DE2516745A1

DE2516745A1 - Verfahren zur schwelung von kohle

Info

Publication number: DE2516745A1
Application number: DE19752516745
Authority: DE
Inventors: Marceli Prof Dr Ing Baran; Karol Dipl Ing Cempiel; Ignacy Lachman; Eugeniusz Dr Ing Sakalus; Kazimierz Dipl Ing Torbicz; Jerzy Wilczynski
Original assignee: PROSYNCHEM
Current assignee: PROSYNCHEM
Priority date: 1975-04-16
Filing date: 1975-04-16
Publication date: 1976-10-21
Also published as: DE2516745B2; DE2516745C3

Description

Verfahren zur Schwelung von Kohle Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schwelung von Steinkohlen- oder Braunkohlenstaub mit der Möglichkeit des Einsatzes in der Energietechnik und in der chemischen Industrie.
Bekannte Schwelverfahren von Kohle unterscheiden sich durch verschiedenartige Wärmezufuhr, Korngrößen der Ausgangskohle und Konstruktion der Schwelöfen.
Ein bekanntes Schwelverfahren beruht auf der Entgasung von flüssigen und gasförmigen Kohlenwasserstoffen und anderen flüchtigen Kohlenbestandteilen aus Kohle, wobei Xemperaturen im Bereich von 500 bis 6500C in sauerstofffreier Atmosphäre angewendet werden. Der erhaltene Schwelkoks wird als Brennstoff oder als Ausgangsstoff in der chemischen Industrie weiter verwendet. Die flüssigen Produkte dienen als Grundstoffe für wertvolle Kohlenstoffderivate. Das Schwelgas dient zur Herstellung von Wasserstoff oder es kann auch als Brennstoff genutzt werden.
Nach einem bekannten verfahren wird die Schwelung der Kohle vor ihrer Verbrennung in einem Kessel oder anderen großtechnischen Anlagen vorgenommen. Dieses Verfahren ermöglicht es, flüssige Kohlenwasserstoffe aus Kohle zurückzugewinnen, wobei die Ausbeute ungefähr 10% der Masse der verbrannten Kohle ausmacht, und zugleich die Menge des in die Atmosphäre abgegebenen Schwefels bedeutend zu verringern.
Andere Vorschläge sind auf die Schwelung von Rohkohle sowie Förderkohle in Heizflächenschwelöfen gegründet. Der erzeugte Schwelkoks wird auf einem mechanischen Rost verbrannt oder zu Pulver vermahlen und dann in einem Staubkessel verbrannt.
Diese Lösung hat jedoch keine praktische Anwendung gefunden, da die üblichen Schwelöfen sehr kostenaufwendig und kompliziert im Betrieb sind. Zugleich entstanden auch viele Probleme, welche mit dem Umweltschutz in Zusammenhang stehen. In Hinsicht auf die Größe und das komplizierte System konnte die erwähnte Lösung in den bisher arbeitenden Heizkraftwerken nicht erfolgreich eingesetzt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, alle bisherigen Nachteile zu beseitigen, welche eine Schwelung von Kohle vor ihrer Verbrennung in Heizkraftwerken verhindert haben.
Das Wesen der Erfindung ist ein Verwahren zur Schwelung von Stein- oder Braunkohle, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man den Kohlenstaub vor der Schwelung mit einem Teil von aus der Feuerung entnommenen heißen Rauchgasen vermischt und den im aufgewirbelten Gas erzeugten Halbkoks vom Gas trennt, und das Gas, welches aus einem Gemisch von Rauchgasen und Schwelgas besteht, von der flüssigen Fraktion reinigt und nachfolgend einer Entschwefelung unterwirft.
Der Schwelung wird Eohlenstaub mit einer Korngröße unterworfen, welche für eine Verwendung in Brennern von Eohlenstaubkesseln geeignet ist.
Der im Schwelverfahren erzeugte und von Gasen getrennte Flughalbkoks wird direkt Brennern zugeführt, denen ebenfalls ein Gemisch von Schwelgas und ein Teil der Rauchgase aus demselben Umlauf zugeführt werden und zusammen verbrannt. Der Schwelvorgang kann während der Trennung von Flughalbkoks von den Schwelgasen erfolgen.
Das erfindungsgemäße Schwelverfahren ist dadurch vorteilhaft, daß es zur gründlichen Vereinfachung der Schwelanlage beiträgt, weil nur der Einbau eines Trennteils in ein neues oder bereits vorhandenes System einer Dampfkesselanlage notwendig ist und daß auf das Abkuhlen des Halbkokses verzichtet werden kann.
Infolgedessen ist es möglich, die Schwelanlage allen Eohlenstaub-Dampfkesselanlagen vorzuschalten und -zwei sehr wesentliche Vorteile zu erreichen und zwar die flüssigen Kohlenwasserstoffe aus Kohle zurückzugewinnen und die in die Atmosphäre abgegebenen Rauchgase im hohen Grad zu entschwefeln.
Hierdurch eröffnet sich die Möglichkeit, die Energetik extensiv zu entwickeln, wobei gleichzeitig ein vollkommener Umweltschutz gesichert ist. Der Vorteil, welcher aus der Rückgewinnung flüssiger Kohlenwasserstoffe resultiert, ist offensichtlich. Es ist beachtenswert, daß der gesamte Gehalt an organischem Schwefel in der Ausgangskohle ungefähr zu 70% in den Urteer und zu 30% in das Schwelgas in Gestalt von Schwefelwasserstoff übergeht.
Der Urteer als Ausgangsstoff vieler Kohlenstoffderivate wird zum Zwecke der Aufbereitung Raffinerien zugeführt. Das Schwelgas wird vom Schwefelwasserstoff am Ort gereinigt. Die Beseitigung des Schwefelwasserstoffs ist in diesem Fall nicht schwierig, weil derartige Entschwefelungsverfahren schon seit langem erfolgreich angewendet werden. Dagegen ist die Beseitigung von Schwefeldioxid aus den bei der Verbrennung von Sohle erzeugten Rauchgasen nicht zufriedenstellend, da die entsprechenden Verfahren sowohl von der technischen als auch von der wirtschaftlichen Seite bis heute noch nicht vollkommen ausgearbeitet sind. Außerdem ist die Menge der in den bekannten Systemen von Schwefeldioxid zu reinigenden Rauchgase gegenüber der Menge des Schwelgases, welches von Schwefelwasserstoff erfindungsgemäß zu reinigen ist, gehn Mal größer.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spiels zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Schwelung von Kohle unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert, in der in schematischer Darstellung eine Anlage zur Schwelung von Kohle dargestellt ist.
Das Verfahren beruht darauf, daß man ein Gemisch von Eohlenstaub und Rauchgas als Trägermittel aus einer Staubaufbereitungsanlage 4 durch ein Rohr 9 einem Mischrohr 10 zuführt, dem zugleich hocherhitzte Rauchgase durch ein Rohr 8 eingeblasen werden.
In Hinsicht auf die Korngröße des Kohlenstaubes - im Bereich von 0 bis 200 Mikron - erfolgt der Vorgang der Aufheizung und Schwelung in einigen Tausendstel einer Sekunde unter praktisch isothermen Bedingungen und bei Temperaturen im engen Bereich zwischen 500 und 550°C. In einem Zyklon 5 wird der erzeugte Flughalbkoks vom heißen Schwelgas getrennt. Heißer Flughalbkoks wird mittels eines Förderbands 6 einer Rohrleitung 3 zugeführt, von wo er durch kühle Rauchgase als Trägermittel in einen Brenner 2 eines Wasserkessels eingeblasen wird.
Die Rauchgase zum Befördern des Flughalbkokses werden durch ein Gebläse 7 aus dem Raum des Wasserkessels angesaugt, in welchem eine Temperatur von ungefähr 3000C herrscht. Heißes Schwelgas wird in einem Kühler 11 mittels Kesselspeisewasser oder Luft wandgekühlt,welches in die Verbrennungskammer des Wasserkessels eingeführt wird. Kondensierte flüssige Produkte zusammen mit einem Teil des Flughalbkokses, welcher durch den Zyklon 5 nicht eingefangen wurde, werden in Tankwagen zu einer Anlage zur Aufbereitung von Kohlenstoffderivaten befördert.
Gereinigtes Schwelgas wird mittels eines Gebläses 13 in die Entschwefelungsanlage 14 befördert, wo die Beseitigung von Schwefelwasserstoff erfolgt. Entschwefeltes Schwelgas mit einem Heizwert von 800 bis 1200 Ecal/Nm3 wird in den Brenner 2 eingeführt und dort zusammen mit dem Flughalbkoks verbrannt.
Der Kühler 11 und die Anlage 14 zur Entschwefelung von Schwelgas können auf einem beliebigen Platz außerhalb des Kesselhauses angeordnet werden.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Schwelung von Steinkohle oder Braunkohle, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man den der Verschwelung zu unterwerfenden Kohlenstaub mit einem Teil aus einer Feuerung entnommener heißer Rauchgase vermischt und anschließend den unter diesen Mischbedingungen entstandenen Flughalbkoks von den Gasen trennt und das aus einem Gemisch von Rauchgasen und Schwelgas bestehende Gas von der flüssigen Fraktion reinigt und dann entschwefelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man der Schwelung einen Kohlenstaub mit einer Korngröße unterwirft, die der in Staubbrennern verwendeten entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den im Schwelprozeß erhaltenen und von Gasen getrennten Flughalbkoks direkt in die Brenner einführt, denen man ebenfalls ein Gemisch von Schwelgas und ein Teil der Rauchgase, welche sich im selben Umlauf befinden, zusetzt und zusammen verbrennt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Schwelprozeß während des Vorgangs der Trennung von Halbkoks und Schwelgasen durchführt.