DE2648048C2 - Verfahren zum kontinuierlichen Einschleusen von feinkörnigen bis staubförmigen Feststoffen in einen unter erhöhtem Druck stehenden Reaktionsraum - Google Patents

Verfahren zum kontinuierlichen Einschleusen von feinkörnigen bis staubförmigen Feststoffen in einen unter erhöhtem Druck stehenden Reaktionsraum

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Einschleusen vou feinku/nigen bis staubförmigen Feststoffen, insbesondere Kohle, in einen unter erhöhtem Druck stehenden Reaktionsr um unter Verwendung eines verdampfbaren Förderniediums, bei dem der Feststoff mit dem verdampfbaren Fördermedium vermischt und das resultierende Gemisch auf den erforderlichen Einschleusdruck verdichtet wird.
Ein bevorzugter Anwendungsfall für das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei die Einschleusung von feinkörniger bis staubförmiger Kohle in einen unter erhöh'.em Druck stehenden Vergaser beliebiger Bauart, z. B. Gleichstrom- oder Wirbelbettvergaser.
Die vorstehende Feststellung schließt jedoch nicht aus, daß dieses Verfahren auch zur Einschieusung von Feststoffen in Druckriiume eingesetzt werden kann, die zur Durchführung von anderen chemischen, physikalischen und/oder metallurgischen Reaktionen dienen.
Für die Vergasung von Kohlenstaub unter erhöhtet:! Druck ist bereits ein Verfahren zur kontinuierlichen Einschieusung der Kohle in den Vergaser bekannt, bei dem feinkörnige bis staubförmige Kohle mit einer geeigneten Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, angemaischt und dann durch eine Pumpe auf den erforderlichen Betriebsdruck gebracht wird. In der lleizzone wird anschließend aus der Maische eine Dampf-Kohle-Dispersion erzeugt, wobei eine weitere Pulverisierung der eingesetzten Kohle stallfindet. Anschließend wird die Dispersion in den Druckvergaser eingeleitet. Ein Fließschema für diese unter dem Namen Te.xaco-Verfahren bekannte Arbeitsweise befindet sich beispielsweise in der Zeitschrift »Chemle-lngenieur-Technik«, 46 (1974), Seite 949, Abb. 7.
Bei dieser bekannten Arbeitsweise wird das dampfförmige Fördermedium mehr oder weniger vollständig zusammen mit dem Kohlenstaub in den Druckvergaser eingeleitet, wo es an der Umsetzung (Partialoxydation) mit teilnimmt. Dies wird jedoch in vielen Fällen zu unbefriedigenden Ergebnissen führen, z. B. di.rch einen
15
zu hohen Wasserdampfanteil im Reaklionsgemisch.
Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum kontinuierlichen Einschleusen von feinkörnigen bis staubförmigen Feststoffen in einen unter erhöhtem Druck stehenden Reaktionsraum zu schaffen, bei dem das verwendete Fördermedium im Kreislauf wiederverwendet werden kann und nicht an der Reaktion teMnimnit. Das Verfahren soll sich dabei .lurch einen geringen Energieaufwand auszeichnen. Das verwendete Fördermedium soll außerdem ungiftig und nicht explosiv sein.
Das der Lösung dieser Aufgabe dienende Verfahren der eingangs genannton Art ist dadurch gekennzeichnet, daß
a) als verdampfbares Fördermedium Kohlensäureschnee verwendet wird und der Feststoff vor dem Vermischen auf eine Temperatur von - 801 C vorgekühlt wird und
b) der Kohlensäureschnee im verdichteten Gemisch subürniert wird und anschließend das daraus resultierende gasförmige Kohlendioxid vom Feststoff abgetrennt und nach Entspannung und Abkühlung auf die Desublimationstemperalur wieder in Kohlensäureschnee übergeführt und im Kreislauf wiederverwendet wird und
O der abgetrennte Feststoff über einen Zwischenbunker in den Reaktionsraum eingeleitet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet also als Fördermedium Kohlensäureschnee, der ungiftig und nicht explosiv ist und der sich mit relativ geringem Energieaufwand vom festen in den gasförmigen Zustand und umgekehrt überführen läßt.
Die weiteren Einzelheiten des erfindungsgemäöen Verfahrens und seiner Ausgestaltungsmöglichkeiten sollen nachfolgend an Hand des in der Abbildung dargestellten Flielischemas näher erläutert werden. Dieses Fließschema betrifft als Anwenuungsbeispiel die Einschleusung von Kohlenstaub in einen unter einem Betriebsdruck von ca. 30 ata arbeitenden Vergaser.
Der Kohlenstaub wird dabei durch die Leitung 1 dem unter atmosphärischem Druck stehenden Bunker 2 zugeführt. Durch die Leitung 3, den Zuteiler 4 und die Leitung 5 gelangt der Kohlenstaub dann in die Mischschnecke 6. Die Leitung 5 geht dabei durch den Kühler 9. Beim Durchgang durch den Kühler 9 wird der Kohlenstaub in der Leitung 5 bis auf ca. - 80° C tiefgekühlt. Durch die Leitung 7 kommt gleichzeitig gasförmig tiefgekühltes Kohlendioxyd, welches durch den Kühler 9 ebenfalls auf ca. -80° C weitergekühll wird, da die Leitung 7 ebenso wie die Leitung 5 durch den Kühler 9 hindurchgeführt wird. Bei ca. - 78 bis - 80° C desubllmiert das gasförmige Kohlendioxyd zu Kohlensäureschnee. Der anfallende Kohlensäureschnee und der tlefgekühlte Kohlenstaub werden in der Mischschnecke 6 gemischt und dann zur Presse 10 geführt, die in diesem Falle als Kolbenpresse ausgebildet Ist. In dieser wird das resultierende Gemisch aus Kohlensäureschnee und Kohlenstaub auf den erforderlichen Einschleusedruck verdichtet. Das verdichtete Gemisch wird durch die Leitung 11 in den Wärmeaustauscher 12 gedrückt, in dem ein Teil des im Gemisch vorhandenen Kohlensäureschnees sublimiert wird. Es gelangt dann durch die Leitung 13 zum Vorwärmer 14, in dem der Kohlensäureschnee vollständig sublimiert. Das entstehende Gemisch aus gasförmigem Kohlendioxyd und Kohlenstaub strömt durch die Leitung 15 zum Zyklon 16. Hier erfolgt die Abscheidung des Kohlenstaubes. Dieser wird Im Zwisehenbunker 17
aufgefangen. Durch die Leitung 23 gelangt der Kohlenstaub vom Zwischenbunker 17 in den regelbaren Zuteiler 24, über den er durch die Leitung 25 zum nicht dargestellten Vergaser geführt wird.
Das im Zyklon 16 vom Kohlenstaub befreite gasförmige Kohlendioxyd strömt durch die Leitung 18 zum Wärmeauslauscher 12. Hier wird es abgekühlt, wobei ein Teil davon in Kohlensäureschnee zurückverwandelt wird. Anschließend gelangt das Kohlendioxyd durch die Leitung 19 zur Entspannungsturbine 2(1, in der der CO:- Druck auf ca. 1.05 ata reduziert wird und gleichzeitig eine weitere Abkühlung erfolgt. Das bis nahe an die Desublimierungstemperatur abgekühlte Kohlendioxyd strömt durch die Leitungen 22 und 7 zum Kühler 9, wo es wieder bis zur vollständigen Bildung von Kohlensäureschnee abgekühlt wird. Damit ist der Kreislauf geschlossen, und der Kohlensäureschnee kann wieder in der weiter oben beschriebenen Art und Weise verwendet werden.
Der Kältebedarf für das gesamte System wird durch die Kälteanlage 8 gedeckt, die mit dem Kühler 9 in Verbindung stehi. Durch die Leitung 26 kann den System Kohlendioxyd zum Ausgleich etwa auftretender Verluste zugeführt werden. Die Entspannungsturbine 21) ist mit dem Stromgenerator 21 gekoppelt, so daß die in der Turbine gewonnene Energie zur Stromerzeugung genutzt wird.
Beim Betrieb der vorstehend beschriebenen Anlage ergeben sich für die Einschleusung von einer Tonne Kohlenstaub in den Vergaser folgende Betriebsdaten:
Drücke im System: 35 ata
in Zyklon lft 1.05 ata
in Leitung 22 39 ata
in Leitung 11 1.02 ata
in Mischschnecke 6
Temperaturen im System: -80 C
in Mischschnecke + 2 C
in Leitung 15 - 75 C
in Leitunj1 22
Staubspltigung:
in Leitung 15
ca. 2Vg/Nm' -~ 75 kg/m'
Källebilanz:
Abkühlung des Kohlenstaubes 36 750 kcal/t
Desublimieren des CO; 150 730 kcal/l
Verluste 15 000 kcal/t
202 480 kcal/t
Rückgewinnung in der
Entspannungsturbine 20 ./. 103 200 kcal/l
effektiver Bedarf = 99 280 kcal/t
Kraftbedarf:
Kälteanlage 8 ca. 80,0 kWh/t
Mischschnecke 6 ca. 0.7 kWh/t
Presse K) ca. 8,0 kWh/l
Zuteiler 4 ca. 0,3 kWh/l
Zuteiler 24 ca. 0,3 kWh/t
89.3 kWh/t
Die Vorteile des erfindungsgemäßer Verfahrens lassen sich *-"ie folst zusummenfüssen*
1. L:s wird Kohlendioxyd als Fördermedium verwandt, welches ungiftig und nicht explosiv ist. Kohlendioxyd läßt sich mit geringem Energieaufwand vom gas!3rmigen in den festen Zustand und umgekehrt überführen.
2. Der Energieaulwand für das Verfahren ist dementsprechend, wie die vorliegenden Betriebsdaten zeigen, gering und liegt günstiger als oei anderen Verfahren.
3. Durch die Kreislauflührung des lördermediums werden keine festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffe in die Umwell abgeführt.
4. Das Fördermedium kann leicht von den zu fördernden Feststoffen abgelicnnt werden und gelangt nicht in den unter erhöhtem Druck stehentn Reaklionsraum. Eine unerwünschte Teilnahme des Fördermediums an den dort ablaufenden Umsetzungen ist deshalb ausgeschlossen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zum kontinuierlichen Einschleusen von feinkörnigen bis staubförmigen Feststoffen, insbesontiere Kohle, in einem unter erhöhtem Druck stehenden Reaktionsraum unter Verwendung eines verdampfbaren Fördermediunis, bei dem der Feststoff mit dem verdanipfbaren Fördermedium vermischt und das resultierende Gemisch auf den erforderlichen Einschleusdruck verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) als verdampfbares Fördermedium Kohlensäureschnee verwendet wird und der Feststoff vor dem Vermischen auf eine Temperatur von -80'C vorgekühlt wird und
    b) der Kohlensäureschnee im verdichteten Gemisch sublimiert wird und anschließend das daraus resultierende gasförmige Kohlendioxid vom Feststuff abgetrennt und nach Entspannung und Abkühlung auf die Desublimationstemperatur wieder in Kohlensäureschnee Obergeführt und im Kreislauf wiederverwendet wird und
    c) der abgetrennte Feststoff Ober einen Zwischen- Ί. bunker in den Reaktionsraum eingeleitet wird.
DE2648048A 1976-10-23 1976-10-23 Verfahren zum kontinuierlichen Einschleusen von feinkörnigen bis staubförmigen Feststoffen in einen unter erhöhtem Druck stehenden Reaktionsraum Expired DE2648048C2 (de)

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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3228927C2 (de) * 1982-08-03 1991-08-14 Extraktionstechnik Gesellschaft für Anlagenbau mbH, 2000 Hamburg Verfahren zur kontinuierlichen Extraktion von schüttfähigen Feststoffen
DE4016648A1 (de) * 1989-05-27 1990-11-29 Hermann Prof Dipl In Schreiner Verfahren und vorrichtung zum einschleusen von feststoffen und/oder fluiden in fluid-feststoff-kontaktapparate
GB2259694A (en) * 1991-09-18 1993-03-24 Shell Int Research Method and apparatus for powdered solids pressurization
US5438845A (en) * 1994-06-21 1995-08-08 The Boc Group, Inc. Refrigeration device
US8597386B2 (en) * 2010-05-06 2013-12-03 Alliant Techsystems Inc. Method and system for continuously pumping a solid material and method and system for hydrogen formation
KR101964629B1 (ko) * 2012-12-28 2019-04-02 재단법인 포항산업과학연구원 석탄 가스화기의 원료 공급 장치 및 그 방법
IN2015MU00086A (de) * 2015-01-09 2015-04-10 Deven Supercriticals Pvt Ltd
US20190170441A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-06 Larry Baxter Pressure-Regulated Melting of Solids with Warm Fluids
US20190170440A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-06 Larry Baxter Pressure-Regulated Melting of Solids

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3775071A (en) * 1971-06-20 1973-11-27 Hydrocarbon Research Inc Method for feeding dry coal to superatmospheric pressure
US3868817A (en) * 1973-12-27 1975-03-04 Texaco Inc Gas turbine process utilizing purified fuel gas
US3950146A (en) * 1974-08-08 1976-04-13 Kamyr, Inc. Continuous process for energy conserving cooperative coal feeding and ash removal of continuous, pressurized coal gasifiers and the like, and apparatus for carrying out the same
US3976443A (en) * 1974-12-18 1976-08-24 Texaco Inc. Synthesis gas from solid carbonaceous fuel
NL7504844A (nl) * 1975-04-24 1976-10-26 Shell Int Research Werkwijze en inrichting voor het toevoeren van een droog, vrij stromend, koolpoeder aan een hogedruk koolvergassingsreactor.

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DE2648048A1 (de) 1978-04-27

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