DE875645C - Verfahren zum Brikettieren und Schwelen feinkoerniger Brennstoffe - Google Patents

Description

• Verfahren zum Brikettieren und Schwelen feinkörniger Brennstoffe Aus Brennstoffen, wie Braun- oder Steinkohle, Anthrazit, Koks, Halbkoks od. dg1., hat man. schon Briketts unter Verwendung eines Bindemittelgemisches hergestellt, das aus Sulfitablauge und anorganischen Stoffen, wie Ton, bestand. Der mit dem Bindemittel gemischte Brennstoff wurde gepreßt und die Preßlinge einer röstenden oder darrenden Hitzebehandlung unterworfen, um eine bessere Wetterbeständigkeit zu erzielen. Die gleichen Stoffe wurden auch schon zusammen mit Steinkohlen- oder Braunkohlenteerpech od. dgl. als Bindemittel zum Brikettieren, von Brennstoffen verwendet, wobei beim Brikettieren von backenden Brennstoffen der Zusatz von Ton auch in Wegfall kommen konnte. Der Pechzusatz hatte dabei den Zweck, die Einführung unverbrennlicher organischer Stoffe in die Preßlinge herabzusetzen und ihre Brennfähigkeit zu verbessern. Ferner ist bekannt, Halbkoks durch Verschwelen von Briketts aus Steinkohle mit über _16% flüchtigen Bestandteilen zu erzeugen., die unter Verwendung von wasserlöslichen organischen oder. anorganischen Bindemitteln, wie Sulfitablauge, Wasserglas, Leimwasser, Melasse, Schlempe, Stärke od. dgl., hergestellt waren.
• Um an Bindemittel zu sparen, hat man auch schon den zu brikettierenden Brennstoff und das Bindemittel getrennt erhitzt und beide erst im heißen Zustand gemischt.
• Indessen haben die nach diesen bekannten Verfahren gewonnenen Briketts den. Nachteil, daß sie nach dem Pressen, eine verhältnismäßig geringe Festigkeit aufweisen, so daß beim Transport oder der sonstigen Weiterbehandlung viel Bruch entsteht. Durch Erwärmen oder Verschwelen wird zwar ihre Festigkeit verbessert. Doch liegt diese Verbesserung erst am Schluß der Erhitzung oder der Schwelung vor. Deshalb ist auch während der Hitzebehandlung selbst ein stärkerer Zerfall der Preßlinge unvermeidlich. Nach einem anderen bekannten Verfahren wird Kohlenstaub zwecks Brikettierung zunächst auf etwa 15o° erhitzt. Dem heißen Kohlenstaub wird ein Bitumen, das man auf noch etwas höhere Temperatur gebracht hat, beigemischt. Darauf setzt man. diesem heißen Gemisch heiße Kalkmilch zu und mischt so lange, bis das Wasser der Kalkmilch zu verdampfen beginnt, um die Masse noch heiß zu Briketts zu pressen. Auf diese Weise kann man gute und wetterbeständige Briketts erzielen. Für die Verschwelung sind sie dagegen nicht geeignet. Läßt man nämlich die Mischung mit der Kalkmilch nur so lange andauern, bis das Wasser zu verdampfen beginnt, so bleibt eine gewisse Wassermenge in dem Brikett zurück. Dieser Wassergehalt ist zwar. für die Festigkeit des Briketts günstig, da trockener Ätzkalk nicht als Bindemittel im Brikett wirken kann. Schwelt man aber die hergestellten Briketts, so entstehen infolge der Verdampfung des darin enthaltenen Wassers Spannungen, die einen sehr starken Zerfall der Formlinge verursachen.
• Die Erfindung hat nun zum Ziel, die Briketts so herzustellen, daß sie die Schwelung, ohne zu zerfallen, aushalten können. Sie sollen möglichst schnell auf Schweltemperatur gebracht werden können, damit der Schwelofen mit großer Leistung betrieben werden kann. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäßi die Brikettierung des feinen Brennstoffs, die unter Verwendung eines bituminösen und eines wäßrigen Bindemittels erfolgt, so geleitet, daß der erhitzte Brennstoff so, viel Wärme in den Mischvorgang einbringt, daß nach Beimischung des Bitumens, insbesondere hochschmelzenden Bitumens, dessen Erweichüngspunkt z. B: bei etwa 75 bis 8a0 oder darüber liegt, bei Temperaturen, die ausreichend oberhalb des Erweichungspunktes des Bitumens liegen, und dem gleichzeitig oder anschließend erfolgenden Zumischen des wäßrigen Bindemittels, z. B. Melasse, Schlempe, Sulfitablauge, wäßrige Lösungen, und Verkneten desselben mit dem Brennstoff die Wärme zur Verdampfung des in der Mischung enthaltenen Wassers und Trocknung des Brennstoffs ausreicht, worauf die Abkühlung bis nahe an den Erweichungspunkt des Bitumens erfolgt. Die auf diese Weise erhaltenen Briketts weisen schon nach dem Pressen eine gute Festigkeit auf. Werden sie geschwelt, so behalten sie ihre Form und liefern eine sehr hohe Ausbeute an stückigem Koks oder Halbkoks bei sehr geringem Abrieb, der auch beim Transport der nicht geschwelten. Preßlinge sehr niedrig ist.
• Die Temperaturen, auf die der Brennstoff erhitzt wird, liegen etwa zwischen 150 und 250°' und unterhalb der Grenze, bei der schon eine wesentliche Zersetzung des Bitumens eintritt. Vorteilhaft erfolgt die Erhitzung durch unmittelbare Einwirkung heißer Gase auf die Brennstoffe, wobei diese Gase zweckmäßig sauerstoffarm oder sauerstofffrei zur Verwendung gelangen, Zum Beispiel j werden Verbrennungsgase mit Temperaturen von etwa 3oo bis 5oo° als Heizmitte-1 benutzt. Die Einstellung ihrer Temperatur läßt sich beispielsweise durch Zusatz der in der Mischvorrichtung abgekühlten Gase zu dem heißen, frisch hergestellten Verbrennungsgas bewirken. Gegebenenfalls muß die Wärme, die der Brennstoff einbringt, auch ausreichen, um das Bitumen. zu schmelzen und es so hoch über seinen Erweichungspunkt zu erhitzen, daß es während der Mischung dünnflüssig vorliegt und sich äußerst fein auf die Brennstoffoberfläche verteilen kann. Der wasserhaltige Anteil des Bindemittels wird zweckmäßig erst nach Zusatz des Bitumens, z. B. nach beendigter Mischung von Biturnen und Brennstoff oder auch schon kurz vorher oder gleichzeitig mit dem Bitumen zugesetzt. Durch Anwendung eines Luft- oder Gasstromes wird nach der Beimischung des wäßrigen Anteils dafür gesorgt, daß das eingeführte Wasser schnell verdampft und eine Kühlung der Mischung bis in den Bereich des Erweichungspunktes des zugesetzten Bitumens eintritt.
• Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß die für das Verfahren erforderliche Wärme mit besonders einfachen. Mitteln und in wirtschaftlicher Weise erzeugt werden kann und daß für alle Stufen des Verfahrens einfache Vorrichtungen verwendet werden, können, die außerdem besonders hohe Durchsatzleistungen zulassen. Die Möglichkeit, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren feine oder feingemahlene Brennstoffe zu verarbeiten, gestattet, einen sehr homogenen Preßling zu erzeugen, der durch anschließlende Verkokung oder Verschwelung ein sehr festes Gefüge erhält.
• Für die Erhitzung der feinkörnigen Brennstoffe können Schacht- oder Trommelöfen verwendet werden, wobei in beiden Fällen mit der- Erhitzung auch noch eine Zerkleinerung des Brennstoffs verbunden sein kann. Da der Brennstoff bis auf Temperaturen von etwa 15o bis 25o° erhitzt wird, so ist mit der Erhitzung auch eine praktisch vollkommene Trocknung des Brennstoffs verbunden. Die Oberfläche der Brennstoffteilchen wird demgemäß für die Mischung mit dem Bitumen besonders geeignet, so daß man mit verhältnismäßig geringen Bitumenmengen auskommt. Demgemäß können auch besonders hochschmelzende Bitumensorten verwendet werden. Selbst zwein diese Bitumen an sich keine hohe Bindefähigkeit besitzen, haben die erfindungsgemäß hergestellten Preßlinge doch gute Festigkeit, da die Wirkung des Bitumens infolge der, gewählten Mischtemperaturen und der nachfolgenden schnellen Kühlung durch Wasserverdampfung aus der Mischung von Brennstoff und Bindemitteln ganz wesentlich verbessert werden kann. Beispielsweise kann man auch größtenteils vom 01 befreite Hydrierungsrückstände als Bitumenanteil des Bindemittels verwenden, die bei etwa 1200 schmelzen und die bei bekannten Verfahren nicht als Bindemittel verwendbar sind.
• Auch während der Beimischung des Bitumens wird zweckmäßig in sauerstofffreier oder sauerstoffarmer Atmosphäre gearbeitet, z. B, kann man die Gase, die zur Erhitzung des Brennstoffs dienten, anschließend, durch die Mischeinrichtung führen. Außer der Beseitigung der Explosionsgefahr entsteht daraus der Vorteil, daß das Bitumen. in der Wärme nicht schädlich verändert wird. Während der Beimischung des wasserhaltigen Bestandteils des Bindemittels ist der Ausschluß der Luft nicht unbedingt erforderlich, weil der entstehende Wasserdampf die Mischung vor schädlichen Einflüssen schon. ausreichend schützt. Es empfiehlt sich, hier ein. gasförmiges Mittel mit genügend niedrigem Taupunkt zu verwenden, um die Verdunstung bzw. Verdampfung des Wassers zu beschleunigen. Zum Beispiel können Luft oder inerte Gase über oder durch die Mischung hindurchgeführt werden. Dadurch läßt sich nämlich das Wasser besonders weitgehend aus der Mischung entfernen. Gleichzeitig erreicht man eine sehr gleichmäßige Kühlung auf die, für die Brikettierung erforderliche Temperatur. Die so behandelten Briketts sind deshalb bei der nachfolgenden Schwelung besonders standfest.
• Die Mischung kann in an sich bekannten Vorrichtungen vorgenommen werden. Beispielsweise kann die Mischung mit dem Bitumen in einer Drehtrommel erfolgen und der wäßrige Anteil des Bindemittels in derselben Vorrichtung oder in einem Knetwerk oder einer Transportschnecke zugesetzt werden.
• Es ist schon vorgeschlagen worden., hochschmelzende Bitumen als Bindemittel bei der Erzeugung von Preßlingen aus feinkörnigen Brennstoffen zu verwenden und dabei die für die .NTischung erforderliche Wärme mit dem vorher erhitzten Brennstoff in das Verfahren einzubringen. Dieses Verfahren liefert bereits brauchbare Preßlinge, ihre Güte und Brauchbarkeit wird jedoch von dem erfindungsgemäß hergestellten noch wesentlich übertroffen. Beispiel Die zu verpressende Steinkohle wird nach einer Aufbereitung auf o bis 3 mm Körnung in einem Schwebegastrockner auf etwa iso bis 2oo° erhitzt. Danach wird dem Brennstoff zunächst das Bitumen mit einem Erweichungspunkt von über 75°' in einer Menge von etwa 3 % beigemischt. Nach der Durchmischung wird ein Anteil von etwa :°/o Sulfitablauge von 3.r°' Be zugesetzt. Die ganze Mischung wird dann bei der Mischungstemperatur geknetet, so daß. sich das einzelne Kohlenkorn mit einem dünnen Film von Bindemitteln überzieht. Nach der Knetung wird das Gemisch einem kühlenden Gasstrom mit niedrigem Wasserdampfpartialdruck ausgesetzt, so, daß der wäßrige Anteil der Sulfitablauge rasch verdampft und gleichzeitig das B.rikettiergut auf eine Temperatur von etwa So' abkühlt. Danach wird das Gemisch brikettiert. Da das Brikett frei von wasserhaltigen Bestandteilen ist, kann es, ohne bei der Erwärmung zu zerfallen, direkt in Spülgasöfen verschwelt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Brikettieren und Schwelen feinkörniger Brennstoffe, die für sich erhitzt und vor dem Brikettieren mit Bindemittel, bestehend aus Bitumen, Pech od. dgl., und einem wäßrigen Bindemittel gemischt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der heiße; Brennstoff so viel Wärme einbringt, daß nach Beimischung des Bitumens, insbesondere hochschmelzenden Bitumens, bei Temperaturen, die ausreichend. oberhalb des Erweichungspunktes des Bitumens liegen, und dem gleichzeitig oder anschließend erfolgenden Zumischen des wäßrigen Bindemittels, z. B. Melasse, Schlempe, Sulfitablauge, wäßrige Lösungen, und Verkneten desselben mit dem Brennstoff die- Wärme zur Verdampfung des in der Mischung enthaltenen Wassers und Trocknung des Brennstoffs ausreicht, worauf die Abkühlung bis nahe an den Erweichungspunkt des Bitumens erfolgt. :2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermischung des wäßrigen Bindemittels und die Kühlung durch Verdampfung des in der Mischung enthaltenen Wassers unter Zuführung von Luft oder anderen Gasen erfolgt.