DE2812521A1

DE2812521A1 - Verfahren zum waermebehandeln von kohle und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2812521A1
Application number: DE19782812521
Authority: DE
Inventors: Hayri Dr Ergun; Horst Fach; Dietrich Prof Dr Ing Wagener
Original assignee: Didier Engineering GmbH
Current assignee: Didier Engineering GmbH
Priority date: 1978-03-22
Filing date: 1978-03-22
Publication date: 1979-09-27
Also published as: JPS54127901A; FR2420566A1; AU524425B2; GB2017744A; BR7901683A; BE874987A; SE7901652L; AU4528879A; US4280033A; IN149505B; CA1135652A; DE2812521B2; PL214237A1; ZA791231B

Description

Pall 2959 VXR/P/Ke/Ni

DIDIER ENGINEERING GMBH Alfredstraße 28
4300 Essen

'"fahren, zum Wärmebehandeln von Kohle und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei bisherigen Verfahren zum Trocknen und/oder Vorerhitzen von gemahlener Kohle für das Einfüllen in einen Verkokungs— oder Vergasungsofen wird die gemahlene Kohle in einem oder mehreren Flugstromrohren mittels heißer Gase getrocknet und/oder vorerhitzt. Anlagen zur Durchführung der bekannten Verfahren sind sehr aufwendig und auf das Vorhandensein der erforderlichen Gase angewiesen. Bei den bekannten Verfahren hat sich auch als Nachteil erwiesen, daß aufgrund einer Ver ringerung der Korngröße während des Behandlungsvorganges feinster Kohlestaub entsteht, der die Gefahr von Explosionen mit sich bringt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei welchem unter Vermeidung der genannten Nachteile ein schnelles Trocknen und/oder Vorerhitzen- von Kohle möglich: ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit der Maßnahme des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

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Die Verwendung von Mikrowellenstrahlung ist "beispielsweise für das Auftauen, Erwärmen, Garen und Backen von Nahrungsmitteln im Gaststätten- und Haushaltsbereich, zum Härten von Formkörpern aus mit wässrigen Bindemitteln versetzten Feststoffen zum Sintern oder Schmelzen keramischer oder feuerfester Erzeugnisse und zur Holzkantenverleimung bekannt. Andererseits ist geläufig, daß mit Mikrowellenstrahlung sich nicht alle Materialien in der gewünschten Weise erwärmen lassen, da die pro Volumeneinheit und pro Zeiteinheit entstehende Wärme von der Feldstärke einschließlich der Arbeitsfrequenz einerseits und andererseits von der Dielektrizitätskonstante des Materials abhängt. Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß gerade bei Kohle die Voraussetzungen für ein rasches Trocknen und/oder Vorerhitzen durch Mikrowellenbestrahlung gegeben sind.

Hierbei ist gemäß Anspruch 2 insbesondere ein Frequenzbereich von 20 bis 3.000 MHz geeignet, wobei zu berücksichtigen ist, daß momentan auch in diesem Bereich die Verwendung nur einzelner Frequenzen zulässig sein kann.

Die Maßnahme des Anspruchs 3 gewährleistet eine kontinuierliche Ausführung des Verfahrens, beispielsweise auf dem Förderwege der Kohle von einem Vorratsbunker zum Ofen·

Anspruch 4 betrifft die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Pelletieren oder Brikettieren, da sich die Mikrowellenbestrahlung zur Erzeugung von Wärme im Kohleformling und damit zum Erweichen der Kohlepartikel in kürzester Zeit eignet.

Die Erfindung ist auch auf die Schaffung einer Vorrichtung zur Durchführung des zuvor erörterten Verfahrens gerichtet.

Eine Ausführungsform einer solchen Vorrichtung ist nach Anspruch 5 gekennzeichnet. ■

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Hierbei kann insbesondere die Maßnahme des Anspruchs 6, d.h. die Förderung der Kohle auf einem Trägerband durch die Behandlungszone Anwendung finden.

Das Merkmal des Anspruchs 7 dient zur Abführung der Feuchtigkeit aus der Behandlungszone und gegebenenfalls zur Zuführung erwärmter luft in die Behandlungszone, wobei zur Erwärmung der Luft die Verlustwärme der elektrotechnischen Anlage zur Erzeugung der Mikrowellen verwendbar ist.

Anspruch 8 gibt verschiedene rationelle Verwirklichungs— möglichkeiten zum Teil unter Ausnutzung an Verkokungsoder Vergasungsöfen bereits vorhandener oder ohnehin notwendiger Anlageteile.

Anspruch 9 betrifft die Ausgestaltung einer Pelletierbzw. Brikettieranlage nach dem Erfindungsgedanken.

Anspruch 10 betrifft zwei Ausgestaltungen der Behandlungs— zone.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich, aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/ oder dargestellten Merkmale für sieh oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Es zeigen;

Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Behandlungszone in einer besonderen Behandlungs anlage,

Fig. 2 schematisch die Ausbildung eines Zuführungsschachtes als BeTaandlungszone und

Fig. 3 schematise» die Ausbildung eines Sohle bunkers als

nacn tier Erfindung«

Nach. Figur 1 wird die gemahlene Kohle 3 aus einem Vorratsbunker 1, welcher sich trichterförmig nach unten verjüngt, über eine als Zellenradschleuse ausgebildete Aus— tragvorrichtung 7 auf einer als Schwingrinne ausgebildeten Fördereinrichtung 8 in möglichst über die gesamte Schüttbreite gleichmäßiger Schichtdicke aufgegeben. Im unteren Ende der Fördereinrichtung 8 befindet sich ein Aufgabeverteiler 9, der unmittelbar vor Eintritt der Kohle in die Behändlungsζone 2 für die Vergleichmäßigung der Schichtdicke sorgt. Unmittelbar vor der EinlaufÖffnung 10 der Behandlungszone 2 wird die Kohle 3 einem Trägerband 4 aufgegeben, dessen Oberdrum durch die Behandlungszone 2 läuft. Die EinlaufÖffnung 10 gestattet gerade den Eintritt des Oberdrums mit der aufliegenden Kohleschicht von beispielsweise etwa 100 mm, ist aber im übrigen beispielsweise mit einer auf der Kohleschicht gleitenden Klappe 11 und mit (nicht dargestellten) Bandsperren, falls erforderlich, gegen den Austritt der Mikrowellenstrahlung geschlossen· Das gleiche gilt für die AuslaufÖffnung 12 auf der gegenüberliegenden Seite der Behandlungszone 2. Die Behandlungszone ist im übrigen von einem Gehäuse 13 umschlossen, in welchem die einander gegenüberliegenden Elektrodenplatten 14 liegen, zwischen welchen das Trägerband 4 der aufliegenden Kohleschicht in regelbarer Geschwindigkeit, z.B. im Bereich zwischen 8 und 12 mtr. pro Minute, hindurchgeführt werden kann. Die Geschwindigkeit des Trägerbandes 4 ist u.a. von der wirksamen länge der Behandlungszone 2, dem Feuchtigkeitsgehalt der zu behandelnden Kohle, dem Körnungsgrad, der Mikrowellenintensität und -frequenz und dem Spalt zwischen Elektrode 14 und Kohleschicht abhängig. Zwischen den Elektroden 14 wird das für die Wärmebehandlung, d.h. Trocknung und Vorerhitzung der Kohle erforderliche Mikrowellenfeld in an sich bekannter Weise, z.B. bei einer Spannung von 9.000 V und einer Frequenz von 2.450 MHz erzeugt. An das Gehäuse 13 ist ein Belüftungskanal 15 angeschlossen. Von diesem wird mittels eines Gebläses 17 über einen Heizer 16 vorerwänate

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trockene Luft in die Behandlungszone 2 so eingeführt, daß sie über der Kohleschicht strömt und von deren Oberfläche die Feuchtigkeit aufnimmt. Zur Verteilung des Luftstromes sind in der oberen Elektrode 14 Durchtrittsöffnungen 18 vorgesehen. An einer 3eite der Behandlungszone 2 wird die die Feuchtigkeit enthaltende Luft aus der Behandlungszone 2 abgeführt und nach Durchtritt durch einen Feuchtigkeitskondensator 19 als Abluft abgegeben. Das Kondensat wird bei 20 aufgefangen. Der Heizer 16 kann unter Ausnutzung der Verlustwärme der elektrotechnischen Einrichtung für die Erzeugung der Mikrowellenstrahlung betrieben werden. Von der Auslauföffnung 12 wird die getrocknete und gegebenenfalls vorerhitzte Kohle in einen Heiß— kohlebunker 21 abgegeben, von wo aus sie in üblicher Weise über einen Schieber 22, einem Wiegebunker 23 und von da aus dem (nicht dargestellten) Verkokungs- oder Vergasungsofen zugeführt werden kann.

Figur 2 veranschaulicht einen Zuführungsschacht 5, der als Behandlungszone für die Trocknung und/oder Vorerhitzung der Kohle mit Elektroden 24 ausgerüstet ist, die in Förder-=· richtung der Kohle in dem Zuführungsschacht 5 verlaufen. Der Zuführungsschacht 5 kann an beliebig ausgewählter Stelle zwischen Kohlebunker für die Feuchtkohle und Verkokungsbzw. Vergasungsofen, also auf dem Förderwege zwischen Bunker und Ofen angeordnet sein» Dargestellt in Figur 2 ist eine Position zwischen einem Kohlebunker 25, welcher am unteren Ende mit einer Austragvorrichtung 26 versehen ist und beispielsweise einem Füllwagen 27. Am unteren Ende des Zuführungs schacht es 5 ist zur Abgabe der getrockneten und gegebenenfalls vorerhitzten Kohle mit der gewünschten Geschwindigkeit ebenfalls eine Austragvorrichtung 28 vorgesehen. Die Abgabegeschwindigkeit der Austragvorrichtung bestimmt die Laufzeit der Kohle in dem Mikrowellenfeld. In dem dargestellten Fall verläuft der die Behandlungs-

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zone 2 des Zuführungsschachtes 5 bildende Teil schräg, so daß die Kohle nach Art einer Rutsche durch die Behandlungszone 2 hindurchgeführt wird. Über die Oberseite des Zuführungsschachtes 5 kann zur Abführung der Feuchtigkeit ein G-e blase luft st rom geführt sein. Ein solcher Luftstrom kann aber auch entlang der Innenwandungen des Zuführungsschachtes 5 falls erforderlich vorgesehen sein, indem beispielsweise in dem Zuführungsschacht 5 ein Gittereinsatz der erforderlichen Maschenenge vorgesehen ist. Zur Verhinderung von Rekondensationen können an den inneren, unteren Kanten der Leitbleche Luftbrauserohre angeordnet sein, welche - bei entsprechender Schräglage der Rutschbleche — einen Warmluftstrom über die Kohleschicht leiten.

Figur 3 veranschaulicht die Verwirklichung des Erfindungsgedankens in einem Kohlebunker 6. In dessen Inneren sind zur Schaffung des erforderlichen Mikrowellenfeldes vertikale Elektrodenplatten 34 angeordnet. Diese bilden die Behandlungszone 2. Die getrocknete und gegebenenfalls vorerhitzte Kohle y wird am unteren Ende des Kohlebunkers 6 mittels Austragvorrichtung 35 und der gewünschten Geschwindigkeit abgezogen» Der in Figur 3 veranschaulichte Kohlebunker 6 kann, aber beispielsweise auch ein Behälter— aufsatz eines Füllwagens sein, welcher zur Behandlung der Kohle in eine bestimmte^ Position zur Aufnahme der erforderlichen Energie fahren kann, so daß 4er überwiegende Teil der elektrotechnischen Anlage für die Erzeugung des Mikrowellenfeldes stationär verbleibt.

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Claims

Patentansprüche :

1. Verfahren zum Wärmebehändein von Kohle, z.B. zum Trocknen und/oder Vorerhitzen von insbesondere gemahlener Kohle für das Einfüllen der getrockneten und/oder vorerhitzten Kohle in einen Verkokungsoder Vergasungsofen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle einer Mikrowellenbestrahlung ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mikrowellenstrahlung mit einer Frequenz im Bereich von 20 bis 3.000 MHz verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle kontinuierlich durch einen Behandlungsraum geführt wird, in welchem die Kohle der Mikro— wellenbestrahlung ausgesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle, gegebenenfalls unter Zusatz von Eisenerz, beim Pelletieren oder Brikettieren der Mikrowellenbestrahlung ausgesetzt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle (3) auf dem Pörderwege vom Vorratsbunker (1) zum Ofen mindestens eine Behandlungszone (2) durchläuft, in welcher die Kohle der Mikrowellenbestrahlung ausgesetzt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle O) ^auf einem Trägerband (4) durch die Behandlungszone (2) gefördert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungszone (2) belüftet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungszone (2) als Teil einer besonderen Behandlungsanlage, des Kohlebunkers (6), des Wiegebunkers, eines Zuführungs— Schachtes (5) zwischen Kohlebunker und Füllwagen, des Füllwagens und/oder des Einfüllschachtes am Ofen ausgebildet ist.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungszone (2) als Teil der Pelletier- bzw. Brikettieranlage ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungszone (2) als Hohlleiter oder als Hohlraumresonator ausgebildet ist.

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