DE3332596C2 - Vorrichtung zum Trocknen von Braunkohlen - Google Patents

Abstract

Für das Trocknen von organischen Feststoffen ist ein Dämpfer (1) vorgesehen, in welchem das zu trocknende Material unter Einwirkung von Wasserdampf und/oder Heißwasser getrocknet wird. Das Prozeßwasser wird über eine Leitung (4) in ein Anhängegefäß (3) ausgetragen. Das bei der Trocknung gebildete CO2 wird oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Anhängegefäß (3) über eine Steigleitung (8) abgezogen, welche an den Deckel des Anhängegefäßes (3) oder die Verbindungsleitung (4) zwischen dem Dämpfer (1) und dem Anhängegefäß (3) angeschlossen ist. Die Steigleitung (8) weist einen ersten Abschnitt (9) mit größerem lichten Querschnitt auf und geht über eine Verjüngung in die CO2-Abflußleitung (13) über. In der Steigleitung (8) ist eine Wand (12) mit veränderbarem Öffnungsquerschnitt und ein Ventil (11) angeordnet.

Description

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (11) und/oder die Blende (12) im verjüngten Teil (10) der CO₂-AbHuB-leitung(13) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die Steigleitung (8) eine Einrichtung zur Abscheidung von Kondenswasser angeschlossen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (d\) des unteren Abschnittes (9) der Steigleitung (10) 50 bis 150 mm, vorzugsweise etwa 100 mm, beträgt und dieser Abschnitt sich über eine axiale Länge von wenigstens 1000 mm erstreckt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die CO₂-Austragsöffnung unmittelbar an das Anhängegefäß (3) oder an die Verbindungsleitung (4) des Anhängegefäßes (3) zum Autoklaven (1) angeschlossen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trocknen von Braunkohlen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 71 374 bekannt Hierbei wird üblicherweise nach dem auf Fleissner zurückgehenden Sattdampftrocknungsverfahren gearbeitet wobei bei der Trocknung von wasserreichen Braunkohlen im Autoklaven ab einer Temperatur von 150 bis 160"C durch die auftretenden Inkohlungsreaktionen CO₂ freigesetzt wird. Das freige-

s setzte CO₂ weist ein relativ hohes spezifisches Gewicht auf und sammelt sich im unteren Autoklaventeil und verdrängt dort den Dampf, je nach eingesetzter Kohle kann die anfallende COrMenge so groß werden, daß bis zur Hälfte des Dämpfervolumens CO₂ ausgefällt wird.

ίο Eine derartige Verdrängung des Dampfes hat in Verbindung mit der überaus schlechten Wärmeleitfähigkeit von CO₂ die Folge, daß die Kohle im unteren Teil des Dämpfers bzw. Autoklaven nur ungenügend erwärmt würde und die für die Trocknung der Kohle erforderli-

i; chen Prozeßbedingungen nicht eingehalten würden.

Bei den bekannten Vorrichtungen der eingangs genannten Art wurde das CO₂ im unteren Teil des Dämpfers ausgebracht Nachteilig bei dieser bekannten Ausbildung der Vorrichtung ist allerdings, daß die Austragsöffnungen durch die zu trocknende Kohle und Verunreinigungen leicht verlegt werden, da mit dem abgeführten Wssserdsm^f-GQ Gemisch Kchlsstsmb und kondensierende Kohleharze, Fette etc, mitgeführt werden.
Eine an den Autoklavenboden angeschlossene starre Drosselblende wurde durch diese mitgeführten Bestandteile überaus leicht verlegt und führte zu Störungen des Prozeßablaufes.

Die Erfindung ha; zur Aufgabe, eine Einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß ein Verstopfen der Austrittsöffnungen für das CO₂ vermieden wird und der Anteil an Dampf im ausgebrachten Gas verringert wird. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß die Austragsöffnung für das CO₂ oberhalb des Flüssigkeitsspiegeis im Anhängegefäß, insbesondere im oberen bzw. Deckelbereich desselben, vorgesehen ist. Dadurch, daß das CO₂ nicht mehr aus dem Boden des Autoklaven sondern aus dem Oberteil des Anhängegefäßes ausgebracht wird, wird CO₂ bei geringeren Temperaturen ausgebracht, da im Anhängegefäß r adrigere Temperaturen herrschen. Es kann somit ein Teil der flüchtigen Bestandteile im Anhängegefäß kondensieren und verbleibt auf diese Weise beim Abwasser. Das Anhängegefäß befindet sich auf einem Niveau unterhalb des Autoklavenniveaus und mit Rücksicht auf das hohe spezifische Gev/icht des CO₂ kann sich hier nahezu reines CO₂ sammeln, wobei bei der Abführung Dampfverluste vermieden werden können. Zur weiteren Verringerung der Dampfverluste wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Ausbildung so getroffen, daß an die CO₂-Austragsöffnungen eine Steigleitung angeschlossen ist. In dieser Steigleitung kann weiterer Dampf kondensieren, so daß entsprechend reines CO₂ ohne Dampfveriuste ausgetragen werden kann. Vorzugsweise ist hierbei die Steigleitung im wesentlichen vertikal angeordnet, und in Abstand von den COrAustragsöffnungen, insbesondere durch ein Ventil, abschließbar. Bei einer derartigen Ausbildung kann eine Blende so in der Steigleitung angeordnet werden, daß ein Verstopfen bzw. ein Verlegen der Blende nicht mehr zu befürchten ist. Vorzugsweise wird erfindungsgemäß in der Steigleitung eine Blende angeordnet, deren Öffnungsquerschnitt veränderlich ist, wobei in oder an die Steigleitung ein Gasanalysator angeschlossen ist und der Austrittsquerschnitt der Blende durch einen Antrieb in Abhängigkeit von den Meßwerten des Gasanalysators verstellbar ist. Eine derartige, im Öffnungsquerschnitt veränderliche Austrittsblende, ergibt zusammen

mit der bevorzugten Steuerung bzw. Regelung des Austrittsquerschnittes dieser Blende eine weitere Verringerung des Dampfverlustes, da in der Steigleitung ein hoher Anteil kondensierbarer Substanzen und vor allen Dingen auch kondensierendes Wasser abgetrennt und in das AnhängegefäB rückgeführt werden kann.

Zur Verbesserung der Abscheidung kondensierbarer Substanzen ist die Ausbildung vorzugsweise so getroffen, daß die Steigleitung in einem unteren, an die CO2-Austrittsöfi'nung des Anhängegefäßes anschließenden Abschnitt eine größere lichte Weite aufweist und über eine Verjüngung in die CCVAbflußleitung übergeht. Auf diese Weise wird erreicht, daß das in einem einen größeren Durchmesser aufweisenden Teil aufsteigende CO2 mit geringer Geschwindigkeit strömt, wobei die Abscheidung von Kondenswassertropfen und anderen Verunreinigungen begünstigt wird. Erst nach der Verjüngung steigt entsprechend der Querschnittsabnahme die CC>2-Austrittsgeschwindigkeit und die Ausbildung ist vorzugsweise so getroffen, daß das Absperrventil und/oder die Blende im verjüngten Teil der CCh-Abflußieitung angeordnet ist. Aus diesem Teilbereich kann in der Folge bereits sehr reines CO* abgezogen werden. An die Steigleitung kann in vorteilhafter Weise eine Einrichtung zur Abscheidung von Kondenswasser angeschlossen sein.

Die Dimensionierung der Steigleitung wird in Übereinstimmung mit der zu erwartenden CC^-Bildung der jeweils zu trocknenden Kohle oder in Abhängigkeit vom angewendeten Dampfdruck gewählt. Der Innendurchmesser kann hierbei im unteren Abschnitt der Steigleitung 50 bis 150 mm, vorzugsweise etwa 100 mm, betragen. Die Länge der Steigleitung beträgt vorzugsweise wenigstens 1 m, wodurch die Abscheidung kondensierbarer Bestandteile verbessert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In einen Autoklaven 1 kann das zu trocknende Material über eine verschließbare Öffnung 2 eingebracht werden. In diesem Autoklaven erfolgt die Vorwärmung und Trocknung, welche stufenweise durchgeführt werden kann, wobei ein entsprechendes, mit einem derartigen Autoklaven durchführbares Verfahren in der AT-PS 1 85 349 beschrieben ist. An den Autoklaven 1 ist ein Anhängegefäß 3 angeschlossen. Die Verbindungsleitung ist mit 4 bezeichnet. Bei der bisherigen Ausführung der Vorrichtung war, wie strichliert angedeutet, im unteren Bereich des Autoklaven 1 eine Leitung 5 zngeschlossen, welche über ein Ventil 6 abschließbar war. Es war weiters eine starre Ürosselblende 7 vorgesehen, welche durch das austretende (XVDampf-Gemisch zum Verstopfen neigte. Anstelle dieser alten Ausbildung ist nunmehr das Anhängegefäß 3 mit einer Steigleitung 8 versehen, welche im oberen bzw. Deckelbereich des Anhängegefäßes 3 mündet. Die Steigleitung weist in einem unteren Abschnitt 9 einen Innendurchmesser d\ von 50 bis 150 mm auf und geht nach einer Länge von etwa 1 m in einen verjüngten Teil 10 mit einem Durchmesser J2 über. Die Strömungsgeschwindigkeit in den beiden Teilbereichen 9 bzw. 10 der Steigleitung 8 in dem Innendurchmesser umgekehrt proportional. Im verjüngten Teil 10 der Steigleitung 8 ist ein Absperrventil 11 und eine Blende \% mit veränderlichem Querschnitt angeordnet. An eine ^O2-Abflußleiiung 13 ist ein Gasanalysator 14 angcsoPlossen, dessen Signale zur Veränderung der lichten Wtite der Austrittsblende 12 herangezogen werden. Eine Si.uerlehung ist hierbei mit 15 bezeichnet.

Das im Autoklaven 1 aus der Kohle während des Dämpfungsprozesses austretende CO2 wandert auf Grund seines hohen spezifischen Gewichtes abwärts und füllt die Verbindungsleitung 4 und den Raum innerhalb des Anhängegefäßes 3 oberhalb des Abwasserflüssigkeitsspiegels 16. Im Anhängegefäß 3 herrschen gegenüber dem Autoklaven niedrigere Temperaturen und es kondensieren daher flüchtige Bestandteile im Anhängegefäß 3 bzw. im ersten Abschnitt 9 der Steigleitung 8. Das über die Steigleitung 8 aufsteigende CO2 wird in weitgehend reiner Form über die OQz-Abflußleitung 13 abgezogen, wobei eine kontinuierliche Abführung durch entsprechende Regelung der Blende in der Steigleitung ermöglicht wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch zum Trocknen von anderen organischen Feststoffen geeignet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Trocknen von Braunkohlen, mit einem Autoklaven, in welcher das zu trocknende Material unter Einwirkung von Wasserdampf und/ oder Heißwasser getrocknet wird und einem über eine Verbindungsleitung daran angeschlossenen Anhängegefäß für die Aufnahme von Prozeßabwasser sowie mit einer Austragsöffnung für das bei der Trocknung anfallende CO₂, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsöffnung für das CO₂ oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Anhängegefäß (3), insbesondere im oberen bzw. Deckelbereich desselben, vorgesehen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die COrAustragsöffnungen eine Steigleitung (8) angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigleitung (8) im wesentlichen vertikal angeordnet ist und in Abstand von den CO2-Äusiragsöffnungen, insbesondere durch ein Ventil (11), abschließbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steigleitung (8) eine Blende (12) angeordnet ist, deren Öffnungsquerschnitt vorzugsweise veränderlich ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in oder an die Steigleitung (8) ein Gasanalysator (14) angeschlossen ist, und daß der Austrittsquerschnitt der Blende (12) durch einen Antrieb in Abhängigen von den Meßwerten des Gasanalysators (14) verstellbar ist

6. Vorrichtung nach Ansprach 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigleitung (3) in einem unteren, an die CO₂-Austrittsöffnung ces Anhängegefäßes anschließenden Abschnitt (9) eine größere lichte Weite aufweist und über eine Verjüngung in eine CO₂-Abflußleitung (13) übergeht