DE2916260C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbehandlung von Ein­ satzkomponenten zur Herstellung von Heißbriketts nach einem Zwei- oder Mehrkomponentensystem, bei dem in einer ersten Erhitzungs­ stufe, z. B. einem Flugstromreaktor, inerte - d. h. nicht oder nicht mehr erweichende - Komponenten in direktem Wärmeaustausch auf 550 bis 700°C erhitzt werden und das heiße, nach der ersten Stufe anfallende Trägergas nach Abtrennung in einem Zyklon in einer zweiten Stufe zur Trocknung und Vorerhitzung einer backen­ den Steinkohlenkomponente auf 300 ± 60°C dient und anschließend die Steinkohlenkomponente von dem 350 bis 600°C heißen Trägergas getrennt wird.

Bei einem zum Stand der Technik gehörenden Verfahren, das als An­ cit-Verfahren bekannt und u. a. in der DE-PS 19 15 905 beschrie­ ben ist, sind zwei Flugstromreaktoren vom Gasweg her gesehen hin­ tereinander geschaltet, so daß mit ein und demselben Gasstrom zu­ nächst im ersten Flugstromreaktor die pneumatisch eingebrachte inerte Komponente auf ca. 600°C erhitzt und dabei ggf. teilent­ gast wird. Nach Trennung dieser Komponente vom Gas im nachge­ schalteten Zyklon wird dasselbe Gas in den zweiten Flugstromreak­ tor geleitet und erhitzt hier die ebenfalls pneumatisch einge­ brachte Bindekomponente auf eine Temperatur, die niedriger ist, als die der inerten Komponente am Ausgang des ersten Zyklons. Bei Verfahren 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 wei­ teren Verwendung in einer Naßwäsche gekühlt und gereinigt wird. In einem Artikel über das Ancit-Verfahren in Glückauf 109 (1973), Nr. 14, Seiten 714/715 ist dazu erwähnt, daß das anfallende Abgas anschließend einer weiteren Nutzung zugeführt werden soll. Im Rahmen des Ancit-Verfahrens besteht diese Nutzung lediglich in einer Verbrennung des gekühlten und gereinigten Schwachgases. Eine Ausnutzung der fühlbaren Wärme des Abgases ist dabei nicht vorgesehen. Auch die bei der Naßwäsche vom Wasser aufgenommene fühlbare Wärmemenge ist kaum sinnvoll auszunutzen. Außerdem fällt der im Gas vorhandene Reststaub zwangsläufig als Schlamm an, des­ sen Weiterverwendung Mühe bereitet.

Zur Erweiterung der Kohlenbasis für dieses Verfahren ist auch ein Weg bekannt, schwachbackende höherflüchtige Kohlen nach einer be­ sonderen thermischen Vorbehandlung als inerte Komponente zu ver­ wenden (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 Vorbe­ handlung muß die höherflüchtige Kohle also erneut von Umgebungs­ temperatur 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 Chemie Weinheim 1978, Seiten 276/277 oder auch in der DE-OS 21 19 195 beschrieben ist, wird Schwel- und Bindekohle auf <1 mm zerkleinert. Nach der Trocknung wird die Schwelkohle in einem Mischwerk mit heißem Schwelkoks (ca. 800°C) erhitzt und entgast. Aus der Nachentgasung gelangt der Schwelkoks zur weite­ ren Aufheizung in eine Steigleitung und dann über einen Sammel­ bunker zur eigentlichen Heißbrikettierung, wo er mit der Binde­ kohle 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 erfor­ derlich ist. Das ist im heißen Zustand nur mit viel Aufwand zu lösen. Außerdem wird die fühlbare Wärme der nach der Trocknung anfallenden Abgase nur unvollständig ausgenutzt.

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

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in das heiße, nach der zweiten Stufe anfallende Trägergas in einer dritten Stufe 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 und daß das nach der dritten Stufe anfallende Trägergas auf eine Tempera­ tur von weniger als 200°C, jedoch nicht bis zum Taupunkt, abge­ kühlt wird und ohne Naßwäsche in einem nachgeschalteten Filter trocken entstaubt wird.

Bei dem eingangs genannten Verfahren wird unter Verwendung eines Flugstromreaktors als erste Erhitzungsstufe der vorgetrocknete Teil der inerten Komponenten zweckmäßigerweise in eine nachge­ schaltete 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 verarbei­ tet werden soll. Bekannterweise wird die Kohle besonders im ersten Flugstromreaktor nicht nur vor­ getrocknet 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 et­ was 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 Tempe­ ratur von weniger als 200°C, 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 staub­ freies und verwendbares Schwachgas gewonnen werden. Ein wei­ terer Vorteil der Erfindung besteht in einer Brennstoffein­ sparung von ca. 15 bis 20% der sonst für die Heißbrikettie­ rung erforderlichen Prozeßwärme. Diese Wärmeenergie ging bis­ her im wesentlichen an das Kühlwasser der Naßwäsche verloren oder wurde einfach als Abwärme in die Atmosphäre geleitet. Dadurch, daß die gesamte zur Vortrocknung eingesetzte Kompo­ nente auf den ersten Flugstromreaktor gegeben wird, ist kei­ ne zusätzliche Dosierung im heißen Zustand erforderlich. Es sind also lediglich einmal die einzelnen Einsatzkomponenten im kalten Zustand zu dosieren, so daß eine sichere und ein­ fache Handhabung des Prozesses möglich ist.

Die Erfindung wird anhand der schematischen Dar­ stellung 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 tor 2 strömt. Die inerten Komponenten werden aus den Bunkern A entnommen, an verschiedenen Stellen a, b des ersten Flugstromreaktors zugegeben und in dem nachge­ schalteten Zyklon 3 vom Trägergas getrennt. Anschließend wird die Bindemittelkohle aus Bunker B in den Flugstrom­ reaktor 4 gegeben, der von dem bereits auf 800 ± 100°C abgekühlten Heizgas aus der ersten Stufe durchströmt wird. Die aus dem Zyklon 5 ausgeschleuste Bindemittel­ kohle 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 28 42 425 beschrieben. Die Temperatur im Mischer beträgt bei der ge­ nannten Einsatzkohle 430 bis 550°C. Das aus dem Flugstrom­ reaktor 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°C heißen Trägergas aus dem zweiten Flugstromreaktor wird die inerte Komponente vorgetrock­ net, wobei die Rauchgase auf weniger als 200°C abkühlen. Die im Zyklon 11 anfallende inerte Komponente wird kontinu­ ierlich abgezogen und an der Einblasstelle b des Flugstrom­ reaktors 2 eingeblasen. Bei Verwendung von Luft als Förder­ mittel 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°C und oberhalb seiner Taupunkt­ temperatur in einem Elektrofilter 13 von den Reststaubantei­ len 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 1 zurückzuführen, und zwar zur Regelung der Temperatur im ersten Flugstromreaktor 2.

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 kon­ stanter Betriebsverhältnisse wird durch Umstellung der Rohr­ weiche 14 die feuchte inerte Komponente in den dritten Flug­ stromreaktor 10 eingeblasen.

Claims (2)

1. Verfahren zur Vorbehandlung von Einsatzkomponenten zur Her­ stellung von Heißbriketts nach einem Zwei- oder Mehrkomponen­ tensystem, bei dem in einer ersten Erhitzungsstufe, z. B. einem Flugstromreaktor, inerte - d. h. nicht oder nicht mehr erweichende - Komponenten in direktem Wärmeaustausch auf 550 bis 700°C erhitzt werden und das heiße, nach der ersten Stufe anfallende Trägergas nach Abtrennung in einem Zyklon in einer zweiten Stufe zur Trocknung und Vorerhitzung einer backenden Steinkohlenkomponente auf 300 ± 60°C dient und anschließend die Steinkohlenkomponente von dem 350 bis 600°C heißen Trä­ gergas getrennt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in das heiße, nach der zweiten Stufe anfallende Trägergas in einer dritten Stufe die oder ein Teil der einen oder mehreren der feuchten inerten Komponenten ein­ gebracht wird und nach erfolgtem direkten Wärmeaustausch in aufgewärmtem und vorgetrockneten Zustand vom Trägergas abge­ trennt und unmittelbar auf eine der zwei oder mehr Einblas­ stellen der ersten Erhitzungsstufe gegeben wird und daß das nach der dritten Stufe anfallende Trägergas auf eine Tempera­ tur von weniger als 200°C, jedoch nicht bis zum Taupunkt, ab­ gekühlt wird und ohne Naßwäsche in einem nachgeschalteten Fil­ ter trocken entstaubt wird.

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