DE2709882A1 - Verfahren zur herstellung von wasserfreien kohlenstoffhaltigen teilchen aus einer waessrigen suspension kohlenstoffhaltiger feinstoffe und dafuer geeignete anlage - Google Patents

Verfahren zur herstellung von wasserfreien kohlenstoffhaltigen teilchen aus einer waessrigen suspension kohlenstoffhaltiger feinstoffe und dafuer geeignete anlage

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Description

SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V. Den Haag, Niederlande
"Verfahren zur Herstellung von wasserfreien kohlenstoffhaltigen Teilchen aus einer wäßrigen Suspension kohlenstoffhaltiger Feinstoffe und dafür geeignete Anlage"
beanspruchte
Priorität: 8. März I976 - Niederlande - Nr. 7602388
Die.vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung wasserfreier kohlenstoffhaltiger Teilchen aus einer wäßrigen Suspension von fein verteiltem kohlenstoffhaltigem Material. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens. Beispiele für geeignete kohlenstoffhaltige Materialien sind Ruß und in Bergbau gewonnene Kohle. Beispielsweise wird eine Rußsuspension in Wasser erhalten, wenn Oase gewaschen werden, die aus einen Verfahren zur Erzeugung von Gas durch Teilverbrennung einer kohlenstoffhaltigen Zufuhr stammen. Eine Suspension von im Bergbau gewonnener Kohle kann aus Kohlenfeinststoffen hergestellt werden, wie sie für den Transport in Pipelines hergestellt werden, oder sie kann bei Aufarbeitungsprozessen anfallen. Im Bergbau gewonnene Kohle muß auch entascht werden, und diese Entaschung ist öfters genauso wichtig
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wie eine Entwässerung.
Bei der vorstehend erwähnten kohlenstoffhaltigen Zufuhr für ein Teilverbrennungsverfahren kann es sich um ein Mineralöl oder eine Mineralölfraktion handeln, wobei es sich um die verschiedensten Stoffe handeln kann, beispielsweise Methan oder sogar um ein schweres Bitumen. Als eine solche Brennstoffzufuhr eignen sich auch Kohle oder eine Suspension von Kohlefeinstoffen in einem flüssigen Ol oder einer ölfraktion.
Das bei einer solchen Teilverbrennung erzeugte rohe Produktgas enthält sehr feine Rußteilchen, deren Menge von den verschiedensten Faktoren abhängt, beispielsweise der Zusammensetzung der Zufuhr, dem während der Verbrennung vorliegenden Verhältnis von Brennstoff zu Sauerstoff, der Temperatur und dem Druck. Häufig enthält ein solches Gas RuB in einer Menge von 2 bis 4 Gewichtsprozent. Der Ruß läßt sich aus dem Gas durch eine Wasserwäsche abtrennen, wodurch dann eine wäßrige Suspension der Rußteilchen erhalten wird. Die Rußkonzentration in einer solchen Suspension liegt im Bereich von etwa 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent. Es 1st im allgemeinen erforderlich, diese Rußsuspension aufzuarbeiten, um ein rußfreies Wasser zu erhalten. Eine übliche und an sich wirksame Arbeitsweise besteht darin, eine solche Rußsuspension unter Zusatz eines flüssigen leichten Kohlenwasserstoffes oder einer Mischung solcher Kohlenwasserstoffe in einer Agglomerierungszone in Turbulenz zu versetzen. Dabei agglomerieren die Rußteilchen unter Bildung von Klumpen mit einem Durchmesser von einigen Millimetern, und diese Klumpen lassen sich leicht vom Wasser abtrennen. Im Fall eines aschehaltigen suspendierten Peststoffes findet gleichzeitig mit der Entwässerung auch eine Ent-
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fr
aschung statt, und die dabei abgetrennte Asche wird zusammen mit dem Wasser in nicht-agglomerierter Form entfernt, üblicherweise werden die Kohleklümpchen und das möglicherweise auch Asche enthaltende Wasser in einem Absitzkessel unter Verwendung eines Schwingsiebes oder mittels einer Siebplatte voneinander getrennt.
Es hat sich Jedoch gezeigt, daß bei der Durchführung eines solchen Verfahrens im großtechnischen Maßstab gerade die Trennung der flüssigen Phase von den Agglomeraten Schwierigkeiten bietet, wobei es sich hauptsächlich um Transportprobleme handelt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es nun, die dabei auftretenden Probleme zu lösen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von wasserfreien kohlenstoffhaltigen Teilchen aus einer Suspension von kohlehaltigen Peinstoffen in Wasser, wobei die Suspension unter Zusatz eines leichten flüssigen Kohlenwasserstoffes oder einer Mischung solcher Kohlenwasserstoffe in der Agglomerierungszone in Turbulenz versetzt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Agglomerierungszone abgezogene Mischung aus Flüssigkeit und Agglomeraten durch eine sich drehende Siebtrommel geleitet wird, in welcher die Mischung filtriert und gleichzeitig die Agglomerate während des Transports zum Austragsende der Siebtrommel entwässert werden, worauf das leichte Kohlenwasserstoffmaterial durch Verdampfen und anschließende Kondensation wiedergewonnen wird.
Die Mischung aus der flüssigen Phase, in der Regel Wasser oder aschehaltiges Wasser, und den Agglomeraten muß mit besonderer
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Sorgfalt gehandhabt werden. Agglomerate aus RuG oder Kohleteilchen, welche leichte Kohlenwasserstoffe,wie Naphtha oder Benzin, als Bindemittel enthalten, zeigen nämlich keine große mechanische Festigkeit. Wenn daher solche Agglomerate schon während der Abtrennung von der flüssigen Phase zerfallen, dann wird bei dem Trennprozeß keine klare Flüssigkeit erhalten. Andererseits ist jedoch die Durchführung des Agglomerierungsvorganges unter Zusatz eines leichten Kohlenwasserstoffes oder einer Mischung solcher Kohlenwasserstoffe sehr attraktiv, weil der an sich nicht billige Binder leicht wiedergewonnen und im Kreislauf in die Agglomerierungsstufe zurückgeführt werden kann. Erfindungsgemäß durchwandern die Agglomerate die Siebtrommel infolge der Drehbewegung des Siebes. Hierzu kann senkrecht zu der Siebwand ein spiralförmig aufgewundenes Band angebracht sein. Auch eine leichte Neigung der Siebtrommel ermöglicht zusammen mit der Drehbewegung den Durchgang der Agglomerate durch die Siebtrommel. Überraschenderweise wurde gefunden, daß der Transport durch die Siebtrommel keinerlei Schwierigkeiten bietet, unabhängig von der Verweilzeit der Agglomerate. Es wird weder ein Abrieb noch eine störende Zusammenballung beobachtet.
Außerdem hat sich gezeigt, daß der Wassergehalt der aus der Siebtrommel ausgetragenen Agglomerate sehr niedrig 1st und beispielsweise für aus Ruß bestehende Agglomerate etwa 4 bis 5 Gewichtsprozent beträgt, während er für Agglomerate aus Kohle noch niedriger 1st. überraschenderweise konnte auch festgestellt werden, daß dieser Wassergehalt praktisch dem theoretischen Minimum entspricht. Die betreffenden Agglomerate haben Abmessungen von wenigen Millimetern. Sie stammen aus einem wäßrigen Medium und wegen
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ihrer kleinen Abmessungen haftet relativ viel Wasser an der Oberfläche der Agglomerate und wird auch in den Zwischenräumen zwischen den Agglomeraten festgehalten. Jeder Filtrationsvorgang, auch in der erfindungsgemäß eingesetzten drehenden Siebtrommel, findet unter dem Einfluß der Schwerkraft statt. Die Umdrehungsgeschwindigkeit einer solchen Siebtrommel ist nämlich relativ niedrig und beträgt etwa 5 bis 25 UpM. Bei gewöhnlichen Trennmethoden bleibt noch eine größere Menge Wasser an den Agglomeraten haften und wird zwischen den Agglomeraten festgehalten. Bei der Behandlung bzw. dem Durchgang durch eine sich drehende Siebtrommel fallen Jedoch die Agglomerate ständig übereinander. Jeder Wassertropfen hat daher eine Chance, mit der Sieboberfläche in Berührung zu kommen und auf diese Weise von den Agglomeraten entfernt zu werden. Dies bedeutet, daß praktisch alles anhaftende und eingeschlossene Wasser auch tatsächlich abgetrennt wird. Nur das innerhalb der Agglomerate eingeschlossene Wasser kann mittels eines solchen sich drehenden Siebes nicht entfernt werden.
Ein bedeutender Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist außerdem darin zu sehen, daß es technisch kein Problem darstellt, die sich drehende Siebtrommel mit einer nicht-durchlässigen stationären Wand zu umgeben, so daß man das Absieben unter Druck durchführen kann. Diese Tatsache ist deshalb von Bedeutung, weil der Agglotnerierungsvorgang selbst üblicherweise unter Druck durchgeführt wird. In der Regel wird die Rußsuspension mit einer Temperatur von mehr als 1000C in die Siebtrommel eingespeist. Es kann daher eine offene Verbindung zwischen dem Waschturm für das rohe Produktgas und der Agglomerierungszone sowie der Sieb-
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trommel bestehen, wodurch sich verfahrenstechnisch ein großer Vorteil ergibt. Es ist technisch nämlich immer schwierig, Teilchen mit größeren Abmessungen enthaltende Dispersionen durch eine Schleuse oder Sperre zu leiten.
Schließlich wurde auch gefunden, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren in jedem beliebigen Maßstab sehr gut kontinuierlich durchführen läßt. Die dabei erhaltenen, aus Ruß oder Kohle bestehenden Agglomerate enthalten außer den vorstehend erwähnten geringen Wassermengen noch das leichte Kohlenwasserstoffmaterial. Dessen Menge kann etwa JOO bis 800 Gewichtsprozent, bezogen auf den Rußanteil, betragen. Dieses leichte Kohlenwasserstofftnaterial kann jedoch durch Erhitzen ausgetrieben und dann durch Kondensation wiedergewonnen werden. Vorzugsweise erfolgt das Austreiben des leichten Kohlenwasserstoffmaterials dadurch, daß man das aus der Siebtrommel ausgetragene Agglomerat mittels überhitzter Dämpfe des oder der gleichen Kohlenwasserstoffe fluidisiert, welohe auch für die Agglomerierung verwendet worden sind. Anschließend wird dann der aus dem fluidlsierten'feilchenbett abgezogene Dampf kondensiert. Diese Maßnahme läßt sich in einem Behälter durchführen, in dem praktisch der gleiche Druck vorherrscht wie in der sich drehenden Siebtrommel. Die Verwendung des Dampfes von leichtem Kohlenwasserstoffmaterial, beispielsweise von dampfförmigem Naphtha als Fluidisierungsmittel, hat den großen Vorteil, daß das durch Kondensation erhaltene flüssige organische Produkt als solches wieder für die Agglomerierung und die Fluidisierung ohne eine weitere Zwischenbehandlung verwendet werden kann. Während der Fluidisierung wird auch das in den Agglomeraten noch festgehaltene Wasser entfernt, und dieses Was-
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ser wird nach der Kondensation von dem Kohlenwasserstoffmaterial abgetrennt. Selbstverständlich kann aber auch ein beliebiges anderes Gas, wie Stickstoff, als Fluidisierungsmittel verwendet werden. Während des FluidisierungsVorganges bleiben die Agglomerate völlig intakt.
Auf diese Weise hergestellte Rußagglomerate bestehen praktisch nur aus Ruß und können für die verschiedensten Anwendungs zwecke eingesetzt werden, beispielsweise als Adsorptionsmittel.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es ferner, die aus der Siebtrommel ausgetragenen Agglomerate mittels einer Pumpe in die Zuspeisung für ein Verfahren zur Gaserzeugung mittels Teilverbrennung einzuführen. In der Regel hat diese Zufuhr eine Temperatur oberhalb 1000C, um auf diese Weise sicherzustellen, daß die Viskosität niedrig genug für ein Umpumpen und ein Zerstäuben in einem Brenner ist. Wenn unter solchen Bedingungen ein wasserhaltiger Ruß zu der Zufuhr zugesetzt wird, dann tritt wegen des entweichenden Wasserdampfes im allgemeinen eine Schaumbildung auf. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die beim erfindungsgemäßen Verfahren aus der Siebtrommel ausgetragenen Rußagglomerate bereits einen so niedrigen Wassergehalt aufweisen, daß in diesem Fall keine störende Schaumbildung zu beobachten ist. Das als Bindemittel verwendete leichte Kohlenwasserstoffmaterial kann durch Schnellverdampfen aus dem Brennstoff abgetrennt und durch Kondensation wiedergewonnen werden. Sehr geeignet für die Einspeisung der Rußaggregate in die Brennstoffzufuhr ist eine Extrusionspumpe. Mittels einer solchen Pumpe können die Agglomerate direkt in die heiße und unter Druck stehende Brennstoffzu-
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fuhr eingespeist werden, während gleichzeitig die Agglomerate zerrieben werden. Gewünschtenfalls können die aus der Siebtrommel ausgetragenen Agglomerate auch erst dem Kohlenwasserstoffmaterial einverleibt werden, wie es für die Agglomerierung verwendet wird, und dann wird diese Kohlenwasserstoffphase in die Brennstoffzufuhr eingespeist. Bei einer solchen Ausführungsform ist es beispielsweise möglich, eine Gleitschieberpumpe (sliding vane pump) einzusetzen. Ein Nachteil der Ausführungsform besteht darin, daß dann größere Mengen des Kohlenwasserstoffmaterials wiedergewonnen werden müssen.
In der Regel werden die Agglomerate mittels eines Wasserstromes von der Agglomerierungszone zu der Siebtrommel transportiert. Es 1st jedoch auch möglich, die Mischung aus Wasser und Agglomeraten zunächst einem Separator zuzuführen, welcher eine Bodensohicht aus Wasser und eine Oberschicht aus flüssigem leichten Kohlenwasserstoffmaterial, wie es für die Agglomerierung verwendet worden ist, enthält, überschüssiges Wasser wird dann aus dem Separator abgezogen, und die die Agglomerate enthaltende obere Schicht wird zu der Siebtrommel weitergeleitet. Die Agglomerate werden daher vor dem eigentlichen Filtrationsvorgang in einem leiohten Kohlenwasserstoffmaterial aufgenommen. Ein Vorteil dieser Arbeltsweise besteht darin, daß die Agglomerate, welche in der Siebtrommel behandelt werden, praktisch kein anhaftendes Wasser mehr enthalten, wodurch der eigentliche EntwässerungsVorgang beschleunigt wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend uÄter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 und die Beispiele näher erläutert.
Pig. 1 zeigt ein Pließdiagraram für die erfindungsgemäße Herstellung von wasserfreien Rußteilchen bzw. Kohleteilchen.
Fig. 2 zeigt mittels eines Fließdiagramms ein integriertes Verfahren für die Erzeugung von Gas und die Herstellung von trockenem Ruß.
Gemäß FIg. 1 wird ein Strom einer wäßrigen Suspension über Leitung 10 in die Agglomerierungsvorrichtung 11 eingespeist. Diese Vorrichtung weist einen durch Motor IJ> angetriebenen Rührer 12 auf. Außerdem wird auch ein Bindemittelstrom, beispielsweise Naphtha oder Benzin, über Leitung 14 in die Agglomeriervorrichtung 11 eingespeist. Infolge der durch das Rühren erzeugten Turbulenz bilden sich Agglomerate aus Ruß oder Kohle, welche zusammen mit Wasser über Leitung 15 abgezogen und in die rotierende Siebtrommel 16 eingespeist werden. Diese Siebtrommel wird mittels eines Motors 17 in eine langsame Umdrehungsbewegung versetzt. Die Zylinderwand der Siebtrommel weist Löcher von etwa 200/um auf. Im Innern der Trommel ist ein spiralförmiges Band vertikal angeordnet. Die Umdrehungsbewegung der Siebtrommel von etwa 6 bis 10 UpM und der Steigungsgrad des Bandes bewirken, daß die Agglomerate zum Auslaß l8 der Trommel hinbewegt werden, über Leitung 19 wird Wasser ausgetragen. Die Siebtrommel 16 wird von einem Gehäuse 20 umschlossen. Es kann auch eine Sprühvorrichtung 21 vorgesehen sein, um mögliche Blockierungen in der Siebwand der Trommel zu beheben, was beispielsweise auftreten kann, wenn
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nicht richtig gearbeitet wird.
Die wasserfreien Agglomerate werden dann ausgetragen und einem Trookner 22 zugeführt. In diesem Trockner werden sie mittels des aus Düsen 23 austretenden heißen Gases fluidisiert. Hierbei verdampft das eingesetzte Bindemittel, beispielsweise Naphtha, und wird zusammen mit dem Fluidisierungsgas über Leitung 24 ausgetragen. Als Fluidisierungsgas wird bei dieser Ausführungsform überhitzter Dampf derjenigen Kohlenwasserstoffe eingesetzt, die auch als Bindemittel verwendet worden sind. Der über Leitung abgezogene Dampf wird dann durch einen Kondensator 25 geleitet. Auf diese Weise wird das Bindemittel verflüssigt und kann im Kreislauf in Leitung 14 zurückgeführt Werden. Ein Seitenstrom des verflüssigten Bindemittels wird jedoch im Wärmeaustauscher verdampft und dient dann als Fluidisierungsgas. Mögliche Bindemittelverluste werden dadurch ausgeglichen, daß frisches Bindemittel über Leitung 27 eingespeist wird. Die trockenen Agglomerate werden über Leitung 28 ausgetragen.
In Fig. 2 wird eine kohlenstoffhaltige Zufuhr über Leitung 31 In einen Reaktor 30 für eine unvollständige Verbrennung eingespeist. Gleichzeitig'wird über Leitung 32 Sauerstoff oder ein sauerstoff haltiges Gas und über Leitung 33 Wasserdampf in den Verbrennungsofen eingespeist. Das gebildete Rohproduktgas wird über Leitung 34 abgezogen und in einem Kühler 35 gekühlt, der über Leitung 36 von Kühlmittel durchströmt wird. Das abgekühlte Rohproduktgas wird dann in den Wäscher 37 eingespeist und dort mit über Leitung 38 zugeführtem Wasser ausgewaschen, wodurch über Leitung 39 ein gereinigtes Gas abgezogen werden kann, das praktisch keinen Ruß mehr enthält, während über Leitung 40 eine
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wäßrige Rußsuspension aus dem Wäscher abgezogen wird. Diese Rußsuspension wird in die Agglomeriervorrichtung 41 eingespeist, welche einen mittels Motor 42 angetriebenen Rührer aufweist, und außerdem wird über Leitung 43 ein leichter flüssiger Kohlenwasserstoff, wie Naphtha, zugeführt. Die in der Agglomeriervorrichtung gebildeten Agglomerate werden in Form einer wäßrigen Suspension über Leitung 44 abgezogen und in die sich drehende Siebtrommel 45 eingespeist. Mit den Bezugszeichen 45, 46, 47, 48 und 49 werden in Pig. 2 die gleichen Vorrichtungsteile und Produktleitungen bezeichnet, welche in Fig. 1 die Bezugszeichen 16, 17, 18, 19 und 20 tragen.
Mittels einer Extrusionspumpe 50 werden die aus der Siebtrommel ausgetragenen getrockneten Aggregate in die Zufuhrleitung 51 für die kohlenstoffhaltige Zufuhr für die Gaserzeugungsanlage eingespeist. Die Agglomerate enthalten noch das Bindemittel, welches im Schnellverdampfer 52 entfernt wird. Der Bindemitteldampf wird im Kondensator 53 kondensiert und dann wird das flüssige Bindemittel über Leitung 43 wieder in die Agglomeriervorrichtung 41 eingespeist, wobei gegebenenfalls über Leitung 54 frisches Mittel zugeführt wird, um Verluste auszugleichen. Der mit Ruß angereicherte Zufuhrstrom für die Gaserzeugungsanlage, welcher Jedoch kein Bindemittel mehr enthält, wird dann über Leitung 31 in den Reaktor 30 eingespeist. In dem Schnellverdampfer 52 tritt keine Schaumbildung auf.
Selbstverständlich kann die Arbeitsweise des Fließschemas gemäß Fig. 2 in vielfacher Hirs icht abgeändert werden.
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Beispiel 1
Es wird eine Rußsuspension in Wasser mit einem Rußgehalt von .1,14 Gewichtsprozent verwendet. Diese Rußsuspension stammt aus einem Verfahren zur Gaserzeugung durch Teilverbrennung eines Rückstandsmineralöls. Ein Strom dieser wäßrigen Suspension wird mit einer Geschwindigkeit von 1,12 nr/h In eine Agglomeriervorrichtung eingetragen. Der Rührer dieser Vorrichtung hat eine Umdrehungsgeschwindigkeit von 1000 UpM. Gleichzeitig wird in die Agglomeriervorrichtung ein Naphthastrom in einer Menge von 58,8 kg/h eingespeist. Auf diese Weise wird in die Agglomeriervorrichtung eine Menge von 12,77 kg/h Ruß, berechnet auf Trockenbasis, eingeführt., und das Verhältnis von Naphtha zu Ruß beträgt 4,6.
Der aus der Agglomeriervorrichtung abgezogene wäßrige Strom wird in eine rotierende Siebtrommel eingeführt. Diese Trommel hat einen Durchmesser von 30 cm und eine Länge von 150 cm. Gegen die innere-Siebwand, welche Löcher von 200/tun aufweist, 1st spiralförmig ein vertikales Band mit einer Höhe von 2,5 cm und einer Steigung von 3 cm angeordnet. Die Siebtrommel hat eine Umdrehungsgeschwindigkeit von 6 UpM.
Die aus der Siebtrommel ausgetragenen Agglomerate werden einem fluidisierten Bett zugeführt. Als Fluidisierungsgas wird dampfförmiges Naphtha mit einer Temperatur von l8o°C verwendet. Dieser Dampf wird mit einer Geschwindigkeit von ?4o kg/h zugeführt. Die oberflächliche Gasgeschwindigkeit beträgt 0,16 m/sec.
Aus diesem Trockner wird ein Strom von trockenen Rußteilchen
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In einer Menge von 12,04 kg/h in Form von Agglomeraten abgezogen. Eine weitere Rußmenge von 0,29 kg/h wird aus dem Naphthadampf mittels eines Zyklons abgetrennt.
Der ganze Versuch dauert 8 Stunden nnd dabei werden weder Betriebsstörungen noch Blockierungen beobachtet. Die als Endprodukt erhaltenen Agglomerate sind äußerlich vollständig trocken. Sie enthalten etwa J5 Gewichtsprozent Wasser.
In der nachstehenden Tabelle I sind die Bedingungen und die Ergebnisse einer Reihe von Versuchen mit in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltenen Agglomeraten zusammengestellt, wobei jedoch kein fluidisiertes Bett angewendet wurde. Sowohl die Bedingungen der Agglomerierung als auch die Betriebsbedingungen des Siebes wurden variiert.
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Tabelle I
-.14 -
Zuführgeschwindigkeit
der. Rußsuspension, LiterA 810 810 810 810 1200 810 860 1200
Ruflgehalt der Suspension, Qewjl Verhältnis Naphtha : RuS Rührergesehwindigkeit, UpN 1,16 1,00 1,02 0,98 0,87 0,89 0,94 0,85 0,8i 4,1 5,1 5,2 5,0 5,6 6,0 9,7 4,7 4,8 900 900 900 800 900 900 900 900 900
Geschwindigkeit der Siebtrommel, UpM
Neigung der Siebtrommel in Grad
10
10 10
10
Wassergehalt der Agglomerate,
Gew* 19,9
Verhältnis Wasser : RuB 1,27 5,2 5,2 7,2 4,1 4,7 2,2 5,7 2,3 0,54 0,34 0,46 0,28 0,54 0,24 0,36 0,13
- ys-
Bei den optimalen Gewichtsverhältnis von Naphtha zu RuB während des Agglomerierungsvorganges im Bereich von 5,6 bis 6,0 betrug der Wassergehalt der Agglomerate 4 bis 5 Gewichtsprozent. Bei einen sehr hohen Gewichts verhältnis von Naphtha zu RuB von 9,7 war der Wassergehalt geringer.Bsi einem niedrigeren Gewichtsverhältnis von Naphtha zu Ruß wurden Agglomerate mit kleineren Abmessungen erhalten. Diese kleineren Agglomerate binden nehr Wasser an ihren Oberflächen, well sie je Gewichtseinheit eine größere Oberflächenausdehnung aufweisen. Es hat sich gezeigt, daß eine bessere Trocknung erreicht werden kann, wenn man die Verweilzeit der Aggregate in der sich drehenden Siebtrommel erh8ht, beispielsweise indem man ihr eine aufwärts gerichtete Neigung gibt.
Beispiel 2
Es wurde eine Suspension von im Bergbau gewonnen Peinkohleteilchen in Wasser verwendet, welche 13 Gewichtsprozent Kohle enthielt. Der Aschegehalt dieser Kohle betrug 25 bis 30 Gewichtsprozent. Diese wäßrige Suspension wurde mit einer Geschwindigkeit von 20 Liter/h durch eine Agglomerlerungsvorriohtung geleitet, deren Rührer eine Umdrehungsgeschwindigkeit von l400 UpM hatte. Gleichzeitig wurde Naphtha in einer Menge von 0,4l kg/h in die Agglomerlerungsvorrichtung zugespeist.
Der die Agglomeriervorrichtung verlassende wäßrige Strom wurde der gleichen sich drehenden Siebvorrichtung zugeführt, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist.
Die aus der Siebtrommel ausgetragenen Agglomerate wurden einen
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fluidislerten Bett zugeführt. Hierbei wurde Stickstoff als Flul- disierungsgas mit einer Temperatur von I50 bis l6O°C verwendet
und nit einer Oberflächengasgeschwindigkeit von 0,20 m/sec zugespeist.
Die aus diesem Trockner abgezogenen Agglomerate hatten einen
Aschegehalt von 5 Gewichtsprozent, während ihr Wassergehalt praktisch KuIl war.
Die als Ausgangsmaterial eingesetzte Kohle wurde zu 85 bis 90
Gewichtsprozent wiedergewonnen, während der restliche Kohleanteil die Aggloneriervorrlchtung zusammen mit Wasser in Form eines
Austrage verließ, der 70 bis 80 Gewichtsprozent Asche enthielt.
Anstelle von Stickstoff kann für die Fluidisierung auch dampf- ' fOrmiges Naphtha verwendet werden.
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Leerseite

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von wasserfreien kohlenstoffhaltigen Teilchen aus einer Suspension von kohlehaltigen Feinstoffen in Wasser, wobei die Suspension unter Zusatz eines leichten flüssigen Kohlenwasserstoffes oder einer Mischung solcher Kohlenwasserstoffe in einer Agglomerierungszone in Turbulenz versetzt wird, dadurdh gekennzeichnet, daß tile aus der Agglomerierungszone abgezogene Mischung aus Flüssigkeit und Agglomeraten durch eine sich drehende Siebtrommel geleitet wird, in welcher die Mischung filtriert und gleichzeitig die Agglomerate während des Transports zum Austragsende der Siebtrommel entwässert werden, worauf das leichte Kohlenwasserstoffmaterial durch Verdampfen und anschließende Kondensation wiedergewonnen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Siebtrommel ausgetragenen Agglomerate unter Verwendung überhitzter Dämpfe des für die Agglomerierungsbehandlung verwendeten Kohlenwasserstoffmaterials als Fluidisierungsraedium in einen fluidisierten Zustand überführt werden, worauf die das fluidisierte Bett verlassenden Dämpfe kondensiert v/erden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Siebtrommel ausgetragenen Agglomerate mittels einer Pumpe in die Zuspeisung für ein Verfahren zur Gaserzeugung mittels Teilverbrennung eines kohlenstoffhaltigen Materials eingeführt werden.
709837/0884 ORIGINAL INSPECTED
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Siebtrommel ausgetragenen Agglomerate zunächst in dem oder den für die Agglomerisierungsbehandlung verwendeten Kohlenwasserstoff(en) aufgenommen und dann mittels einer Pumpe in die Zuspeisung für ein Verfahren zur Gaserzeugung mittels Teilverbrennung eines kohlenstoffhaltigen Materials eingeführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Agglomerierungszone abgezogene Mischung aus Wasser und Agglomeraten einem Separator mit einer Bodenschicht aus Wasser und einer oberen Schicht aus dem für die Agglomerierungsbehandlung verwendeten Kohlenwasserstoffmaterial zugeführt wird, worauf überschüssiges Wasser ausgetragen und die obere Schicht mit den Agglomeraten der Siebtrommel zugeführt wird.
6. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Agglomerierungsvorrichtung und einer damit in Serie geschalteten, sich drehenden Siebtrommel und einem Trockner mit einem fluidisierten Bett.
7. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, bestehend aus einem Reaktor zur Gaserzeugung durch Teilverbrennung einer kohlenstoffhaltigen Zuspeisung und damit in Serie geschaltet einem Kühler für das Produktgas, einem Wäscher für das Produktgas, einer Agglomerierungsvorrichtung für die aus dem Wäscher abgezogene wäßrige Rußsuspension, einer sich drehenden Siebtrommel, einer Extrusionspumpe zur Förderung der aus der Siebtrommel ausgetragenen trockenen Agglomerate in die Leitung
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für die Zuspeisung zur Gaserzeugungsstufe und einem Schnellverdampfer, wobei die Leitung für die Zuspeisung wiederum in den Reaktor für die Gaserzeugung mündet.
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DE2709882A 1976-03-08 1977-03-07 Verfahren zur Herstellung von wasserfreien kohlenstoffhaltigen Teilchen aus einer Suspension von kohlenstoffhaltigen Feinstoffen in Wasser und Anlage zur Durchführung des Verfahrens Expired DE2709882C2 (de)

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