DE2916260A1

DE2916260A1 - Verfahren zur herstellung von heissbriketts

Info

Publication number: DE2916260A1
Application number: DE19792916260
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr Weber
Original assignee: ESCHWEILER BERGWERKSVEREIN; MECANARBED; Carl Still GmbH and Co KG
Current assignee: ESCHWEILER BERGWERKSVEREIN; MECANARBED; Carl Still GmbH and Co KG
Priority date: 1979-04-21
Filing date: 1979-04-21
Publication date: 1980-11-06
Also published as: DE2916260C2; JPS5620093A; GB2051854A; US4289500A; GB2051854B; JPS5741518B2

Description

dh-bk .·-. ■ 19· April 1979

Patentanmeldung

der
MECAN ARBED S.a.r.l., Luxemburg

des
Eschweiler Bergwerk-Vereins, Kohlscheid

und der
Firma Carl Still GmbH & Co. KG, Recklinghausen

Verfahren zur Herstellung von Heißbriketts

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Heißbriketts nach einem Zwei- oder Mehrkomponentensystem, bei dem in einer ersten Erhitzungsstufe,zum Beispiel einem Flugstromreaktor, inerte, - d.h. nicht oder nicht mehr erweichende -, Komponenten im direkten Wärmeaustausch auf 550 - 700 ⁰C erhitzt werden und das heiße Trägergas nach Abtrennung in einem Zyklon in einer zweiten Stufe zur Trocknung und Vorerhitzung einer backenden Steinkohlenkomponente auf 300 +_ 60 ⁰C dient.

Bei einem zum Stande der Technik gehörenden Verfahren, das als ANCIT-Verfahren bekannt und u.a. in der DT PS 1 915 905 beschrieben ist, sind zwei Flugstromreaktoren vom Gasweg her gesehen hintereinander geschaltet, so daß mit ein und demselben Gasstrom zunächst im ersten Flugstromreaktor die pneumatisch eingebrachte inerte Komponente auf ca. 600 ⁰C erhitzt wird und dabei ggf. teilentgast. Nach Trennung dieser Komponente vom Gas im nachgeschalteten Zyklon wird dasselbe Gas in den zweiten Flugstromreaktor geleitet und erhitzt hier die ebenfalls pneumatisch eingebrachte Bindekomponente auf eine Temperatur, die niedriger ist, als die der inerten Komponente am Ausgang des ersten Zyklons. Bei Ver-

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fahren dieser Art steht nach der Trennung im nachgeschalteten Zyklon ein mit Reststaub beladenes niederkalorisches Schwachgas mit noch hoher fühlbarer Wärme zur Verfügung, das vor seiner weiteren Verwendung in einer Naßwäsche gekühlt und gereinigt wird.

Eine weitere Ausnutzung der vom Wasser aufgenommenen fühlbaren Wärmeenergie ist hierbei kaum möglich. Außerdem fällt der im Gas vorhandene Reststaub zwangsläufig als Schlamm an, dessen Weiterverarbeitung Mühe bereitet.

Zur Erweiterung der Kohlenbasis für dieses Verfahren ist auch ein Weg bekannt, schwachbackende höherflüchtige Kohlen nach einer besonderen thermischen Vorbehandlung als inerte Komponente zu verwenden (vgl. Stahl und Eisen 92, 1972, Heft 21, Seite 1041). Die Vorbehandlung geschieht dabei in einem kurzen Flugstromreaktor bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen. Die behandelte Kohle wird in einem Zyklon vom Abgas getrennt, mit Wasser abgekühlt und dann wieder den Einsatzkohlebunkern zugeführt. Nach dieser Vorbehandlung muß die höherflüchtige Kohle also erneut von Umgebungstemperautr aus erhitzt werden. Dabei ist ein hoher zusätzlicher Energieaufwand erforderlich und es fällt der Reststaub wiederum als Schlamm an.

Nach einer abgewandelten Ausführungsform dieses Verfahrens kann der Flugstromreaktor auch durch einen Wirbelbetttrockner ersetzt werden.

Nach einem anderen bekannten Verfahren, das unter dem Namen BFL-Heißbrikettierverfahren geführt wird und u.a. im Buch "Rohstoff Kohle" Verlag Ghemie Weinheim 1978, S. 276/277 beschrieben ist, wird Schwel- und Bindekohle im Flugstromtrock· ner getrennt getrocknet und die Bindekohle auf ^1 mm zer-

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kleinert. Nach der Trocknung wird die Schwelkohle in einem Mischwerk mit heißem Schwelkoks (ca. 800 ⁰C) erhitzt und entgast. Aus der Nachentgasung gelangt der Schwelkoks zur weiteren Aufheizung in eine Steigleitung und dann über einen Sammelbunker zur eigentlichen Heißbrikettierung, wo er mit der Bindekohle zusammen verpreßt wird. Bei diesem Verfahren werden also die Kohlekomponenten getrennt getrocknet und erhitzt, wobei für jede Stufe eine eigene Dosierung der Gas- und Kohlemengen erforderlich ist. Das ist im heißen Zustand nur mit viel Aufwand zu lösen.

Aufgabe der Erfindung ist es also, ein Verfahren der eingangs definierten Art vorzuschlagen, bei dem eine Ausnutzung der in dem sogenannten Schwachgas enthaltenen fühlbaren Wärmeenergie möglich ist, bei dem der im Trägergas enthaltene Reststaub trocken gewonnen werden kann und die sichere und einfachere ursprüngliche Art der Dosierung der Mengen erhalten bleibt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in das 350 bis 600 ⁰C heiße Trägergas nach Abtrennung der Bindemittelkohle die oder ein Teil der einen oder mehreren der feuchten inerten Komponenten eingebracht wird und nach erfolgtem direkten Wärmeaustausch im aufgewärmten und vorgetrockneten Zustand vom Trägergas abgetrennt und unmittelbar auf eine der zwei oder mehr Einblasstellen der ersten Erhitzungsstufe gegeben wird.

Bei dem eingangs genannten Verfahren wird*der vorgetrocknete Teil der inerten Komponenten zweckmäßigerweise in eine nachgeschaltete und nicht in die erste Einblasstelle gegeben. Dieses Verfahren empfiehlt sich besonders dann, wenn eine Kohle mit mehr als 6 % flüchtigen Bestandteilen als inerte Komponente verarbeitet werden soll. Bekannterweise wird die

*unter Verwendung eines Flugstromreaktors als erste Erhitzungs· stufe

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Kohle besonders im ersten Flugstromreaktor nicht nur vorgetrocknet und erhitzt, sondern auch thermisch zerkleinert. Diese Zerkleinerung ist umso intensiver je höherflüchtiger die Kohle ist. Durch die erfindungsgemäße Vortrocknung wird der Zerkleinerungseffekt gedämpft, wenn die Kohle einer
nachgeschalteten Einblasstelle und damit einem bereits etwas abgekühlten Trägergas zugeführt wird. Eine solche Dämp-.fung der Zerkleinerung hat bei höherflüchtigen Kohlen im
allgemeinen einen positiven Einfluß auf die Festigkeit der
produzierten Heißbriketts.

Es ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft, den Wärmeaustausch bei dieser Vortrocknung der feuchten Kohle
so zu steuern, daß das anfallende Trägergas auf eine Temperatur von weniger als 200 ⁰C, jedoch nicht bis zum Taupunkt abgekühlt wird und ohne Naßwäsche in einem nachgeschalteten Filter trocken entstaubt wird. Aus einem solchen Gas kann
sowohl ein trockener Reststaub als auch ein nahezu staubfreies und verwendbares Schwachgas gewonnen werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in einer Brennstoffeinsparung von ca. 15 bis 20 % der sonst für die Heißbrikettierung erforderlichen Prozeßwärme. Diese Wärmeenergie ging bisher im wesentlichen an das Kühlwasser der Naßwäsche verloren oder wurde einfach als Abwärme in die Atmosphäre geleitet.
Dadurch, daß die gesamte zur Vortrocknung eingesetzte Komponente auf den ersten Flugstromreaktor gegeben wird, ist keine zusätzliche Dosierung im heißen Zustand erforderlich. Es sind also lediglich einmal die einzelnen Einsatzkomponenten im kalten Zustand zu dosieren, so daß eine sichere und einfache Handhabung des Prozesses möglich ist.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten schematischen Darstellung einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise erläutert. In der einzigen Figur
ist mit 1 die Brennkammer bezeichnet zur Erzeugung des heißen Trägergases, das aus dieser Brennkammer in den Flugstromreak-

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tor 2 strömt. Die inerten Komponenten werden aus den Bunkern A entnommen, an verschiedenen Stellen a, b des ersten Flugstromreaktors zugegeben und in dem nachee-5chalteten Zyklon 5 vom Trägergas getrennt. Anschließend wird die Bindemittelkohle aus Bunker B in den Flugstromreaktor 4 gegeben, der von dem bereits auf 800 +_ 100 ⁰C abgekühlten Heizgas aus der ersten Stufe durchströmt wird. Die aus dem Zyklon 5 ausgeschleuste Bindemittelkohle wird mit der inerten Komponente in einem Mischer 6 intensiv durchmischt und einer Walzenpresse 7 aufgegeben. Die weitere Nachhärtung und Kühlung der Briketts erfolgt zum Beispiel in der Weise, wie in der Anmeldung P 2842425 beschrieben. Die Temperatur im Mischer beträgt bei der genannten Einsatzkohle 430 bis 550 ⁰C. Das aus dem Flugstromreaktor 4 bzw. dem nachgeschalteten Zyklon 5 austretende Trägergas strömt zur Aufwärmung und Vortrocknung in einen Flugstromtrockner 10 mit nachgeschaltetem Zyklon 11, in dem die inerte Komponente wieder von dem Trägergas getrennt wird. Durch die intensive Vermischung der feuchten inerten Komponente mit dem 470 +_ 60 ⁰C heißen Trägergas aus dem zweiten Flugstromreaktor wird die inerte Komponente vorgetrocknet, wobei die Rauchgase auf weniger als 200 ⁰C abkühlen. Die im Zyklon 11 anfallende inerte Komponente wird kontinuierlich abgezogen und an der Einblasstelle b des Flugstromreaktors 2 eingeblasen. Bei Verwendung von Luft als Fördermittel wird diese mengengeregelt zugeführt, um den Abbrand im Flugstromreaktor 2 auf das gewünschte Maß zu begrenzen. Das im letzten Zyklon 11 anfallende Trägergas wird mit einer Temperatur unterhalb von 200 ⁰C und oberhalb seiner Taupunkttemperatur in einem Elektrofilter 13 von den Reststaubanteilen getrennt und seiner weiteren Verwendung zugeleitet.

In vielen Fällen bietet es sich an, einen Teil dieses nach dem Elektrofilter 13 anfallenden Trägergases in die Brennkammer zurückzuführen, und zwar zur Regelung der Temperatur im ersten Flugstromreaktor 2.

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Bei der Inbetriebsetzung der Anlage wird die feuchte inerte Komponente, die später im Flugstromreaktor 10 vorgewärmt
und vorgetrocknet wird, zunächst an der Einblasstelle b
des Flugstromreaktors 2 eingeblasen. Nach Einstellung konstanter Betriebsverhältnisse wird durch Umstellung der Rohrweiche 14 die feuchte inerte Komponente in den dritten Flugstromreaktor 10 eingeblasen.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Heißbriketts nach einem Zwei- oder Mehrkomponentensystem, bei dem in einer ersten Erhitzungsstufe,z.B. einem Flugstromreaktor, inerte, - d.h. nicht oder nicht mehr erweichende -, Komponenten in direktem Wärmeaustausch auf 550 - 700 ⁰C erhitzt werden und das heiße Trägergas nach Abtrennung in einem Zyklon in einer zweiten Stufe zur Trocknung und Vorerhitzung einer backenden Steinkohlenkomponente auf 300 +_ 60 ⁰C dient, dadurch gekennzeichnet, daß in das 350 bis 60Ü ⁰C heiße Trägergas nach Abtrennung der Bindemittelkohle die oder ein Teil der einen oder mehreren der feuchten inerten Komponenten eingebracht wird und nach erfolgtem direkten Wärmeaustausch in aufgewärmtem und vorgetrockneten Zustand vom Trägergas abgetrennt und unmittelbar auf eine der zwei oder mehr Einblasstellen der ersten Erhitzungsstufe gegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, unter Verwendung eines Flugstromreaktors als erste Erhitzungsstufe, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgetrocknete inerte Teil der Komponente in eine nachgeschaltete und nicht die erste Einblasstelle gegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das anfallende Trägergas auf eine Temperatur von weniger als 200 ⁰C jedoch nicht bis zum Taupunkt abgekühlt wird und ohne Naßwäsche in einem nachgeschalteten Filter trocken entstaubt wird.

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