EP0081763A2 - Process for converting coal or mixtures thereof into a condition fit for the storage and transport thereof - Google Patents

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EP0081763A2
EP0081763A2 EP82111163A EP82111163A EP0081763A2 EP 0081763 A2 EP0081763 A2 EP 0081763A2 EP 82111163 A EP82111163 A EP 82111163A EP 82111163 A EP82111163 A EP 82111163A EP 0081763 A2 EP0081763 A2 EP 0081763A2
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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion

Definitions

  • the invention relates to a method for producing storage-safe and in particular road, rail and sea transport-safe coal or coal mixtures of small grain size, preferably coal dust.
  • - Coal or coal mixture of small grain size is to be understood here and hereinafter as coal or mixtures with a grain size of up to 3 mm; as dust coal with a grain size of up to 0.1 mm (100 ⁇ ).
  • Road and track transport is to be understood as the national transport that takes a longer period of time in contrast to the internal transport.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

1. A process for converting coal or mixtures thereof into a condition fit for storage and transport, such coal or mixture having a particle size of up to 3 mm and having been subjected to heat treatment in an O2 containing atmosphere while in a pre-dried condition without ignition occurring, characterized in that a coal containing up to 10% of volatile matter or a coal mixture composed of up to 50% by weight of one or more mixture components with up to 15% of volatile matter and a remaining coal fraction with up to 10% volatile matter, is exposed, while in an atmosphere comprising an amount of O2 equal to 12 to 21%, to a temperature between 100 degrees C and a temperature level under the coal ignition temperature or for a time of 5 to 30 seconds to a temperature exceeding the ignition temperature, the water content being set at a maximum of 3% prior to or during the heat treatment.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung von lager- und insbesondere straßen-, gleis- und seetransportsicherer Kohle oder Kohlemischungen kleiner Körnung, vorzugsweise Kohlenstaub. - Als Kohle oder Kohlemischung kleiner Körnung soll hierbei und nachstehend Kohle oder Mischungen in einer Körnung bis 3 mm verstanden werden; als Staub Kohle einer Korngröße bis 0,1 mm (100 µ ). Als Straßen- und Gleistransport soll der überregionale, einen längeren Zeitraum in Anspruch nehmende Transport im Gegensatz zum innerbetrieblichen Transport verstanden werden.The invention relates to a method for producing storage-safe and in particular road, rail and sea transport-safe coal or coal mixtures of small grain size, preferably coal dust. - Coal or coal mixture of small grain size is to be understood here and hereinafter as coal or mixtures with a grain size of up to 3 mm; as dust coal with a grain size of up to 0.1 mm (100 µ). Road and track transport is to be understood as the national transport that takes a longer period of time in contrast to the internal transport.

Der Transport von Feinkohle und Kohlenstaub wurde bislang in entsprechenden Behältern unter Anwendung eines inerten Gases, beispielsweise Stickstoff oder einem anderen Gas mit weniger als 8 - 10 % Sauerstoff durchgeführt. Es hat auch nicht an Versuchen gefehlt, die Lager- und Transportfähigkeit und -sicherheit von Kohle und Kohlemischungen ohne ein Schutzgas zu erreichen. - So sehen die US-PSn 3.723.079 und 4.192.650 Rehydrierverfahren vor, bei denen die auf 0 % Restfeuchte getrocknete Kohle bei 100 bis 115° C einer Dampfbehandlung unterworfen wird, bis der Feuchtigkeitsgehalt der Kohle wieder 2 - 10% erreicht hat (US-PS 4 192 650) oder aber die getrocknete Kohle wird bei 175 - 225° C mit einer Sauerstoffmenge von 0,5 - 8 % des Kohlegewichtes behandelt und die so vorbehandelte Kohle mit einer Wassermenge von 1,5 - 6 % des Kohlegewichtes rehydriert. Labormäßige Versuche für eine sog. Voroxydation beschreibt das "Handbuch des Kok-ereiwesens", Bd. I, 1955, S. 62/63, wo dargelegt wird, daß leicht oxydierbare Gaskohle (flüchtige Bestandteile 7 15 % waf = wasser- und aschefrei) bei 250° C in ca. 10 - 20 h voroxydiert wird. In "Glückauf", 1950, S. 988/89 wird die Behandlung von Fettkohle (fl. Bestandteile 12 - 14 % waf) und von Anthrazit für deren Lagerfähigkeit beschrieben; hier soll bei einer Temperatur von 125 - 275° C eine Wärmebehandlung über 24 Stunden erfolgen.The transport of fine coal and coal dust has hitherto been carried out in appropriate containers using an inert gas, for example nitrogen or another gas with less than 8-10% oxygen. There has also been no lack of attempts to achieve the storage and transportability and security of coal and coal mixtures without an inert gas. - This is how US Patents 3,723,079 and 4,192,650 see Rehy Drierverfahren before, in which the coal dried to 0% residual moisture is subjected to a steam treatment at 100 to 115 ° C until the moisture content of the coal has again reached 2 - 10% (US Pat. No. 4,192,650) or the dried coal is added 175 - 225 ° C treated with an amount of oxygen of 0.5 - 8% of the coal weight and the pretreated coal rehydrated with a water amount of 1.5 - 6% of the coal weight. Laboratory experiments for a so-called pre-oxidation are described in the "Handbuch des Kok-ereiwesen", vol. I, 1955, pp. 62/63, where it is shown that easily oxidizable gas coal (volatile constituents 7 15% waf = water and ash free) is pre-oxidized at 250 ° C in about 10 - 20 h. In "Glückauf", 1950, pp. 988/89 the treatment of fat coal (fl. Components 12 - 14% waf) and of anthracite for their storability is described; Here a heat treatment for 24 hours should take place at a temperature of 125 - 275 ° C.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erzeugung der genannten Kohle oder Kohlemischungen zu schaffen, deren Lagerung und Transport nicht nur den geforderten Sicherheitsvorschriften entspricht, sondern auch kostspielige Aufwendungen während der Lagerung und des Transportes überflüssig macht. Mit anderen Worten, die nach dem Verfahren erzeugte Kohle oder Kohlemischung soll in üblicher Weise gelagert und auf der Strasse, dem Gleis und dem Seeweg transportiert werden können, ohne daß es zusätzlicher kostspieliger Sicherheitsvorkehrungen bedarf.The object of the invention is to provide a process for the production of said coal or coal mixtures, the storage and transport of which not only comply with the required safety regulations, but also make expensive expenditures during storage and transport superfluous. In other words, the coal or coal mixture produced by the process should be stored in the usual way and be able to be transported by road, rail and sea without additional costly safety precautions may.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruches vorgesehen. - Die Merkmale der Unteransprüche dienen der Verbesserung und Weiterentwicklung der Merkmale des Hauptanspruches. - Die Angaben über die Kohle oder die Kohlemischungen beziehen sich auf wasser- und aschefreie Kohle und -mischungen.To achieve this object, the features of the characterizing part of the main claim are provided. - The features of the subclaims serve to improve and further develop the features of the main claim. - The information on coal or coal mixtures refers to water and ash-free coal and mixtures.

Zwar ist die Wärmebehandlung von Kohle für verschiedene andere Zwecke und mit anderer Wirkung als die Lager- und Transportfähigkeit und -sicherheit bekannt. Die gezielte Wärmebehandlung bestimmter Kohle und Kohlemischungen nach der Erfindung geht nicht nur von der Rehvdrierung und langzeitigen Voroxydation ab, sondern stellt sich auch in Gegensatz zu einer Wärmebehandlung zum Trocknen von grubenfeuchter und aufbereitungsnasser Kohle, wo die Kohle für die Dauer von 1 - 2 sec einer Schockerwärmung ausgesetzt wird, die bei einer Temperatur erheblich oberhalb des Zündpunktes der Kohle stattfindet. Ein Zünden der Kohle findet wegen der Kürze der Behandlungsdauer, insbesondere aber wegen der Wärmestromdichte hierbei nicht statt. Eine solche vorgetrocknete Kohle entspricht nicht den Anforderungen an die Sicherheit beim Lagern und beim Transport der Kohle oder der Kohlemischungen.The heat treatment of coal is known for various other purposes and with a different effect than the storage and transportability and security. The targeted heat treatment of certain coal and coal mixtures according to the invention does not only depend on rehydration and long-term pre-oxidation, but is also in contrast to a heat treatment for drying coal that is moist and reprocessed, where the coal has a duration of 1 - 2 seconds Shock heating is exposed, which takes place at a temperature significantly above the ignition point of the coal. The coal is ignited because of the short duration of the treatment, but especially because of the heat flow density. Such pre-dried coal does not meet the requirements for safety during storage and transport of coal or Kohlemischun g s.

Da für die Verwendung der Kohle oder der Kohlemischung, insbesondere von Kohlenstaub, im allgemeinen ein Wassergehalt von maximal 2 - 3 Gew.- % erforderlich ist, kann die Behandlung von grubenfeuchter und aufbereitungsnasser Kohle oder Kohlenmischung derart erfolgen, daß bei der genannten Wärmebehandlung der Wassergehalt bis auf 2 - 3 % gesenkt wird. In anderer Verfahrensweise kann zunächst eine Vortrocknung erfolgen und dann die Wärmebehandlung erfolgen, so daß der Wassergehalt auf 2 - 3 % oder weniger % gesenkt wird. - Das Kriterium des Wassergehaltes ist nicht ausschlaggebend für die Wärmebehandlung selbst, d. h. die Wärmebehandlung richtet sich nicht primär auf die Erreichung eines bestimmten Wassergehaltes, vielmehr kommt es auf die Alterung der Kohle durch die Wärmebehandlung über einen bestimmten Zeitraum an. Gleichwohl kann die Zeitdauer und die Temperatur der Wärmebehandlung so ausgerichtet werden, daß die behandelte Kohle gleichzeitig auch den gewünschten Wassergehalt erhält. Die Parameter "Behandlungsdauer" und "Temperatur" können daher unter Beachtung der gegebenen Größen und Grenzen gewählt und in Abhängigkeit voneinander verändert werden.As for the use of the coal or coal mixture, esp Especially coal dust, generally a water content of a maximum of 2 - 3% by weight is required, the treatment of coal and coal mixture damp with coal and coal can be carried out in such a way that the water content is reduced to 2 - 3% in the heat treatment mentioned. In another procedure, predrying can be carried out first and then the heat treatment can take place, so that the water content is reduced to 2-3% or less%. - The criterion of the water content is not decisive for the heat treatment itself, ie the heat treatment is not primarily aimed at achieving a certain water content, rather it depends on the aging of the coal by the heat treatment over a certain period of time. Nevertheless, the duration and the temperature of the heat treatment can be adjusted so that the treated coal also receives the desired water content at the same time. The parameters "duration of treatment" and "temperature" can therefore be selected taking into account the given sizes and limits and changed depending on each other.

Claims (11)

1. Verfahren zur Erzeugung von lager- und insbesondere strassen-, gleis- und seetransportsicherer Kohle oder Kohlemischungen kleiner Körnung, vorzugsweise Kohlenstaub, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle bis zu 10 % flüchtige Bestandteile aufweist oder die Kohlemischungen aus einer oder mehreren Mischungskomponenten, die bis zu 50 % des Mischungsgewichtes ausmachen und bis zu 15 % flüchtige Bestandteile aufweisen und aus einer Restkomponente oder -komponenten mit bis zu 10 % flüchtigen Bestandteilen bestehen und einer Wärmebehandlung für die Dauer von 30 sec bis 1 h bei einer Temperatur zwischen 100° C und unterhalb der Zündtemoeratur der Kohle oder der Mischung ausgesetzt werden oder für die Dauer von 5 bis 30 sec bei einer Temperatur oberhalb der Zündtemperatur der Kohle oder der Mischung bis auf eine Temperatur unterhalb der Zündtemperatur erwärmt werden.1. A process for the production of storage and especially road, rail and sea transport-safe coal or coal mixtures of small grain size, preferably coal dust, characterized in that the coal has up to 10% volatile components or the coal mixtures from one or more mixture components which up to Make up 50% of the mixture weight and have up to 15% volatile constituents and consist of a residual component or components with up to 10% volatile constituents and a heat treatment for a period of 30 seconds to 1 hour at a temperature between 100 ° C. and below are exposed to the ignition temperature of the coal or the mixture or are heated for a period of 5 to 30 seconds at a temperature above the ignition temperature of the coal or the mixture to a temperature below the ignition temperature. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle oder die Kohlenmischung der Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 20 % unterhalb bis 20 9 oberhalb der Zündtemperatur ausgesetzt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the coal or the coal mixture of the heat treatment at a temperature of 20% below to 20 9 above the ignition temperature are exposed. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle oder Kohlemischung vorgetrocknet und dann der Wärmebehandlung von 30 sec bis 1 h bei Temperaturen zwischen 100° C und wenig unterhalb der Zündtemperatur des Staubes ausgesetzt werden.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the coal or coal mixture is pre-dried and then subjected to the heat treatment from 30 sec to 1 h at temperatures between 100 ° C and a little below the ignition temperature of the dust. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung bei Normalatmosphäre oder einer Atmosphäre von mehr als 12 % 02 erfolgt.4. The method according to claim 1 and one of claims 2 and 3, characterized in that the heat treatment is carried out in a normal atmosphere or an atmosphere of more than 12% 0 2 . 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortrocknung der grubenfeuchten oder aufbereitungsnassen Kohle oder Kohlenmischung in bekannter Weise bei Temperaturen oberhalb der Zündtemperatur erfolgt.5. The method according to claim 3, characterized in that the predrying of the mine-moist or processing-wet coal or coal mixture takes place in a known manner at temperatures above the ignition temperature. 6. Verfahren nach Anspruh 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenanteil < 45 µ größer als der Mengenanteil > 45 µ der Kohle oder Kohlemischung ist.6. The method according to Anspruh 1 and one or more of claims 2 to 5, characterized in that the amount <45 µ greater than the amount> 45 µ of the coal or coal mixture. 7. Verfahren nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle oder Kohlemischung eine Korngröße ≤ 45µ. hat.7. The method according to claim 1 and 6, characterized in that the coal or coal mixture has a grain size ≤ 45µ. Has. 8. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle in einer Wirbelbettkammer, einer Trommel, einem Stromrohrtrockner oder auf einem Bandtrockner für die Dauer von mehr als 1 min wärmebehandelt wird.8. The method according to claim 1 and one or more of claims 2 to 7, characterized in that the coal in a fluidized bed chamber, a drum, a flow tube dryer or on a belt dryer for more than 1 min. 9. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8,dadurch gekennzeichnet, daß Feinkohle auf 2 - 3 % Wassergehalt vorgetrocknet, danach klassiert und die anfallende Kohle für die Dauer von 30 sec bis 1 h wärmebehandelt wird.9. The method according to claim 1 and one or more of claims 2 to 8, characterized in that fine coal pre-dried to 2 - 3% water content, then classified and the resulting coal is heat-treated for a period of 30 sec to 1 h. 10. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle oder die Kohlenmischung bei einer Temperatur von maximal 30 % über ihrer Zündtemperatur erwärmt wird.10. The method according to claim 1 and one or more of claims 2 to 9, characterized in that the coal or the coal mixture is heated at a temperature of at most 30% above its ignition temperature. 11. Verfahren nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle auf 2 - 3 % Wassergehalt vorgetrocknet wird und dann der Wärmebehandlung von über 10 sec bei Temperaturen oberhalb der Zündtemperatur der Kohle ausgesetzt wird.11. The method according to claim 3 and 5, characterized in that the coal is pre-dried to 2 - 3% water content and then the heat treatment of over 10 sec at temperatures above the ignition temperature of the coal is exposed.
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