DE2629182C2

DE2629182C2 - Method for charging a gasification reactor

Info

Publication number: DE2629182C2
Application number: DE2629182A
Authority: DE
Inventors: Erwin Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Ahland; Walter Dipl.-Ing. Schinzel
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1976-06-29
Filing date: 1976-06-29
Publication date: 1978-08-10
Also published as: GB1534214A; JPS533418A; FR2356717A1; DE2629182B1; ZA773702B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschicken eines Vergasungsreaktors, indem Feinkohle in einer Korngröße bis 10 mm, vorzugsweise im Kornbereich 3—0 mm nach Mischung mit einem Bindemittel mittels Extrudern zur Formgebung unmittelbar in den Reaktor eingeführt wird.The invention relates to a method for charging a gasification reactor by fine coal in a Grain size up to 10 mm, preferably in the grain range 3-0 mm after mixing with a binding agent Extruders for shaping is introduced directly into the reactor.

Es ist bekannt, daß Feinkohien in einer Korngröße unter 5 mm, insbesondere unter 3 mm, für eine Vergasung in Festbettvergasern, beispielsweise Druckvergasern, nicht geeignet sind. Besondere Schwierigkeiten treten bei der Verwendung von Feinkohlen mit stark sinternden oder backenden Eigenschaften auf. Diese Feinkohlen müssen vor der Einspeisung in den Vergasungsreaktor agglomeriert werden, damit möglichst wenig Kohlenstaub mit dem erzeugten Gas aus den ι Vergasungsreaktor ausgetragen wird.It is known that fines in one grain size less than 5 mm, in particular less than 3 mm, for gasification in fixed bed gasifiers, for example pressurized gasifiers, are not suitable. Particular difficulties arise when using fine coals with strong sintering or baking properties. These coals must be fed into the Gasification reactor to be agglomerated, so that as little coal dust as possible with the generated gas the ι gasification reactor is discharged.

Aus der DE-OS 22 64 924 ist es bekannt, irgendwelche bitumenreiche Feinkohie mit einem Bindematerial, wie 7,P\ Pech oder Teer, als Bindemittel mittels einer Strangpresse in einen unter Druck stehenden Vergasungsreaktor zu extrudieren und im Generatorinneren das Extrudat zu zerbrechen.From DE-OS 22 64 924 it is known to extrude any bitumen-rich fine coal with a binding material such as 7, pitch or tar as a binding agent by means of an extruder into a pressurized gasification reactor and to break the extrudate inside the generator.

Aus der Zeitschrift »Die Sulfitablauge«, 1948, Seite 180/181 ist es bekannt, durch Sufitablauge den Teer zum Brikettieren der Einsatzkohle zu ersetzen, und zwar für eine Brikettierung von Feinkohlen für die Kohlehydrierungs-Generatoren. From the magazine »Die Sulphitablauge«, 1948, page 180/181 it is known to use Sufit liquor to convert the tar To replace briquetting of the feed coal, namely for a briquetting of fine coals for the coal hydrogenation generators.

Auch gemäß derDE-PS 8 6t 898 werden Briketts, die mit Sulfitablauge ~oder Zellpech aus irgendwelchen Feinkohien oder Erzen hergestellt worden sind, zur Wassergaserzeugung in Abstich-Generatoren verwendet Gemäß der DE-PS 9 57 936 wird die Bindemittelwirkung von Brikettpech mit Sulfitablauge bet der Herstellung von Preßgut aus Brennstoffen für die Vergasung verstärktAccording to DE-PS 8 6t 898, briquettes that with sulphite waste liquor or cell pitch from any fines or ores, for Water gas generation used in tapping generators According to DE-PS 9 57 936, the binding agent effect of briquette pitch with sulphite waste liquor bet the production of pressed material from fuels for the Gasification reinforced

Aus der DEOS 24 5S571 ist schließlich auch die Anordnung von mehreren Strangpressen sternförmig um unter Druck arbeitende Vergaser bekanntFinally, the DEOS 24 5S571 is also the Arrangement of several extrusions in a star shape around carburetors operating under pressure is known

Bei ftntirnden oder backenden Feinkohlen muß mit einer Vefbackung der Feinkohle bzw. der Feinkohlen· agglomerate im Festbettvergaser gerechnet werden. Einer Verbackung der Feinkohle im Vergaser versuchte man daher bisher mit mechanischen Mitteln, beispielsweise mit Rührarmen, entgegenzuwirken. Auch die mit bituminösen Bindemitteln agglomerierten nlchtbackenden Feinkohlen fühifen im Vergaser zu unerwünschten Verbackungen.In the case of open or baking fine coals must be included a caking of the fine coal or the fine coals agglomerates are expected in the fixed bed gasifier. Tried a caking of the fine coal in the carburetor one has therefore hitherto counteracted this with mechanical means, for example with agitator arms. Even those with Bituminous binders, agglomerated, non-baking fine coals lead to undesirable effects in the gasifier Caking.

Weitere Schwierigkeiten bestehen bei der Vergasung insbesondere bei dor Druckvergasung von Feinkohlen bzw. deren Agglomeraten bei der Gestaltung der erforderlichen Einspeisungsschleusen für die zu vergasende Feinkohle in den Vergasungsreaktor.Further difficulties exist in the gasification, in particular in the pressure gasification of fine coals or their agglomerates when designing the required feed locks for the gas to be gasified Fine coal in the gasification reactor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Schwierigkeiten bei der Vergasung von Feinkohlen auf einfache Weise zu vermeiden und die Formgebung der Feinkohle sowie die Einspeisung der Formlinge in den Vergasungsreaktor einfach und betriebssicher zu gestalten.The invention is based on the object to avoid known difficulties in the gasification of fine coals in a simple manner and the Shaping the fine coal and feeding the briquettes into the gasification reactor are simple and easy to make it operationally reliable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Mischung von gasreicher, backender Feinkohle mit Sulfitzellstoffablauge als Bindemittel durch eineThis object is achieved according to the invention in that a mixture of gas-rich, baking fine coal with sulphite pulp waste liquor as a binder through a

Shaping plate is pressed into the reactor.

Das erfindungsgemäße Verfahren geht vorzugsweise von nicht getrockneten und kalten Rohfeinkohlen aus. Diese Kohlen werden nach einer Absiebung der Kohlekörner von vorzugsweise über 5 mm bzw. über 3 mm Vergleichmäßigkeitsbunkern zugeführt, aus denen die Kohle derart kontinuierlich in ein kontinuierlich arbeitendes Mischgerät, beispielsweise einen Draisinischer, abgezogen wird, daß sie einen nur noch in engen Grenzen schwankenden Wassergehalt aufweise Der Wassergehalt der Kohle wird nach einer Dosierung, beispielsweise mit einer Bandwaage, vor dem Eintritt in das Mischgerät für das Agglomerierungsmittel kontinuierlich, beispielsweise mit einem Brabender-Gerät, ermitteltThe process according to the invention is preferably based on non-dried and cold raw coals. These coals are after a screening of the coal grains of preferably over 5 mm or over 3 mm uniformity bunkers fed from which the coal so continuously in a continuously working mixer, for example a Draisinischer, is withdrawn that they only have a tight Show limits fluctuating water content The water content of the coal is after a dosage, for example with a belt weigher, continuously before the agglomeration agent enters the mixer, for example with a Brabender device, determined

Entsprechend den ermittelten Meßwerten für die Menge und den Wassergehalt der Feinkohle wird die erforderliche Menge des Agglomerierungsmittels vor dem Eintritt in dieses Mischgerät in bekannter Weise kontinuierlich eingestellt Dies kann, beispielsweise bei Verwendung von flüssigen Agglomerierungsmitteln durch Regelung der Kolbenhublänge von Dosierpumpen erfolgen.According to the measured values determined for the amount and the water content of the fine coal, the required amount of agglomerating agent before entering this mixer in a known manner This can be set continuously, for example when using liquid agglomerating agents by regulating the piston stroke length of metering pumps.

Wenn jedoch für eine gute Agglomerierung zu feuchte Feinkohie vorliegen sollte, kann der Kohlestrom auch durch ein in einer mit Abwärme beheiztenHowever, if the fine coal is too moist for good agglomeration, the coal flow can also by one in one heated with waste heat

Fluidized bed located in the fluidized chamber are guided,

das von einem Gerät zur Ermittlung des Wassergehaltes der Feinkohie gesteuert wird.which is controlled by a device for determining the water content of the fine grain.

As agglomerating agents in the invention

gemäßen Verfahren vorzugsweise wasserlösliche Bindemittel, beispielsweise Melassen, Stärke oder Sulfitzellstoffablauge, verwendet Diese Bindemittel werden mit Hilfe von Dosierpumpen in ein Mischgerät eingedüst Aus dem Mischgerät wird das preßfähigeaccording to the method, preferably water-soluble binders, for example molasses, starch or sulphite pulp waste liquor, used These binders are injected into a mixing device with the aid of metering pumps. The mixing device becomes the pressable

Mixture fed to an extruder, in the press screw

ken die Mischung durch eine Formgebungsplatte, beispielsweise eine Lochplatte, unmittelbar in denken the mixture through a shaping plate, for example a perforated plate, directly into the

Feed gasification reactor under pressure. The mixer can be designed so that it is in

so Kohleeintrittsteil als Mischer mit den Agglomerierungsmitteln und daran unmittelbar anschließend als Extruder zur Verdichtung der Mischung sowie zum Einschleusen der Agglomerate in den Vergaserschacht ausgebildet istso the coal inlet section as a mixer with the agglomerating agents and immediately afterwards as an extruder designed to compress the mixture and to channel the agglomerates into the gasifier shaft is

Außerdem können zur Einspeisung mehrere neben- und/oder untereinander angeordnete Mischer und/oder Extruder verwendet werden.In addition, several mixers and / or mixers arranged next to and / or one below the other can be used for feeding Extruder can be used.

Die Formgebungsplatte der Extruder wird so gestaltet, daß die preßfähige Kohlenmasse in eineThe shaping plate of the extruder is designed so that the compressible coal mass in a

μ gewünschte Form überführt werden kann, und zwar in dem Moment, in dem sie in den Vergaserschacht eingespeist wird, Das feuchte Mischgut kühlt dabei die Formgebungsplatte, die gleichzeitig als Kohleeintrittsschleuse dient Falls erforderlich, kann die Formgebungsplatte auch noch zusätzlich gekühlt werden.μ desired form can be converted into the moment it is fed into the carburetor shaft, the damp mix cools the Shaping plate, which also serves as a coal inlet sluice. If necessary, the shaping plate can also be cooled additionally.

Wasserlösliche Bindemittel, insbesondere Melasse und Sulfitzellstoffablauge, erhärten in den Formungen unter Einfluß eines Hitzeschocks sofort und verleihen soWater-soluble binders, in particular molasses and sulphite pulp waste liquor, harden in the moldings under the influence of heat shock immediately and thus confer

den Formungen unmittelbar nach Eintritt in den Reaktor die höchste m erzielende Festigkeit, Alle bituminösen Bindemittel durchlaufen dagegen auch bei einem Hjtzeschock zunächst eine Phase der Erweichung, the formations immediately after entry into the reactor the highest m attaining strength.All bituminous binders, on the other hand, go through a phase of softening, even in the event of a heat shock,

FCr die Agglomerjerung der zu vergasenden gasreichen, backenden Feinkohlen eignen sich besonders die Sulfitablaugen der Zellstoffindustrie als Bindemittel, Als besonders vorteilhaft erweist sich beim erfindungsgemäßen Verfahren die magernd wirkende Eigenschaft der Sulfitzellstoffablaugen. Diese Eigenschaft wirkt dem Verbacken und Zusammenkleben der Formlinge nach der Einspeisung in den Vergaserschacht entgegen. Sie entlastet so die eventuell erforderlichen mechanischen Maßnahmen zur Verhinderung des Verbackens der Kohle im Vergasungsreaktor.For the agglomeration of the gas-rich to be gasified, For baking fine coals, the sulphite waste liquors from the pulp industry are particularly suitable as binders proves to be particularly advantageous in the case of the invention Process the lean effect of the sulphite pulp waste liquor. This property works for that Baking and sticking together of the briquettes counteracts after being fed into the carburetor shaft. she thus relieves the mechanical measures that may be required to prevent the caking of the Coal in the gasification reactor.

Da beim erfindungsgemäßen Verfahren die Formgebungsplatte des Extruders gleichzeitig als Eintrittsschleuse für die Kohle in den Vergasungsreaktor dient, ist die Gestaltung dieser Schleuse auf einfache Weise gelöstSince in the process according to the invention the shaping plate of the extruder also serves as an inlet lock for the coal into the gasification reactor, the design of this lock is solved in a simple manner

Das erfindungsgcniäße Verfahren ist nach der Einstellung konstanter Betriebsbedingungen nicht störanfällig und vollständig automatisierbar. Es sei anhand der folgenden Beispiele näher erläutertThe method according to the invention is after Setting constant operating conditions is not susceptible to failure and can be fully automated. It is based on explained in more detail in the following examples

example 1

Eßrohfeinkohle der Korngröße 3—0 mm mit einem Wassergehalt von 5 Gew.-% wird kontinuierlich in einem Drais-Intensivmischer mit 3 Gew.-% Melasse (65 Gew.-% Feststoff) innig vermischt und anschließend mit Hilfe eines Extruders durch eine Lochplatte mit Kreisöffnungen von 15 nsm Durchmesser direkt in einen Vergasungsreaktor gepreßt und dort vergastEßrohfeinkohle the grain size 3-0 mm with a water content of 5 wt .-% is continuously in a Drais intensive mixer with 3% by weight molasses (65 % By weight solids) and then mixed with the aid of an extruder through a perforated plate Circular openings of 15 nsm diameter directly into one Pressed gasification reactor and gasified there

Example 2

Rohfeinkohle der Korngröße 4-0 rom mit einem Gehalt an flöchtigen Bestandteilen von 32% (waf) und einem Wassergehalt von 4 Gew.-% wird mit 4 Gew,-% Ca-Sulfitablauge (50 Gew,-% Feststoff) gemischt. Das Brikettiergut wird kontinuierlich mit Hilfe eines Extruders in einen Druckvergaser gepreßt Die in das Vergaserbett eines Festbettvergasers fallenden Formkörper mit einem Durchmesser von 10 mm werden dort • vergastRaw fine coal of grain size 4-0 rom with a Volatile matter content of 32% (wafer) and a water content of 4% by weight is mixed with 4% by weight of Ca sulfite waste liquor (50% by weight of solids). That Briquetting material is continuously pressed into a pressure gasifier with the help of an extruder Moldings with a diameter of 10 mm are covered by the gasifier bed of a fixed bed gasifier • gassed

Example 3

Rohfemkohle mit einem Gehalt an Flüchtigen Bestandteilen von 35% (waf) und einem schwankenden Wassergehalt von 7 bis 10 Gew.-% wird über eine Bandwaage geführt, dosiert und anschließend kontinuierlich durch eine Wirbelkammer geleitet, in der dieRaw semi-finished coal with a volatile content of 35% (waf) and a fluctuating one Water content of 7 to 10% by weight is guided over a belt scale, metered and then continuously passed through a vortex chamber in which the

μ Kohle auf einen Wassergehalt von 3,5 bis 4,5 Gew.-% eingestellt wird. Die auf diesen Wassergehalt getrocknete Kohle wird in einer Transportschnecke, ausgerüstet mit Mischflügeln, mit 5 Gew.-% Ca-Sulfitablauge (55 Gew-% Fesistoff) gemischt und drei Extrudernμ coal to a water content of 3.5 to 4.5% by weight is set. The coal, dried to this water content, is equipped in a transport screw with mixing blades, mixed with 5% by weight Ca sulfite waste liquor (55% by weight solids) and three extruders

zugeführt, die das Gemisch in einen Vergaserfed the mixture into a carburetor

kontinuierlich durch Formplatten einschleusen. Diefeed in continuously through mold plates. the

dabei erhaltenen zylindrischen Formkörper werden dort vergastThe cylindrical moldings obtained in this way are gasified there

The addition of the sulphite liquor and an addition of

Wasser in die Misch-Transportschnecke zur Vergleichmäßigung des Wassergehaltes der Mischung werden mit Hilfe eines Anzeigegerätes geregelt, das den Wassergehalt der zu vergasenden Kohle nach Austritt aus der Trockner-Wirbelkammer kontinuierlich prüftWater in the mixing conveyor screw for equalization the water content of the mixture are controlled with the help of a display device that the Continuously checks the water content of the coal to be gasified after exiting the dryer vortex chamber

Claims

Claim;

Method for charging a gasification reactor, by adding fine coal with a grain size of up to 10 mm, preferably in the combined range of 3 to 0 mm Mixing with a binder by means of extruders for shaping directly into the reactor is introduced, characterized in that that a mixture of gas-rich, baking fine coal with sulphite pulp waste liquor as a binder is pressed into the reactor through a shaping plate.