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Verfahren zur Herstellung von
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Brennstoffkohlepellets Die vorliegende Erfindung betrifft ein System
für die Her-Stellung von Kohlepellets oder -granalien und spezieller ein System
für die Herstellung von Kohlepellets für die Verwendung als Brennstoff, die pneumatisch
transportiert und einem Kohlebrenner eines Kochers oder dergleichen verspannt werden.
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thc lcnerweise wurde es als praktikabel angesehen, Brenn-Stoffkohlepellets
herzustellen, indem man zu pulverisierten Kohleteilchen ein Bindemittel zugibt,
das ein Schweröl, für oder Pech umfaßt (nachfolgend der Einfachheit halber als Schweröl
oder öl bezeichnet). Auf diese Weise produzierte Kohlepellets sehen wie trockene
feste Teilchen aus, doch besitzen sie tatsächlicheine relativ hohe Adhäsion und
neipneu wenn sie mit einer Mühle pulverisiert und durch pneumatischen Transport
in einen Kohlebrenner beispielsweise eines Kochers überführt werden, leicht dazu,
an der inneren Wandoberfläche der Mühle und der anschließend angeordneten pneumatischen
Transportleitung anzuhaften und sich dort anzusammeln. Wenn außerdem die Betriebszeit
voranschreitet, nimmt die Ansammlung laufend zu, bis schließlich der Fließder der
Maschine so verstopft wird, daß das beabsichtigte Veibrennen nicht mehr erfolgen
kann. Außerdem vermindert die Mühle allmählich ihre Pulverisierkraft, um schließlich
@@ zu werden, die vorgeschriebene Menge an pulverisier-@ich Kohleteilchen zu produzieren.
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Als Ergebnis umfangreicher analytischer Studien der obigen Schwierigkeiten
des heutigen Standes der Technik wurde dann folgendes gefunden: | Bei der herkömmlichen
Kohlepelletproduktion wurde eine Ölbindemittelkomponente in Überschußmengen verwendet.
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Da heißt, nach herkömmlichen Produktionsmethoden wird
nicht
darauf geachtet, daß die Produktkohlepellets anschließend pulverisiert und danach
pneumatisch transportier werden müssen, um sie in einem Kohlebrenner zu verbrennen,
und bei der Produktion von Kohlepellets wird Aufmerksamkeit lediglich solchen Faktoren
geschenkt, die Einfluß auf die Leichtigkeit des Pelletisierens haben (allgemein
gesprochen führt die Verwendung von mehr ö1-komponente zu einem leichteren Pelletisieren).
Somit wird das oben aufgezeigte Problem eines Anhaftens von Kohleteilchen zwangsläufig
hervorgerufen.
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2. Nach herkömmlichen Methoden wird die ölkomponente in einer Uberschußmenge
verwendet, und dadurch haben die Produktkohlepellets nicht eine erwünschte Vermahlbarkeit.
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Dies beruht darauf, daß, wenn Kohlepellets einer Pulverisierung unterzogen
werden, auf den KohleteiSchenoberflächen in Kohlepellets gebildete -Olfilme eine
Pufferwirkung ergaben, wobei die Ubertragung von Pulverisierungskräften auf die
Kohlepellets nachteilig beeinflußt wird und eine Pulverisierung nicht wirksam erfolgen
kann.
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Um diese Probleme zu überwinden, kann man sich daher vornehmen, die
verwendete Menge des ölbindemittels bei der Herstellung von Kohlepellets zu vermindern.
Hierzu wurden Tests in kleinem Maßstab unter Verwendung einer relativ kleinen Menge
von Rohkohle durchgeführt, und Versuche wurden gemacht, um die erforderliche Mindestmenge
des Öls für die Herstellung von Kohlepellets zu bestimmen und auf der Grundlage
der dabei erhaltenen Werte die bevorzugt verwendete Menge der Ölkomponente für einen
industriellen Maßstab der Kohlepelletproduktion zu ermitteln.
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Als ein Ergebnis der obigen Untersuchungen wurden dann die folgenden
Tatsachen festgestellt: Die Menge der für die Pelletisierung erforderlichen blkomponente
ist variabel je nach einer Anderung des Verkohlungsgrades, des Aschegehaltes und
des Wassergehaltes des Materiills
oder der Rohkohle.
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Selbst in Verbindung mit Rohkohleprodukten gleicher Prove-Iiez und
gleicher Sorte haben sie unterschiedliche Eigenschaften je nach den Veränderungen
hinsichtlich der Lager-Life, , wo sie gewonnen wurden und demnach unterschiedliche
Mengen der Ölkomponente für ihre Pelletisierung erfordern.
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bei der Handhabung eines großen Kohlevolumens in relativ 1 Zeit, wie
dies bei der Kohleverarbeitung normalerweise der Fall ist, können sich von Partie
zu Partie und/ oder während des Zeitablaufes physikalische Eigenschaften der Kohleoberflächen,
wie beispielsweise konvex-konkave Oberflächenbedingungen, Größen und die Verteilung
der Kapillarhohlräume und Aschegehalte der Kohle, verändern.
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Die oben erhaltenen Ergebnisse von Versuchen in kleinem Maßstab sind
nicht auf Verfahren in einer Anlage von industriellem Maßstab anwendbar, und es
ist nur durch Verminderung ei verwendeten Menge der Ölkomponente undurchführbar,
die heutigen Probleme gemäß den obigen Absätzen 1. und 2.
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zu lösen.
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Die vorliegende Erfindung wurde als ein Ergebnis der oben erwähnten
analytischen Studien entwickelt, welche im Hinblick auf eine Vermeidung der aufgezeigten
Probleme heuti-oder Techniken durchgeführt wurden. Das heißt, nach der vorliegenden
Erfindung wird es als wesentlich angesehen, die bestehenden Probleme zu überwinden,
indem man hauptsächlich Die Standpunkt der Vermahlbarkeit der Kohlepellets die Verteilung
groberer und feinerer Teilchen der Kohlepellets und auch die Bildung des Ölfilms
in Verbindung mit der obigen Verteilung der Teilchen steuert.
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Somit ist es erstes Ziel der Erfindung, ein System für die Herstellung
von Kohleteilchen zu bekommen, welche durch e Pulverisiereinrichtung pulverisiert
und pneumatisch zu einem Kohlebrenner beispielsweise eines Kochers trans-
portiert
werden können, ohne auf Wandoberflächen der Pulverisiereinrichtung und der pneumatischen
Transporteinrichtung abgelagert und angesammelt zu werden.
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Ein zweites Ziel der Erfindung ist es, ein System für die Herstellung
von Kohlepellets zu bekommen, die für die Verwendung als ein Brennstoff für Kohlebrenner-Kocher
oder dergleichen geeignet sind.
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Ein drittes Ziel der Erfindung ist es, ein System für die Produktion
von Kohlepellets zu bekommen, die eine hohe Vermahlbarkeit durch eine Pulverisiereinrichtung
und keine überschüssige Menge daran anhaftender Ölkomponente haben.
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Ein viertes Ziel der Erfindung ist es, ein System für die Herstellung
von pulverisierten Brennstoffkohlepellets zu bekommen, das auf alle verschiedenen
Kohlearten wirksam anwendbar ist, ungeachtet einer Veränderung hinsichtlich des
Verkohlungsgrades, der Provenienz und der Lagertiefe der Rohkohle.
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Ein fünftes Ziel der Erfindung ist es, ein System für die Herstellung
von pulverisierten Brennstoffkohlepellets zu erhalten, mit welchem eine stabile
kontinuierliche Verbrennung durchgeführt werden kann.
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Ein sechstes Ziel der Erfindung ist es, ein System für die Produktion
von Brennstoffkohlepellets zu erhalten, welches wirtschaftlich arbeitet, indem die
verwendete Bindemittelmenge, d.h. die Menge einer Ölkomponente, auf ein Minimum
herabgesetzt wird.
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Die obigen und andere Ziele der Erfindung, die im Laufe der Beschreibung
aufgezeigt werden, erhält man nach der vorliegenden Erfindung mit einem System einer
Stufenfolge, bei dem man ein Kohlegemisch aus zerstoßenen oder anderweitig zerkleinerten
und/oder pulverisierten gröberen und feineren Kohleteilchen herstellt und zu dem
oben hergestellten Kohl
@gemisch ein Bindemittel zusetzt, um Kohlepellets
zu erden, die die gröberen Kohlteilchen als Pelletkerne und die feineren Kohleteilchen
an den peripheren Oberflächen der Kerne anhaftend besitzen.
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nach nach der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene System kann die
Menge der für die Produktion von Kohlepellets verwendeten Ölkomponente auf ein Minimum
einschränken, selbst :t Falle einer Veränderung der Provenienz, des Verkohlungseines
und dergleichen bezüglich der Rohkohle, kann die Termahlbarkeit der Kohlepellets
verbessern und die Probleme einer Yohlestaubanhaftung an Wandoberflächen der in
dem System verwendeten Apparatur ausschalten oder wesentlich herabsetzen.
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In der Zeichnung ist Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung,
die die Art und Weise erläutert, in welcher nach herkömmlichen Methoden erzeugte
Kohlepellets pulverisiert werden, Fig. 2 eine ähnliche Querschnittsdarstellung für
die Erläuterung des Grundkonzeptes der vorliegenden Erfindung, die die Art und Weise
erläutert, in der ein Kohlepellet nach der vorliegenden Erfindung pulverisiert wird,
.3 eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwisehen dem Ölgehalt in den Kohlepellets
und ihrer Vermahlbarkeit zeigt, ig. 4 ein Fließbild, das die Stufen in dem System
einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, Fig. 5 eine graphische
Darstellung, die die Beziehung zwisollen der Zusammensetzung gröberer und feinerer
Kohleteilchen in den Kohlepellets und der Produktausbeute zeigt, 6 . 6 ebenfalls
eine qraphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Zusammensetzung gröberer
und
feinerer Kohleteilchen in den Kohlepellets und der Vermahlbarkeit
der Kohlepellets zeigt, Fig. 7 ebenfalls eine graphische Darstellung, die die Beziehung
zwischen der Zusammensetzung der gröberen und feinerern Teilchen in den Kohlepellets
und der verwendeten Menge eines Schweröls in Verbindung mit Rohkohleprodukten unterschiedlicher
Qualitäten oder Eigenschaften zeigt, und Fig. 8 eine ähnliche Darstellung wie Fig.
4, die die Stufen des Systems einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
erläutert.
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Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird mit einer
kurzen Erklärung in Verbindung mit nach herkömmlichen Pelletisiermethoden hergestellten
Kohlepellets begonnen.
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In Fig. 1 ist ein Kohlepellet nach dem Stand der Technik gezeigt,
das mit 101 bezeichnet ist und das aus Einzelteilchen 105 und einem die Kohleteilchen
105 zu einem einheitlichen Pellet 101 miteinander verbindenden Ölfilm 104 besteht.
Es ist leicht festzustellen, daß die Einzelteilchen 105 in der Teilchengröße stark
variieren und daß der ölfilm 104 stark unterschiedlich dicke Bereiche umfaßt und
als Ganzes relativ dick ist. Wenn demnach ein solches Pellet 101 zu feineren Teilchen
102 und gröberen Teilchen 106 pulverisiert wird, werden Teilchen 113 erzeugt, die
vollständig mit Ölfilmen 104 bedeckt sind. Außerdem können die gröberen Teilchen
106 weiter zu Teilchen 103 aufgeteit werden, doch der überwiegende Teil ihrer Oberflächen
bleibt mit einem Ölfilm 104 überzogen, wie durch die Teilchen 105a und 105b dargestellt
ist. Pulverisierte Teilchen 113, 105a und 105b sind daher reich an Anhaftung, und
als natürliche Foge hiervon treten die oben aufgezeigten Probleme bei der Pulverisierstufe
und dem pneumatischen Transport auf.
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Es folgt nun eine Beschreibung der vorliegenden Erfindung selbst.
Diese arbeitet anfangs nach dem System der Erfin-
mg, um Rohkohle
zu gröberen und feineren Kohleteilchen zu erstoßen und/oder zu pulverisieren, von
denen dann ein Geach hergestellt wird, und durch Zugabe eines Bindemittels zu dem
Kohleteilchengemisch werden dann Kohlepellets hergestellt.
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Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird ein Pellet 110 nach der vorliegenden
Erfindung bewußt so gemacht, daß es ein grobedes Teilchen 108 und ein feineres Teilchen
115 umfaßt, die mit dem Ölfilm 104 bedeckt sind. Das Pellet 110 kann mit einer Mühle
oder einer Pulverisiereinrichtung pulverisiert werden, wobei das gröbere Teilchen
108 entlang den Verkleinerungsflächen 114 zu pulverisierten Teilchen 112 fein auflt
lt wird. In diesem Fall bleibt zwar noch der Ölfilm 104 erhalten, doch bekommt man
unterteilte Teilchen 108i und 108k, die den Ölfilm 104 nur an einem Teil ihrer gesamsein
Oberflächen haben, und die Teilchen 108j, die überhaupt .einen ölfilm besitzen.
Somit zeigen die pulverisierten Teilchen 112 nach der vorliegenden Erfindung keine
oder, wenn überhaupt, nur geringe Anhaftung, und sie können daher pneumatisch in
einen Kocherofen oder dergleichen ohne Nachteil transportiert werden und sind frei
von den oben al gezeigten Schwierigkeiten.
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ine e in Fig. 2 erläutert und in Verbindung mit Fig. 2 oben beschrieben
ist, ist das System oder die Methode nach der vorliegenden Erfindung im wesentlichen
dadurch gekennzeichnet, a man bewußt Kohlepellets aus gröberen Teilchen und feineren
Teilchen produziert. Im einzelnen geht man nach der Erfindung so vor, daß die Zusammensetzung
der Kohleelichen Cür die Produktion der Kohlepellets eine gröbere Ti;lchenkomponente
einer maximalen Teilchengröße im Bereich von 3 bis 7 mm und eine feinere Teilchenkomponente
einer maximalen Teilchengröße unterhalb 0,5 mm einschließlich umfaßt.
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Wenn die gröberen Teilchen eine maximale Teilchengröße kleiner als
3 mm haben, ist es schwierig, solche pulveri-
sierten Teilchen
frei von Anhaftung zu bekommen, wie sie oben in Verbindung mit der Erläuterung von
Fig. 2 beschrieben ist, während in einem Bereich der in Rede stehenden maximalen
Teilchengröße oberhalb 7 mm die Produktausbeute deutlich herabgesetzt und auch die
Pelletfestigkeit so vermindert wird, daß die Produkte leicht zerbrechen, wenn sie
während des Transportes und/oder der Handhabung der Ladung Stöße durch Herfallen
bekommen.
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Nach der vorliegenden Erfindung werden weiterhin gröbere Teilchen.und
feinere Teilchen in einem Verhältnis miteinander vermischt, das normalerweise bei
50 bis 75 Gewichts-& der ersteren und 50 bis 25 Gewichts-% der letzteren und
spezieller bei 60 bis 70 Gewichts-% der ersteren und 40 bis 30 Gewichts-% der letzteren
liegt.
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Mit Teilchengrößen der gröberen und feineren Kohleteilchen in den
oben genannten Bereichen kann die spezifische Oberfläche (m2/g) einen kleinen Wert
haben, und die bei der Pelletproduktion zu verwendende Menge eines Öls kann so klein
sein, daß sie 1 bis 8 %, bezogen auf das Gewicht der zu pelletisierenden Kohle,
bildet.
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Sodann kann es bezüglich des Grades, in dem die Kohlepellets pulverisiert
werden, normalerweise so sein, daß in der Größenordnung von 70 bis 90 % der pulverisierten
Teilchen durch ein 200 Maschen-Sieb (74 ßm) hindurchgehen, doch ist das Verfahren
in jedem Fall von Wert, da die pulverisierten Teilchen wirksam durch ein pneumatisches
System transportiert werden können.
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Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen dem Ölgehalt A (Gewichts-%) in
den Kohlepellets und der Vermahlbarkeit N der Kohlepellets im Fall, in welchem die
Kohlepellets pulverisiert werden sollen, um eine Menge von 70 bis 90 % durch ein
200 Maschen-Sieb gehen zu lassen. Die in Fig. 3 gezeigten Werte erhält man in Verbindung
mit Kohleteilchen, die in den oben erwähnten Teilchengrößenbereichen liegen, und
d@
Vermischen der gröberen und feineren Teilchen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es weiterhin vorteilafaa sind
bevorzugt, so vorzugehen, daß man die Ausbeute des Pelletproduktes mißt, die Menge
des Bindemittels auf der Grundlage der gefundenen Ausbeutewerte steuert und gleicheitig
g durch Bestimmung der Vermahlbarkeit der Pellets, die durch eine Mühle pulverisiert
werden sollen, die Zusammensetzung der gröberen und feineren Teilchen in den Pellets
auf der Basis der gefundenen Vermahlbarkeitswerte steuert oder einstellt.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung im einzelnen in Verbindung
mit erläuterten Ausführungsformen derselben beschrieben.
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In Fig. 4, die eine erste Ausführungsform des Systems nach der Erfindung
zeigt, wird die bei 1 gezeigte Kohle mit einem Brecher 3 zerkleinert und in einer
ersten Pulverisiereinrichtung 8 pulverisiert und dann in eine Pelletisiereinrichtung
10 überführt, um ein Kohlepelletprodukt 21 zu erhalten, das auf nd entlang einer
Siebeinrichtung 15 geführt wird, um es zu überwachen, und dann zeitweilig in einer
Lagermenge 34 gespeichert wird.
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I-L- T:i'fe einer geeigneten Fördereinrichtung 22 werden die Kohlepellets
21 von der Lagermenge 34 aus befördert und in eine ZWCiffiO Pulverisiereinrichtung
23 überführt, und die l d- Pulverisiereinrichtung 23 fein puveris ierten Kohleteilchen
werden unter Luftförderbedingungen durch Heißluft gebracht, die durch eine Leitung
27, welche mit einem Luftgebläse 28 verbunden ist, zugeführt wird, und bei diesen
Bedingungen werden die Kohleteilchen durch eine pneumatische Transportleitung 24
in einem Kohlebrenner 25 eines K@@hers 26 geschickt und dienen einer Verbrennung
in dem b r in weiteren Einzelheiten wird die Rohkohle 1 mit einer nor-
malerweise
verwendeten Fördereinrichtung, beispielsweise einer Bandfördereinrichtung 2, so
befördert, daß sie in den Brecher 3 eingeführt wird, durch welchen gröbere Kohleteilchen
4 mit einer Teilchengröße in dem oben genannten Bereich erhalten werden. Die Bandfördereinrichtung
2 ist mit einem Massenflußmesser 31 ausgestattet, die beispielsweise eine Bandwaage
sein kann, und die von der Meßeinrichtung 31 bestimmten Werte werden über einen
Signalweg 32 zu einer Steuereinrichtung 33 geschickt.
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Aus dem Brecher 3 kommende gröbere Teilchen 4 werden in zwei Anteile
aufgeteilt, und ein erster Anteil wird über einen Weg 5 und eine Einrichtung 7 mit
variabler Fließgeschwindigkeit, beispielsweise eine Schneckenbeschickungseinrichtung
mit variabler Rotationszahl, in die.erste Pulverisiereinrichtung 8 überführt. Pulverisierte
feinere Kohleteilchen, die eine Teilchengröße in dem oben genannten bevorzugten
Bereich haben, werden von der Pulverisiereinrichtung 8 über einen Weg 9 in die Pulverisiereinrichtung
10 geschickt.
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Die oben erwähnte Einrichtung mit variabler Fließgeschwindigkeit 7
ist so ausgebildet, daß sie auf Signale 29, die von einer Steuereinrichtung 25 übertragen
werden, derart reagiert, daß das Mischverhältnis bzw. die Zusammensetzung der gröberen
Teilchen und feineren Teilchen in geeigneter Weise für die Pelletproduktion eingestellt
werden kann.
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Der andere der beiden aufgeteilten Anteile der gröberen Kohleteilchen
4 aus dem Brecher 3 wird über einen Weg 6 direkt in die Pelletisiereinrichtung 10
überführt, in die auch ein Schweröl, d.h. ein in einem Behälter 13 enthaltenes Bindemittel,
durch eine Leitung 12 eingeführt wird und in der das Pelletprodukt 21 erzeugt wird,
das gröbere Kohleteilchen als den Kern des Pellets und um den gröberen Teilchenkern
herum an diesem haftende feinere Kohleteilchen umfaßt.
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Das , Bindemittel kann ein Emulsionsgemisch sein, das aus einem Schweröl
mit zugesetztem Wasser und einem Emulgator besteht, und es kann ihm auch weiterhin
ein Hilfsstoff zugesetzt worden sein, wie beispielsweise ein nichtionisches Oberflächenaktives
Mittel. In diesem Zusammenhang ist zu sagen, daß es bevorzugt ist, wenn Wasser in
einer Menge im wesentlichen entsprechend der Ölmenge zugesetzt wird, und f e Menge
der Zusatzstoffe sollte vorzugsweise in einem Beeich von 0,1 bis 0,5 %, bezogen
auf das Kohlegewicht, lie-Die oben genannte Leitung 12 von dem Ölbehälter 13 ist-an
einem mittleren Punkt ihrer vollen Ausdehnung mit einem Strömungsgeschwindigkeits-Steuerventil
14 versehen, das durch Signale 30 geöffnet und geschlossen wird, welche von der
Steuereinrichtung 33 kommen, so daß die Menge des zugeführten Bindemittels gesteuert
werden kann.
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Die Kohlepelletprodukte aus der Pelletisiereinrichtung 10 Werden über
einen Weg 11 geschickt und über dem Sieb 15 entladen, das beispielswoise eine geneigte
Drahtsiebeinrichtung umfassen kann.
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Du-:-. das Sieb 15 fallende Teilchen, die die feinen Teilciei- ce
Kohlepellets 21 und Kohlestaub, der nicht pelletisiert wird, umfassen, werden über
einen Weg 16 zu dem Weg 9 zurückgeführt, der sich von der Austragseite der Puverisiereinrichtung
aus erstreckt. Der Weg 16 hat eine Massenflußmeßeinrichtung 17, die an einem mittleren
Punkt dieses Weges angeordnet ist, und die von der Massenflußmeßeinrichdung 1 7
aufgenommenen Werte werden kodiert und zu der Steuereinrichtung 13 überführt.
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Sodann werden auf dem Sieb 15 gewonnene Teilchen, namentlich Kohlepellets
21, beispielsweise mit einer Bandfördereinrichtung 18 zu der Lagerstelle 34 getragen
und darin ges . Die Bandfördereinrichtung 18 enthält dazwischen einen automatischen
Probenehmer 19, mit welchem Proben der
Pelletprodukte 21 abgenommen
und zur Bestimmung der Vermahlbarkeit mit einer Testeinrichtung 20 geführt werden.
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Die Vermahlbarkeits-Testeinrichtung 20 kann zweckmäßig eine automatisierte
Einrichtung mit einem Hardgrove-Vermahlbarkeitsindexinstrument gemäß ASTM D409-71
enthalten, und die durch eine solche Testeinrichtung gefundenen Werte werden zu
der Steuereirrichtung 35 überführt.
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Die Fig. 5, 6 und 7 erläutern die Einflüsse einer Veränderung der
Zusammensetzung D der gröberen und feineren Teilchen der Kohle, die der Pelletisiereinrichtung
zugeführt werden, auf die Pelletisierleistung.
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Durch die Einrichtung mit variabler Fließgeschwindigkeit 7 ist die
oben erwähnte Zusammensetzung D einstellbar, die sonst durch die Verteilung der
Kohleteilchen gröberer und feinerer Teilchengrößen festgelegt werden kann. Beispielsweise
kann die Vorrichtung 7 vollständig geschlossen werden, und dann werden die gröberen
Teilchen allein von der Pelletisiereinrichtung 10 aufgenommen.
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Allen graphischen Darstellungen der Fig. 5, 6 und 7 gemeinsam ist,
daß die Zusammensetzung oder Verteilung der unterschiedlichen Teilchengrößen, D,
am linken Ende der Abszisse der Graphiken insgesamt gröbere Teilchen R umfaßt, während
sie am rechten Ende insgesamt feinere Teilchen F umfaßt, und daß die Einrichtung
7 so betrieben wird, daß die Zusammensetzung D, die auf den Abszissen der Kurven
wiedergegeben ist, variiert wird.
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Die in Fig. 5 wiedergegebene Kurve zeigt die Ausbeute M von Produktpellets,
und jene, die in Fig. 6 gezeigt ist, gibt die Vermahlbarkeitsindices N wieder. Die
Steuerungen, die nach der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, beruhen auf
der funktionellen Beziehung zwischen jenen Faktoren. Außerdem sind in Fig. 7 die
benötigten Mengen des Öls, 0, gezeigt.
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Bezüglich der Steuerung in dem System der Erfindung für r.e hohe Produktausbeute
wird die zugeführte Menge an Rohkohle 1 durch das Massenflußmeßinstrument 31 gemessen,
und die Fließmenge an feinen Kohleteilchen, die nicht pelletisiert erden und die
durch das Sieb 15 gefallen sind, wird as das Flußmeßinstrument 17 gemessen, und
der Unterschied zwischen den beiden gemessenen Mengen wird durch die Steuereinrichtung
33 gefunden. Auf der Grundlage der von der euereinrichtung 33 gefundenen Werte wird
das Fließgeschwindigkeits-Steuerventil 14 so betrieben, daß es sich so öffnet oder
schließt, daß die Ausbeute der Produktpellets über dem vorgeschriebenen Sollwert
gehalten wird. Beispielsweise bedeutet eine Steigerung der Menge an feinen Teilchen,
die nicht pelletisiert werden und durch das Sieb 15 fallen, eine ungenügende Zufuhr
des Öls, und in diesem Fall kann das Ventil 14 so geöffnet werden, daß mehr Öl zugeführt
wird. Durch einen Betrieb wie oben ist es möglich, die Produktausbeuten M in einem
Bereich zu halten, der rechts von der Grenze a in Fig. 5 liegt.
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Bezüglich der für einen erwünschten Vermahlbarkeitswert durchzuführenden
Steuerung durch den Betrieb des automatischen Probenehmers 19 und der Vermahlbarkeitstesteinrichtung
20 sind die Vermahlbarkeitswerte der Produktpellets 21 bestimmbar. Die gemessenen
Werte werden für die Bewertung durch fle Steuereinrichtung 35 herangezogen, und
durch anschließendes Betreiben der Einrichtung 7 mit variabler Fließgeschwindigkeit
au der Basis eines Signals 29 von der Steuereinrichtung 35 ist es möglich, die Zusammensettung
ng octer Verteilung der gröberen und feineren Kohleteileiner die ir die Pelletisiereinrichtung
10 eingeführt werden sollen, zu modifizieren. Somit ist es möglich, Pellets mit
Vermahlbarkeitsindices in einem Bereich, der links von der Grenze b in Fig. 7 liegt,
zu erhalten.
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Wenn man beispielsweise findet, daß Pellets eine niedrigere Vermahlbarkeit
besitzen, kann die variable Fließgeschwindigkeitseinrichtung 7 zu der geschlossenen
Stellung hin ge-
bracht werden, und dann steigt die Menge an gröberen
Teilchen, wodurch die Vermahlbarkeit gesteigert werden kann.
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Durch die oben beschriebenen Steuervorgänge kann in einer Weise pelletisiert
werden, wie in den Fig. 5 und 6 und in den Bereichen, die zwischen den Grenzen a
und b liegen, wiedergegeben ist, wobei die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wirksam
erfüllt wird.
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Allgemein variieren die Bedingungen der Kohleteilchenoberfläche und
demnach die Menge, die von dem Bindemittel erforderlich ist, von Sorte zu Sorte
des Kohlematerials und hängen von der Charge in der Lagertiefe ab, wo das Kohlematerial
erzeugt wurde, wie in Fig. 7 in Verbindung mit Rohkohleprodukten A (Kohle von niedrigem
Verkohlungsgrad, wie Braunkohle), B (subbituminöse Kohle) und C (bituminöse Kohle)
gezeigt ist. So ist es nur durch Steuerung der zuzuführenden Menge an Schweröl nicht
möglich, die Anhaftung und die Vermahlbarkeit der Kohlepellets wirksam zu steuern.
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Nach der vorliegenden Erfindung jedoch werden Einflüsse einer Veränderung
der Kohlequalität wirksam unterdrückt oder beseitigt, wie in den Fig. 5 und 6 erläutert
ist, und die vorliegende Erfindung kann somit wesentliche Vorteile gegenüber dem
Stand der Technik erbringen.
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In der zweiten Ausführungsform nach der Erfindung, die in Fig. 8 erläutert
ist, wird die Rohkohle 1 mit Wasser vermischt und unter den dann erhaltenen Schlammbedingungen
in die Pelletisiervorrichtung 10 eingeführt, die in diesem Fall vom Naßtyp ist.
Ausgenommen, daß jeder Weg für die Kohleteilchen oder Kohlepellets in dem System,
der in Fig. 4 gezeigt ist, ein solcher für einen Schlamm ist, der ein Gemisch von
Kohleteilchen und Wasser umfaßt, ist das System in Fig. 8 im Prinzip identisch mit
dem System der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
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Auf seinem Weg zu dem Brecher 3 über einen Weg 51, eine
Vorrichtung
48 mit variabler Fließgeschwindigkeit und ein Flußmeßgerät 44 wfflrd die Rohkohle
1 mit Wasser vermischt, das über eine Leitung 42 zugeführt wird, um ein Schlamm
zu werden.
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Der Brecher 3 ist ein solcher vom Naßtyp, und das Produkt, welches
somit in schlammförmigem Zustand vorliegt, wird in eine Naßtyppelletisiereinrichtung
10 überführt.
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Die durch die Strömungs- oder Flußmeßeinrichtung 44 gemessensen Werte
werden über einen Signalweg 46 zu einer Steuereinrichtung 52 überführt. Außerdem
wird die Einrichtung mit variabler Fließgeschwindigkeit 48 durch Signale 29, die
von eir.ex teuereinrichtung 35 ausgeschickt werden, betrieben.
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Die Rohkohle 1 wird auch über einen Weg 50, eine Vorrichtung mit variabler
Fließgeschwindigkeit 49 und eine Strömungs- oder Flußmeßeinrichtung 45 angeliefert,
und nachdem sie dann mit Wasser vermischt wurde, das mit Hilfe einer Leitung 4,1
zugeführt wird, wird sie in eine Naßtypmühle 8 in der Form eines Schlammes eingeführt.
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Die von der Strömungsmeßeinrichtung 45 gemessenen Werte werden über
einen cignalweg 47 zu der Steuereinrichtung 52 geschickt, , und die Einrichtung
mit variabler Fließgeschwindigkei.- 49 wird in Reaktion auf Signale 29, die von
der Steuereinrichtung 35 kommen, in Betrieb gesetzt.
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Pelletprodukte von der Pelletisiereinrichtung 10 werden über einen
Weg 11 in schlammförmigem Zustand abgenommen und über einer SieJJei.lrichtung 15
ausgetragen, von welcher feine Pelletanteile und solche Kohleteilchen, die noch
pelletisiert werden sollen, in eine Leitung 56 fallen und über diese Leitung 56
zu einer Trenneinrichtung 57 geschickt werden Die oben genannte Leitung 56 ist zwischendrin
mit einer Schlammflußmeßeinrichtung 36 ausgestattet, die beispiels-
weise
eine elektromagnetische Strömungsmeßeinrichtung und auch ein rr-Strahlendensitometer
37 umfaßt. Die durch die Meßeinrichtungen 36 und 37 gemessenen Werte werden in die
Steuereinrichtung 52 eingegeben.
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Aus Gründen der Einfachheit kann die Trenneinrichtung 57 einen Eindicker
umfassen, in welchem ein Koaguiermittel so zugesetzt wird, naß Aschekomponenten
ausgefällt und durch eine Leitung 38 ausgetragen werden, und von welchem der oben
schwimmende Anteil durch Leitungen 39, 41, 42 und 43 geschickt und für eine Wiederverwendung
zurückgeführt wird.
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Während ein Ersatz von Wasser in Verbindung mit einer der oben genannten
Leitungen erfolgen kann, kann es auch in die Leitung 41 über eine Leitung 40 eingeführt
werden, welche letztere mit einer geeigneten (nicht gezeigten) Wasserquelle verbunden
ist.
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In der Trenneinrichtung 47 wird möglicherweise eine in dem Kohlematerial
oder der Rohkohle 1 enthaltene Aschekomponente zusammen mit feinen pelletisierten
Teilchen und schon pelletisierten Kohleteilchen aufgenommen, doch kann ein solcher
Aschegehalt auch wirksam abgetrennt werden, indem man ein geeignetes selektives
Koaguliermittel einführt, beispielsweise eine geeignete Menge an Öl zusammen mit
dem Koaguliermittel 62 einführt, und eine solche Methode, bei der Aschegehalte allein
entfernt werden, wird nach der vorliegenden Erfindung äußerst vorteilhaft angewendet.
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Bei der Steuerung können Werte, die durch die Strömungsmeßeinrichtungen
44 und 45 gefunden werden, in die Steuereinrichtung-52 eingegeben werden, um die
Gesamtmenge der zugeführten Kohle 1 zu erhalten, und die Menge der bereits pelletisierten
Kohleteilchen wird aus dem Produkt des durch die elektromagnetische Strömungsmeßeinrichtung
36 gefundenen Wertes und des durch das g-Strahlendensitometer 37 gefundenen Wertes
erhalten, und die Pelletproduktausbeute kann dann aufgrund der Differenz der oben
erhaltenen Werte
er zugeführten Kohle und der bereits pelletisierten
Kohleteilchen erhalten werden Außerdem kann der oben erhaltene WeL der Produktausbeute
für einen Vergleich mit dem vorbestjirunten Sollwert eingegeben werden, um die Zufuhrmenge
des Schweres durch Öffnen oder Schließen eines Fließgeschwindigkeitssteuerventils
14 zu steuern.
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Mit der Steuereinrichtung 35, in die die von dem Vermahlbarkeitstest
gefundenen Werte eingegeben werden, wird eine Steuerung derart ausgeführt, daß beispielsweise
dann, wenn eine Verminderung der Vermahlbarkeit festgestellt wird, die Einrichtungen
mit variabler Fließgeschwindigkeit 48 und 49 öffnen bzw. schließen.
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Die obigen Steueroperationen sind im Prinzip die gleichen wie jene
im Fall der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
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Obwohl die vorliegende Erfindung oben in Verbindung mit einer e einzigen
Pelletisierstufe beschrieben wurde, wie in den Liv, 4 und 8 e t lautert ist, ist
es für den Fachmann leicht verständlich, aß die Pelletisiereinrichtung 10 auch eine
zweistufige Pelletisiereinrichtung umfassen kann oder daß eine erste Pelletisiereinrichtung
eine vom Trockentyp ist, während eine zweite Pelletisiereinrichtung eine solche
vom Naßtyp ist.
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Während identische Teile oder Elemente in den Fig. 4 und 8 durch Identische
Bezugszeichen gekennzeichnet sind, kann der Transportweg 22 auch Einrichtungen für
einen Transport über large Abstände enthalten, wie beispielsweise eine Schlammtransportleitung,
Verschiffungseinrichtungen und dergleiche Wie oben beschrieben, werden nach dem
System für die Herstellung von Kohlepellets gemäß der vorliegenden Erfindung Kohlepellets
aus gröberen Kohlteilchen und feineren Kohlteilchen gebildet, und die Kohlepellets
werden derart
pulverisiert, daB solche Kohleteilchen, von denen
lediglich ein Teil der Oberfläche mit einem Ölfilm überdeckt ist, und solche, die
vollständig frei von einem Ölfilm sind, erzeugt werden. Somit werden die nach der
vorliegenden Erfindung hergestellten Kohlepellets bei der'Vorbereitung für ihre
Verbrennung in einem Brenner und für den pneumatischen Transport in den Brenner
pulverisiert. Da die pulverisierten Kohlepellets nur einen geringen Gehalt beispielsweise
eines Schweröls haben, werden sie wirksam daran gehindert, an der Wandoberfläche
der pneumatischen Transportleitung anzuhaften und die Ursache für ein Ansammlungsproblem
auf dieser Wandoberfläche oder für die Verstopfung des Transportweges zu bilden.
Mit dem Produkt nach der Erfindung bekommt man auch eine stabile Verbrennung ohne
Probleme.
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Sie besitzen außerdem eine erwünschte Vermahlbarkeit durch Bearbeitung
mit einer Pulverisiereinrichtung und können auch in einer hohen Ausbeute produziert
werden.
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Bei dem System nach der Erfindung ist weiterhin die Zusammensetzung
oder Verteilung gröberer Teilchen und feinerer Teilchen von Kohle, die in die Pelletisiereinrichtung
eingeführt werden, auf der Grundlage von Werten zu steuern, die durch die Vermahlbarkeit
der Pellets bestimmt werden, wobei ein Vorteil darin besteht, daß man einer Veränderung
der Kohlequalität automatisch Herr wird und dadurch die Verbrennung stabil durchzuführen
ist.
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Außerdem kann nach der Erfindung die Produktion feinteiliger Kohleteilchen
frei von einem Einfluß einer Veränderung bezüglich des Verkohlungsgrades, der Provenienz,
der Lagertiefe, wo die Rohkohle erzeugt wurde, usw. durchgeführt werden.
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Besonders nach der erwünschten zweiten Ausführungsform der Erfindung
bekommt man einen weiteren Vorteil derart, daß durch Verwendung einer Naßpelletisierung
Kohlepellets frei von Aschegehalten bekommen werden, wobei der Transport und die
Verbrennung in äußerst erwünschter Weise durchgeführt werden können.
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L e e r s e i t e