DE3436581A1

DE3436581A1 - Verfahren zur feststoffausschleusung aus unter druck stehenden prozessgasen

Info

Publication number: DE3436581A1
Application number: DE19843436581
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dipl.-Ing. 4600 Dortmund Deggim; Ralf-Uwe Dr. 5276 Wiehl Hartermann; Jürgen Dipl.-Ing. 4757 Holzwickede Poller; Ulrich Ing.(Grad.) Premel; Do 5270 Gummersbach Vuong-Tuong; Klaus Dipl.-Ing. 4600 Dortmund Weinzierl
Original assignee: WESTFAEL ELEKT WERKE; L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: WESTFAEL ELEKT WERKE; Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1984-10-05
Filing date: 1984-10-05
Publication date: 1986-04-10
Also published as: AU4792685A; ZA857450B; DE3436581C2; AU581685B2

Description

VERFAHREN ZUR FESTSTOFFAUSSCHLEUSUNG AUS UNTER DRUCK
STEHENDEN PROZESSGASEN Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststoffausschleusung aus unter Druck stehenden Prozessgasen, insbesondere der Kohlevergasung, sowie den nachfolgenden Transport des ausgeschleusten Feststoffs zu einer nachgeschalteten Verwertungsstätte, vorzugsweise einem Staubbrenner.
Neuere Kohlevergasungsverfahren werden im Hinblick auf höhere spezifische Durchsatzleistungen unter Druck betrieben. Die bei der Vergasung entstehenden Feststoffe müssen daher aus der unter Druck stehenden Anlage ausgetragen und wegtransportiert werden.
Der Hauptanteil der Feststoffe aus Vollvergasungsanlagen besteht aus Schlacke und Asche. Der trockene Abzug dieser Feststoffe erfolgt über Schleussysteme mit einem Druckwechselbehälter, der mit inerten Gasen, wie Stickstoff oder Kohlendioxid bespannt wird. Beim Entspannen des mit Feststoff gefüllten Druckwechselbehälters wird das Schleusgas ins Freie gegeben oder abgefackelt.
Anders als bei der Vollvergasung fällt bei der Kohleteilvergasung der Hauptanteil der Feststoffe als Koks an. Da nur ein Teil der eingesetzten Kohle vergast wird, entsteht ein beträchtlicher Koksmengenstrom, der als Feststoff aus der unter Druck stehenden Anlage ausgetragen und transportiert werden muß, um einer weiteren Verwendung, z.B. Verbrennung, zugeführt werden zukönnen.
Bei Anwendung des weiter oben beschriebenen, bekannten Ausschleusverfahrens der Vollvergasung auf die Kohleteilvergasung ergeben sich aufgrund des großen Koksmengenstroms die folgenden, schwerwiegenden Nachteile: - Für die Bespannung des Druckwechselbehälters (Schleusbehälter) ist ein großer Inertgasmengenstrom erforderlich.
- Da der überwiegende Teil des Inertgases beim Ausschleusen in den Prozessgasstrom gelangt, wird dessen Heizwert erheblich vermindert.
- Es müssen große Schleusgasmengen, die mit Prozessgas angereichert sind, entsorgt werden.
- Das Prozeßgas wird durch das zum Ausschleusen verwendete kalte Inertgas abgekühlt, was zu Ausscheidungsvorgängen und damit zu Ablagerungen sowie zu erhöhter Korrosion führt.
- Es entsteht ein erheblicher Prozeßgasverlust.
Im Gegensatz zur Vollvergasung ist der bei der Teilvergasung anfallende Koksstaub ein hochwertiges Produkt, das z.B. in einem nachgeschalteten Damperzeuger mit Hilfe eines Staubbrenners verfeuert werden kann. Üblicherweise wird eine pneumatische Förderung mit Luft als Trägergas durchgeführt. Der Einsatz von Luft als Transportgas ist jedoch mit folgenden Nachteilen verbunden.
- Es sind aufwendige Maßnahmen erforderlich, um das Eindringen von Luft als Sauerstoffträger in die Produktgasatmosghare des Schleussystems und der Vergasungsanlage zu verhindern.
- Die Lufttemperatur muß der Kokstemperatur angepasst werden, um Förderungs- oder Verschleißprobleme infolge des Wärmeaustauschs zwischen Transportluft und Koks auszuschliessen.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Feststoffausschleusung aus unter Druck stehenden Prozessgasen insbesondere Prozessgasen der Kohleteilvergasung, und nachfolgendem Transport des ausgeschleusten Feststoffs zu seiner weiteren Verwendung, z.B. Verbrennung, das die vorstehend geschilderten Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für Ausschleusung und Transport des Feststoffs nur ein einziges Gas, und zwar Prozessgas, eingesetzt wird. Dieses ist bevorzugt feststofffrei. Hierbei wird der Prozessgasdruck sowohl für den Schleusvorgang als auch für den Feststofftransport des ausgeschleusten Feststoffs ausgenutzt. Es entfällt somit die Notwendigkeit, ein Hilfsmedium für die Ausschleusung und den Transport zu verwenden, mit der für diesen Fall notwendigen Druck- und Temperaturanpassung. Der Heizwert des Prozessgases wird durch den Schleusvorgang (keine Zumischung von Inertgas) nicht beeinträchtigt. Das Eindringen von Transportgas in das Schleussystem ist bei Verwendung von Prozeßgas in die Anlage sicherheitstechnisch unproblematisch. Apparativ ergeben sich durch den Wegfall des üblicherweise verwendeten Stickstoffs als Schleusgas und Luft als Transportgas die Vorteile, daß Verdichtungseinrichtungen und Wärmetauscher für diese Hilfsgase entfallen können.
Das Prozeßgas wird vorteilhaft mittels eines Filters von Feststoffen befreit, bevor es zur Bespannung, d.h.
als Ausschleusgas in die im Druckwechselbereich liegenden Schleusbehälter geleitet wird.
Ein Teilstrom des Produktgases wird als Transportgas für den Transport des ausgeschleusten Feststoffs eingesetzt.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend anhand der Schemaskizze (Figur 1) erläutert: Der schematisch gezeichneten Vergasungsanlage 3 werden Kohle 1 und Luft 2 zugeführt. Der bei der Vergasung anfallende Feststoff wird in der Vergasungsanlage 3 durch geeignete Vorrichtungen (gestrichelt angedeutet, z.B.
Zyklon und/oder Filter) vom Prozeßgas getrennt. Vom resultierenden, feststofffreien Prozessgasstrom 4 wird ein Teilstrom 5 abgezweigt, der als Schleusgas 5a zur Bespannung der Schleusbehälter 7a,b,c und als Transportgas 5b für den aus den Schleusbehältern 7a,b,c abzuziehenden Festoff zur Weiterverwendung 8 dient.
Die Vergasungsanlage 3 und die Zuleitungen 6a,b,c bis zu den Armaturen lOa,b,c stehen unter Prozessgasdruck.
Die Schleusbehälter 7a,b,c bis zu den Befüllarmaturen lOa,b,c, den Entleerungsarmaturen 12a,b,c, den Bespannungsarmaturen 9a,b,c und den Entspannungsarmaturen lla,b,c liegen im Druckwechselbereich vom Prozessgasdruck zum Atmosphärendruck.
Es ergibt sich dann der nachfolgend beschriebene Verfahrensablauf: Über die Armaturen 9a,b,c erfolgt die Bespannung der Schleusbehälter zur Druckanpassung an die Vergasungsanlage 3, so daß der auszutragende Feststoff über die Armaturen lOa,b,c in die Behälter 7a,b,c eingeschleust werden kann.
Nach Beendigung des Befüllvorgangs werden die Schleusbehälter 7a,b,c über die Armaturen lla,b,c auf Atmosphärendruck entspannt, so daß der Feststoff nach öffnen der Armaturen 12a,b,c ausgetragen und vom ständig strömenden Produktgasteilstrom 5b zur Weiterverwendung 8 pneumatisch transportiert werden kann. Dieser Vorgang wiederholt sich dann taktweise. Die drei Schleusbehälter 7a,b,c arbeiten unabgängig voneinander und takten entsprechend des bei ihnen anfallenden Feststoffmengenstromes.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Feststoffausschleusung aus unter Druck stehenden Prozeßgasen und nachfolgendem Transport des ausgeschleusten Feststoffs zu einer Weiterverwendung, z.B. Verbrennung, dadurch gekennzeichnet, daß Ausschleusung und Transport des Feststoffs mittels Prozessgas erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom des Prozessgases als Schleusgas, ein weiterer Teilstrom als Transportgas verwendet werden.