DE1909263C3

DE1909263C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Schwelen von feinkörnigen bituminösen Stoffen, die einen staubförmigen Schwelrückstand bilden

Info

Publication number: DE1909263C3
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: 1974-04-25
Also published as: BR7016268D0; CA928654A; DE1909263B2; DE1909263A1; US3703442A

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

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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 Schwelriickstand möglichst vollständig wieder verlassen, Weiterleiten der Wärmeträger aus von dem umlaufenden körnige» Wärmeträger zu dem Sammelbehälter in einen mechanischen Intensiv- 5 trennen, bevor dieser in die Schwclzone eintritt. Mit mischer, in den auch das zu schwelende feinkörnige den Schwelgasen und SchweJdämpfen werden ohne-Material eingegeben wird, mit einem sich an den hin beträchtliche Staubmengen aus der Schwclzone Intensivmischer anschließenden Nachentgasungs- 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 Schweldampf kondensation. derlich, mit dem umlaufenden Wärmeträger möglichst

Für die Schwelung feinkörniger Brennstoffe, wie keinen Staub in die Schwelzone zurückzuführen. Des z. 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 Verfahren wird der fein- fenden Wärmeträger 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 Aufheizsmg des Wärme- Normalfall jedoch noch brennbare Substanzen ent-

trägers 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 Schwclanlage

standteile in einem senkrecht aufsteigenden Luft- genutzt werden können, werden die Schwelrückstände

strom, der gleichzeitig als Förderstrecke dient. Im as 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 abdestiilierten

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 Schwel-

untcr liegenden Schwelzone weitergeleitct wird. 30 rückstände von dem als Wärmeträger dienenden

Diese Arbeitsweise ist jedoch nur dann brauchbar, körnigen Fremdmaterial erfolgte daher aus wirt-

wenn der Schwel rückstand feinkörnig anfüllt 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 mehlfeincn, Zyklonabschcidung mit den Verbrennungsgasen abstaubförmigcn Schwel rückstand hinterläßt. Auf die geführt. Diese, bei der Trennung von Wärmeträgern Schwelung derartiger Ausgangsprodukte, die vieler- und Verbrennungsgasen gleichzeitig erfolgende Aborts vorkommen, bezieht sich die vorliegende Er- 4° trennung der staubförmigen Schwel rückstände 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 Sammclbchäl-Korngröße als Wärmeträger zu verwenden. Die 45 tcr 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 getrenni von den Verbrennungsrückstand getrennt und wieder aufgcncizt und im gasen Sichtgas in den Sammelbehälter eingeleitet KreHauf zur Schwelzone zurückgeführt werden kann. wird.

Beim Arbeiten mit den als »Pebbles« bekannten 50 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 wird erfindungsgemäß Luft verwendet, des Wärmetriigi'rs und des Schwelgutcs 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 ablaufennieht gewährleistet sind. Für die Schwelung fein- den Wärmeträgerstromes eingeleitet wird, um freien körniger Brennstoffe, die bei der Pyrolyse einen 60 Sauerstoff aus dem Zwischen volumen zu verdrängen, mehlfeinen, siaubförmigcn SchwelrückstamJ bilden. In vorteilhafter Weise besteht das als Wärmeträger kommt daher nur feinkörniges, abriebfestes Fremd- umlaufende Fremdmaterial aus einem ölarmer material in Betracht. Schiefer. Zweckmäßigerweise wird die bei fraktio

Auch ein derartiges Verfahren ist bereits bekannt. liierender Kondensation der Schvvcldämpfe staubreicl

Hs bedarf jedoch noch wichtiger lirgünzungen und 65 anfallende, erste Schwerölfraktion zur Redestillatio'

Änderungen des Schvvelpro/.esses, um in wirtschaft- und teilweisen Kräcküng in den mechanische'

licher Weise einerseits eine gute Ausbeute an Destil- Mischer der Schwclanlage zurückgeführt,

lat zu erzielen, andererseits aber auch die mit dem Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die

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Redestillation des slaubreichen Schweröls im heiße- 'ig- 1 ein Fließschema des Verfahrens mit zweisten Teil des mechanischen Mischers vorzunehmen, stufiger Sichtung, Zentrifugieren des heißen Schwerweicher örtlich vor der Einführung des feinkörnigen öls und Rückführung des Zentrifugenrückstandes in Schwcrgutcs liegt. den Schwelrcuktor,

Die SchwcrölrÜLkfühumg ins Misclnverk der 5 Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch einen

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

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

Schwclanlage 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 10 Zyklonabschcidcr mit einem rastlosen Wirbelbett als

anfallende erste Schwerölfraktion durch Filtrieren. Unterteil und Zuführungslanzc für ein Sichtmedium

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

zwischen 100 und 350 C, vorzugsweise zwischen Γ- ί g. 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 Schwclanlage durch Destillation und Trocknung des Filterkuchens

zurückzuführen. durch Mischen mit heißem Schwelrückstand,

Eine weitere Verfahrensmöglichkeit besteht darin. F i g. 5 ein Fließschema des Verfahrens mit r.wei-

daß die beim Filtrieren. Zentrifugieren, Extrahieren stufiger Sichtung und Schwerölrückführung in J.cr*

od. dgl. anfallenden staubreichen Rückstände ge- ao Schwel reaktor

meinsam mit dem frischen Einsatzgut in die Schwel- ,. Il anlage eingespeist werden.

Die Weiterverarbeitung der bei fraktionierender In Fig. I bezeichnet 1 einen Einspeisebunker. Kondensation der Schweldämpfe staubreich anfal- aus welchem ölschiefer der Körnung kleiner als 4 mm lenders ersten Schwerölfraktion kann auch dadurch »5 kontinuierlich in den ils mechanisches Mischwcik erfolgen, daß sie mit Leichtöl verdünnt wird, m ausgebildeten Schwclreaktor 2 eingespeist wird. Dem Filtern, Zentrifugen. Sedimenticrbchä'.tcrn oder Schiefer wird kontinuierlich oder pcrioi'enwcisc Fluß Hydrozyklonen entstaubt wird und düR das Leichtöl sand der Körnung kleiner als i.3mm in einer Menge durch Destillation aus dem entstauben Gemisch von 0,8 Gewichtsprozent zugemischt. Dem Schwelzurückgewonnen und erneut als Verdünnungsmittel 30 reaktor 2 läuft kontinuierlich 630ⁿ C heißer, -\eiivcrwendct wird. gehend entstaubter Wärmeträger zu. Das Gcwichts-

Schließlich kann der beim Filtrieren, Zcntrifugie- verhältnis Wärmeträger zu Aufgabegut ist etwa 6.

rcn. Sedimenticrcn oder Eindicken in HydrozyWlonen Im Schwelrcaktor erfolgt wegen der großen Oher-

anfaHcndc, leichtölhaiiige staubreiche Austrag auch flachen des feinkörnigen Wärmeträgers und ;k.,

durch Vermischen mit heißem Schwelrückstand in 35 feinkörnigen Schweigutcs sowie wegen der zwangs-

cincm mechanischen Mischer erhitzt werden, wobei weisen Durchmischung ein sehr intensiver Wärme-

das 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 weit-

/ur Durchführung des Verfahrens wird vorteil- gehend der Mischtemperatur '.on *>?()' C genähert

hafterweise eine Vorrichtung verwendet, bei der em 40 haben. Dabei weiden Öldämpfc 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

Fine weitere Ausbildung der Vorrichtung ist da- Schwclreaktor herausgetragen wird, durch gekennzeichnet, daß der l'nterteil des Sammel- 45 Der größte Teil des staubförmigcn Schwelrück-

bchältcrs mit der Verteilvorrichtung für das Gas Standes verläßt den Mischer gemeinsam mit dem

als rostloscs Wirbelbett ausgebildet ist. feinkörnigen Wärmeträger und fließt nach Durch-

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens laufen des Nachentgasungsbunkers 3 in den Unterteil wird zwcckmäßigcrwcise noch dadurch ergänzt, daß des pneumatischen Förderlifts 4. In diesem wird auf eine Finfiihrungs- und Verteilvorrichtung für inerte 50 450" C vorgewärmte Luft unten eingeblascn. 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 org.inider sich daran anschließenden Verbindungsleitiing 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 Fordcrns erhitzt. Die Luftzugabe

Zur Rückgewinnung von Verdünnungsmitteln aus zum Lift wird so bemessen, daß die Temperatur des dem beim Filtrieren, Zentrifugieren, Sedimenticrcn Fördergases und des Fördergutes am oberen Ende oder Eindicken in Hydrozykionen anfallenden leicht des Lifts bei 590 C liegt. Bei dieser Temperatur ölhaltigen staubreichen Austrags hat sich die Kombi- 60 werden die Feststoffe im Abscheide- und Sammelnation eines mechanischen Mischers mit einem bunker 5 großenteils von den Fördergasen getrennt Hochleistungszyklon zur Entstaubung der aus dem und im Unterteil dieses Raumes gesammelt. Mischer austretenden Leichtöldämpfe und einem Durch geeignete Dimensionierung des Abscheideindirekt gekühlten Kondensator zur Verflüssigung der und Sammclburikcrs 5 kann man erreichen, daß bei entstaubten Gase als vorteilhaft erwiesen. 65 der Abscheidung bereits ein Teil des staubförmigen

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

führungsbeispielc sowie durch Zeichnungen näher feinkörnigen Wärmeträger abgeschiedene staubför-

rrläutcrt. Es zeigt mice Schwelrückstanü wird durch F.inlciten und

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?eichmäßiges Verteilen von vorgewärmter Luft im werden die Feststoffe in den Unterteil des Bunkers nterteil des Bunkers aus der Wärmeträgcrschüttung geschleudert. Wählt man den Raum 24 hinter der ♦eitgehend herausgesichtet. Dabei wird gleichzeitig Trennwand ziemlich eng, so daß sich dort größere das Abbrennen der im Schwelrückstantl befindlichen Gasgeschwindigkeiten einstellen, dann kann man Reste an organischer Substanz fortgesetzt, so daß 5 erreichen, daß der Abscheider bereits eine Vorsichtich die Temperatur der Wärmeträger im Sichter von tung bewirkt, indem gewisse Mengen staubförmigen $90 auf 630° C erhöht. Mit dieser Temperatur läuft Schwelrückstandes nicht erst mit dem Wärmeträger lcr feinkörnige, vom staubförmigen Schwelriickstand ausgeschieden werden. Das gilt besonders dann, Weitgehend befreite Wärmeträger in den Schwel- wenn man unter Verzicht auf den Raum 24 den teaktor ein und schließt so seinen Kreislauf. Dem- so Durchmesser des Abscheiders verringert, die Aus-

!Egenüber nimmt der Schwelrückstand nicht an trittsöffnung tiefer legt und statt der Trennwand 22

iesem Kreislauf teil, sondern verläßt den Ab- nur eine Umlcnkschürze vor der Austrittsöffnung

■cheider 5 zusammen mit den Förder- und Sichlgasen anordnet.

■nd durchströmt gemeinsam mit dieser, eine Ab- Die weitere Aussichtung des staubförmigen

fcitzeverwertungsanlage, weiche aus Luftvorwärmer 6 15 Schwelrückstandes erfolgt im Unterteil 25 des Bun-

■nd 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

lcr Weise die Rohrleitung zwischen Abscheider 5 und ein Sichtmedium in die Schüttung eingeleitet und

Luftvorwärmer 6 an den Umlcnkstellen mit abrieb- gleichmäßig über den Sichterquerschnitt verteilt wird,

festem Material ausgemauert und der obere Rohr- 20 Das Medium wird den Lanzenrohren durch das

boden des Luftvorwärmers 6 durch Auflegen ver- Verteilerrohr 27 zugeführt. Unterhalb des Bunkers,

•chleißfester Platten geschützt werden. in der Verhsndungsk'itung, welche den entstaubten

Nach der Abkühlung auf 270° C wird das Abgas Wärmeträger zum Schwelreaktor führt, ist ein wei-

im Zyklone wcitnehend vom Staub befreit. An- teres System von Verteilerlaii/en 26 a angebracht,

schließend wird es du'ch Einspritzen und Verdamp- 25 durch welches z.B. Wasserdampf in die Schüttung

fen von Wasser auf 20u C gekühlt. Mit dieser eingeführt wird. Dieser hat die Aufgabe, das Sicht-

TVmpentur tritt es in das Elektrofilter9 ein, wo es medium aus dem Lückenraum zu verdrängen.

lein entstaubt wird. Durch das Verdampfen von Eine andere mögliche Au^führungsform des Ab-

Wasscr 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-Festsioff-Gcmisch 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 Schwel rückstand 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

530⁰C 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 Strip-

hintereinandergeschalteten 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 Schwelriickstand durch das

hinter den Zyklonen noch im Gas-Dampf-Gemisch aufwärts strömende Sichtmedium in den Wirbel-

enthaltcnc 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 Schwelriickstand wird zusammen mit

Schweröl einen möglichst hohen Staubgehalt hat, dem Fördergas durch AustrittsöfTnung 35 abgeführt,

ohne seine Pumpfähigkeit zu verlieren. Somit wird 50 Diese Ausführungsform des Abscheiders und Sich-

der .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 _ . .

Staubreiche Zentrifugenrückstand wird zur Redestii- Beispiel 2

!ation in den mechanischen Mischer 2 zurückgeführt. 55 Es bezeichnet 41 den Aufgabebunker für Schiefer

Die Gase und Dämpfe durchströmen anschließend mit einer Beimischung von 1,5% ölarmem Schiefer,

weitere Kondensationsstufen, in denen staubfreie welcher beim Schwelen weniger zum Kornzerfall

ölfraktionen anfallen. neigt. In der vorliegenden Variante wird ohne me-

Die Ausführungsform des Abscheiders und Sich- chanischen Mischer gearbeitet, d. h. Schwelgut und

ters am oberen Ende des pneumatischen Lifts, wie 60 Wärmeträger werden in den Schwelschacht 42 oben

sie für Beispiel 1 gewählt wurde, sei an Hand der so eingespeist, daß sie sich gut mischen. Diese Aus-

Fig. 2 näher erläutert. Das Fördcrgas-FcststofT- führungsform wiYd bei Anlagen mit mittleren und

gemisch tritt durch den Lift 21 von unten in den kleineren Durchsatzleistungen bevorzugt. Die im

Abscheideraum links von der gemauerten Trennwand pneumatischen Lift 43 hochgeförderten und erhitzten

j, 22 ein. Diese zwingt das zunächst im Freistrahl auf- 65 Feststoffe werden im Oberteil des Abscheideraumes

wärts strömende Gas zu einer zweimaligen Rieh- 44 durch Zyklonwirkung vom Fördergas getrennt und

tungsumkehr, um zur Austrittsöffnung 23 zu gelangen. im Unterteil gesammelt. Dort wird durch Einleiten

Bei der zweiten Umlenkung unter der Trennwand von vorgewärmter Luft ein rastloses Wirbelbett auf-

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

Dcr temperaturabhängige elektrische Widerstand trägcrkreislauf störende Agglomerate verhindert,

des Staubs 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-

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

hitzekesscl 48 weiter gekühlt, ehe sie zum Schorn- 15 den Wärmeträgcrn 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 fraklio- zwischen Mischer und Kondensationsanlage angeordnierenden Kondensation unterworfen. Das in der neten Zyklone 63, 64 weitgehend abgeschieden,
ersten Kondensationsstufe 51 anfallende, staubhaltigc 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 vcr- rückführung wäre und zwar um diejenige Mischmischt. Die Suspension wird auf dem kontinuier- strecke, welche für die Redestillation des Schworöls liehen Saugzellenfilter 53 filtriert. Das Filtrat wird erforderlich ist. Bei einem großen, langsam laufenden nach Erhitzung und teilweiser Verdampfung der 25 Mischer kann diese Mischstrecke kürzer als der leichtsiedenden Fraktion in Wärmeaustauschern in Mischschncckcn-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 Schncckennach dem Kondensieren wieder als Verdünnungs- durchmesser.

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

kuchcn wird zwecks Trocknung im Mischwerk 55 slen Teil des Mischers vorgenommen, um eine

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

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

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

Verdünnung-»üittel in das Rührwerk. 35 der 650° C heiße Wärmeträger zunächst mit dem

. . nickgeführten Schweröl vermischt. Dabei kühlt er

Beispiel 3 _{sich auf 630}o_{c ab Erst danach} kommt er mit dem

Fine 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

1 903 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Schwelung von feinkörnigen, bituminösen oder ölhaltigen Materialien, die während der Pyrolyse einen staubförmigen Rückstand bilden, 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 ao Ende der pneumatischen Förderstrecke und mit einer Schweldampfkondensation, dadurch gekennzeichnet, daß der Rest des in den Sammelbehälter eingebrachten, staubförmigen Schwelrückstandes durch getrennt von den Verbrennungsgasen in den Sammelbehälter eingeleitetes Sichtgas entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der staubförmige Schwelrückstand aus dem Sammelbchältei 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 Zwischcnvolumen zu verdrängen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 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 Schwerölfraktion zur Redestillation und teilweisen Krackung in den mechanischen Mischer der Schwelanlage zurückgeführt wird.

ft. 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 Schwcrölrückführung ins Mischwerk der Schwelanlage soweit gesteigert wird, daß kein staubhaltigcr 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 Schwerölfraktion durch Filtrieren, Zentrifugieren, Extrahieren od. dgl. bei Temperaturen zwischen 100 und 350 C, vorzugsweise zwischen 150 und 250⁰C, entstaubt wird und daß de dabei als Rückstand verbleibende Kuchen Schlamm od. dgl. in den mechanischen Mische der Schwelanlage zurückgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die beim Filtrieren, Zentrifu gieren, Extrahieren od. dgl. anfallenden staub reichen Rückstände gemeinsam mit dem frischet Einsatzgut in die Schwelanlage eingespeist werden

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder einen der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß dii bei fraktionierender Kondensation der Schwel dämpfe staubreich anfallende, erste Schweröl fraktion mit Leichtöl verdünnt wird, in Filtern Zentrifugen, Sedimentierbehältern oder Hydro Zyklonen entstaubt, das Leichtöl durch Destil !ation aus dem entstaubten Gemisch zurückge wonnen und erneut als Verdünnungsmitte verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, daß der beim Filtrieren, Zentrifu eieren, Sedimentieren oder Eindicken in Hydro Zyklonen anfallende, leichtölhaltige staubreichc Austrag durch Vermischen mit heißem Schwelrückstand in einem mechanischen Mischer erhitzi 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 Leichlöldämpfe und einem indirekt gekühlten Kondensator (12 bzw. 61) zur Verflüssigung der entstaubten Dämpfe.