DE3406579A1 - Process and apparatus for dewatering low-grade coal - Google Patents
Process and apparatus for dewatering low-grade coalInfo
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- C10F—DRYING OR WORKING-UP OF PEAT
- C10F5/00—Drying or de-watering peat
Abstract
Description
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of the patent claim 1.
Die zwei theoretischen wirkungsvollsten Verfahren zur Entwässerungvon minderwertiger Kohle, wie Braunkohle oder subbituminöse Kohle sind das Dampftrocknen und das Heißwassertrocknen. Niederwertige Kohlen haben typischerweise einen Gehalt von etwa 30 - 65% Wasser, welches in der Kohle gebunden ist. Dieses Wasser verringert den Heizwert je Gewichtseinheit der Kohle, erhöht die Transportkosten und macht die Handhabung schwierig. Ein wirksames Entwässerungsverfahren von Kohle ist daher äußerst erwünscht.The two theoretical most effective methods for dewatering Inferior coal, such as lignite or sub-bituminous coal, are steam drying and hot water drying. Low-grade coals typically have a content of about 30 - 65% water, which is bound in the coal. This water decreased the calorific value per unit weight of coal, increases transportation costs and makes difficult to handle. An effective method of dewatering coal is therefore extremely desirable.
Bekannte Dampftrocknungsverfahren von minderer Kohle haben jedoch keinen großen kommerziellen Erfolg gehabt.However, known steam drying methods of inferior coal have not had much commercial success.
Typische bekannte Dampftrocknungsverfahren sind in einem Bericht DOE/GFETC/RI-82/1 vom Technischen Informationszentrum der Energiebehörde der Vereinigten Staaten mit dem Titel "Dampftrockung von Braunkohle und ein überblick über Verfahren und Wirksamkeit" von Stanmore u.a. erläutert. Dieser Bericht weist darauf hin, daß zwar in der Vergangenheit Chargenverfahren zum Dampftrocknen von Kohle durchgeführt wurden, jedoch kein kontinuierliches Dampftrocknungsverfahren zur kommerziellen Reife gelangte.Typical known steam drying processes are described in a report DOE / GFETC / RI-82/1 from the Technical Information Center of the United States Energy Agency entitled "Steam Drying of Lignite and an Overview of Process and Effectiveness" explained by Stanmore et al. This report indicates that although in the past Batch processes for steam drying coal have been carried out, but not a continuous one Steam drying process reached commercial maturity.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Entwässern von niederwertiger Kohle und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.It is therefore the object of the invention to provide an improved method for Dewatering of low-grade coal and an apparatus for carrying out the process to accomplish.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Patentanspruchs 1.The features of the claim serve to solve this problem 1.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung ist es möglich, Kohle kontinuierlich zu entwässern, indem ein Dampf/W.asserphasen-Dehydrator verwendet wird. Ein Schlüssel zur Erreichung dieses Ergebnisses liegt in der Fähigkeit, grobe Teilchen von minderer Kohle in ein Druckgefäß kontinuierlich einzuführen oder daraus zu entfernen, wobei das Druckgefäß der Dampf/ Wasserphasen-Dehydrator ist. Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung sind deswegen vorteilhaft, weil sie nicht nur die Entfernung von etwa 60 - 80% des Wassers aus der minderen Kohle bewirken, sondern weil sie hierzu im wesentlichen kommerziell erhältliche Geräte verwenden und Wärme in allen Stufen wirksam ausnützen, so daß nur ein geringer Energieeinsatz erfolgt, während etwas Schwefel, Natrium und andere mineralische Verunreinigungen aus der Kohle entfernt werden, welche den Kessel und die Atmosphäre beim letztendlichen Verbrennen der Kohle verschmutzen.With the method and the device according to the invention it is possible Continuously dewater coal by using a steam / water phase dehydrator will. One key to achieving this result is the ability to be rough To continuously introduce particles of inferior coal into or out of a pressure vessel to remove, with the pressure vessel being the steam / water phase dehydrator. The inventive The method and apparatus are advantageous in that they not only provide the Effect on removal of about 60-80% of the water from the lesser coal, rather because to do this they essentially use commercially available equipment and heat use it effectively in all stages, so that only a small amount of energy is used, while some sulfur, sodium and other mineral impurities from the Coal will be removed, which will ultimately affect the boiler and the atmosphere Burning the coal pollutes.
Trotz der Aktivitäten auf dem Gebiet der Entwässerung von minderer Kohle und trotz des drückenden Bedarfs nach einem kommerziell durchführbaren, kontinuierlichen Kohleentwässerungsverfahren hat man bis zu der Erfindung nicht erkannt, daß Geräte eine kontinuierliche Kohleentwässerung vornehmen können, welche seit vielen Jahren in der Papierindustrie eingesetzt werden.Despite the activities in the field of drainage of inferior Coal and despite the pressing need for a commercially viable, continuous one Coal dewatering process was not recognized until the invention that devices continuous coal drainage, which has been the case for many years are used in the paper industry.
Ein noch wirksameres erfindungsgemäßes Verfahren ist das Heißwassertrocknen von minderer Kohle. Beim Dampftrocknen endet das kondensierte Wasser letztlich als Abwasser, wenn es sich mit dem Wasser von der Entwässerung vermischt. Das kondensierte Wasser stammt aus dem zum Wärmen eingesetzten Dampf, der an der Kohle kondensiert. Es ist daher eine wesentliche Menge von Auffüllungs-Frischwasser notwendig. Außerdem enthält die aus dem Verdampfer abgelassene und in den Dampf geleitete Abfallflüssigkeit mehr Wärme, als dies erwünscht ist. Durch Heißwassertrocknung wird der Wasserverbrauch reduziert und die zugeführte Wärme besser ausgenützt.An even more effective method of the invention is hot water drying from inferior coal. When steam drying, the condensed water ultimately ends up as Sewage when it mixes with the water from the drainage system. That condensed Water comes from the steam used for heating, which condenses on the coal. A substantial amount of make-up fresh water is therefore necessary. aside from that contains the waste liquid drained from the evaporator and directed into the steam more warmth than is desired. By hot water drying will the water consumption is reduced and the heat supplied is better utilized.
Bei der praktischen Durchführung der erfindungsgemäßen Dampftrocknung wird niederwertige Kohle auf Teilchengrößen von weniger als etwa 10 cm und vorzugsweise auf weniger etwa 5 cm zerkleinert. In einem bevorzugten Verfahren wird die zerkleinerte Kohle atmosphärisch bedampft und anschließend in einem Vorwärmgefäß bei einem Druck zwischen etwa 1,4 und 7 bar erneut mit Dampf behandelt und in einem Wasserstrom in einer Schütte mitgeführt, die zu einem Hochdruckspeiser führt. Der Hochdruckspeiser überträgt den Kohle/Flüssigkeits-Schlamm an eine Teilchen/Flüssigkeit-Trennvorrichtung, die sich an der Spitze eines senkrechten Druckdehydrators befindet, , wobei der Druck im Dehydrator zwischen etwa 21 und 105 bar gehalten wird. Gesättigter Dampf kontaktiert die Kohleteilchen an der Spitze des Dehydrators und kondensierter Dampf sowie Kohleteilchen bewegen sich im Dehydrator in einer Säule abwärts.In the practical implementation of the steam drying according to the invention will use low grade coal to particle sizes less than about 10 cm and preferably shredded to less than 5 cm. In a preferred method, the crushed Coal vaporized atmospherically and then in a preheating vessel at a pressure Treated again with steam between about 1.4 and 7 bar and in a stream of water carried in a chute that leads to a high pressure feeder. The high pressure feeder transfers the coal / liquid sludge to a particle / liquid separator, which is located at the top of a vertical pressure dehydrator, where the Pressure in the dehydrator is kept between about 21 and 105 bar. Saturated steam contacts the coal particles at the top of the dehydrator and condensed steam as well as coal particles move down a column in the dehydrator.
Spülwasser wird am Boden des Dehydrators eingeleitet, um dort ein Spülen und Kühlen der Kohleteilchen zu bewirken.Rinse water is introduced at the bottom of the dehydrator to enter there To effect rinsing and cooling of the coal particles.
Das verbrauchte Spülwasser wird in den Dampf eingeleitet, der für die vorhergehenden atmosphärischen Dampfbehandlungsschritte sowie in anderen Stufen des Verfahrens verwendet wird und Schwefel, Natrium und ähnliche Minerale werden letztlich aus dem verbrauchten Spülwasser entfernt. Die Kohleteilchen werden vom Boden des Dehydrators an eine Hochdruckschleife eines zweiten Hochdruckspeisers abgelassen, welcher die Teilchen in dessen Niederdruckschleife leitet und letztlich zu einem Teilchen/Flüssigkeits-Scheider führt, der bei einem Druck zwischen etwa 1,4 und 7 bar arbeitet. Die Teilchen von dem Flüssigkeits/Teilchen-Scheider werden anschließend durch einen Vibrationstrockner und einen Gaszyklon o.ä. geleitet, um Kohlestaub zu entfernen, der mit den Kohleteilchen, welche aus dem Vibrationstrockner ausgestoßen werden, kombiniert werden, um eine trockene, entwässerte, geringwertige Kohle zu schaffen, die leicht transportierbar ist und in üblichen Kesseln o.ä. wirkungsvoll brennt.The used rinse water is fed into the steam, which is used for the previous atmospheric steaming steps as well as other stages of the process is used and sulfur, sodium and similar minerals are used ultimately removed from the used rinse water. The coal particles are from Bottom of the dehydrator to a high pressure loop of a second high pressure feeder drained, which guides the particles in its low-pressure loop and ultimately leads to a particle / liquid separator operating at a pressure between about 1.4 and 7 bar works. The particles from the liquid / particle separator are then by a Vibration dryer and a gas cyclone or the like directed to remove coal dust with the coal particles, which from ejected from the vibration dryer, can be combined to produce a dry, to create dehydrated, low-quality coal that is easily transportable and Burns effectively in conventional boilers or similar.
Zur erfindungsgemäßen Heißwassertrocknung dient ein Verfahren zum Entwässern von niederwertiger Kohle, welches die folgenden kontinuierlichen Schritte aufweist: Es wird ein erster Strom von teilchenförmiger, niederwertiger Kohle eingerichtet. Der erste Teilchenstrom wird auf eine mittlere Temperatur von beispielsweise 110 - 1200C erwärmt. Der erste Teilchenstrom wird durch Wasser geleitet. Die im ersten Strom fließenden, im Wasser befindlichen Teilchen werden an einen zweiten Strom übertragen, welcher einen höheren Druck als der erste Strom hat, jedoch eine geringere Temperatur als die Dampfsättigungstemperatur des ersten Stroms besitzt. Die Teilchen werden in dem zweiten Strom oben in ein Wärmeaustauschgefäß eingespeist und Niedertemperaturflüssigkeit wird von den Teilchen oben im Wärmeaustauschgefäßes abge.zogen und wieder in den zweiten Strom zurückgeführt. Es wird heiße Spülflüssigkeit, d.h. 230 - 250 0c in der Nähe, jedoch oberhalb des Bodens des Wärmeaustauschgefäßes eingeleitet, um aufwärts zur weiteren Vorwärmung der Kohle zu strömen und um eine Hochtemperatur-Energiewiedergewinnung zu erreichen. Indem heiße Flüssigkeit (z.B. 250-2600C) bei etwa 50 bar am Boden des Wärmeaustauschgefäßes eingeleitet wird, um darin aufwärts zu strömen, hat das Wasser eine Temperatur, die ausreicht, um eine Entwässerung der minderwertigen Kohleteilchen zu erleichtern. Minderwertige Kohleteilchen werden aus dem Boden des Wärmeaustauschgefäßes ausgetragen. Die aus dem Boden des Wärmeaustauschgefäßes ausgetragenen minderwertige Kohleteilchen werden oben in ein Dehydratorgefäß eingespeist und Flüssigkeit wird aus den Teilchen oben im Dehydratorgefäß extrahiert und die extrahierte Flüssigkeit wird wieder in das Wärmeaustauschgefäß eingeleitet; diese Flüssigkeit wird durch einen Wärmeaustauscher erwärmt und liefert die heiße Flüssigkeit, welche am Boden des Wärmeaustauschgefäßes eingeleitet wird. Es erfolgt eine Gegenstromwäsche der Teilchen am Boden des Verdampfergefäßes, um die Teilchen dort zu kühlen und zu spülen. Verbrauchtes heißes Spülwasser und Entwässerungswasser werden von dem Dehydratorgefäß zur Einspeisung in das Wärmeaustauschgefäß abgezogen. Das Kühlen der minderwertigen Kohleteilchen vor dem Austragen vom Boden des Dehydratorgefäßes verhindert ein Aufplatzen der Teilchen während der Druckabsenkung, wobei die Teilchen in einem dritten Teilchenstrom abgezogen und in einen vierten, Niederdruckstrom geleitet werden. Wasser wird aus den Teilchen im vierten Strom abgeschieden, um die Teilchen in einen fünften Strom zu leiten. Schließlich werden die im fünften Strom strömenden Teilchen durch Verdampfung abgekühlt, um minderwertige entwässerte Kohle in trockener Form zu erzeugen.For hot water drying according to the invention, a method is used for Dewatering of low grade coal, which involves the following continuous steps comprises: A first stream of particulate, low grade coal is established. The first particle flow is brought to an average temperature of 110, for example - heated to 1200C. The first particle stream is passed through water. The one in the first Current flowing particles in the water are connected to a second stream transmitted, which has a higher pressure than the first stream, but a lower one Temperature than the vapor saturation temperature of the first stream. The particles are fed into a heat exchange vessel at the top in the second stream and low temperature liquid is withdrawn from the particles in the top of the heat exchange vessel and returned to the second stream returned. It is hot rinsing liquid, i.e. 230 - 250 0c in close to but above the bottom of the heat exchange vessel to upwards for further preheating of the coal to flow and for high temperature energy recovery to reach. By placing hot liquid (e.g. 250-2600C) at about 50 bar at the bottom of the heat exchange vessel is introduced to flow upward therein, has the Water has a temperature that is sufficient to dehydrate the inferior coal particles to facilitate. Inferior coal particles are released from the bottom of the heat exchange vessel carried out. The inferior ones discharged from the bottom of the heat exchange vessel Coal particles are fed into a dehydrator vessel at the top and Liquid is extracted from the particles at the top of the dehydrator vessel and the extracted Liquid is reintroduced into the heat exchange vessel; this liquid is heated by a heat exchanger and supplies the hot liquid which is introduced at the bottom of the heat exchange vessel. Countercurrent washing takes place the particles at the bottom of the evaporation vessel to cool the particles there and to wash. Used hot rinse water and drainage water are used by the Dehydrator vessel withdrawn for feeding into the heat exchange vessel. The cooling of the inferior coal particles before being discharged from the bottom of the dehydrator vessel prevents the particles from bursting open during the pressure reduction, whereby the particles withdrawn in a third particle flow and in a fourth, low pressure flow be directed. Water is separated from the particles in the fourth stream, around to direct the particles into a fifth stream. Finally, the fifth Stream flowing particles cooled by evaporation to inferior dehydrated To produce coal in dry form.
Es ist also Hauptziel der Erfindung, ein wirksames, kontinuierliches Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Entwässern von minderwertiger Kohle wie Braunkohle oder subbituminöser Kohle zu schaffen. Diese und andere Ziele der Erfindung folgen aus den nachfolgenden Figurenbeschreibungen und den Patentansprüchen.It is therefore the main aim of the invention to provide an efficient, continuous Method and device for carrying out the method for dewatering to create inferior coal such as lignite or sub-bituminous coal. These and other objects of the invention follow from the following description of the figures and the claims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigen: Figur 1 eine schematisch dargestellte Vorrichtung zur Durchführung der erfindungsgemäßen Dampfentwässerung; und Figuren 2a und 2b schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung einer erfindungsgemäßen Heißwasser-Entwässerung.The invention is explained in more detail below with reference to figures; The figures show: FIG. 1 a schematically illustrated device for carrying out the steam dewatering according to the invention; and Figures 2a and 2b are schematic Representations of a device according to the invention for carrying out a device according to the invention Hot water drainage.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das Verfahren sind zur Entwässerung von minderwertiger Kohle wie Braunkohle oder subbituminöser Kohle geeignet. Mi.t Hilfe der Erfindung ist der Wassergehalt von derartig minderwertiger Kohle typischerweise um 60 - 802 reduzierbar und außerdem können Schwefel, Natrium und andere mineralische Verunreinigungen aus der Kohle entfernt werden. Dies kann alles erreicht werden, indem eine einzige Dampfquelle verwendet wird, die Wärme für die Durchführung der Entwässerung liefert, wobei eine maximale Wiederverwendung von Abwasser in verschiedenen Teilen der Anlage und ein minimaler Verbrauch an Frischwasser gegeben sind.The device and the method according to the invention are for drainage suitable for low-quality coal such as lignite or sub-bituminous coal. With By means of the invention, the water content of such low grade coal is typically Reducible by 60 - 802 and also can use sulfur, sodium and other mineral Impurities are removed from the coal. This can all be achieved by using a single source of steam, the heat is used to carry out the Drainage supplies, with a maximum reuse of sewage in various Parts of the system and a minimal consumption of fresh water are given.
Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist in den Figuren dargestellt. Aus Gründen der leichteren Darstellbarkeít wird die Erfindung anhand der Entwässerung von Braunkohle beschrieben.An embodiment of the device is shown in the figures. For reasons of easier representation, the invention is based on the drainage described by lignite.
Zum erfindungsgemäßen Dampftrocknen von zerkleinerter Braunkohle, die eine Teilchengröße von weniger als etwa 10 cm und vorzugsweise eine Teilchengröße von weniger als etwa 5 cm hat, d.h. die Maximalabmessungen jedes Teilchens sind 5 cm, wird Braunkohle von einer Quelle 10 auf ein Förderband 11 geworfen und gelangt durch eine Luftschleuse 12 in einen atmosphärischen Dampfspeicher 13.For steam drying of comminuted brown coal according to the invention, which have a particle size of less than about 10 cm and preferably a particle size less than about 5 cm, i.e., the maximum dimensions of each particle 5 cm, lignite is thrown from a source 10 onto a conveyor belt 11 and arrives through an air lock 12 into an atmospheric steam storage 13.
Der Dampfspeicher 13 ist von bekanntem Aufbau, wie er zur Pulpe- und Papierherstellung verwendet wird und in der US-PS 4 124 440 beschrieben ist. Die Braunkohle gelangt durch eine Bemessungseinrichtung 14 und einen Niederdruckbeschicker 15 in ein Vorwärmgefäß 16. Dampf wird durch eine Leitung 17 in den Dampfspeicher 13 eingeleitet und gelangt durch Leitungen 18 in das Vorwärmgefäß 16. Die zerkleinerte Braunkohle gelangte dann durch eine weitere Abmeßeinrichtung 19 zu einer senkrechten Schütte 20, welche Teil einer Niederdruck-Zirkulationsschleife für einen ersten Hochdruckbeschicker 21 ist. Ein derartiger Hochdruckbeschicker ist beispielsweise in der US-Patentschrift 3 982 789 beschrieben. Bekannte Beschickerzirkulationsschleifen, Flüssigkeitsniveauhalteeinrichtungen u.a., die in Verbindung mit der Erfindung verwendbar sind, sind in der US-Patentschrift 3 802 956 beschrieben.The steam accumulator 13 is of known construction, as it is used for pulp and Papermaking is used and is described in U.S. Patent 4,124,440. the Lignite passes through a metering device 14 and a low-pressure feeder 15 in a preheating vessel 16. Steam is passed through a line 17 in initiated the steam accumulator 13 and passes through lines 18 into the preheating vessel 16. The crushed brown coal then passed through another measuring device 19 to a vertical chute 20, which is part of a low-pressure circulation loop for a first high pressure feeder 21 is. Such a high pressure feeder is described, for example, in U.S. Patent 3,982,789. Known feeder circulation loops, Liquid level maintenance devices, etc., useful in connection with the invention are described in U.S. Patent 3,802,956.
In der Schütte 20 wird die zerkleinerte Braunkohle in Wasser eingeleitet und strömt in einem ersten Strom zu dem Niederdruckeinlaß des ersten Hochdruckbeschickers 21.In the chute 20, the crushed brown coal is introduced into water and flows in a first stream to the low pressure inlet of the first high pressure feeder 21.
Ein Sieb ist am Niederdruckauslaß des Hochdruckbeschickers 21 angeordnet und durch das Sieb von einer Pumpe 22 abgezogene Flüssigkeit tritt durch in der Leitung liegende Abtropfschalen 23 o.ä., welche von einem Nieveausteuerungsventil 29 gesteuert sind, um den gewünschten Flüssigkeitsspiegel in der Schütte 20 einzustellen, der von einem Flüssigkeitsstandssensor 25 yemessen wird. Etwas Flüssigkeit gelangt zu einem Niveautank und ein Teil davon wird in Dampf eingespritzt, der in die Leitung 18 strömt.A screen is placed at the low pressure outlet of the high pressure feeder 21 and liquid withdrawn through the sieve by a pump 22 passes into the Line drip trays 23 or the like, which are controlled by a level control valve 29 are controlled in order to set the desired liquid level in the chute 20, which is measured by a liquid level sensor 25. Some liquid spilled to a level tank and part of it is injected into steam that enters the line 18 flows.
Eine Hochdruckpumpe 28 liefert den Druck für die Hochdruckschleife des ersten Hochdruckbeschickers 21, wobei der Druck der mit dem Wasser mitgeführten zerkleinerten Baumwolle auf 21 - 105 bar erhöht wird und die Leitung 29 den zweiten Teilchenstrom bildet. Der Druck im Vorwärmgefäß 16 wird typischerweise proportional zum Druck in der Schleife 29 gehalten. Beispielsweise wird der Druck im Gefäß 16 auf einem Wert von etwa 1/15 des Drucks in der Schleife 29 gehalten d.h. zwischen etwa 1,4 - 7 bar.A high pressure pump 28 supplies the pressure for the high pressure loop of the first high pressure feeder 21, the pressure of that carried with the water shredded cotton is increased to 21-105 bar and line 29 the second Particle flow forms. The pressure in the preheating vessel 16 will typically be proportional held in loop 29 for pressure. For example, the pressure in the vessel 16 held at a value of about 1/15 of the pressure in loop 29, i.e. between about 1.4 - 7 bar.
Ein Dehydrator 30 weist ein senkrechtes Druckgefäß mit einer üblichen Flüssigkeits-/Teilchen-Trennvorrichtung 31 auf, die an seinem oberen Ende angeordnet ist. Eine derartige Vorrichtung, die als oberer Abscheider verwendbar ist, ist in der US-Patentschrift 4 125 384 beschrieben, es sind jedoch auch zahlreiche andere Trennvorrichtungen oder Abscheider verwendbar. Von dem Abscheider 31 abgeschiedene Flüssigkeit fließt durch eine Leitung 32, um von der Pumpe 28 und dem Hochdruckbeschicker 21 zurückgeführt zu werden; zweckmäßigerweise liegt ein Wärmeaustauscher 33 in der Leitung 32.A dehydrator 30 has a vertical pressure vessel with a conventional one Liquid / particle separator 31 arranged at its upper end is. Such a device, which can be used as an upper separator, is shown in FIG U.S. Patent 4,125,384, but there are numerous others as well Separators or separators can be used. Separated from the separator 31 Liquid flows through line 32 to from pump 28 and the high pressure feeder 21 to be returned; expediently there is a heat exchanger 33 in the Line 32.
Die von dem Abscheider 31 am oberen Ende des Verdampfers 30 abgeschiedenen Braunkohleteilchen fallen im Dehydrator 30 nach unten, um darin eine Teilchensäule zu bilden.The separated by the separator 31 at the upper end of the evaporator 30 Lignite particles fall down in the dehydrator 30 to form a column of particles therein to build.
Sattdampf wird von einer Dampfquelle 35 in das obere Ende des Dehydrators 30 eingeleitet, um die Braunkohleteilchen mit einer Dampfphase zu kontaktieren. Die Dampfphase oder der entsprechende Abschnitt sind allgemein mit dem Bezugszeichen 36 bezeichnet. Wenn im Gefäß ein Druck zwischen etwa 21 und 105 bar herrscht, dann liegt die vom Sattdampf erzeugte Temperatur zwischen etwa 190 0c und 3150C.Saturated steam is drawn from a steam source 35 into the top of the dehydrator 30 initiated in order to contact the lignite particles with a vapor phase. The vapor phase or the corresponding section is indicated generally by the reference number 36 designated. If the pressure in the vessel is between about 21 and 105 bar, then the temperature generated by the saturated steam is between approx. 190 0C and 3150C.
Die genauen Druck- und Temperaturbedingungen werden je nach Art der Braunkohle oder der anderen minderwertigen Kohle, die zu behandeln ist, ausgewählt. Die Druck- und Temperaturbedingungen schwanken stark, und zwar je nachdem, wie die Eigenschaften des zu behandelnden Materials sind.The exact pressure and temperature conditions will vary depending on the type of Lignite or the other low-grade coal to be treated is selected. The pressure and temperature conditions vary widely depending on how the Properties of the material to be treated are.
Kondensierter Dampf und Braunkohleteilchen strömen kontinuierlich abwärts in einer Säule im Dehydrator 30, in dem eine Entwässerungszone 37 gebildet wird. Jedes nicht kondensierbare Gas, beispielsweise Kohlendioxid, welches während der Behandlung im Dehydrator 30 freigesetzt wird, wird aus der Oberseite dessen Dehydrator 30 durch eine Entlüftungseinrichtung 38 abgelassen.Condensed steam and lignite particles flow continuously downwards in a column in the dehydrator 30 in which a dewatering zone 37 is formed will. Any non-condensable gas, e.g. carbon dioxide, which during The treatment released in the dehydrator 30 will be from the top thereof Dehydrator 30 by a Venting device 38 drained.
Am Boden des Dehydrators 30 ist eine Spülzone 39 vorgesehen. Durch Leitungen 40 und 41 wird Spülwasser im Gegenstrom eingeleitet und zusätzliches Verdrängungs- Spülwasser, das von einem zweiten Hochdruckbeschicker 42 stammt, fließt in der Zone 39 im Gegenstrom zu den Braunkohleteilchen aufwärts. Ein Abzugssieb 43 für verbrauchtes Spülwasser ist an der Übergangsstelle der Zonen 37 und 39 vorgesehen, wobei das ringförmige Sieb eine Temperatur-Schnittstelle bildet. Heißes, ausgestoßenes Wasser gelangt von den Braunkohleteilchen in der Zone 37 nach unten zum Sieb 43, während kühleres Spülwasser, das am Boden des Verdampfers 30 eingeleitet wird, nach oben zum Sieb 43 strömt.A rinsing zone 39 is provided at the bottom of the dehydrator 30. By Lines 40 and 41, rinsing water is introduced in countercurrent and additional displacement Rinse water from a second high pressure feeder 42 flows in the zone 39 upwards in countercurrent to the lignite particles. A drainage screen 43 for used Rinse water is provided at the transition point between zones 37 and 39, the annular sieve forms a temperature interface. Hot, expelled water passes from the lignite particles in the zone 37 down to the sieve 43, while cooler rinse water, which is introduced at the bottom of the evaporator 30, to the top flows to the sieve 43.
Das verbrauchte Spülwasser wird durch eine Leitung 45 abgezogen,hat eine wesentlich höhere Temperatur als 1000C und wird daher in Dampf in eine Reihe von Tanks 46,47 und 48 eingeleitet, in denen es schlagartig in Dampf umgesetzt wird. Das verbrauchte Spülwasser in der Leitung 49 vom dritten Tank 48 enthält Schwefel, Natrium und andere mineralische Verunreinigungen. Es wird letztlich zu einer Station 50 geleitet, in der es als Abwasser abgegeben oder zur Mineral-Wiedergewinnung herangezogen wird.The used rinse water is drawn off through a line 45 has a much higher temperature than 1000C and will therefore turn into steam in a series initiated by tanks 46, 47 and 48, in which it is suddenly converted into steam. The used rinse water in line 49 from third tank 48 contains sulfur, Sodium and other mineral impurities. It ultimately becomes a station 50, in which it is given off as waste water or used for mineral recovery will.
Ganz unten am Boden des dehydrators 30 befindet sich eine übliche Teilchenaustragvorrichtung 52, welche die behandelten Braunkohleteilchen in eine Leitung 53 ausgibt, die einen dritten Teilchenstrom definiert und welche einen Teil der Hochdruck-Zirkulationsschleife für den zweiten Hochdruckbeschicker 42 bildet. Eine Hochdruck-Zirkulationsleitungspumpe 54 zieht Hochdruckflüssigkeit vom zweiten Hochdruckspeiser 42 ab, leitet sie durch einen Wärmeaustauscher 55, um etwas Wärmeenergie daraus wiederzuqe- winnen und die Temperatur abzusenken und danach wird das Wasser wieder in den Dehydrator 30 über die Leitung 40 als Spülwasser zurückgeführt. Über die Leitung 41 erolgt die Zufuhr von Spülwasser von einer Frischwasserquelle 56, welche außerdem über den Wärmeaustauscher 55 den Pegeltank 26 mit Frischwasser versorgt. Ein Pegelsensor 57 mißt den Pegel der Flüssigkeit im Dehydrator 30 und steuert ein in der Leitung 41 liegendes Ventil 58 und ein zwischen die Leit.ung 40 und die Hochdruckschleife des zweiten Hochdruckbeschickers 42 geschaltetes Ventil 59 steuert zusammen mit einem strömungsgesteuerten Ventil 60 in der Leitung 45 den Flüssigkeitsstand im Verdampfer 30, um eine richtige Dampfzone 36 zu gewährleisten.At the very bottom of the dehydrator 30 is a conventional one Particle discharge device 52, which collects the treated lignite particles in a Line 53 outputs, which defines a third particle flow and which is a part the high pressure circulation loop for the second high pressure feeder 42 forms. A high pressure circulating line pump 54 draws high pressure liquid from the second From high pressure feeder 42, it passes through a heat exchanger 55 to some heat energy to get out of it again win and lower the temperature and after that the water is returned to the dehydrator 30 via line 40 as rinsing water. The supply of rinsing water takes place via the line 41 from a fresh water source 56, which also feeds the level tank 26 with fresh water via the heat exchanger 55 provided. A level sensor 57 measures the level of the liquid in the dehydrator 30 and controls a valve 58 located in line 41 and one between the line 40 and the high pressure loop of the second high pressure feeder 42 switched valve 59 controls together with a flow-controlled valve 60 in line 45 the Liquid level in evaporator 30 to ensure proper vapor zone 36.
Der zweite Hochdruckbeschicker 42 reduziert allmählich den auf die Braunkohleteilchen wirkenden Druck, so daß ihr Aufplatzen verhindert wird. Die Niederdruckleitungs-Zirkulationspumpe 61 bewirkt, daß die Braunkohleteilchen aus dem Beschicker 42 in die Niederdruckschleife 62 gespeist werden, welche einen vierten Strömungspfad bildet.The second high pressure feeder 42 gradually reduces the on Lignite particles act pressure, so that their bursting is prevented. The low-pressure line circulation pump 61 causes the lignite particles from the feeder 42 into the low pressure loop 62 are fed, which forms a fourth flow path.
Der Druck in der Schleife 62 ist proportional zum Druck im Dehydrator 30 d.h. er beträgt etwa 1/15 des Drucks im Dehydrator 30 oder zwischen etwa 1,4 und 7 bar. Die Leitung 62 führt zu einem Teilchen-/Flüssigkeits-Scheider 63, der eine Flüssigkeitstrennung bei dem gleichen Druck wie in dem vierten Strömungspfad 62 bewirkt, d.h.The pressure in loop 62 is proportional to the pressure in the dehydrator 30 i.e. it is about 1/15 the pressure in dehydrator 30 or between about 1.4 and 7 bar. The line 62 leads to a particle / liquid separator 63, the a liquid separation at the same pressure as in the fourth flow path 62 causes, i.e.
zwischen etwa 1,4 und 7 bar. Die US-Patentschrift 4 322 184 beschreibt einen typischen Scheider 63. Flüssigkeit aus dem Scheider 63 wird durch eine Leitung 64 zu dem Beschicker 42 zurückgeführt, während die Braunkohleteilchen durch einen zweiten Niederdruckbeschicker 65 zu einem Verdampfungskühler 66 in einen fünften Strom abgegeben werden, wobei sich der Verdampfungskühler 66 und der fünfte Strom auf atmosphärischem Druck befinden. Atmosphärischer Dampf wird bei 67 abgezogen und kann an jeder gewünschten Stelle der Anlage verwendet werden, beispielsweise indem er mit der Leitung 17 verbunden wird.between about 1.4 and 7 bar. U.S. Patent 4,322,184 describes a typical separator 63. Liquid from the separator 63 is passed through a conduit 64 returned to the feeder 42, while the lignite particles through a second low pressure feeder 65 to an evaporative cooler 66 in a fifth Stream are delivered, the evaporative cooler 66 and the fifth stream are at atmospheric pressure. Atmospheric steam is withdrawn at 67 and can be used by everyone desired location of the system can be used, for example by being connected to line 17.
Der Vedampfungskühler 66 weist zweckmäßigerweise einen Vibrationstrockner auf, der in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Selbst nach der Freigabe von atmosphärischem Dampf enthält die durch den Niederdruckbeschicker 65 abgegebene Braunkohle Eigenwärme, welche verwendet werden kann, um noch mehr Wasser durch Verdampfung zu entfernen. Umgebungsluft von einer Quelle 68 wird von einem Gebläse 69 durch den Vibrationstrockner eingeblasen, um eine Verdampfungskühlung der Braunkohle zu bewirken. Die feuchten Abgase in einer Leitung 70 vom Vibrationstrockner werden zu einer Trennvorrichtung für die Trennung von Braunkohlenstaub von Luft geleitet, beispielsweise zu einem üblichen Gaszyklon 71. Der vom Zyklon 71 abgetrennte Staub kann in den Hauptstrom 72 der entwässerten Braunkohle zurückgeführt werden, welche den Trockner in trockener Form verläßt.The evaporation cooler 66 expediently has a vibration dryer on, which is shown schematically in the drawing. Even after approval of atmospheric steam includes that discharged by the low pressure feeder 65 Lignite own heat, which can be used to generate even more water through evaporation to remove. Ambient air from a source 68 is blown by a fan 69 blown the vibration dryer to evaporate the lignite cause. The humid exhaust gases are in a line 70 from the vibration dryer directed to a separation device for the separation of lignite dust from air, for example to a conventional gas cyclone 71. The dust separated by the cyclone 71 can be returned to the main stream 72 of the dewatered lignite, which leaves the dryer in dry form.
Die Arbeitstemperaturen und Drücke im Vorwärmgefäß 16, im Dehydrator 30 und in der Druckabsenkeinrichtung 42,63 etc. werden durch das jeweils zu behandelnde teilchenförmige, feste, poröse organische Material bestimmt. Manche minderwertige Kohle erfordert niederere Temperaturen als andere, um maximale Wasseraustreibungs-Wirkungsgrade zu erreichen. Sobald die richtigen Parameter für einen bestimmten Stoff festgelegt sind, können die Verfahrensbedingungen leicht eingestellt werden, um die gewünschten Resultate zu erreichen. Durch die Erfindung ist es möglich, den Wassergehalt von Braunkohle o.ä. um etwa 60 -80% mit einem Minimaleinsatz von Energie abzusenken und das Verfahren in kontinuierlicher, hochproduktiver Weise nahezu ausschließlich unter Verwendung bereits kommerziell erhältlicher Geräte durchzuführen.The working temperatures and pressures in the preheating vessel 16, in the dehydrator 30 and in the pressure reduction device 42,63 etc. are to be treated by the respective particulate, solid, porous organic material is determined. Some inferior Coal requires lower temperatures than others for maximum water stripping efficiencies to reach. Once the correct parameters are set for a particular substance the process conditions can be easily adjusted to the desired Achieve results. The invention makes it possible to measure the water content of Reduce lignite or similar by around 60-80% with a minimal use of energy and the process in a continuous, highly productive manner almost exclusively to be carried out using equipment that is already commercially available.
Im folgenden wird eine Ausführungsform anhand der Figuren 2a und 2b beschrieben, bei der eine Heißwassertrocknung erfolgt.In the following an embodiment with reference to Figures 2a and 2b described in which hot water drying takes place.
Zerkleinerte Braunkohle wird von einer Quelle 110 auf einen Förderer 111 geworfen und gelangt durch eine Luftschleuse 112 zu einem üblichen atmosphärischen Dampfspeicher 113. Die Braunkohle gelangt dann durch eine Dosiervorrichtung 114 und einen Niederdruckbeschicker 115 in eine Schütte 116, in der sie mit Wasser versetzt wird.Crushed brown coal is fed from a source 110 onto a conveyor 111 thrown and passes through an airlock 112 to a usual atmospheric Steam accumulator 113. The lignite then passes through a metering device 114 and a low pressure feeder 115 in a chute 116 in which it is mixed with water will.
Das Vorwärmen der Braunkohle erfolgt durch atmosphärischen Dampf im Dampfspeicher 113 und durch Niederdruckdampf, welcher der Schütte 116 von einer Quelle 117 (Figur 2a) und einem ersten Tank 118 (Figur 2b) zugesetzt werden. Die Dampferzeugung erfolgt dabei im ersten Tank 118 schlagartig. Der Dampf für den Speicher 113 wird von dem zweiten Tank 119 (Figur 2b) geliefert.The lignite is preheated using atmospheric steam in the Steam storage 113 and by low pressure steam, which the chute 116 from a Source 117 (Figure 2a) and a first tank 118 (Figure 2b) are added. the Steam is generated suddenly in the first tank 118. The steam for the store 113 is supplied from the second tank 119 (Figure 2b).
Die in der Flüssigkeit (beispielsweise Wasser) in der Schütte 116 mitgeführte zerkleinerte Braunkohle befindet sich in einer Niederdruck-Zirkulationsschleife für einen ersten Hochdruckbeschicker 121. Bekannte Beschickerzirkulationsschleifen, Flüssigkeitspegelhaltergeräte o.ä., die in Verbindung mit der Erfindung verwendbar sind, sind in der US-PS 3 802 956 beschrieben.Those in the liquid (e.g. water) in the chute 116 The crushed lignite that is carried along is located in a low-pressure circulation loop for a first high pressure feeder 121. Known feeder circulation loops, Liquid level holding devices or the like that can be used in connection with the invention are described in U.S. Patent 3,802,956.
Ein Sieb befindet sich am Niederdruckausgang 122 des ersten Hochdruckbeschickers 121 und die von einer Pumpe 123 dadurch abgezogene Flüssigkeit strömt durch in der Leitung liegende Abtropfer 124 o.ä., die von einem Niveausteuerungsventil 125 gesteuert werden, so daß der gewünschte Flüssigkeitspegel in der Schütte 116 eingerichtet wird. Ein Sensor 126 mißt den Flüssigkeitspegel in der Schütte 116 und steuert ein Ventil 125 in Ahhängigkeit davon. Etwas Flüssigkeit gelangt zu dem Pcgeltank 127, der durch Niederdruckdampf von der Quelle 117 beheizt wird. Diese Flüssigkeit wird von der Pumpe 128 zu einer Hochdruck-Einlaßleitung 129 gepumpt, die zum Hochdruckbeschicker 121 führt. Eine Pegelsteuerungseinrichtung 183 hält den Flüssigkeitspegel im Pegeltank 127 aufrecht.A screen is located at the low pressure exit 122 of the first high pressure feeder 121 and the liquid drawn off by a pump 123 flows through in the Line drainers 124 or the like, which are controlled by a level control valve 125 so that the desired liquid level in the chute 116 is established will. A sensor 126 measures the liquid level in the chute 116 and controls it Valve 125 as a function of this. Some liquid goes to the pc tank 127 which is heated by low pressure steam from source 117. This liquid will pumped by pump 128 to a high pressure inlet line 129 leading to the high pressure feeder 121 leads. A level control device 183 maintains the liquid level in the level tank 127 upright.
Eine Pumpe 130 liegt in die Hochdruckschleife des Beschickers 121, wobei der Druck der in der Flüssigkeit mitgeführten zerkleinerten Braunkohle etwa 35 - 70 bar, vorzugsweise etwa 50 bar beträgt. Eine Leitung 131 enthält einen zweiten Teilchenstrom.A pump 130 is in the high pressure loop of the feeder 121, the pressure of the crushed lignite entrained in the liquid about 35-70 bar, preferably about 50 bar. One line 131 contains a second Particle flow.
Im Wasser mitgeführte Braunkohleteilchen gelangen zu einer bekannten Flüssigkeit/Extraktions-Vorrichtung 132 am oberen Ende eines vertikalen Wärmeaustauschgefaßes 133.Lignite particles carried along in the water reach a known one Liquid / extraction device 132 at the top of a vertical heat exchange vessel 133.
Von der Vorrichtung 136 extrahierte Flüssigkeit fließt in der Leitung 129 zurück zur Pumpe 130, wobei erwärmte Auffüllflüssigkeit durch die Pumpe 128 zugeführt wird.Liquid extracted from device 136 flows in the conduit 129 back to pump 130, with heated make-up liquid being fed by pump 128 is fed.
Am Boden des Wärmeaustauschgefäßes 133 befindet sich eine bekannte Teilchenaustragvorrichtung 134 für in der Flüssigkeit mitgeführte Teilchen, wel.che die in der Flüssigkeit mitgeführten Braunkohleteilchen in eine Leitung 135 leitet und letztlich zu einer bekannten Flüssigkeit/Extraktionsvorrichtung 136 führt, die am oberen Ende eines Dehydrators 137 angeordnet ist.At the bottom of the heat exchange vessel 133 is a known one Particle discharge device 134 for particles entrained in the liquid, wel.che conducts the lignite particles entrained in the liquid into a line 135 and ultimately leads to a known liquid / extractor 136 which is arranged at the upper end of a dehydrator 137.
Heißwasser wird dem Boden des Wärmeaustauschgefäßes 133 zugeführt, wobei sich das Wasser auf einer hinreichenden Temperatur von beispielsweise 250 - 2600C bei etwa 50 bar befindet, um das Entwässern der Braunkohle zu erleichtern. Das heiße Wasser wird typischerweise durch einen Einlaß 138 eingespeist, welcher an eine Leitung 139 angeschlossen ist, die über eine Pumpe 140 mit der Extrak- tionsvorrichtung 136 in Arbeitsverbindung steht. Von dem oberen Ende des Dehydrators 137 abgezogene Flüssigkeit strömt durch die Leitung 139, um als Heizwasser letztlich mit den Braunkohleteilchen im Boden des Wärmeaustauschgefäßes 133 vermischt zu werden. Ein Wärmeaustauscher 141 liegt in der Leitung 139 und dient dazu, das darin befindliche Wasser zu erwärmen. Die Verwendung des Wärmeaustauschers 141 anstelle von Dampf zur direkten Erwärmung der Kohleteilchen (wie dies bei Figur 1 der Fall ist) minimiert den Frischwasserverbrauch.Hot water is supplied to the bottom of the heat exchange vessel 133, the water being at a sufficient temperature of, for example, 250 - 2600C is located at around 50 bar in order to facilitate the dewatering of the lignite. The hot water is typically fed in through inlet 138, which is connected to a line 139, which is connected to a pump 140 with the extraction tion device 136 is in working connection. Peeled from the top of the dehydrator 137 Liquid flows through line 139 to ultimately use the lignite particles as heating water to be mixed in the bottom of the heat exchange vessel 133. A heat exchanger 141 is in line 139 and is used to heat the water therein. The use of the heat exchanger 141 instead of steam for direct heating the coal particles (as is the case in Figure 1) minimizes fresh water consumption.
Der Wärmeaustauscher 141 wird mit erwärmtem Fluid, beispielsweise Dampf von einem Kessel 142 über eine Leitung 143 versorgt. Die Temperatur der Flüssigkeit in der Leitung 139 wird an einer Stelle 144 gemessen und das Ventil 145 in der Leitung 143 wird in Abhängigkeit von dieser Temperaturmessung gesteuert, um die Menge des dem Wärme austauschers 141 zugeführten Dampfes und damit das Ausmaß der Erwärmung der in der Leitung 139 befindlichen Flüssigkeit zu steuern.The heat exchanger 141 is heated with fluid, for example Steam is supplied from a boiler 142 via a line 143. The temperature of the liquid in the line 139 is measured at a point 144 and the valve 145 in the line 143 is controlled as a function of this temperature measurement in order to determine the amount of the heat exchanger 141 supplied steam and thus the amount of heating the liquid in line 139 to control.
Ein Teil der Flüssigkeit in der Leitung 139 wird direkt in die Leitung 135 eingespeist, und zwar durch eine Leitung 146. Ein bekannter Strömungssensor und Strömungssteuerventile 147 dienen dazu, um die relative Menge von Heißwasser zu steuern, die dem Gefäßeinlaß 138 und der Leitung 135 zugeführt werden.Some of the liquid in line 139 goes directly into the line 135 fed through line 146. A known flow sensor and flow control valves 147 serve to control the relative amount of hot water which are fed to the vessel inlet 138 and line 135.
Am Boden des Dehydrators 137 ist eine bekannte Auslaßvorrichtung 149 für in der Flüssigkeit mitgeführte Teilchen vorgesehen, die an eine Teilchenaus1aßleitung 150 angeschlossen ist. Die Leitung 150 richtet eine dritte Materialströmung in Form einer Ilc,chdruckschleifc ein, welche an einen zweiten Hochdruckbesch icker 151 ancJeschlossen ist und eine vierte Materialt rom-Niederdruckschieife 152 ist mit dem zweiten Hochdruckbeschicker 151 verbunden. Ein bekannter Filter liegt im Hochdruckschleifenauslaß 153 vom Beschicker 151 und durch den Filter 153 tretende Hochdruckflüssigkeit, die in die Leitung 154 gelangt, wird wieder in das Verdampfergefäß 137 zurückgeführt. Frischwasser von einer Quelle 155 strömt ebenfalls durch die Leitung 156 und wird in den Boden des Dehydrators 137 als Spülflüssigkeit eingespeist, um die Braunkohlenteilchen am Boden des Dehydrators 137 im Gegenstrom zu kühlen und zu spülen.At the bottom of the dehydrator 137 is a known outlet device 149 intended for particles entrained in the liquid, which are connected to a particle outlet line 150 is connected. The conduit 150 directs a third flow of material into shape a IIc, chdruckschleifc, which is attached to a second high pressure feeder 151 is connected and a fourth material flow low-pressure loop 152 is connected to the second high pressure feeder 151. A well-known filter lies passing in high pressure loop outlet 153 from feeder 151 and through filter 153 High pressure liquid entering line 154 is returned to the evaporator vessel 137 returned. Fresh water from a source 155 also flows through the Line 156 and is fed into the bottom of the dehydrator 137 as rinsing liquid, to countercurrently cool the lignite particles at the bottom of the dehydrator 137 and rinse.
Aus beiden Gefäßen 133 und 137 werden unkondensierbare Gase o.ä. durch bekannte Entlüfter 157 abgeleitet.Non-condensable gases or the like are passed through from both vessels 133 and 137 known breather 157 derived.
Im Mittelteil des Dehydrators 137 befindet sich ein Sieb 158. Ein Zentralsieb 159 ist außerdem in dem Wärmeaustauscher 133 angeordnet. Heiße, verbrauchte Spülflüssigkeit und Entwässerungswasser, die von einer Pumpe 160 durch das Sieb 158 abgezogen werden, fließen durch die Leitung 161, um in den Bodenteil des Gefäßes 133 unter dem Sieb 159 eingespeist zu werden. Das heiße, verbrauchte Spülwasser und das Entwässerungswasser aus dem Dehydrator 137 strömen gegenüber der nach unten fallenden Kohle im Wäremaustauschgefäß 133 im Gegenstrom nach oben, um durch das Sieb 159 aus dem Gefäß 133 auszutreten.In the middle part of the dehydrator 137 is a sieve 158. A Central sieve 159 is also arranged in heat exchanger 133. Hot, spent Rinsing liquid and drainage water supplied by a pump 160 through the sieve 158 are withdrawn, flow through line 161 to into the bottom part of the vessel 133 to be fed under the sieve 159. The hot, used rinse water and the dehydrating water from the dehydrator 137 flow downward opposite to that falling coal in the heat exchange vessel 133 in countercurrent upwards to pass through the Sieve 159 to exit the vessel 133.
Während der Gegenströmung überträgt heißes Spülwasser Wärme auf frische Braunkohle, um eine Hochtemperatur-Energierückgewinnung zu bewirken. Das Wasser in der Leitung 156 befindet sich typischerweise auf etwa 20°C und das Wasser in der Leitung 161 hat etwa 2400C, wobei angenommen sei, daß in der Leitung 139 und oben im Gefäß 137 etwa 2600C herrschen. Die Spülwasserrate wird durch eine Flüssigkeitssteuereinrichtung 184 eingestellt. Eine Frischwasserpumpe 180 liefert Wasser mit einem höheren Druck als den Entwässerungsdruck in der Leitung 156 an eine Druck- steuereinrichtung 183, um den Entwässerungsdruck im Dehydrator 137 zu erzeugen.During the countercurrent flow, hot rinse water transfers heat to fresh water Lignite to effect high temperature energy recovery. The water in line 156 is typically at about 20 ° C and the water in line 161 is about 2400C, assuming line 139 and At the top of the vessel 137, about 2600C prevail. The flush water rate is controlled by a liquid control device 184 set. A fresh water pump 180 supplies water at a higher pressure than the drainage pressure in line 156 to a pressure control device 183 to generate the dewatering pressure in the dehydrator 137.
Die aus dem Gefäß 133 in die Leitung 162 abgezogene Flüssigkeit enthält Natrium (weitgehend in der Form von NaCl) Schwefel, Magnesium und andere Minerale. Es ist zweckmäßig, diese Minerale aus der Anlage zu entfernen, während gleichzeitig so viel wie möglich von Restwärme aus der abgezogenen Flüssigkeit wiedergewonnen wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die Leitung 162 in die zwei Tanks 118 und 119 geführt wird, in denen eine schlagartige Dampferzeugung erfolgt. Ein Flüssigkeitspegel wird in den Tanks 118 und 119 durch eine Pegelsteuerungseinrichtung 185 beibehalten. Die aus dem zweiten Tank 119 über eine Leitung 163 abgezogene Flüssigkeit wird erst verdickt und dann gefiltert. Das Verdicken wird zweckmäßigerweise in einem üblichen Verdicker durchgeführt beispielsweise in einem Lamella- Schwerkraftverdicker 164, wobei das Ausgabeprodukt aus dem Verdicker 164 über eine Leitung 165 zu einem bekannten Scheibenfilter 166 gelangt, welcher an einen Vakuumaufnehmer 167 und an eine Vakuumpumpe 168 angeschlossen ist.The liquid withdrawn from vessel 133 into line 162 contains Sodium (largely in the form of NaCl), sulfur, magnesium and other minerals. It is convenient to remove these minerals from the plant while at the same time recovered as much as possible of residual heat from the withdrawn liquid will. This is achieved in that the line 162 into the two tanks 118 and 119 is performed, in which a sudden generation of steam takes place. A liquid level is maintained in tanks 118 and 119 by level controller 185. The liquid drawn off from the second tank 119 via a line 163 is first thickened and then filtered. The thickening is expediently carried out in a conventional manner Thickener carried out, for example, in a lamella gravity thickener 164, the output product from the thickener 164 via line 165 to a known one Disc filter 166 arrives, which is attached to a vacuum pick-up 167 and a vacuum pump 168 is connected.
Die Temperatur der in der Flüssigkeit mitgeführten Braunkohleteilchen ist in den Leitungen 150 und 152 verhältnismäßig hoch, beispielsweise etwa 82 bis 93 0C. Diese hohe Temperatur wird während der nachfolgenden Flüssigkeit/-Teilchentrennung beibehalten, um den Wirkungsgrad der Trennung zu maximieren. Die Trennung wird vorzugsweise durch Verwendung einer Vibrationszentrifuge 170 erreicht, die bei hoher Temperatur wesentlich wirksamer ist, außerdem erfolgt die Flüssigkeit/Teilchentrennung zweckmäßigerweise durch Verwendung eines schwingenden Entwässerungsiebs 171, welches ein grobes Sieben bewirkt und durch ein Luftwirbel-Sieb 172 zum Feinsieben. Durch das Luft- wirbel-Sieb 172 und die Vibrationszentrifuge 170 eintretende Flüssigkeiten strömen durch Leitungen 192 bzw. 191 zu dem Flüssigkeitspegeltank 195. Eine Pumpe 182 zieht Flüssigkeit vom Tank 195 ab, um die vierte Niederdruckschleife zu vervollständigen. Eine weitere Pumpe 181 stellt Frischwasser durch eine Leitung 190 zur Verfügung, um die Flüssigkeitsverluste auszugleichen, die als Oberflächenfeuchtigkeit auf der Kohle in der Leitung 173 und durch Austragungen im Hochdruckbeschicker 151 verlorengehen, wobei diese Auffüllung von einer Pegelhalteeinrichtung 194 gesteuert wird.The temperature of the lignite particles entrained in the liquid is relatively high in lines 150 and 152, for example about 82 to 93 0C. This high temperature is generated during the subsequent liquid / particle separation maintained to maximize separation efficiency. The separation is preferred achieved by using a vibrating centrifuge 170 operating at high temperature is much more effective, and the liquid / particle separation is expedient by using a vibrating dewatering screen 171 which is a coarse sieving effected and through an air vortex sieve 172 for fine sieving. Through the air vortex sieve Liquids entering 172 and vibratory centrifuge 170 flow through conduits 192 and 191, respectively, to the liquid level tank 195. A pump 182 draws liquid from tank 195 to complete the fourth low pressure loop. Another Pump 181 provides fresh water through line 190 to counteract the loss of liquid compensate for that as surface moisture on the carbon in line 173 and are lost through discharges in the high pressure feeder 151, this replenishment is controlled by a level holding device 194.
Die in dem Strom 173 fließenden Teilchen befinden sich auf atmosphärischem Druck und werden in einem Vibrationstrockner 174 durch Verdampfen getrocknet, um den Hauptstrom 175 an trockener Kohle zu liefern. Das Kühlgas kann atmosphärische Luft sein, es wird jedoch unbrennbares Kesselrauchgas bevorzugt. Die feuchten Abgase in einer Leitung 176 vom Vibrationstrockner 174 werden zu einer Vorrichtung zum Trennen des Braunkohlenstaubs von dem Gas geleitet, beispielsweise zu einem bekannten Gaszyklon, wobei der von dem Zyklon 177 abgetrennte Staub in den Hauptbraunkohlestrom 175 ausgegeben wird.The particles flowing in stream 173 are at atmospheric Pressure and are dried in a vibratory dryer 174 by evaporation to to supply the main stream 175 of dry coal. The cooling gas can be atmospheric Be air, but non-combustible boiler flue gas is preferred. The damp exhaust gases in a line 176 from the vibration dryer 174 to a device for Separating the pulverized lignite from the gas passed, for example to a known one Gas cyclone, with the dust separated by cyclone 177 being incorporated into the main lignite stream 175 is issued.
Gemäß Erfindung wird somit ein Verfahren zum Entwässern von minderwertiger Kohle geschaffen. Das Verfahren umfaßt das kontinuierliche Vornehmen der folgenden Schritte: (a) Einrichten eines ersten Stroms (20,116) von zerkleinerter, niederwertiger Kohle. (b) Vorwärmen des ersten Teilchenstroms (beispielsweise mit dem Dampf aus den Quellen 17,18,117,118,119). (c) Einbringen des Teilchenstroms in Wasser (vgl. Pegelsteuerung 25,126). (d) Übertragen der in dem ersten Strom im Wasser schwimmenden Teilchen in einen zweiten Strom (29,131), der einen wesentlich höheren Druck als der erste Strom hat. (e) Einleiten der Teilchen des zweiten Stroms in das obere Ende eines Gefäßes (30,133) und Trennen der Flüssigkeit von den Teilchen am oberen Ende des Gefäßes und erneutes Einleiten der getrennten Flüssigkeit durch (32,129) in den zweiten Strom. (f) Einspeisen von erwärmten Fluid - entweder in Form von gesättigten Dampf (Figur 1) oder in Form von Wasser bei einer Temperatur von etwa 250 - 260°C (Figur 2a) - in das Gefäß (30,133), wobei das erwärmte Fluid eine hinreichende Temperatur hat, um die Entwässerung der minderwertigen Kohleteilchen zu erleichtern.According to the invention thus a method for dewatering inferior Coal created. The method comprises continuously doing the following Steps: (a) Establishing a first stream (20,116) of comminuted, lower value Money. (b) preheating the first particle stream (for example with the steam from the sources 17,18,117,118,119). (c) Introducing the particle flow into water (cf. Level control 25,126). (d) Transferring those floating in the water in the first stream Particles in a second stream (29,131), which is a much higher pressure than the first stream has. (e) initiate the Particles of the second stream into the top of a vessel (30,133) and separating the liquid from the particles at the top of the vessel and again introducing the separated liquid through (32,129) in the second stream. (f) feeding heated fluid - either in Form of saturated steam (Figure 1) or in the form of water at a temperature from about 250 - 260 ° C (Figure 2a) - in the vessel (30,133), the heated fluid has a sufficient temperature to dewater the inferior coal particles to facilitate.
(g) Gegenstromspülen der Teilchen, um diese zu kühlen und zu waschen (in der Zone 39 des Gefäßes 30, oder am Boden des Gefäßes 137). (h) Abziehen von verbrauchtem Spülwasser (durch die Leitung 45 oder die Leitung 161). (i) Druckabsenken der minderwertigen Kohleteilchen und Überführung der Teilchen in einen dritten Teilchenstrom (53,150) und Ubertragung der im dritten Strom fließenden Teilchen in einen vierten Strom (62,152), der einen geringeren Druck hat. (j) Trennen des Wassers von den Teilchen in dem vierten Strom, um die Teilchen in einem fünften Strom (durch 65 in Figur 1 bzw. durch 173 in Figur 2b) in einen fünften Strom zu leiten; utid (k) Kühlen der Teilchen in dem fünften Strom durch Verdampfen (beispielsweise durch Verwendung einer Vorrichtung 66 oder 170,174), um entwässerte, geringwertige Kohle in trockener Form zu erzeugen.(g) countercurrently rinsing the particles to cool and wash them (in zone 39 of vessel 30, or at the bottom of vessel 137). (h) subtracting spent rinse water (through line 45 or line 161). (i) Depressurize the inferior coal particles and transferring the particles into a third particle stream (53,150) and transferring the particles flowing in the third stream into a fourth Stream (62,152), which has a lower pressure. (j) separating the water from the Particles in the fourth stream to move the particles in a fifth stream (through 65 in Figure 1 or through 173 in Figure 2b) to lead into a fifth stream; utid (k) Cooling the particles in the fifth stream by evaporation (e.g., by Use a device 66 or 170,174) to remove dehydrated, low-grade coal to produce in dry form.
In der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Dampftrocknungsverfahrens liegt der Druck im zweiten Strom im bereich von etwa 21 - 105 bar und der zweite Strom wird in das obere Ende des Verdampfergefäßes eingeleitet, wobei die Gegenstromspülung an dem untern Ende des Gefäßes 30 stattfindet. Bei der Ausführung gemäß den Figuren 2a und 2b ist die Temperatur im zweiten Strom geringer als die Sattdampftemperatur des er-ston Stroms und der zweite Strom wird in das obere Ende eines Wärmeaustauschgefäßes 133 eingespeist, wobei die in der Flüssigkeit mitgeführten Teilchen letztlich zu dem Dehydrator 137 gelangen, in welchem die Gegenstromspülung am unteren Ende des Gefäßes 137 stattfindet. Das heiße Spülwasser und das Entwässerungswasser, welche durch die Leitung 161 aus dem Dehydrator 137 abgezogen werden, werden in das Wärmeaustauschgefäß 133 geleitet , um darin im Gegenstrom zu der minderwertigen Kohle zu strömen, d.h. aufwärts in Richtung zum Sieb 59, um eine wesentliche Rückgewinnung von Wärme aus einer entwässerten, minderwertigen Kohle zu bewirken.In the practical implementation of the steam drying process according to the invention the pressure in the second stream is in the range of about 21-105 bar and the second Stream is introduced into the top of the evaporator vessel, with the countercurrent purge takes place at the lower end of the vessel 30. In the execution according to the figures 2a and 2b, the temperature in the second stream is lower than the saturated steam temperature of the er-ston stream and the second stream is in the top end a heat exchange vessel 133 is fed, the entrained in the liquid Particles ultimately get to the dehydrator 137, in which the countercurrent purging takes place at the lower end of the vessel 137. The hot rinse water and the drainage water, which are withdrawn from the dehydrator 137 through line 161 are in the heat exchange vessel 133 passed to flow in countercurrent to the inferior To flow coal, i.e., up towards screen 59, for substantial recovery to effect heat from a dehydrated, inferior coal.
- L e e r s e i t e- L e r s e i t e
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/468,675 US4514910A (en) | 1983-02-22 | 1983-02-22 | Dehydration of lignite or the like |
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Publications (1)
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19843406579 Withdrawn DE3406579A1 (en) | 1983-02-22 | 1984-02-21 | Process and apparatus for dewatering low-grade coal |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103575068A (en) * | 2013-11-30 | 2014-02-12 | 河北联合大学 | Lignite drying water recycling and drying tail gas recycling system |
-
1984
- 1984-02-03 CA CA000446762A patent/CA1218323A/en not_active Expired
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- 1984-02-21 DE DE19843406579 patent/DE3406579A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103575068A (en) * | 2013-11-30 | 2014-02-12 | 河北联合大学 | Lignite drying water recycling and drying tail gas recycling system |
| CN103575068B (en) * | 2013-11-30 | 2015-03-25 | 河北联合大学 | Lignite drying water recycling and drying tail gas recycling system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2424984A (en) | 1984-08-30 |
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