DE733091C

DE733091C - Verfahren zum Abscheiden der festen Bestandteile aus Schwelgasen

Info

Publication number: DE733091C
Application number: DER103788D
Authority: DE
Inventors: Carl Geissen
Original assignee: Rheinmetall Borsig AG
Current assignee: Rheinmetall AG
Priority date: 1938-11-16
Filing date: 1938-11-16
Publication date: 1943-03-19

Description

Verfahren zum Abscheiden der festen Bestandteile aus Schwelgasen Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Verfahren zum Abscheiden .der festen Bestandteile aus Schwelgasen, bei dem die gesamten Schwelerzeugnisse durch den Abschei.der geführt werden, und hat zum Gegenstand, daß die in an sich bekannter Weise unter erheblichem Überdruck in außen beheizten Rohren aus feinkörnigen Brennstoffen gewonnenen Schwelerzeugnisse in Hochdruckabscheidern unter Druckgefällen von mindestens iooo mm Wassersäule von -den festen Bestandteilen befreit werden. Dabei kommen als besonders zweckmäßige, in den Staubabscheidern auszunutzende Druckgefälle solche von @ ooo bis 5o ooomm Wassersäule in Betracht.
Vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens nach dem Hauptpatent insofern, als der Gegenstand desselben einem weiteren Amvendungsgebiet zugänglich gemacht wird. indem er Anwendung findet auf die Behandlung von Schwelerzeugnissen. vorzugsweise solchen aus Braunkohle und Ülschiefer, die nach einem ganz bestimmten Verfahren hergestellt sind. Erfindungsgemäß wird die Abscheidung der festen Bestandteile in Hochdruckabscheidern unter Druckgefällen von mindestens iooo mm Wassersäule angewendet auf Schwelerzeugnisse, die aus feinkörnigen Brennstoffen in außenbeheizten Rohren gewonnen werden, .denen unter entsprechend hohem Druck stehendes Wassergas als Trägergas für das Schwelgut zugeleitet wird. Vorzugsweise werden der Wassergaserzeuger und die Schweleinrichtung mit so hohen Drücken betrieben, daß in dem Abscheider ein Druckgefiille von 5ooo bis 5oooo mm Wassersäule zur Verfügung steht. Zweckmäßig wird das zur Abscheidung der festen Bestandteile benötigte Druckgefälle durch den Druck des für die @@,assergaserzeuhung verwendeten Wasserdampfes geliefert. Dadurch wird <leg umv:rtschaftliche Vorgang der Erzeugung von Drucl:gas für das Schwelverfahren über die Kompression vermieden.

Es ist bekannt, teste Bestandteile aus Gasen oder Dämpfen ganz allgemein unter Anwen-

dang verhältnismäßig hoher Druckgefälle ab-

zuscheiden; dabei handelt es sich entweder

um die Behandlung von Gasen oder Dämp-

fen mit an sich hoher Spannung, oder es wird

mit Unterdruck gearbeitet, wie z. B. bei der

Abscheidung des Wasserdampfes aus atmo-

sphärischer Luft. Erfindungsgemäß wird (la-

gegen auf dein Sondergebiet der Schweltech-

nik das Schwelverfahren absichtlich mit höhe-

ren Drücken betrieben. tim dann bei über-

atmosphärischem Druck ein genügend großes

Druckgefälle von über iooo mm Wassersäule

für die Abscheidung der gesamten festen Be-

standteile des Schwelverfahrens zur Ver-

fügung zu haben.

Es ist weiterhin bekannt, Generatorgase

durch starke Entspannung zu entstauben.

Während aber bei dem erfindungsgemäßen

Verfahren das gesamte Schwelgut den Druck-

sprung durchläuft. werden bei dem bekannten

Verfahren nur die gasförmigen Reaktionspro-

dukte mit geringem Staubgehalt und auch

diese nur in einem Teilstrom entspannt. ,,in

weiterer Unterschied besteht darin, claß das

bekannte Verfahren Drucksprünge von mehr

als iooommWassersäule nicht ausnutzt; denn

soweit es sich um mit Unterdruck arbeitende

-'-Anlagen handelt, lassen sich aus Sicherheits-

gründen wegen der Explosions- und Brand-

gefahr Unterdrücke von dieseln Ausmaß nicht

anwenden. und mit Rücksicht auf die erfor-

derliche Dichthaltung kann auch der Betrieb

von Druckgeneratoren mit L'berdrücl;en von

mehr als iooo mm @@-assersüule nicht unter-

stellt werden.

Schließlich ist ein Röhrendruckschwelver-

fahren bekannt, bei dem die gesamten Schwel-

erzeugnisse durch einen nachgeschalteten Ab-

scheidet hindurchgesch:ckt «-erden; dabei

wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen,

daß möglichst geringe Druckgefälle ini Ab-

t' zur Anwendung kommen sollen.

Die Schwierigkeiten (leg Abüche:dung (leg

festen Bestandteile beruhen bei der erfin-

dungsgemäßen Behandlung von Schlvelgasen.

all Stelle deren auch die lediglich bei höherer

Temperatur erzeugten Verkokungsgase in Be-

tracht kommen können, vor allein darin. (laß

diese Gase den gesamten aschehaltigen koks

ni:tfiiliren. Es sind daher theoretisch ii)o°,"

Kohle im Teer, oder, bezogen auf das Teer-

gew

icht, etwa -Ioo°'" Staub itnTeer enthalt:n.

@@":ihrend die bei den bekannten @rurk@chwel-

verfahren für die Alisclieiflung der festen lIe-

standteile zugelassenen Druckgefiille zu g(:rilig

sind, als ciaß koks- und aschefreier "Teer in

die I1o11(lell@<'it:(ltl@allla@e -elangen könnte,

arbeiten die üblichen l-titer(lrilck erzeilgenden

Gebläse nur wirtschaftlich bei Druckgefällen

voi etwa So bis i ,;o nnn A@'assers:iulc. Führt

nian aber die Abscheiclung cler testen 11e-

Standteile in den Staubabscheidern nur teil-

@veise durch, so ergibt sich .(Le schwierige

Aufgabe, aus den in die Kondensationsanlage

-elan-ten Schwelerzeu-nissen den nicht nie hr

i #, u l#

n r form enthaltenen Teer. vom Koks, z. B.

durch Verdampfen, zu trennen: man erhält

dabei ein zusammengebackenes Gemisch von

Schwelkoles und gekracktern Koks, Hartkoks-

ansätze an den Beliiilteiwandungen sowie eine

erheblich verminderte Ausbeute an flüssigen

Stoffen. Die Entstaubung stellt daher gerade

beim Röhrenschwelverfahren ein entscheiden-

des Problem dar.

Die erfindungsgemäß abzuscheidenden Stoffe

sind nicht nur reiner Staub, sondern auch

feste Bestandteile bis zu etwa -- mm Korn-

größe. Die Hauptschwierigkeit bereitet aller-

dings die Entfernung der feinsten Anteile,

die-infolge des Zerplatzens der Körner in der

Hitze bei Braunkohle oder aber infolge Zer-

störung gröberer Körnungen durch Reibung

in erheblichem Maße in den Schwelerzeug-

nissen vorhanden sind.

Das bekannte Verfahren der Erzeugung

des Druckes eines Wassergaserzeugers durch

den Druck desWasserdampfs ist nicht Gegen-

stand vorliegender Erfindung. Dagegen stellt

die Anwendung dieses bekannten Verfahrens

zur Gewinnung des für die Abscheidung der

festen Bestandteile aus Schwelgasen erforder-

lichen Druckes eine besonders zlveckinäßige

und wirtschaftliche Ausgestaltung des erfin-

dungsgemäßenVerfahrens dar.

Die Erfindung wird mit weiteren Einzel-

heiten an Hand der Zeichnung an einem Aus-

führungsbeispiel näher erläutert:

Es bedeuten: I eine Mahlutnlauftrocknung,

II die Schwelstufe, fII die Wassergasstufe.

IV einen Dampferzeuger.

Durch die Leitung i wird Rohbraunkohle

und durch die Leitung :2 ein Warrnluftstroni

in die Mahlumlauftrocknung eingeführt, wäh-

rend durch die Leitung 3 gebrochene und

vorgetrocknete Kohle in (len Trockenkohlen-

bunker 4. gelangen und die mit (lein Reststaub

sowie von der Trocknung her mit Wrasen be-

ladenen Abgase durch die Leitung 5 ab-,-

führt werclen.

Aus (lein Trockenkohlenbunker 4. fällt (lie

Braunkohle in die Trockenkohlenpunipe (). In

der -Mischdüse ; wird (las l:iirni"e Gut mit

dein durch die I.e#:tung 8 ankonimendcn Was-

scrgas vermischt. Das Geni:sch von Schwel-

-a> und @@ a@@el'ga@ wird mittel,.; der Leitung t)

in (Irn Spi.i.lgasschweler io eingeblasen.

Ini Schwelraum 'zerplatzen die "t-i«l.i(#t-c#n

Schwelgtitteilch,#n: sie zerfallen in eine \-i(!1-

zahl kleinerer Teilchen.

Die ini tttlt,>i-ctl Teil des @hülgassrhlvelers

sich ansanlnlehtden festen Bestandteile an :ttt#-

gc@ch@@e@tem Gin gelangen über (lic 1'111111)c# 14.

und den Bunker 15 in den Bunker i6 der Dampfkessel 17 und 18. Der übrige feinere Anteil des Kokses gelangt mit dem Gemisch aus Schweldämpfen bzw. -gasen und Spülgasen in die Hochdruckzyklone i9, 2o und 21 und wird von hier durch Fuller-Kinvon-Puin-Iien ebenfalls in den Bunker 15 abgeführt. je nach Lagedes Einzelfalles können auch weniger oder noch mehr Hochdruckzyklone vorgesehen sein. Zweck dieser Zyklone ist es, die in dein Gemisch aus SchNvel- und Spülgasen enthaltenen Festbestandteile auszuscheiden, die bei diesem Verfahren in entsprechend großen Mengen anfallen.

Die Aufgabe der Staubabscheidung wird dadurch gelöst, daß in dem aus der Schwelstufe und der Wassergasstufe bestehenden Sysiem ein Überdruck von mindestens, iooo mm -Wassersäule aufrechterhalten wird und am Ende der Schwelstufe ein oder .mehrere Hochdruckstauibabscheider angeordnet sind, deren jeder für sich einen entsprechenden Anteil des zur Verfügung stehenden Druckgefälles verarbeitet.
Erfindungsgemäß kommen am günstigsten Drücke zur Anwendung, die zwischen 5ooo und 5o ooo mm Wassersäule liegen. 1Toch höhere Drücke in dem aus Schwelstufe und Wassergasstufe bestehenden System wird man nur dann anwenden, «-eng ganz besondere Anforderungen an den Staubfreiheitsgrad des Teeres gestellt «-erden: Die Erfindung nutzt dabei die Tatsache aus, dar der Grad der Entstaubung, welche zweckmäßig in Hochdruckzrklönen erfolgt, in hohem Maße von dein zur Verfügung stehenden Druckgefälle abhängig ist.
Die Stelle des höchsten Druckes in dem aus Schwelstufe und Wasergasstufe bestehenden System befindet sich etwa an der Einführungsstelle des überhitzten Dampfes in die Wassergasstufe. Der unter höherem Druck stehende Teil der gesamten Anlage ist in der Zeichnung durch stärkere Linien kenntlich gemacht worden. Einen grundsätzlichen Verlauf des Druckabfalls zeigt folgendes Beispiel, von dein in der Praxis je nach Bemessung der einzelnen Teile jedoch in mannigfacher Weise abgewichen werden kann.
In der vom Kessel 17 kommenden Leitung 2= befindet sich Dampf von io at Überdruck. Hinter dein IZe;lttziervetitil 23 beträgt der Dampfdruck im Überhitzer 24 nur noch 3,0at. Infolge Druckverlostes in der 1Iischdüse 25 Ixtrünt der Druck in den Röhren 2(# der WassergaSsttife 2,8 -.lt. I-Iier%-on gehen bis zum Zy-1,110n 27 0,1 at verloren, so daß in dem Saminelrohr 28 ein Druck von 2.7 at herrscht. Da der Druckabfall in der Leitung g gering gehalten werden kann. so herrscht im Schwelreaktionsraum io ein Druck von 2,65 at. Diese Druckhöhe wird in den drei Zyklonen i9, 2o und 21 derart verarbeitet, daß in der Leitung 29 noch ein Druck von 1,9 at, in der Leitung 30 ein Druck von i, i at und in der Leitung 3 1 ein solcher von 0,2 at herrscht. Dieser Druck von o,2 at genügt, um die gereinigten Schweldämpfe bzw. Sch-,velgase auch unter Verwendung enger.-Rohrleitungen bis zur Kondensationsanlage bzw. noch durch dieselbe hindurch. zu befördern.
Während das dem Zyklon i9 zugeführte Gemisch beispielsweise ioo0!o Koksstaub mit Anteilen bis zu 2 mm Korngröße mit sich führt, werden nach Ausscheiden von 95 °,l" dieses Koksstaubes im Zyklon i9 in der Leitung 29 nur noch die restlichen 50,10 des ursprünglichen Staubes mitgeführt. Von diesen werden im zweiten Staubabscheider 20 wiederum etwa 80°;o herausgenommen, so daß in der Leitung 3o nur noch ein sehr geringer Bruchteil des ursprüng1'-chen Gesamtstaubes mitgeführt wird, von deni dann im dritten Zyklon 2 1 schließlich noehinals etwa #o 0/9 entfernt werden. so daß die mittels der Leitung i in die Kondensationsanlage übergeführten Schweldämpfe, und -gase nur noch Spuren an Staub enthalten können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Abscheiden der festen -Bestandteile aus Schwelgasen unterDruck, bei dem die gesamten Schwelerzeugnisse durch den Abscheider geführt werden. nach Patent 732 008, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung der festen Bestandteile in Hochdruckabscheidern unter Druckgefällen von . mindestens iooo mm Wassersäule angewendet wird auf Schwelerzeugnisse, die aus feinkörnigen Brennstoffen in außenbeheizten Rohren gewonnen werden, denen unter entsprechend hohem Druck stehendes \\'ass ergas als Triigergas für das Schwelnut zugeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekeiznzeicltnet, dalli das zur Abscheidunder festen Bestandteile benötigte Druckgefälle durch den Druck des für die Wasser- verwendeten Wasserdampfes geliefert wird.