DE425701C - Process for the preparation of dust coal according to Trent to obtain a low-ash coal in the form of solid cores - Google Patents
Process for the preparation of dust coal according to Trent to obtain a low-ash coal in the form of solid coresInfo
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Description
Verfahren zur.Aufbereitung von Staubkohle nach Trent zur Gewinnung einer aschearmen Kohle in Form fester Körner. Es sind eine ganze Anzahl von Verfahren zur Behandlung stark aschehaltiger Kohle bekannt, bei denen die Kohle staubartig zerkleinert und in einem Bade, das aus mit Öl o. dgl. gemischtem Wasser besteht, einem Rührvorgange unterworfen wird. Mit dieser Behandlung wird bezweckt, die Kohleteilchen von den stark aschehaltigen Teilchen unter Ausnutzung der Erscheinung der wahlweisen Anziehung zwischen 01 und Kohle zu trennen: Der nachstehend beschriebene Versuch zeigt, daß die Wirkung des Oles auf die Kohle verschiedene Formen annehmen kann, die für die verschiedenen obenerwähnten Behandlungsverfahren charakteristisch sind und sich deshalb für die Klassifizierung der betreffenden Verfahren gut eignen. Stellt man durch Verrühren von fein gepulverter Kohle in Wasser eine Suspension her und fügt zu dieser nach und nach unter fortgesetztem Rühren flüssiges Mastzt zu, so läßt sich zunächst nichts Besonderes feststellen. Solang man rührt, bleibt das Bad homogen, und wenn man die Kohlenmasse abzieht, erhält man nach dem Trocknen einen Staub, der in physikalischer Beziehung fast identisch mit dem als Ausgangsmaterial benutzten Kohlenstaub ist. Vermehrt man nach und nach die Menge des zugegebenen .Masuts, bis man etwa ein Fünftel des Gewichts der Kohle erreicht, so bildet die Kohle mit dem Öl. plötzlich ein Konglomerat, das sich von dem Wasser trennt und auf den Boden des Behälters niedersinkt. Bei eingehenderer Untersuchung der verschiedenen Versuchsphasen kann man feststellen, daß sich während der ersten Periode an die Kohlekörnchen, besonders wenn die Kohlekörnchen entsprechende Abmessungen auf-«-eisen, sehr kleine Ölteilchen ansetzen, die sie nicht vollständig einhüllen, oder wenn dies doch der Fall sein sollte, auf ihrer Oberfläche nur eine äußerst feine Haut bilden, deren Stärke und sonstige Eigenschaften nicht ausreichen, um das Zusammenbacken der verschiedenen Kohleteilchen untereinander zu bewirken. Dagegen kann man in dem Augenblick, wo das Zusammenballen sich vollzieht, feststellen, daß sämtliche Kohleteilchen vollständig von einer hinreichend dicken Ölhaut umgeben sind, und das Ergebnis zeigt, daß die Dicke der Ölschicht genügt, um das Zusammenballen zu kleinen Massen, die die Größe von Haselnüssen erreichen können, zu bewirken. Sammelt man, sei es durch Absetzenlassen des Gemisches, sei es durch Einblasen von Luft, die die Kohle an die Oberfläche bringt, oder durch Schäumung die Kohle, der nur eine geringe Ölmenge einverleibt ist, d. h. also bevor es beim allmählichen Hinzufügen von Öl zum Zusammenballen kommt, so zeigt sich, daß diese Kohle nach dem Trocknen stets denselben Grad der Verteilung aufweist, wie ihn das Ausgangsmaterial zeigte, oder daß, wenn ja eine gewisse Verbindung zwischen den die zusammengeballten Klümpchen bildenden Kohlekörnchen stattgefunden haben sollte, diese Klümpchen außerordentlich leicht zerreiblich sind. Sammelt man dagegen das Produkt nach dem Stadium der Zusammenballung, so ergibt sich, daß es aus mehr oder weniger großen Körnern besteht, die eine weiche Konsistenz besitzen, die gewöhnl@,ich nicht über die der Butter hinausgeht. Überläßt man das Produkt sich selbst, so daß es sich setzt, so zeigt es die Neigung, eine Masse zu bilden, die in physikalischer Beziehung etwa mit Gänseleberpü ree zu vergleichen ist. Im übrigen sinkt das sich nach dem Stadium der Zusammenballung bildende Produkt im allgemeinen auf den Boden des Gefäßes, in dem die Behandlung vorgenommen wird.Process for the preparation of powdered coal according to Trent to obtain a low-ash coal in the form of solid grains. A number of methods for treating coal with a high ash content are known in which the coal is crushed like a dust and subjected to stirring in a bath consisting of water mixed with oil or the like. The purpose of this treatment is to separate the coal particles from the high ash particles using the phenomenon of optional attraction between oil and coal the above-mentioned treatment methods are characteristic and are therefore well suited for the classification of the methods in question. If one prepares a suspension by stirring finely powdered coal in water and gradually adding liquid mastics to this with continued stirring, nothing special can be determined at first. The bath remains homogeneous as long as one stirs, and if the coal mass is removed, after drying one obtains a dust which is physically almost identical to the coal dust used as the starting material. If you gradually increase the amount of masut added until you reach about a fifth of the weight of the coal, the coal forms with the oil. suddenly a conglomerate separates from the water and sinks to the bottom of the container. On closer examination of the various phases of the experiment one can see that during the first period, especially if the coal grains are of appropriate dimensions on - «- iron, very small oil particles adhere to them, which they do not completely envelop, or if they do should only form an extremely fine skin on its surface, the strength and other properties of which are insufficient to cause the various coal particles to stick together. On the other hand, at the moment when the agglomeration takes place, one can determine that all the coal particles are completely surrounded by a sufficiently thick layer of oil, and the result shows that the thickness of the oil layer is sufficient to agglomerate into small masses the size of Hazelnuts can make an impact. One collects, either by allowing the mixture to settle, either by blowing in air that brings the coal to the surface, or by foaming the coal, which has only incorporated a small amount of oil, i.e. before it agglomerates when the oil is gradually added comes, it turns out that this coal, after drying, always has the same degree of distribution as the starting material showed, or that, if there should have been a certain connection between the grains of coal forming the agglomerated lumps, these lumps are extremely easily friable . If, on the other hand, one collects the product after the stage of agglomeration, the result is that it consists of more or less large grains, which have a soft consistency which usually does not go beyond that of butter. If the product is left to itself so that it settles, it tends to form a mass which, in physical terms, can be compared to foie gras puree. Moreover, the product which forms after the agglomeration stage generally sinks to the bottom of the vessel in which the treatment is carried out.
Die Verfahren zur Behandlung von Staubkohle durch Rühren in einem Bade von mit Ö1 gemischtem Wasser können scharf eingeteilt werden nach dem Gesichtspunkt, ob die Behandlung sich die Erscheinungen zunutze macht, die vor dem Stadium der Zusammenballung auftreten, oder diejenigen, die nach diesem Stadium vor sich gehen.The method of treating pulverized coal by stirring in one Baths of water mixed with oil can be categorized according to the point of view, whether the treatment takes advantage of the phenomena that occurred before the stage of Clustering occur, or those that go on after this stage.
Die Verfahren der ersteren Art sind diejenigen, bei denen das Bindemittel in einem Verhältnis von z bis ro Prozent des Gewichts der Kohle zugefügt wird. Vom Gesichtspunkte der Wirtschaftlichkeit ist es natürlich vorteilhaft, unbeschadet des erstrebten Ergebnisses so wenig 01 wie möglich anzuwenden. Es ist festgestellt, daß bei einem Verhältnis von i bis 2 Prozent die sich an die Kohle ansetzenden Ölteilchen genügen, um beim Einblasen eines fein verteilten Luftstromes auf den Kohleteilchen kleine Luftblasen haften zu lassen und sie festzuhalten, derart, daß die gesamte Kohle in Flocken-oder Schaumform an die Oberfläche geführt wird, während die Aschenbestandteile, an denen das 0I nicht haftet, auf den Boden des Behälters sinken. Man nennt diese Verfahren Schaumschwimmverfahren. Die an der Oberfläche des Bades in Form von Schaum gesammelte Kohle zeigt nach dem Trocknen das Aussehen eines Pulvers, dessen Feinheitsgrad genau derselbe ist wie der des ursprünglich in das Bad eingeführten Erzeugnisses. Wenn ja eine leichte Zusammenballung festzustellen sein sollte, so ist sie auf alle Fälle nur vorübergehend, und die gebildeten Massen sind sehr leicht zerreiblich. Diese staubförmige Kohle kann nur durch Herstellung von Briketts nutzbar gemacht werden. Dazu ist es erforderlich, ein Bindemittel im Verhältnis von im allgemeinen etwa io Prozent zuzusetzen. Es ist bereits vorgeschlagen «-orden, die Schaumschwimmverfahren in der Weise zu verbessern, daß man den für die spätere Bildung von Briketts nötigen Bindemittelzusatz beifügt, noch während die Kohle sich im Bade befindet. Man hat hierfür Steinkohlenteerpech oder ein entsprechendes, aus Erdöl gewonnenes Erzeugnis, Harz oder ähnliche Körper in Vorschlag gebracht, die bei gewöhnlicher Temperatur fest oder sehr zähflüssig sind. Fügt man einem Bade, das die von ihren Aschenbestandteilen getrennte Kohle in Schaumform enthält, einen der genannten Stoffe zu, die durch Schmelzung, Erwärmung oder Lösung in geeigneten Mitteln genügend flüssig gemacht sind, um die Verteilung in dem Bade in Form sehr kleiner Tröpfchen sowie das Anhaften in dieser Form an den Kohleteilchen, an denen bereits sehr kleine Ölmengen haften, zu sichern, und fährt man mit dem Umrühren fort, so erhält man unmittelbar aus dem Bade ein Erzeugnis, das ohne weiteres brikettiert werden kann, da es das Bindemittel in der erforderlichen Menge enthält. Wie es aus dem Bade kommt, hat das Erzeugnis das Aussehen eines Schaumes, der im wesentlichen ebenso aussieht wie der bei Abwesenheit des eigentlichen Bindemittels gewonnene Schaum.The processes of the former type are those in which the binder is added in a ratio of from z to ro percent of the weight of the coal. From an economic point of view, it is of course advantageous to use as little oil as possible without prejudice to the desired result. It has been found that at a ratio of 1 to 2 percent the oil particles attached to the coal are sufficient to allow small air bubbles to adhere to the coal particles when a finely distributed stream of air is blown in and to hold them in such a way that all of the coal is flaked. or foam form is brought to the surface, while the ash components, to which the OI does not adhere, sink to the bottom of the container. These processes are called foam swimming processes. The charcoal collected in the form of foam on the surface of the bath, after drying, shows the appearance of a powder, the degree of fineness of which is exactly the same as that of the product originally introduced into the bath. If a slight agglomeration should be found, it is in any case only temporary, and the masses formed are very easily friable. This pulverulent coal can only be made usable by making briquettes. For this it is necessary to add a binder in a ratio of generally about 10 percent. It has already been proposed to improve the foam swimming process in such a way that the binder additive necessary for the later formation of briquettes is added while the coal is in the bath. For this purpose, coal tar pitch or a corresponding product made from petroleum, resin or similar bodies has been proposed which are solid or very viscous at ordinary temperature. If one adds to a bath that contains the charcoal separated from its ash constituents in foam form, one of the substances mentioned, which are made sufficiently liquid by melting, heating or dissolving in suitable means to ensure distribution in the bath in the form of very small droplets as well as the Adhering in this form to the coal particles, to which even very small amounts of oil are adhering, and if the stirring is continued, a product is obtained directly from the bath that can be briquetted without further ado, since it contains the binding agent in the required amount. As it comes from the bath, the product has the appearance of a foam which looks essentially the same as the foam obtained in the absence of the actual binder.
In diesem Zustande läßt sich das Erzeugnis überhaupt nicht verwerten, es sei denn, daß man es zunächst in einer Brikettpresse oder einer ähnlichen Einrichtung, die das in den Zwischenräumen befindliche Wasser austreibt, einer Zusammenpressung unterwirft, wodurch man eine zu handhabende transportfähige Masse gewinnt.In this state the product cannot be used at all, unless you first do it in a briquette press or similar device, which drives out the water in the gaps, a compression subjects, whereby one wins a manageable transportable mass.
Die Verfahren der zweiten Art gehen von der Behandlung jenseits des Stadiums der Zusammenballung aus, d. h. die dem Bade zugefügten ölartigen Stoffe finden in einem Verhältnis in der Größenordnung von 2o Prozent des Gewichts der Kohle Anwendung. Sie sind bekannt unter dem Namen vTrent-Verfahr.ene. Bei dieser Art der Behandlung hüllen die öligen Stoffe jedes einzelne Kohleteilchen vollständig ein, und die Ölschicht ist so dick, daß die Teilchen sich unter Bildung von Körnern, die die Größe einer Haselnuß erreichen können, zusammenballen. Die einzelnen Körner oder Klümpchen besitzen die Konsistenz von Butter und zeigen als ganze Masse die Neigung, infolge des natürlichen Setzvorganges .ein Konglome- i rat zu bilden, das das Aussehen von Gänseleberpüree hat. Dies Künglomerat enthält fast das gesamte Öl des Bades sowie eine gewisse Menge Wasser. Es sammelt sich am Boden des Behälters und wird durch Absieben von den Aschenbestandteilen getrennt, die sich gleichfalls am Boden vereinigen, aber, da sie durch das Öl nicht zusammengeballt werden, die Form eines sehr zähflüssigen Schlammes behalten. Die auf diese Weise gewonnene Kohlen-»Butter« ist in dieser Form sehr schwierig zu handhaben. Sie wird nach dem Abtropfenlassen und Auspressen des Öles im allgemeinen zur Herstellung von Briketts benutzt.The second type of procedures go from treatment beyond the Stage of agglomeration, d. H. the oily substances added to the bath find in a ratio on the order of 2o percent of the weight of the Coal application. They are known under the name vTrent-Verfahr.ene. At this Type of treatment, the oily matter completely envelops every single coal particle and the layer of oil is so thick that the particles spread out to form grains, which can reach the size of a hazelnut, agglomerate. The individual grains or lumps have the consistency of butter and show the whole mass Tendency to form a conglomerate as a result of the natural setting process has the appearance of foie gras. This artificial glomerate contains almost all of it Oil of the bath as well as a certain amount of water. It collects at the bottom of the container and is separated by sieving from the ash components, which are also separated unite at the bottom, but since they are not agglomerated by the oil, the Keep the shape of a very viscous sludge. The coal "butter" obtained in this way is very difficult to handle in this form. she will after Drainage and squeezing of the oil in general for the production of briquettes used.
Die vorliegende Erfindung hat eine Verbesserung des Trentschen Verfahrens zum Gegenstande, die es ermöglicht, unmittelbar aus dem Bade Kohle in ohne weiteres nutzbarer Form zu gewinnen. Diese Kohle, die ein ganz neuartiges Erzeugnis bildet, stellt sich in Form von Körnern dar, die ungefähr die Größe und Konsistenz von Getreidekörnern besitzen, Ein derartiges Erzeugnis kann ohne weiteres gehandhabt werden; insbesondere läßt es sich mittels der für die Förderung von Getreide üblichen Saugfördervorrichtungen behandeln, ohne Staub zu verursachen. Demgegenüber sind die Erzeugnisse, wie sie nach dem Schäumungs- oder Schwimmverfahren sowie auch nach dem Trent-Verfahren gewonnen werden, wenn sie aus dem Bade kommen, viel schwieriger zu handhaben, derart, daß sie in der Regel nicht ohne weiteres nutzbar gemacht werden können, vielmehr noch einer Nachbehandlung bedürfen. Der zusammengesetzte, in Form großer harter Körner gewonnene Brennstoff, wie er sich bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ergibt, kann ohne weiteres für alle Zwecke Verwendung finden, für die gewöhnliche Kohle, insbesondere Förderkohle, benutzt wird. Derartiger Kohle gegenüber bietet das neue Erzeugnis den erheblichen Vorteil, daß es sehr arm an Asche und sehr reich an flüchtigen Bestandteilen ist und daß es sich sowohl in kleinen wie auch in großen Mengen sehr bequem handhaben läßt. Außerdem bietet es den erheblichen Vorteil, daß es sich leicht in großen Mengen stapeln läßt.The present invention is an improvement on Trent's method to the subject, which makes it possible to directly from the bath coal in without further ado usable form. This coal, which is a completely new product, comes in the form of grains roughly the size and consistency of cereal grains Such a product can be easily handled; in particular it can be done by means of the suction conveying devices customary for conveying grain handle without causing dust. In contrast, the products are like them obtained by the foaming or floating process as well as by the Trent process become much more difficult to handle when they come out of the bath, such that As a rule, they cannot be made usable without further ado, rather still require follow-up treatment. The compound, in the form of large hard grains obtained fuel, as it results in the method according to the invention, can easily be used for all purposes, for ordinary coal, especially coal, is used. The new one offers such coal Produce the significant advantage that it is very poor in ash and very rich in volatiles Constituents and that it is very in both small and large quantities easy to handle. It also offers the significant advantage that it is easy to use can be stacked in large quantities.
Das neue Erzeugnis wird unter Anwendung eines Öles gewonnen, das während des Rührvorganges verhältnismäßig flüssig ist, nach dem Zusammenballen aber, d. h. wenn die Körner sich bilden, sehr zähflüssig wird. Diese Bedingungen können auf verschiedene Weise erreicht werden. Als Beispiele seien folgende genannt: Man benutzt ein in der Kälte sehr dickflüssiges Öl (schweres Masut), und zwar bei einer Temperatur, die über der Temperatur der Umgebung liegt, derart, daß die Flüssigkeit lediglich während des Butterprozesses erhöht wird. Es ist bei dieser Gelegenheit darauf hinzuweisen, daß die stark viskosen Öle wegen ihrer Viskosität sowie wegen der schlechten Beschaffenheit der bei ihrer Verwendung unter normaler Temperatur gewonnenen Brennstoffklümpchen im allgemeinen als ungeeignet für das Verfahren zur Veredelung von Brennstoff verworfen werden.The new product is obtained using an oil that is produced during the stirring process is relatively liquid, but after balling, d. H. when the grains form, it becomes very viscous. These conditions can apply to can be achieved in different ways. The following are examples: One uses an oil that is very viscous in the cold (heavy masut), at a temperature which is above the temperature of the environment, such that the liquid only is increased during the butter process. It should be pointed out on this occasion that that the highly viscous oils because of their viscosity and because of their poor quality the lumps of fuel obtained from their use at normal temperature generally discarded as unsuitable for the process of refining fuel will.
Der Erfinder hat festgestellt, daß man mit derartigen schwerflüssigen Ölen sehr gute Ergebnisse erzielt, wenn man sie, statt sie in der Kälte zu verwenden, bei höherer Temperatur benutzt. Diese Temperaturerhöhung ist im übrigen begrenzt, wenn man nicht Gefahr laufen will, sehr kleine Brennstoffklümpchen zu erhalten, die im Augenblick der Bildung zu lose sind Lind das Bestreben haben, zu einer einheitlichen teigigen Masse zusammenzukleben.The inventor has found that one with such heavy-bodied Oils get very good results if you use them instead of in the cold, used at higher temperature. This increase in temperature is also limited, if you don't want to run the risk of getting very small lumps of fuel, which are too loose at the moment of formation and strive to become a uniform pasty mass to stick together.
Die genaue Temperatur, die zweckmäßig angewendet wird, und die Art und Weise der Erzielung der Temperatur sind Fragen des besonderen Falles. Die günstigste Temperatur kann beispielsweise. dadurch erzielt werden, daß man dem zu behandelnden System zu einer beliebigen Zeit vor dem Verbuttern eine gewisse Menge heißen Wassers zusetzt, das häufig in Fabriken beispielsweise als Kondenswasser abfällt, oder indem man etwas Frischdampf einführt oder schließlich die durch heiße Gase gelieferte Wärme ausnutzt.The exact temperature which is expediently applied and the type and the manner of attaining the temperature are questions of the particular case. The cheapest Temperature can for example. can be achieved by the fact that to be treated System at any time before buttering a certain amount of hot water adds, which often falls in factories, for example as condensation water, or by one introduces some live steam or finally that supplied by hot gases Takes advantage of heat.
Die Anwendung der günstigsten Temperatur bietet noch den Vorteil, den Butterprozeß zu beschleunigen.The use of the most favorable temperature also offers the advantage to speed up the butter process.
Der Erfinder hat festgestellt, daß das so gebildete Konglomerat »festes Brennstofföl« bei der Abkühlung hart wird.The inventor has established that the conglomerate thus formed is "solid" Fuel oil «hardens when it cools down.
Als geeignete viskose Öle seien beispielsweise genannt die schweren Mäsute (aus Mexiko, Rumänien usw. stammend), die von ihren leichten Bestandteilen befreiten Steinkohlenteeröle, ferner verhältnismäßig dünnflüssige Öle, die durch eine geeignete Behandlung vor ihrer Benutzung dickflüssig gemacht sind.Examples of suitable viscous oils are the heavy ones Mäsute (originating in Mexico, Romania, etc.), who rely on their light components freed coal tar oils, also relatively thin oils, which through Appropriate treatment has been made viscous before use.
Ein zweites Mittel, das geeignet ist, ein Öl für das Verfahren gemäß der Erfindung geeignet zu machen, besteht darin, daß man das Öl einer geeigneten Behandlung unterwirft, die es bei gewöhnlicher Temperatur so flüssig läßt, daß es bequem gehandhabt werden kann, und daß der Butterprozeß das gewünschte Resultat ergibt, die aber nach Verlauf einer gewissen Zeit eine Erhöhung der Viskosität zur Folge hat. Als derartige Behandlung kommt beispielsweise die katalytische Oxydierung gewisser Masute in Frage, bei der hauptsächlich die in den Masuten enthaltenen ungesättigten Derivate beeinflußt werden. Diese Behandlung hat eine Härtung der öligen Masse zur Folge, die nicht unmittelbar eintritt, sondern nach und nach, und die es ermöglicht, daß das ")Buttern@s in gewöhnlicher Weise in der Kälte vorgenommen werden kann.A second agent which is suitable, an oil for the method according to To make the invention suitable, consists in that one the oil of a suitable Subjects to treatment which makes it so fluid at ordinary temperature that it can be conveniently managed, and that the butter process produces the desired result results, but after a certain time an increase in viscosity for Consequence. Catalytic oxidation, for example, is a treatment of this type certain mazutes in question, in the case of which mainly the unsaturated ones contained in the mazutes Derivatives are affected. This treatment has a hardening effect on the oily mass Sequence which does not occur immediately, but gradually, and which makes it possible that the ") Buttern @ s can be done in the usual way in the cold.
Schließlich kann man die Wirkung der Temperaturerhöhung mit derjenigen einer chemischen härtenden Behandlung vereinigen, indem man in jedem besonderen Falle den Mengenverhältnissen des benutzten Öles, der Art der behandelten Kohle o. dgl. sowie den besonderen Eigenschaften, die dem agglomerierten Produkt erteilt «-erden sollen, Rechnung trägt.Finally, one can have the effect of the temperature increase with those unite a chemical hardening treatment by working in each particular Case of the proportions of the oil used, the Kind of treated Coal o. The like. And the special properties that the agglomerated product granted «- should take into account.
Die Erfindung ist besonders von Bedeutung für die Petroleum und andere Öle erzeugenden Länder, wo das Verfahren ein praktisches 1Tittel zur Nutzbarmachung der betreffenden Öle, insbesondere der schweren Anteile der Erdöle (Brennöle, Masut), darstellt. Zu diesem Zwecke werden die betreffenden Öle nach dem im vorstehenden beschriebenen Verfahren der Kohle einverleibt, wodurch sich das beschriebene Erzeugnis in Form kleiner harter, leicht zu handhabender Körner ergibt. Man ist auf diese Weise der Notwendigkeit enthoben, die flüssigen Brennstoffe in großen Behältern zu lagern. Dabei kann man die Vorräte vor Brandgefahr dadurch schützen, daß man die gewonnenen Kohlekörner unter Wasser aufbewahrt.The invention is particularly relevant to petroleum and others Oil-producing countries where the process is a practical means of utilization the oils concerned, in particular the heavy proportions of petroleum (fuel oils, masut), represents. For this purpose, the oils in question are processed in accordance with the above The process described is incorporated into the coal, resulting in the product described in the form of small, hard, easy-to-use grains. One is on this Way relieved of the need to put the liquid fuels in large containers to store. You can protect the supplies from the risk of fire by the extracted coal grains are kept under water.
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1923
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