DE2404080A1

DE2404080A1 - Verfahren zum pulverisieren von kohle

Info

Publication number: DE2404080A1
Application number: DE2404080A
Authority: DE
Inventors: Carl A Bolez; George W Switzer
Original assignee: GILBERT ASSOCIATES
Current assignee: GILBERT ASSOCIATES
Priority date: 1973-01-29
Filing date: 1974-01-29
Publication date: 1974-08-01
Also published as: JPS49107002A; GB1450864A; US3854666A

Description

PATENTANWÄLTE

Dipl.-lng. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK Dip!.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL

281134 β FRANKFURTAM MAIN

TELEFON (06113

287014 GB. ESCHENHEIMER STRASSE 39

28.1.1974 Gu/gm

Gilbert Associates,Inc.

Box 1498

Reading, Pennsylvania, 19603, USA

Verfahren zum Pulverisieren von Kohle

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pulverisieren von Kohle auf eine ultrafeine Größe.

In der Vergangenheit wurden bereits Versuche unternommen, um Kohle auf eine derartige Größe zu zerkleinern. Diese Versuche waren jedoch nicht zufriedenstellend, und zwar entweder wegen des hohen Energiebedarfs des betreffenden Verfahrens oder wegen der Verunreinigungen in dem' sich ergebenden Produkt, oder auch weil die Kohle nicht ausreichend zerkleinert werden konnte, um wirksam genutzt werden zu können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zum Pulverisieren von Kohle auf kleinere Größen vorzuschlagen als diese bisher erreicht wurden, und zwar mit einem höheren Wirkungsgrad und optimaler Reinheit.

Die bedeutendste Einzelanwendung liegt in der Verwendung als Brennstoff in Haushalts- und Industriekesseln. Bei beiden

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Anwendungsgebieten verbrennen die größeren Dampferzeuger die Kohle in pulverisierter Form. Nominale Teilchengrößen der Kohle beim Verfeuern liegen bei 74 Mikron für bituminöse Kohle und 44 Mikron für Anthrazit. Mit dieser Feinheit wird . eine wirksame Verbrennung erreicht, wobei trotzdem immer noch AsGheteilchen abgeschieden werden, bevor die Abgase an die Atmosphäre abgegeben werden.

Verschiedene Typen von Pulverisiereinrichtungen werden verwendet, um die gewünschte Feinheit zu erreichen. Jeder Typ wurde empirisch zu einem hohen Wirkungsgrad für den jeweiligen Zweck entwickelt. Die Pulverisierung von Teilchengrößen, die kleiner als angegeben sind, kann den Wirkungsgrad der Verbrennung leicht erhöhen, jedoch auf Kosten der Anforderung an die Leistungsaufnahme der Pulverisiereinrichtung und bei schwieriger Abscheidung der Asche. Es werden daher keine Pulverisiereinrichtungen entwickelt, die feinere Teilchengrößen in großen Mengen herstellen sollen. Einige Einrichtungen wurden entwickelt, um viel feinere Teilchengrößen zu erzeugen, aber wegen der hohen Leistungsaufnahme, des geringen Ausstoßes und der hohen Kosten können diese Anlagen ökonomisch nur beim Verarbeiten von relativ hochwertigen Produkten verwendet werden, beispielsweise Kosmetika, Pharmazeutika und Lebensmittel. Es wird jedoch eine Anzahl von Verfahren und Anwendungsmöglichkeiten gegenwärtig entwickelt, die beträchtlich durch . die Verwendung von großen Mengen von Kohle einer bedeutend feineren Teilchengröße gewinnen wurden, als sie bisher verwendet wurden. Pulverisierung von Kohle auf eine Teilchengröße von kleiner als 10 Mikron würde u.a. die folgenden unmittelbaren Anwendungsfälle ergeben:

1.) Reinigung von Wasser und flüssigen Abfällen, 2.) direktes Verbrennen in Feuerungsturbinen, 3.) Suspension in Flüssigkeiten, um kolloidalen

Brennstoff zu erzeugen,
4.) als Rohmaterial für die Herstellung von Teilchen

unter Mikrongröße mittels weiterer Bearbeitung, 5.) als Vorratshaltung für die Vergasung, wobei

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direkt Methan aus Kohle entstehen kann.

Neben der direkten Verwendung von ultrafeiner Kohle gestattet die Pulverisierung auf Größen kleiner als 10 Mikron beim Verfahren das Entfernen von wesentlichen Teilen an anorganischer Asche und pyrithischem Schwefel. Beim Verbrennungsprozeß unter Verwendung von Teilchen im Größenbereich zwischen 1 bis 10 Mikron oder von Größen, die wesentlich kleiner sind und in Sub-Mikronbereichen liegen, wird die Belastung der Umwelt mit den Verbrennungsprodukten beträchtlich verringert. Mit derartigen feineren Brennstoffen bei kleineren Teilchengrößen ist der Weg offen, um Verbrennungstechni&en zu verwenden, die die Ausbilden von NO - Produkten in den Verbrennungsgasen, die in die Atmosphäre abgelassen werden, zu einem Minimum bringen. Die Verwendung dieser Techniken ist bei der Verbrennung von Eulverisiertem gegenwärtig nicht durchführbar. ·

Der Erfindiang liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren einschließlich wesentlicher Komponenten des Verfahrens für die Zerkleinerung großer Mengen von Kohle zu reinen, ialtrafeinen Teilchengrößen im Bereich von 1-10 Mikron vorzuschlagen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere wichtige Merlanale ergeben. Es zeigt;

Fig. 1A und 1B zusammen schematisch ein Verfahren zum Pulverisieren von Kohle auf ultrafeine Größe nach der Erfindung.

In den Figuren 1A und 1B wird grobe Kohle, die beispielsweise direkt aus einer Mine kommt, aus einem Kipper 1 aufgenommen und anschließend in einem Brecher 2 auf eine nominale maximale Größe von etwa einem Zoll (= 25,4 mm) zerkleinert. Anschließend wird die Kohle auf einem Förderer 4 durch einen magnetischen Scheider 6 geführt und in Schnelltrocknern 5 für Kohle mit inertem Kesselabgas getrocknet,, Die getrocknete Kohle wird in Kohlebunkern 7 gelagert, von denen sie in kontrollierten

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Mengen durch gasdichte Förderer 8 zu groben (74 Mikron) Zerkleinerern 9 geführt wird. Konditioniertes inertes Gas wird durch eine Leitung 24 in den Kontrollförderer eingeleitet und preßt die Bauelemente des Zerkleinerers und die Zwischenräume. Außerdem wird dadurch ein Strom von inertem Gas durch die Kohle von und in die Bunker 7 bewirkt, wodurch die Zwischenräume zwischen den Kohlebrocken von Luft gereinigt werden.

Die Kohle wird anschließend vom Grobzerkleinerer 9 über eine Leitung 15 durch einen Zyklon-Abscheider 11 und von dort durch einen Feinzerkleinerer und eine Reduktionsmühle 12 geleitet, und zwar durch konditioniertes inertes Gas i6a zu einer Leitung 16 und zu ultrafeinen Produktfiltern 17» wo das ultrafeine Material in Vorratsbunkern für den Endverbrauch gesammelt wird.

Das vom Produkt abgeschiedene inerte Gas wird durch eine Leitung 18 geleitet und von einem Gaskühler 19 gekühlt. Anschließend gelangt es zu einem Separator 20 und wird danach von einem Kompressor 21 komprimiert und durch einen Separator 22 und eine Leitung zum Einlaß des Zerkleinerers 9 zurückgeführt. Ein Teil dieses inerten Gases, das vom Produkt abgetrennt worden ist, wird durch eine Leitung 52 geleitet und von einem Kompressor 53 auf einen höheren Druck komprimiert, um die Filter 17 zu betätigen. Von dort wird es zum Hauptstrom des inerten Gases in den Filtern zurückgeführte An dieser Stelle sei bemerkt, daß Fig. 1B sich rechts an Fig. 1A längs der Linie x-x- anschließt.

Verluste an inertem Gas entstehen durch Lecks, Rückstrom in die Bunker 7 und durch Mitnahme im Produkt. Um diese Verluste zu ersetzen, wird inertes Gas aus den Abgasen des (Dampf)Kessels hergestellt, der die rohe Kohle trocknet. Einzelne Schritte in der Herstellung dieses inerten Gases bestehen darin, die . Abgase in einem Gaswäscher 42 zu waschen, die nassen Abgase, die durch die Leitung 26 strömen, zu kühlen und Teilchen abzuscheiden, Waschen mit Alkalin in einem Wäscher 47, um gasförmige Schwefelkomponenten zu entfernen, und Waschen mit Monoäthanolamin in einem Wäscher 32, um Kohlendioxid zu entfernen. Im

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folgenden wird Monoäthanolamin als "MEA" abgekürzt. Das sich ergebende Gas ist im wesentlichen reiner Stickstoff.

Im folgenden werden die einzelnen Untersysteme noch näher erläutert.

Speicher-; Vorbereitungs- und Behandlungssystem

Kohle wird entweder direkt von einer Mine über ein Förderband erhalten, oder in Lohren, wenn die Anlage von der Mine weiter entfernt liegt. Auch wenn die Anlage neben der Mine liegt und der Kipper 1,eine Lokomotive und ein Teil des Kippergehäuses entbehrlich sind, kann es wirtschaftlich sein, eine vollständige Anlage für Lohren zu installieren. Dadurch wird die Verfügbarkeit der Rohmaterialzufuhr verbessert und auch ein günstigerer Einkauf ermöglicht.

Bei Eingang wird die Kohle zum Brechergehäuse 2 befördert, wo sie auf eine nominale Größe von einem Zoll (= 2,54 cm) zerkleinert und anschließend an einen Verbindungspunkt gefördert wird, wo die Kohle in zwei Ströme unterteilt werden kann. Der erste (3) dieser Ströme erlaubt die Eörderung der Kohle zu einer Halde, von der die Kohle über Bulldozer zu einer Haupthalde transportiert wird. Diese Haupthalde ergibt eine dauernde Reserve innerhalb des Gebietes der Gesamtanlage, die verwendet werden kann, sobald die Zufuhr an Rohkohle aus irgendeinem Grunde unterbrochen wird.

Der zweite Strom 4 trägt die Kohle durch die Schnelltrockner 5» wo äußere Feuchtigkeit entfernt wird, und durch magnetische Abscheider 6, wo Stahlteile, beispielsweise Muttern, Schrauben oder dergleichen entfernt werden. Schließlich wird der Strom in die hochgelegenen Bunker 7 entladen.

Zerkleinerungssystem

Ein kontrollierter Betrag an trockner Kohle wird mittels Schwerkraft von den Vorratsbunkern durch gasdichte Förderer 8

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zu einer herkömmlichen Bechermühle oder Kugelmühle 9 "befördert, wo sie auf eine Größe von bis zu 74 Mikron zerkleinert wird. Beim Pulverisieren wird einiges der Pyrite durch die Leitung 10 abgezogen. Bei der Abgabe aus den Zerkleinerern wird die Kohle durch die Leitung 15 und durch die Zyklon-Separatoren 11 in. sehr schnell umlaufende Reduziermühlen 12 vom Stoß-Typ gebracht, wo sie auf eine vorbestimmte Größe zwischen 1 und 10 Mikron zerkleinert wird. Innerhalb der Reduziermühle wird die Kohle zentrifugiert, wodurch zusätzliche anorganische Asche und Pyrit durch eine Leitung 13 abgezogen werden können.

Beim Zerkleinern der Kohle von einer nominalen Größe von einem Zoll auf ein Produkt, das 10QJ6 kleiner ist in der Gröi3enordnung von 1-10 Mikron, ergibt sich ein bedeutendes Anwachsen in der außenliegenden Oberfläche des zerkleinerten Materials. Mit dem Anwachsen der Oberfläche ergibt sich ein sehr ausgeprägtes Anwachsen der Aktivität der Kohle.. Wenn die Zerkleinerung in Luft stattfindet, müssen explosive Grenzen bezüglich aer Temperatur und/oder der Funkenenergie innerhalb der mechanischen Zerkleinerer beachtet werden. Daher wird die Kohle aus Sicherheitsgründen unter positivem Druck im Zerkleinerungssystem mittels inertem Gas, beispielsweise Stickstoff, transportiert. Das Gas wird in das System bei den gasdichten Förderern 8 (vgl. dickgestrichelte Linien ) eingeführt.

Die Teilchen in Mikrongröße werden anschließend pneumatisch durch das inerte Gas 16a durch die Leitung 16 getragen,und zwar ΙΗ/§χΙΕοϋβ§βΓη oder Filtern 17 aus Tuchgewebe. Dort werden die Teilchen kontinuierlich vom interten Trägergas abgetrennt und in Vorratsbehälter für das Produkt abgegeben oder an Behandlungsstellen weitergeleitet, je nach dem Verwendungszweck.

Inertes Gassystem

Um das Gleichgewicht zwischen den Investitions- und Betriebskosten zu optimieren, wird das inerte Gas aufbereitet dem System wieder zugeführt, ms Verluste auszugleichen. Das inerte Gas, welches etwa aus 99*5 % Stickstoff und 0,5 %

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Kohlendioxid "besteht (molare Zusammensetzung auf trockner Basis) tritt in die Reduktionsmühlen vom Grobzerkleinerer 9 bei etwa 38° C ein. Das zuströmende Gas ist mit Wasser gesättigt. Ein verhältnismäßig kleiner Teil des Gases, das zur Einlaßseite der Mühle strömt, fließt durch die Förderleitung für die Kohle von den Kohlebunkern zurück und wird an die Atmosphäre abgegeben. Durch die Verwendung von inertem Gas zum Aufrechterhalten eines geringen Überdrucke in den Kohleburiker wird die in das System zusammen mit der Kohle eindringende Luft sehr gering gehalten. Die Menge an Gas, die durch die Reduziermühlen 12 strömt, beruht auf der Geschwindigkeit und den Abmessungen der Mühlenbauelemente, den Eigenschaften des Klassiergases bezüglich Dichte und Viskosität und den Eigenschaften des zerkleinerten Produktes bezüglich Partikelgröße und spezifisches Gewicht. Die Strömungsrate des Gases zu jeder der Mühlen wird gemessen und gesteuert, um eine geeignete Strömungsverteilung' sicherzustellen. Beim Strömen des inerten Gases und der Kohle durch die Mühle 12 wird ein beträchtlicher Anteil der für den Antrieb der Mühle benötigten Leistung in Wärme umgewandelt, woraus sich ein entsprechender Temperaturanstieg beim behandelten Material ergibt. Ein Teil der Wärme wird zum Verdampfen der iisiiärenten Feuchtigkeit vom Kohlematerial verbraucht. Das System istfiusgelegt, daß das inerte Gas und die zerkleinerte Kohle die Mühle durch die Leitung 16 bei etwa 130° C verlassen. Falls die Kohle, die der Mühle zugeführt wird, einen angenommenen Wassergehalt von 6 Gew.% hat, so liegt der Taupunkt des dort vorliegenden Gases bei etwa 80° C.

Das die Filterbeutel 17 verlassende Gas strömt über die Leitung 18 durch einen Wärmetauscher oder Gaskühler 19 und wird durch Wärmetausch mit Kühlwasser von einer Temperatur von etwa 130° C heruntergekühlt. Duch das Abkühlen des Gases ergibt sich eine teilweise Kondensation des Wasserdampf es. Ein Fadenseparator 20 ist stromab des Kühlers vorgesehen, um das Kondensat aus dem System zu entf ernin. Das aus dem Separator entströmende Gas wird in seinem Druck durch einen von einem Elektromotor angetriebenen Zentrifugalkompressor 21 -wan Unterdruck von eini-

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Zoll
Lgen/Wassersäule auf einen Abgabedruck stromab des Kompressors und Nachkühlers von etwa 1,42 Atmosphären (6 psig) gebracht. Weil eine zusätzliche Kondensation des Wasserdampfes in dem Kompressor und Nachkühler erfolgt, ist ein Fadenseparator 22 vorgesehen, der dieses Kondensat vor dem Wiederzuführen des Gases in die Einlasse der Mühlen entfernt. Ein zusätzliches Trocknen des komprimierten Gases ist nicht erforderlich, weil diejenige Menge Wasser, die aus dem Strom durch Kühlen und teilweise Kondensation entfernt wird, ausreicht, um die gesamte Viassermenge zurückzuweisen, die durch das Gas von der zerkleinerten Kohle in den Reduktionsmühlen 12 aufgenommen worden ist. Ein Teil des Gasstroms, der zum Entfernen der Oberflächenfeuchtigkeit in den Schnelltrocknern 5 verwendet worden war, wird aus dem Abgaskreis stromab des Gaswäschers 42 und des Wäschers 47 für Schwefeldioxid hinweggenommen und wird verwendet, um das Kreislaufsystem des inerten Gases wieder aufzufüllen.

Die Abgase, die etwa 21% Kohlendioxid und 79% Stickstoff (molare Zusammensetzung auf trockner Basis) enthalten, und die mit Wasser gesättigt sind, werden im Kompressor 46 von einigen Zentimetern Wassersäule auf einen Abgabedruck stromab des Kompressor-Nachkühlers komprimiert, und zwar auf einen Druck von etwa 1,56 Atm (8 psig). Das Kondensat wird in einem Separator 30 aus dem Strom abgezogen, nachdem der Kompressor-Nachkühler 28 verlassen worden ist, und das von eingeschlossenen Wasser freie Gas strömt durch eine Leitung nach oben durch eine Kolonne, wo es von einem MEA-Wäscher 32 mittels einer 15%-tigen Lösung von MEA gewaschen wird, die in der Säule nach unten strömt. In der Waschsäule reagiert das MEA mit dem Kohlendioxid bei etwa 38° C und bildet ein wasserlösliches Salz«, Das den MEA-Wäscher 32 durch eine Leitung 33 verlassende Gas enthält etwa 99,596 Stickstoff und 0,5 % Kohlendioxid (trockne Basis). Es tritt in eine Leitung 24 ein und das inerte Gas wird stromauf der Reduktionsmühlen dem Kreislauf wieder zugeführt.

Die mit Kohlendioxid angereicherte MEA-Lösung verläßt den

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Boden der MEA-Kolonne durch eine Leitung 35 und wird durch einen Wärmetauscher 36 gepumpt. Die Temperatur wird auf etwa 100° C angehoben. Die angewärmte Lösung wird in. ' den oberen Abschnitt einer Rektifizierkolonne 37 geschickt und strömt nach unten, wobei sie mit heißen Dämpfen vom Wiedererhitzer in Berührung kommt.Dampf in der Leitung 50 wird verwendet, um die zum Verdampfen notwendige Wärme zu liefern, die benötigt wird, um genügend heißen Dampf zu erzeugen, um das Kohlendioxid von der reichen MEA-Lösung zu streifen. Das Kondensat strömt durch eine Leitung 51. Der Kohlendioxiddampf, der die Spitze der Kolonne 37 verläßt, enthält einen Teil von verdampfter MEA-Lösung. Dieses MEA wird dadurch wiedergewonnen, daß die heiße Dampfmischung durch einen Kondensator strömt, wobei das Kondensat an die Rektifizierkolonne zurück« geleitet wird. Das Kohlendioxid wird bei Pos. 38 an die Atmosphäre abgegeben. Das heiße, kohlendioxidfisLe, magere MEA strömt vom Wiedererhitzungsabschnitt der Rektifizierkolonne und wird durch iWärmetausch mit dem angereicherten MEA gekühlt. Die gekühlte, magere MEA-Lösung wird anschließend über eine Pumpe 39 zur Absorberkolonne zurückgepumpt, wodurch der Kreislauf vervollständigt wird.

Die Verwendung des aus den Abgasen gewonnenen Stickstoffs als Klassierungsgas in der Mühle ist wünschenswert, weil es im wesentlichen sauerstoffrei und daher betriebssicher ist. Die Strömungsrate des für diesen Zweck erforderlichen Gases ist etwa zweimal so hoch wie diejenige, die vom Schnelltrocknersystem zur Verfügung steht. Daher wird das durch die Mühlen strömende Gas zurückgeleitet und nur die Menge an Gas, die zum Auffüllen benötigt wird (5% des wiederverwendeten Stroms) wird behandelt, um Kohlendioxid zu entfernen und um dem Kreislauf wieder zugeführt» werden zu können.

Kesselanlage und Hilfssysteme "

Um Wärme zum Entfernen der Feuchtigkeit zu liefern, inertes Gas, um die Systemverluste aufzufüllen, um die MEA-Lösung zu Kgenerieren, und um das Gebäude zu heizen, wird ein Dampfkessel 41, der mit pulverisierter Kohle befeuert wird,

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installiert. Für die Verbrennung wird nur etwas weniger als die theoretisch notwendige Menge an Luft benötigt, um Sauerstoff in den Abgasen zu vermeiden.

Der Kessel ist sü konstruiert, dass er variabel einen Teil seiner dampferzeugenden Oberfläche überbrückt, so daß die Temperatur der in einer Leitung 62 dem Schnelltrockner 5 zuströmenden Abgase variiert werden können, um Abänderungen im Feuchtigkeitsgehalt der einkommenden Rohkohle auszugleichen. Die die Schnelltrockner in einer Leitung 26 verlassenden Abgase werden in den Gaswäschern 42 mit Wasser. 43 gewaschen, um Wärme und Schwebeteilchen zu entfernen. Anschließend werden sie im Wäscher 47 mit einer Lösung von Natriumhydroxyd gewaschen, um Schwefelgase zu entfernen. Ein Teil der Abgase tritt dann in das MEA-System für inertes Gas durch die Leitung 31 ein. Kohlendioxid wird aus den Abgasen entfernt, weil dessen größere Dichte den Leistungsbedarf der Mühlen erhöhen würde. Der verbleibende größere Teil der Abgase, die für das inerte Gassystem nicht benötigt v/erden, werden an die Atmosphäre abgelassen. Wie vorher erwähnt, ist dieser Teil von Schwefelteilchen und Schwefelgasen gereinigt worden und enthält nur Kohlenstoff und Stickstoff.

Die die Schnelltrockner verlassenden Gase sind mit Feuchtigkeit bei einer Temperatur von etwa 90° C gesättigt. Es ist erwünscht, diese Feuchtigkeit vor dem Eintritt in den MEA-Wäscher 32 zu reduzieren. Folglich wird die Flüssigkeit vom Wasserwäscher 42, der den Schnelltrocknern 5 nachgeschaltet ist, in einem mechanischen Kühlturm 45 gekühlt.

Der Kessel 41 erzeugt Dampf, um die MEA-Lösung zu regenerieren und um die Anlage zu heizen und für allgemeine Zwecke der Anlage. Durch Einstellung des Teils der Kesselgase, die an der dampferzeugenden Oberfläche vorbeigeleitet werden, und durch Einstellung der Feuerungsrate des Kessels können Schwankungen im Dampfbedarf und im Feuchtigkeitsgehalt der Rohkohle ausgeglichen werden .

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Im Wassergaswäscher 42 werden Schwebeteilchen aus den Abgasen entfernt. Die Flüssigkeit strömt durch einen Absetztank, bevor sie durch den Kühlturm 45 gepumpt wird. Der sich absetzende Schlamm besteht aus Flugasche und feinen Kohleteilchen. Er wird luftgetrocknet und^cler Kohle zurückgeführt, die für die Zerkleinerer des Kessels vorgesehen ist. Nach Verlassen des Wäschers 42 kommen die Abgase durch den Wäscher 47 zum Entfernen von Schwefeldioxid. In diesem Wäscher wird das Schwefeldioxid in einer mitgeführten Natriumhydroxydlösung absorbiert, wodurch die Lösung in Natriumsulphit und Natriumbisulphit umgewandelt wird.

Das Sulphit und Bisulphit werden in Natriumhydroxyd in einem Goagulator- Reaktor durch Zugabe von Calciumhydroxyd zurückverwandelt. Die Abscheidung des Reaktors ist Calciumsulphit, welches als Schlamm ins Absetzbecken gepumpt wird, oder welches mechanisch entwässert wird, um als Abfall auf entsprechende Abfallbereiche transportiert zu werden.

Um den Wirkungsgrad zusätzlich zu erhöhen, werden die schwersten Teilchen und Pyrite aus der Kohle in der Größe von 74 Mikron in den Zerkleinerungsanlage*! für das Produkt durch Leitungen 10 und 13 geleitet md im Kessel 41 verbrannt.

Zurückgeführte Kühltürme

In der Reduktionsanlage gibt es mehrere Wärmequellen, die kontinuierlich entfernt werden müssen. Die Hauptquellen sind die Wasserkühlung der Mühlen, die umlaufenden Gaskühler zur Entfernung von Feuchtigkeit, die der Kohle inhärent anhaftet, die MEA-Kühler und die Öl-Lagerkühler der Mühlen. Die Anlage schließt daher eine Quelle 56 für Kühlwasser und ein Rückführsystem 60 ein, das durch einen Wärmetauscher 19 zirkuliert. In diesem System läuft nur reines Wasser um.

Die Rückgabe der Wärme an die Atmosphäre wird durch einen mechanischen Abzugs-Kühlturm 57 vervollständigt. Die in diesem Kühlturm gekühlte Flüssigkeit wird durch den Wärmetauscher 19 gepumpt, und das vom Wärmetauscher erwärmte Kühlwasser des

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Kühlturms wird zum Kühlturm zurückgeleitet.

Im vorstehenden wurde beschrieben, daß ein hochwirksames Verfahren und eine Vorrichtung zum Pulverisieren von Kohle zu ultrafeinen Teilchen .mit einer Teilchengröße von weniger als 10 Mikron vorgeschlagen wird um eine folgende Verwendung der pulverisierten Kohle in verschiedenen Verfahren zu ermöglichen, nämlich z.B. direkte Umwandlung in Methan von pulverisierter Kohle u. dgl.

V/ichtig bei der Erfindung ist somit ein Verfahren zum
Pulverisieren von Kohle auf ultrafeine Teilchen in der
Größenordnung von einigen Mikron, wobei die Kohle durch hintereinander vorgesehene Zerkleinerer mit einem in^erten) Gas gefördert wird, die ultrafeine Kohle vom inerten Gas getrennt wird, das inerte Gas gekühlt und dem Prozeß wieder zugeführt wird, und wobei zum Auffüllen inertes Gas durch eine Gaswäsche mit Wasser und Alkali oder MEA erzeugt wird, und zwar aus Abgasen des Kessels, um Schwebeteilchen und Kohlendioxid zu entfernen. Es ergibt sich durch diese Behandlung im wesentlichen Stickstoff als inertes Gas. Die Kontrolle der ultrafeinen Endteilchengröße wird durch Regulierung des
Stromes an Fördergas durch den Endzerkleinerer erreicht. Abgeschiedene Materialströme werden aus den Zerkleinerern geführt, um die Qualität der pulverisierten Kohle zu
erhöhen. Diese abgezweigten Ströme werden in einem Ofen verbrannt, um auch deren Energie auszunutzen.

- Ansprüche

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Claims

Ansprüche

Verfahren zum Pulverisieren von Kohle auf ultrafeine Größen von einigen Mikron, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle durch Zerkleinerer zusammen mit einem inerten Gas gefördert wird, daß die pulverisierte, ultrafeine Kohle vom inerten Gas getrennt wird, daß das inerte Gas gekühlt und über die Zerkleinerer dem Kreislauf wieder zurückgeführt wird, daß zum Auffüllen inertes Gas dadurch erzeugt wird, daß die Abgase der Kesselanlage gewaschen werden, um Schwebeteilchen und Kohlendioxid zu entfernen, wobei im wesentlichen inertes Stickstoffgas zurückbleibt, und daß das aufbereitete inerte Gas in die Zerkleinerer eingeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Wasser gewaschen wird, um Wärme und Schwebeteilchen zu entfernen, und daß mit Alkalin gewaschen wird, um Schwefelgas zu entfernen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Wasser gewaschen wird,um Wärme und Schwebeteilchen zu entfernen, und daß mit Monoäthanolamin gewaschen wird, um eine Reaktion mit Kohlendioxid herbeizuführen, so daß ein wasserlösliches Salz gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle in einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Schritten pulverisiert wird, und daß die Menge von inertem Gas zwischen zwei beliebigen Schritten wahlweise justiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolle der am Schluß erzeugten ultrafeinen Teilchengröße durch Regulierung des Stroms von inertem

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Fördergas durch den letzten Zerkleinerer erreicht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß abgezweigte" Materialströme aus der Zerkleinerungsanlage genommen werden, um die Qualität der erzeugten pulverisierten Kohle zu verbessern, und daß diese abgezweigten Ströme in einem Ofen verbrannt werden, wodurch deren Energie verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß abgezweigte Materialströme aus der Zerkleinerungsanlage genommen werden, um die Qualität der pulverisierten Kohle zu verbessern, und daß das abgezweigte Material durch sauerstoffarme Verbrennung behandelt wird, sowie durch Waschen, um Nebenprodukte aus Schwefel, Schwefeloxydgasen oder Schwefelsalzen zu entfernen oder wiederzugewinnen.
8. Verfahren zum Pulverisieren von Kohle zu ultrafeinen Größen, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Kohleteilchen auf eine ultrafeine Größe von einigen Mikron reduziert wird, daß ein inertes Gas eingeführt wird, in dem die ultrafeinen Kohleteilchen strömen, daß das inerte Gas von den ultrafeinen Kohleteilchen abgetrennt

. wird, daß Abgase aus einem Dampfgenerator durch Waschen mit Wasser behandelt werden, um Wärme und Schwebeteilchen zu entfernen, worauf die mit Wasser gewaschenen Abgase durch einen Alkaliwäscher geleitet werden, um Schwefelx gas zu entfernen und das schließlich Kohlendioxid aus dem sich ergebenden Gas entfernt wird, so daß im wesentlichen Stickstoff übrig bleibt, und daß der Stickstoff dem inerten Gas zum Auffüllen von Verlusten an inertem Gas zugeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle zunächst auf eine Größe von etwa 1 Zoll (= 25,4 mm), dann auf eine Größe von etwa 74 Mikron grob

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zerkleinert wird, und schließlich auf eine Teilchengröße zwischen dwa 1-10 Mikron pulverisiert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlendioxid durch Waschen des Gases entfernt wird, nachdem Schwefel mit Monoäthanolamin entfernt worden ist.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase durch die Kohleteilchen geleitet werden, bevor diese ultrafein zerkleinert werden.
12. Vorrichtung zum Pulverisieren von Kohle auf ultrafeine Größen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grobzerkleinerer zum Zerkleinern der Kohleteilchen auf eine Größe von etwa 74 Mikron vorgesehen ist, daß von. dem Grobzerkleinerer unterschiedliche Pulverisiereinrichtungen vorgesehen sind, die die Kohleteilchen auf weniger als 10 Mikron zerkleinern, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die ein inertes Gas in den Grobzerkleinerer einleitets um die Kohle als kontinuierlich strömende Suspension durch die Pulverisiereinrichtung zu tragen, und daß ein Separator vorgesehen ist, der die sich ergebenden ultrafeinen Kohleteilchen vom inerten Gas trennt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dampfgenerator vorgesehen ist , dessen Abgase durch die Kohle geleitet werden, um diese vor der Pulverisierung zu trocknen, daß ein Wasser-Gaswäscher vorgesehen ist, um die Wärme und Schwebeteilchen

aus den Abgasen zu entfernen, daß ein Alkaliwäscher vorgesehen ist, der Schwefel aus den Abgasen entfernt, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die Kohlendioxid aus den sich ergebenden Gasen entfernt, so daß im wesentlichen nur Stickstoff übrig bleibt, und daß eine Anlage vorgesehen ist, die den Stickstoff in den Strom des inerten Gases einleitet, um dessen Verluste auszuglei-409831/0871

chen.
14. Vorrichtung isch Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlendioxid durch Waschen mit einer Monoäthanolaminlösung entfernt wird, und zwar zusammen mit einer Rektifizierkolonne, die mit Dampf aus dem Dampfgenerator gespeist wird, und einem Wärmetauscher und einer Pumpe zum Erwärmen und Zirkulieren des Kohlendioxids und der Monoäthanolaminlösung, wobei die heißen Dämpfe in der Rektifizierkolonne das Kohlendioxid abstreifen und es in die Atmosphäre ablassen.
15· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Separator ein Filter ist, und daß ein Gaskühler, ein Separator undein Kompressor mit dem Filter in Serie geschaltet sind, um das darin befindliche inerte Gas auf höhere Drücke und niedrigere Temperaturen zu bringen und um Kondensat zu entfernen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beipassleitung vorgesehen ist, die einen Teil des aus der Serienschaltung abströmenden inerten Gases abzieht und es der Reduziereinrichtung wieder zuführt.

Der Patentanwalt:

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