DE3045757C2

DE3045757C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von organischen Feststoffen, insbesondere Braunkohlen

Info

Publication number: DE3045757C2
Application number: DE19803045757
Authority: DE
Inventors: Franz Wolfgang Dipl.-Ing. Graz Mayer
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1980-01-21
Filing date: 1980-12-04
Publication date: 1984-08-30
Also published as: GB2067731B; GB2067731A; IN153090B; DE3045757A1; JPS56108087A; AU6476880A; DD157018A5; CA1151864A; ATA31080A; AU539545B2; PL228527A1; GR73156B; AT366089B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trocknen von organischen Feststoffen, wie insbesondere Braunkohlen, bei welchem die durch Beaufschlagen mit einem erhitzten Vorwärmemedium vorgewärmten Feststoffe, vorzugsweise kontinuierlich, durch wenigstens eine Trocknungsstufe, in welcher sie unter überatmosphärischem Druck bei erhöhter Temperatur der Einwirkung von Sattdampf ausgesetzt werden, hindurchgeführt werden sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Insbesondere bei Trocknung von Braunkohle ist es bekannt, daß die teilweise erhebliche Feuchtigkeit der Braunkohle zu einem großen Teil aus kapillar, aber auch chemisch gebundenem Wasser besteht, welches bei Trocknung mittels unmittelbarer Erwärmung der Kohle nur unter großem Energieaufwand entfernt werden kann. Es ist bereits bekannt, daß dieses Wasser durch Wasserdampf oder auch durch heißes Wasser ausgetrieben werden kann. Es sind auch bereits Verfahren bekannt, welche ein halbkontinuierliches Trocknen ermöglichen. Derartige Verfahren haben die aufgewendete Energie zwar zumeist wesentlich besser genützt als das ursprüngliche Fleißner-Verfahren, jedoch wurde das Entwässerungsproblem bei diesen Verfahren nur in ungenügender Weise gelöst. Die der Sattdampftrocknungsstufe zuzuführenden Feststoffe müssen vorgewärmt werden; bei den bekannten Verfahren dieser Art erfolgt die Vorwärmung derart daß die Feststoffe in Wasser aufgeschlämmt und erwärmt werden. Durch diese Aufschlämmung wird aber ein verhältnismäßig großer Wasserballast in die Sattdampftrockenstufe mitgenommen; dieser Wasserballast muß in der Sattdampftrockenstufe aufgewärmt werden, wofür ein verhältnismäßig großer Energieaufwand erforderlich ist.
Aus der AT-PS 2 44 292 ist bereits ein Verfahren der

ίο eingangs genannten Art bekanntgeworden, bei welchem zur Vorwärmung von Braunkohlen Heizwasscr eingesetzt wird. Bei der Verwendung von Heißwasser ergeben sich die Nachteile, daß das vorgewärmte Material mit einer großen Menge an Wasser in die nachfolgenden Trocknungsslufen übergeführt wird, daß darüber hinaus die Versprühung von Heißwasser mit starker Schwadenbildung verbunden ist und daß schließlich der Wärmeübergang relativ ungünstig bleibt, wodurch große Mengen an Heißwasser eingesetzt werden müssen.

Aus der AT-PS 2 76 256 ist es bereits bekanntgeworden, die Vorwärmung in einem druckfesten Dämpfer vorzunehmen, wobei für die Vorwärmung Mitteldruckdampf aus der Entspannung eines anderen Dämpfers herangezogen wird. Die Verwendung von druckfesten Dämpfern beseitigt hierbei zwar die Nachteile der Schwadenbildung bei diesem Verfahrensschritt. Durch die Anwendung von Druck wird jedoch der gesamte Wasseranteil im Dämpfer belassen und muß in der FoI-ge miterhitzt werden.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, den Wärmeübergang zwischen dem Vorwärmemedium und den vorzuwärmenden Feststoffen zu verbessern und den Ballast an in der Folge mitzuerwärmendem Wasser gering zu halten. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß die Vorwärmung der Feststoffe durch Beaufschlagung mit Saudampf erfolgt und das gebildete Kondensat vor Einführung der Feststoffe in die Sattdampftrockenstufe abgeführt wird, und daß die vorzuwärmenden Feststoffe während der Vorwärmung unter Atmosphärendruck gehalten werden. Dadurch, daß die Vorwärmung mit Sattdampf unter Atmosphärendruck erfolgt, wird eine kondensierende Dampfatmosphäre geschaffen, bei welcher der Wärme-Übergang auf das vorzuwärmende Material besonders günstig ist. Dadurch, daß das gebildete Kondensat vor der Einführung der Feststoffe in die Sattdampftrockenstufe abgeführt wird, wird der Wasserballast in der nachfolgenden Trocknung gering gehalten und damit die Energiebilanz verbessert. Es müssen in der Sattdampftrockenstufe nur mehr die Feststoffe selbst weiter aufgewärmt werden. Es wird daher auch die Menge des aus der Sattdampftrockenstufe abzuführenden Abwassers verringert.

v> Eleim Trockenprozeß fällt Sattdampf an; gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird für die Vorwärmung der Feststoffe der sich bei der Entspannung des unter hohem Druck stehenden Abwassers aus der Trocknungsstufe bildende Dampf verwendet.

Da die vorzuwärmenden Feststoffe unter Atmosphärendruck stehen, kann ein einfacher Bunker für die Aufnahme der vorzuwärmenden Feststoffe verwendet werden.

In der nachfolgenden Trocknung wird mit Sattdampf unter Druck gearbeitet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geht aus von einer Vorrichtung mit einem Bunker für die vorzuwärmenden Feststoffe und einem Autoklaven, wobei an den

Bunker eine an eine Quelle für ein Vorwärmemedium angeschlossene Leitung und im tiefsten Bereich eine Ableitung für sich sammelndes Wasser angeschlossen sind.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielweise der AT-FS 2 60 800 zu entnehmen, bei welcher die Vorwärmung durch Versprühen von Heißwasser erfolgt Die Ausbildung ist erfindungsgemäß so getroffen, daß der Bunker über eine Druckschleuse mit dem Autoklaven verbunden und die Quelle für das Vorwärmemedium eine Sattdampfquelle ist Durch die Verwendung einer Druckschleuse wird die kontinuierliche Überleitung in die Sattdampftrockenstiife ermöglicht Das sich bildende Kondensat wird hierbei sofort abgeführt und belastet die vorgewärmten Feststoffe nicht mehr. Hierbei kann gemäß der Erfindung wenigstens eine zusätzliche Leiuing für die Ableitung des Kondensats in einem höheren Bereich des Bunkers an diesen angeschlossen sein. Dies hat insbesondere dann einen Vorteil, wenn feinkörnige Feststoffe, insbesondere Braunkohle, mit einer Korngröße von 1 μπι bis 5 mm dem Trocknungsverfahren unterworfen werden. Hier kann es vorkommen, daß das sich bildende Kondenswasser zu langsam durch den Einsatz im Vorwärmbunker nach unten sickert, und wenn eine oder mehrere zusätzliche Leitungen in einem höheren Bereich an den Bunker angeschlossen sind, so wird das sich bildende Kondensat schneller abgeführt.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Fließschemas für die Behandlung von Braunkohle erläutert.

Die Braunkohle wird entweder stückig oder in Form von Feinkorn in den oben offenen Vorwärmbunker 1 eingebracht. In dem Vorwärmbunker wird Sattdampf über eine Leitung 2 eingeblasen. Das sich bildende Kondensat wird über eine im unteren Bereich des Bunkers r, angeschlossene Leitung 3 und über einen Filter 4 als Abwasser abgeführt. In dem Vorwärmbunker 1 ist an einer höheren Stelle noch eine zweite Leitung 5 angeschlossen. Aus dem Vorwärmbunker 1 gelangt die vorgewärmte und weitgehend trockene oder nur einen geringen Wasserballast aufweisende Braunkohle über eine Druckschleuse 6 in einen Autoklaven 7, in welchem sie über Siebkaskaden 8 abwärts gleitet. In diesem Autoklaven herrscht überatmosphärischer Druck; am unteren Ende des Autoklaven wird Sattdampf über eins Leitung 9 eingeführt. Die Braunkohle wird hierauf durch eine Förderschnecke 10 ausgetragen und gegebenenfalls noch weiteren Trockenstufen zugeführi. Aus dem Autoklaven wird das Abwasser über Leitungen 11 und eine Sammelleitung 12 abgeführt und gelangt in ein Entspan- w nungsgefäß 13. Der sich in dem Entspannungsgefäß bildende Satldampf wird über die Leitung 2 in den Vorwärmbunker 1 eingeführt. Das Wasser wird üoer eine Leitung 14 abgeführt und kann zu Vorwärm/.wccken od. dgl. im Trockenprozeß ausgenutzt werden. v,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Trocknen von organischen Feststoffen, wie insbesondere Braunkohlen, bei welchem die durch Beaufschlagen mit einem erhitzten Vorwärmemedium vorgewärmten Feststoffe, vorzugsweise kontinuierlich, durch wenigstens eine Trocknungsstufe, in welcher sie unter überatmosphärischem Druck bei erhöhter Temperatur der Einwirkung von Sattdampt ausgesetzt werden, hindurchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmung der Feststoff durch Beaufschlagung mit Sattdampf erfolgt und das gebildete Kondensat vor Einführung der Feststoffe in die Sattdampftrockenstufe abgeführt wird, und daß die vorzuwärmenden Feststoffe während der Vorwärmung unter Atmosphärendruck gehalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Vorwärmung der Feststoffe der sich bei der Entspannung des unter hohem Druck stehenden Abwassers aus der Trocknungsstufe bildende Dampf verwendet wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einem Bunker für die vorzuwärmenden Feststoffe und einem Autoklaven, wobei an den Bunker eine an eine Quelle für ein Vorwärmemedium angeschlossene Leitung und im tiefstem Bereich eine Ableitung für sich sammelndes Wasser angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Bunker (1) über eine Druckschleuse (6) mit dem Autoklaven (7) verbunden und die Quelle für das Vorwärmemedium eine Sattdampfquelle ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine zusätzliche Leitung (5) für die Ableitung des Kondensats in einem höheren Bereich des Bunkers (1) an diesen angeschlossen ist.