- und Schwel- brennungsgasen und dem Sichtgas gemeinsam in zone einen beträchtlichen apparativen Aufwand. einer Abhitzeverwertung zu kühlen. Außerdem ist es nachteilig, wenn die Korngrößen 55 Als Sichtgas wirü erfmdungsgemäß Luft verwendet, des Wärmeträgers und des Schwelgutes sich sehr wobei zusätzlich ein inertes Medium wie z. B. Stickstark unterscheiden, weil dann eine gute Durch- stoff oder Wasserdampf in den Lückenraum des aus mischung und ein gleichmäßiger Wärmeübergang dem Sammelbehälter in den Sichtmischcr ablaufennicht gewährleistet sind. Für die Schwelung fein- den Wärmeträgerstromes eingeleitet wird, um freien körniger Brennstoffe, die bei der Pyrolyse eine» 60 Sauerstoff aus dem Zwischenvolumen zu verdrängen, mehlfcinen, staubförmigen Schwel rückstand bilden, In vorteilhafter Weise besteht das als Wärmeträger

kommt daher nur feinkörniges, abriebfestes Fremd- umlaufende Fremdmaterial aus einem ölarmet material in Betracht. Schiefer. Zweckmäßigerweise wird die bei fraktio

Auch ein derartiges Verfahren ist bereits bekannt. liierender Kondensation der Schweldämpfe staubreicr Es bedarf jedoch noch wichtiger Ergänzungen und 65 anfallende, erste Schweröl fraktion zur Redeslillatio' Änderungen des Schwclprozcsses, um in wirtschaft- und teilvveisen Kräckung in den mechanische¹ Hcher Weise einerseits eine gute Ausbeute an Dcslil- Mischer der Schwelanlage zurückgeführt, lat zu erzielen, andererseits aber auch die mit dem Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die

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Redestillation des staubreichen Schweröls im heiße- Fig. 1 ein Fließschema des Verfahrens mit zwei-

>ten Teil des mechanischen Mischers vorzunehmen, stufiger Sichtung, Zentrifugieren des heißen Schwer-

(velcher örtlich vor der Einführung des feinkörnigen öls und Rückführung des Zentrifugenrückstandes in

Schwergutes liegt. den Schwelreaktor,

Die Schwerölrückführung ins Mischwerk der 5 Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch einen

Schwelanlage wird am besten soweit gesteigert, daß Abscheider in der Ausführungsform eines sogenann-

kein staubhaltiges Schweröl mehr als Produkt an der ten Abscheide- und Sammelbunkers mit Zuführungs-

Schwelanlage abgezogen werden muß. lanzen für ein Sichtmedium im Unterteil,

Unter Umständen kann es auch vorteilhaft sein, Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch einen

die bei fraktionierender Kondensation staubreich io Zyklonabscheider mit einem rostlosen Wirbelbett als

anfallende erste Schwerölfraktion durch Filtrieren, Unterteil und Zuführungslanze für ein Sichtmedium

Zentrifugieren, Extrahieren od. dgl. bei Temperaturen und ein Stripgas im Unterteil,

zwischen 100 und 350° C, vorzugsweise zwischen Fig. 4 ein Fließschema des Verfahrens mit ein-

150 und 250° C zu entstauben und den dabei als stufiger Sichtung, Filtration des Schweröls nach Ver-

Rückstand verbleibenden Kuchen, Schlamm od. dgl. 15 dünnung, Rückgewinnung des Verdünnungsmittels

in den mechanischen Mischer der Schwelanlage durch Destillation und Trocknung des Filterkuchens

zurückzuführen, durch Mischen mit heißem Schwelrückstand,

Eine weitere Verfahrensmöglichkeit besteht darin, Fig. 5 ein Fließschema des Verfahrens mit zwei-

daß die beim Filtrieren, Zentrifugieren, Extrahieren stufiger Sichtung und Schwerölrückführung in den

od. dgl. anfallenden staubreichen Rückstände ge- 20 Schwelreaktor,

meinsam mit dem frischen Einsatzgut in die Schwel- Beispiel 1
anlage eingespeist werden.

Die Weiterverarbeitung der bei fraktionierender In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Einspeisebunker, Kondensation der Schweldämpfe staubreich anfal- aus welchem ölschiefer der Körnung kleiner als 4 mm !enden ersten Schwerölfraktion kann auch dadurch 25 kontinuierlich in den als mechanisches Mischwerk erfolgen, daß sie mit Leichtöl verdünnt wird, in ausgebildeten Schwelreaktor 2 eingespeist wird. Dem Filtern, Zentrifugen, Sedimentierbehältern oder Schiefer wird kontinuierlich oder periodenweise Fluß-Hydrozyklonen entstaubt wird und daß das Leichtöl sand der Körnung kleiner als 1,5 mm in einer Menge durch Destillation aus dem entstaubten Gemisch von 0,8 Gewichtsprozent zugemischt. Dem Schwelzurückgewonnen und erneut als Verdünnungsmittel 30 reaktor 2 läuft kontinuierlich 630° C heißer, weilverwendet wird. gehend entstaubter Wärmeträ?zr zu. Das Gewichts-

Schließlich kann der beim Filtrieren, Zentrifugie- verhältnis Wärmeträger zu Aufgabegut ist etwa 6. ren, Sedimentieren oder Eindicken in Hydrozyklonen Im Schwelreaktor erfolgt wegen der großen Oberanfallende, leichtölhaltige staubreiche Austrag auch flächen des feinkörnigen Wärmeträgers und des durch Vermischen mit heißem Schwelrückstand in 35 feinkörnigen Schwelgutes sowie wegen der zwangseinem mechanischen Mischer erhitzt werden, wobei weisen Durchmischung ein sehr intensiver Wärmedas darin enthaltene Leichtöl verdampft und in einem austausch, so daß sich bis zum Ende des Mischers angeschlossenen Kondensator zurückgewonnen wird. die Temperaturen beider Komponenten schon wcit-

Zur Durchführung des Verfahrens wird vorteil- gehend der Mischtemperatur von 530° C genähert

hafterweise eine Vorrichtung verwendet, bei der ein 40 haben. Dabei werden öldämpfe und Gase aus dem

vorzugsweise horizontales Rohrsystem im Unterteil Schiefer freigesetzt und der feste Schwelrückstand

des Sammelbehälters zum Einführen und gleich- zerfällt großenteils zu mehlfeinem Staub, von dem

mäßigen Verteilen des Sichtgases angeordnet ist. ein Teil mit den Schweldämpfen und -gasen aus dem

Eine weitere Ausbildung der Vorrichtung ist da- Schwelreaktor herausgetragen wird,
durch gekennzeichnet, daß der Unterteil des Sammel- 45 Der größte Teil des staubförrr.igen Schwelrückbehälters mit der Verteilvorrichtung für das Gas Standes verläßt den Mischer gemeinsam mit dem als rostloses Wirbelbett ausgebildet ist. feinkörnigen Wärmeträger und fließt nach Durch-

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens laufen des Nachentgasungsbunkers 3 in den Unterteil wird zweckmäßigerweise noch dadurch ergänzt, daß des pneumatischen Förderlifts 4. In diesem wird auf eine Einführungs- und Verteilvorrichtung für inerte 50 450° C '. irgewärmte Luft unten eingeblasen. Diese Medien, wie z. B. Stickstoff oder Wasserdampf min- fördert das Gemisch aus staubförmigem Schwelrückdestens 250 mm unterhalb des Rohrsystems für das stand und feinkörnigen Wärmeträgern im Lift hoch Sichtgas im Unterteil des Sammelbehälters oder in und bewirkt ein Abbrennen von Resten an organider sich daran anschließenden Verbindungsleitung scher Substanz, welche nach dem Schwelen noch im für den Erwärmeträger zum Intensivmischer ange- 55 Rückstand verblieben sind. Dadurch wird der Festordnet ist. stoff während des Förderns erhitzt. Die Luftzugabc

Zur Rückgewinnung von Verdünnungsmitteln aus zum Lift wird so bemessen, daß die Temperatur de;

dem beim Filtrieren, Zentrifugieren, Sedimentieren Fördergases und des Fördergutes am oberen End(

oder Eindicken in Hydrozyklonen anfallenden leicht des Lifts bei 590° C liegt. Bei dieser Temperatu

ölhaltigen staubreichen Austrags hat sich die Kombi- 60 werden die Feststoffe im Abscheide- und Sammel

nation eines mechanischen Mischers mit einem bunker 5 großenteils von den Fördergasen getrenn

Hochleistungszyklon zur Entstaubung der aus dem und im Unterteil dieses Raumes gesammelt.

Mischer austretenden Leichtöldämpfe und einem Durch geeignete Dimensionierung des Abscheide

indirekt gekühlten Kondensator zur Verflüssigung der und Sammelbunkers 5 kann man erreichen, daß be

entstaubten Gase als vorteilhaft erwiesen. 65 der Abscheidung bereits ein Teil des staubförmigei

Nachfolgend wird die Erfindung durch drei Aus- Rückstandes im Fördergas verbleibt. Der mit der

führungsbeispiele sowie durch Zeichnungen näher feinkörnigen Wärmeträger abgeschiedene staubföi

erläutert. Es zeigt mige Schwelrückstand wird durch Einleiten un

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gleichmäßiges Verteilen von vorgewärmter Luft im werden die Feststoffe in den Unterteil des Bunkers Unterteil des Bunkers aus der Wärmcträgerschüttung geschleudert. Wählt man den Raum 24 hinter der weitgehend herausgesichtet. Dabei wird gleichzeitig Trennwand ziemlich eng, so daß sich dort größere das Abbrennen der im Schwelrückstand befindlichen Gasgeschwindigkeiten einstellen, dann kann man Reste an organischer Substanz fortgesetzt, so daß 5 erreichen, daß der Abscheider bereits eine Vorsichsich die Temperatur der Wärmeträger im Sichter von tung bewirkt, indem gewisse Mengen staubförmigen 590 auf 630° C erhöht. Mit dieser Temperatur läuft Schwelrückstandes nicht erst mit dem Wärmeträger der feinkörnige, vom staubförmigen Schwelrückstand ausgeschieden werden. Das gilt besonders dann, weitgehend befreite Wärmeträger in den Schwel- wenn man unter Verzicht auf den Raum 24 den reaktor ein und schließt so seinen Kreislauf. Dem- io Durchmesser des Abscheiders verringert, die Ausgegenüber nimmt der Schwel rückstand nicht an trittsöffnung tiefer legt und statt der Trennwand 22 diesem Kreislauf teil, sondern verläßt den Ab- nur eine Umlenkschürze vor der Austrittsöffnung scheider 5 zusammen mit den Förder- und Sichtgasen anordnet.

und durchströmt gemeinsam mit diesen eine Ab- Die weitere Aussichtung des staubförmigen

hitzeverwertungsanlage, welche aus Luftvorwärmer 6 15 Schwelrückstandes erfolgt im Unterteil 25 des Bun- und Abhitzekessel 7 besteht. Um Verschleiß durch kers. In diesen ist ein System horizontaler, parallel das staubhaltige Gas zu verhindern, kann in bekann- verlegter Lanzenrohre 26 eingebaut, durch welche ter Weise die Rohrleitung zwischen Abscheider S und ein Sichtmedium in die Schüttung eingeleitet und Luftvorwärmer 6 an den Umlenkstellen mit abrieb- gleichmäßig über den Sichterquerschnitt verteilt wird, festem Material ausgemauert und der obere Rohr- ao Das Medium wird den Lanzenrohren durch das boden des Luftvorwärmers 6 durch Auflegen ver- Verteilerrohr 27 zugeführt. Unterhalb des Bunkers, schleißfester Platten geschützt werden. in der Verbindungsleitung, welche den entstaubten

Nach der Abkühlung auf 270° C wird das Abgas Wärmeträger zum Schwelreaktor führt, ist ein weiim Zyklon 8 weitgehend vom Staub befreit. An- teres System von Verteilerlanzen 26 α angebracht, schließend wird es durch Einspritzen und Verdamp- 25 durch welches z. B. Wasserdampf in die Schüttung fen von Wasser auf 200° C gekühlt. Mit dieser eingeführt wird. Dieser hat die Aufgabe, das Sicht-Temperatur tritt es in das Elektrofilter 9 ein, wo es medium aus dem Lückenraum zu verdrängen,
fein entstaubt wird. Durch das Verdampfen von Eine andere mögliche Ausführungsform des Ab-

Wasser vor der elektrostatischen Gasreinigung wird scheiders und Sichters ist in Fig. 3 schematisch erreicht, daß man die elektrische Durchschlag- 30 dargestellt. Bei dieser wird als Abscheider ein festigkeit des Gases erhöht und gleichzeitig den Zyklon verwendet. Das aus dem pneumatischen Lift temperaturabhängigen elektrischen Widerstand des 31 kommende Gas-Feststoff-Gemisch tritt durch den Staubs verkleinert. Einlaufkanal 32 tangential in den Zyklon 33 ein. Der

Obgleich der gesichtete Wärmeträger nur noch Feststoff wird weitgehend abgeschieden und wird im wenig staubförmigen Schwelrückstand in den Schwel- 35 Unterteil 34 gesammelt. Das Fördergas verläßt den reaktor einträgt, wird infolge des Kornzerfalls beim Zyklon durch das Rohr 35. In das verjüngte Unterteil Schwelen eine ansehnliche Menge Staub von den wird durch das Lanzensystem 36 ein Sichtmedium 530° C heißen Schwelgasen und -dämpfen aus dem eingeblasen. In einem Abstand von mindestens Mischer abgeführt. Dieser Flugstaub wird in zwei 250 mm darunter wird durch die Lanzen 36 α Striphintereinandergeschalteten Zyklonen 10, 11 weit- 40 dampf oder Stripgas eingeleitet. Das Unterteil 34 gehend niedergeschlagen und dem in den pneumati- ist so bemessen, daß die darin angesammelte Füllung sehen Lift einlaufenden Fördergut zugesetzt. Der aus Wärmeträger und Schwelrückstand durch das hinter den Zyklonen noch im Gas-Dampf-Gemisch aufwärts strömende Sichtmedium in den Wirbelenthaltene Staub wird in der ersten Kondensations- zustand versetzt wird. Im Interesse eines möglichst stufe 12 durch umlaufendes Schweröl restlos ausge- 45 gleichmäßigen Wirbeins erweitert sich das Unterteil waschen. Dabei wird die Temperatur in dieser 34 von unten nach oben diffusorartig. Der vom Kondensationsstufe 12 in Abhängigkeit vom Flug- Sichtmedium aus dem Wirbelbett herausgetragene Staubanfall so eingestellt, daß das abzustoßende staubförmige Schwelrückstand wird zusammen mit Schweröl einen möglichst hohen Staubgehalt hat, dem Fördergas durch Austrittsöffnung 35 abgeführt, ohne seine Pumpfähigkeit zu verlieren. Somit wird 5° Diese Ausführungsform des Abscheiders und Sichder Staubgehalt der Schwerölfraktion etwas unter ters ist dem Fließschema in Fig. 4 zugrundegelegt. 50 Gewichtsprozent gehalten. Das staubreiche Weitere Erläuterungen zu diesem Schema ergibt
Schweröl wird in Zentrifugen 13 entstaubt. Der . to

staubreiche Zentrifugenrückstand wird zur Redestil- Beispiel I

lation in den mechanischen Mischer 2 zurückgeführt. 55 Es bezeichnet 41 den Aufgabebunker für Schiefei Die Gase und Dämpfe durchströmen anschließend mit einer Beimischung von 1,5% ölarmem Schiefer weitere Kondensationsstufen, in denen staubfreie welcher beim Schwelen weniger zum Kornzerfal ölfraktionen anfallen. neigt. In der vorliegenden Variante wird ohne me

Die Ausführungsform des Abscheiders und Sich- chanischen Mischer gearbeitet, d.h. Schwelgut unc ters am oberen Ende des pneumatischen Lifts, wie 60 Wärmeträger werden in den Schwelschacht 42 obei sie für Beispiel 1 gewählt wurde, sei an Hand der so eingespeist, daß sie sich gut mischen. Diese Aus Fig. 2 näher erläutert. Das Fördergas-Feststoff- führungsform wird bei Anlagen mit mittleren um gemisch tritt durch den Lift 21 von unten in den kleineren Durchsatzleistungen bevorzugt. Die in Abscheideraum links von der gemauerten Trennwand pneumatischen Lift 43 hochgeförderten und erhitzte! 22 ein. Diese zwingt das zunächst im Freistrahl auf- 63 Feststoffe werden im Oberteil des Abscheideraume wärts strömende Gas zu einer zweimaligen Rieh- 44 durch Zyklonwirkung vom Fördergas getrennt um tungsumkehr, um zur Austrittsöffnung 23 zu gelangen. im Unterteil gesammelt. Dort wird durch Einleite Bei der zweiten Umlenkung unter der Trennwand von vorgewärmter Luft ein rosUoses Wirbelbett aui

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rechterhalten, in welchem die Erhitzung der Wärme- spiel 1 beschriebenen vor allem dadurch, daß das träger fortgesetzt und der staublormige Schwelrück- in der ersten Kondensationsstufe 61 anfallende staubstand vom Wärmeträger abgetrennt wird. Die staub- reiche Schweröl ohne Zwischenbehandlung zur beladenen Sichtgasc verlassen den Abscheider zu- Redestillation in den Schwelreaktor 62 zurückgeführt summen mit den Fördergasen, passieren den Luftvor- 5 wird. In diesem Anwendungsfall bietet ein mechawärmcr 45 und werden danach zweistufig entstaubt nischer Mischer als Schwelreaktor 62 besondere 46, 47. Vorteile, weil er die Bildung größerer, den Wärme-

Der temperaturabhängige elektrische Widerstand trägerkreislauf störende Agglomerate verhindert,

des Slaubs liegt bei dieser relativ hohen Temperatur welche durch den bei der teilweisen Krackung des

in einem günstigen Bereich, ebenso wie bei sehr io zurückgeführten Schweröls entstehenden Kohlenstoff

tiefen Temperaturen, während er dazwischen ein für verursacht werden könnten. Dieser Kohlenstoff be-

die elektrostatische Entstaubung ungünstiges Maxi- wirkt aber, daß sich der im Schweröl enthaltene

mum durchläuft. feinste Staub zu etwas größeren Partikeln zusammen-

Die gereinigten Gase werden schließlich im Ab- ballt. Diese werden, soweit sie nicht gemeinsam in

hitzekessel 48 weiter gekühlt, ehe sie zum Schorn- 15 den Wärmeträgern den Mischer verlassen, sondern

stein geleitet werden. wiederum mit den Schwelgasen und -dämpfen aus

Die Schwelgase und Dämpfe werden nach Ent- dem Mischer austreten, beim Durchgang durch die staubung in den Zyklonen 49 und 50 einer fraktio- zwischen Mischer und Kondensationsanlage angeordnierenden Kondensation unterworfen. Das in der neten Zyklone 63, 64 weitgehend abgeschieden,
ersten Kondensationsstufe 51 anfallende, staubhaltige 20 Im vorliegenden Beispiel ist der Mischer 62 langer Schweröl wird im Rührwerk 52 mit Leichtöl als ausgeführt als er es bei einer Anlage ohne Schweröl-Verdünnungsmittel im Gewichtsverhältnis 1:1 ver- rückführung wäre und zwar um diejenige Mischmischt. Die Suspension wird auf dem kontinuier- strecke, welche für die Redestillation des Schweröls liehen Saugzellenfilter 53 nitriert. Das Filtrat wird erforderlich ist. Bei einem großen, langsam laufenden nach Erhitzung und teilweiser Verdampfung der 25 Mischer kann diese Mischstrecke kurzer als der leichtsiedenden Fraktion in Wärmeaustauschern in Mischschnecken-Durchmesser sein. Bei kleinen der Kolonne 54 getrennt in Schwer- und Leichtöl. Mischern mit größeren Drehzahlen erfordert sie eine Ersteres wird als Produkt abgezogen, letzteres wird Länge bis zum dreifachen Wert des Schncckcnnach dem Kondensieren wieder als Verdünnungs- durchmesser.

mittel in das Rührwerk 52 gepunpt. Der Filter- 30 Die Redestillation des Schweröls wird im heiße-

kuchen wird zwecks Trocknung im Mischwerk 55 sten Teil des Mischers vorgenommen, um eine

mit heißem Schwelrückstand vermischt und erhitzt. teilweise Krackung des Schweröls zu bewirken, ohne

Das dabei verdampfende Benzin wird im Konden- die Schweltemperatur über den optimalen Wert von

sator 56 verflüssigt und geht ebenfalls wieder als 530° C erhöhen zu müssen. Dementsprechend wird

Verdünnungsmittel in das Rührwerk. 35 der 650° C heiße Wärmeträger zunächst mit dem

. . rückgeführten Schweröl vermischt. Dabei kühlt er

Beispiel 3 ^j_{1 auf 63}qo _{c ab Ersl} danach kommt er mit dem

Eine weitere Variante ist schematisch in Fig. 5 Schwelgut in Berührung, wobei sich eine Mischdargestellt. Sie unterscheidet sich von der in Bei- temperatur von 530° C einstellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Schwelung von feinkörnigen, bituminösen oder ölhaltigen Materialien, die während der Pyrolyse einen staubförmigen Rückstand bUden, mit umlaufenden feinkörnigen Wärmeträgern aus abriebfestem Fremdmaterial, welche in einer pneumatischen Förderstrecke durch heiße Verbrennungsgase erhitzt und in einen Sammelbehälter geleitet werden, den die Verbrennungsgase unter Mitnahme leichter, feinkörniger Feststoffe wieder verlassen, Weiterleiten der Wärmeträger aus dem Sammelbehälter in einen mechanischen Intensivmischer, in den auch das zu schwelende feinkörnige Material eingegeben wird, mit einem sich an den Intensivmischer anschließenden Nachentgasungsbunker für das vom Mischer kommende Gut, mit einer Leitung vom Nachentgasungsbunker zum unteren Ende der pneumatischen Förderstrecke und mit einer Schweldampfkondensation, dadurch gekennzeichnet, daß der Rest des in den Sammelbehälter eingebrachten, staubförmigen Schwelrückstandes durch getrennt von den Ver- as brennungsgasen in den Sammelbehälter eingeleitetes Sichtgas entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der staubförmige Schwelrückstand aus dem Sammelbehälter zusammen mit den Verbrennungsgasen und dem Sichtgas gemeinsam in einer Abhitzeverwertung gekühlt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sichtgas Luft verwendet wird und ein inertes Medium wie z. B. Stickstoff oder Wasserdampf in den Lückenraum des aus dem Sammelbehälter in den Intensivmischer ablaufenden Wärmeträgerstroms eingeleitet wird, um freien Sauerstoff aus dem Zwischenvolumen zu verdrängen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fremdmaterial ein ölarmer Schiefer ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei fraktionierender Kondensation der Schweldämpfe staubreich anfallende, erste Schweröl fraktion zur Redestillation und teilweisen Krackung in den mechanischen Mischer der Schwelanlage zurückgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Redestillation des staubreichen Schweröls im heißesten Teil des mechanischen Mischers vorgenommen wird, welcher örtlich vor der Einführung des feinkörnigen Schwelgutes liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwerölrückführung ins Mischwerk der Schwelanlage soweit gesteigert wird, daß kein staubhaltiges Schweröl mehr als Produkt an der Schwelanlage abgezogen zu werden braucht.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die bei fraktionierender Kondensation staubreich anfallende erste Schweröl fraktion durch Filtrieren, Zentrifugieren, Extrahieren od. dgl. bei Temperaturen zwischen 100 und 350° C, vorzugsweise zwischen 150 und 250⁰C, entstaubt wird und daß der dabei als Rückstand verbleibende Kuchen, Schlamm od. dgl. in den mechanischen Mischer der Schwelanlage zurückgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Filtrieren, Zentrifugieren, Extrahieren od. dgl. anfallenden staubreichen Rückstände gemeinsam mit dem frischen Einsatzgut in die Schwelanlage eingespeist werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die bei fraktionierender Kondensation der Schweldämpfe staubreich anfallende, erste Schwerölfraktion mit Leichtöl verdünnt wird, in Filtern, Zentrifugen, Sedimentierbehältern oder Hydrozyklonen entstaubt, das Leichtöl durch Destillation aus dem entstaubten Gemisch zurückgewonnen und erneut als Verdünnungsmittel verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Filtrieren, Zentrifugieren, Sedimentieren oder Eindicken in Hydrozyklonen anfallende, leichtölhaltige staubreiche Austrag durch Vermischen mit heißem Schwelrückstand in einem mechanischen Mischer erhitzt wird und dabei das darin enthaltene Leichtöl verdampft und in einem angeschlossenen Kondensator zurückgewonnen wird.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch ein vorzugsweise horizontales Rohrsystem (26, 36) im Unterteil des Sammelbehälters (5, 44) zum Einführen und gleichmäßigen Verteilen des Sichtgases.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteil des Sammelbehälters mit der Verteilvorrichtung für das Sichtgas (26, 36) als rostloses Wirbelbett ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch eine Einführungs- und Verteilvorrichtung (26 a, 36 a) für inerte Medien wie z. B. Stickstoff oder Wasserdampf, die mindestens 250 mm unterhalb des Rohrsystems (26, 36) für das Sichtgas im Unterteil des Sammelbehälters oder in der sich daran anschließenden Verbindungsleitung für Wärmeträger zum Intensivmischer (2, 62) angeordnet ist.

15. Vorrichtung zur Rückgewinnung von Verdünnungsmittel gemäß dem Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch die Kombination eines mechanischen Mischers (2, 62) mit einem Hochleistungszyklon (10, 11 bzw. 63, 64) zur Entstaubung der aus dem Mischer austretenden Leichtöldämpfe und einem indirekt gekühlten Kondensator (12 bzw. 61) zur Verflüssigung der entstaubten Dämpfe.