JP2014520050A - 褐炭の粉砕乾燥および貯蔵のための装置および方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、褐炭の粉砕乾燥および貯蔵のための方法および装置（１）に関する。本発明によれば、酸素欠乏空気中で、従来よりも高い温度で、褐炭をひいて褐炭粉にする。その後、褐炭粉は、酸素が欠乏し乾いた第２搬送ガスで流され、約６０℃の温度で、酸素が欠乏し乾いた空気のサイロに貯蔵される。本発明による装置（１）は、本発明による方法を実施するために設計され、上述のステップのために、粉砕機（２０）と、ダストウォッシング装置（３０）と、サイロ（４０）とを備えている。

Description

本発明は、褐炭の粉砕乾燥および貯蔵のためのプロセスおよび装置に関する。

未加工の褐炭を粉砕乾燥する目的は、褐炭を小さい粒度に粉砕することである。同時に、この目的は、低レベルの水分を含む褐炭粉が、粉砕乾燥がもたらされた後に得られるように、水分を未加工の褐炭から取り除くことである。この目的を達成するために、乾燥機（例えば、管状乾燥機）で褐炭を乾燥させ、それによって水分を褐炭から取り除くことが、従来知られている。その後、乾燥された褐炭は粉砕され、褐炭粉を形成し、貯蔵される。粉砕運転中の爆発のリスクおよび貯蔵中の自然発火のリスクを軽減するために、爆発温度または自然発火温度よりも低い最大温度が、粉砕および貯蔵のために提供されている。ＤＥ ４２ ２３ １５１には、粉砕の温度範囲として７０℃から８５℃が示されており、貯蔵の最大温度として６０℃が示されている。これらの温度は、能動冷却によってのみ達成し得る。

さらに、シングルプロセスステップで褐炭を粉砕し、乾燥させることが知られている。この目的を達成するために、褐炭は、粉砕運転中、例えば高温ガスを粉砕機の粉砕チャンバ内に噴射することによって乾燥させられる。しかし、粉砕機の粉塵爆発を回避するために、乾燥ガスは、粉砕機内に注入するときに特定の温度を超えてはならない。ＶＤＩ ２２６３は、適切なガス注入温度が、粉砕される材料の発火温度の２／３より高い温度にしてはならないことを規定する。褐炭の粉砕では、これは、乾燥ガスの最大ガス注入温度が約２７０℃であることを意味する。

粉砕機から出たとき、対応するプロセスによって製造された褐炭粉は約９０℃であり、安全に貯蔵するために６０℃以下に能動冷却する必要がある。

褐炭が、粉砕され乾燥された後、ボイラーで直接燃やされるプロセスでは、粉砕機における乾燥に燃焼排ガスを用いることが、さらに知られている。この場合、燃焼排ガスは、褐炭の発火温度より高い温度、例えば１０００℃である。しかし、同時に、この燃焼排ガスは、約６体積％から１２体積％の低い酸素含有量であるため、粉砕機内での粉塵爆発を防ぐことができる。褐炭は、その後直接燃焼されるので、粉塵爆発および／または褐炭粉の自然発火のリスクは、実質的に存在しない。

序文で述べた従来技術に対して改良された褐炭の粉砕乾燥および貯蔵のためのプロセスおよび装置を提供することが、本発明の目的である。

この目的は、主クレームに記載されたプロセスと追加の従属クレームに記載された装置によって達成される。

従って、本発明は、褐炭の粉砕乾燥および貯蔵に関し、以下のステップを備えている。
ａ）粉砕機において、低酸素の乾燥ガスを用いて、褐炭の発火温度より高いガス注入温度で、褐炭を粉砕し乾燥して、褐炭粉を形成する。
ｂ）粉砕され、乾燥された前記褐炭粉を、第１搬送ガスを用いて前記粉砕機から搬送する。
ｃ）前記第１搬送ガスを前記第２搬送ガスと入れ替えるように、搬送された前記褐炭粉を、前記第1搬送ガスよりも酸素の含有量が少ない乾いた第２搬送ガスで流す。
ｄ）前記褐炭粉を、前記第２搬送ガスを用いてさらに搬送する。
ｅ）さらに搬送された前記褐炭粉を、６０℃より高い温度、かつ、低酸素の乾いた空気で、サイロに貯蔵する。

さらに、本発明は、褐炭の粉砕乾燥のための装置に関し、褐炭を細かく粉砕して褐炭粉を形成するための粉砕機と、褐炭粉を貯蔵するためのサイロと、を備え、前記粉砕機が、乾燥ガスのためのガス供給開口と、粉砕され乾燥された褐炭粉のための材料出口と、を有しており、前記粉砕機の前記材料出口および前記サイロに接続され、前記褐炭粉を乾いた低酸素の第２搬送ガスで流すためのダストウォッシング装置が設けられている。

本発明の文脈の中で、「低酸素（low-oxygen）」とは、ガスまたは空気（atmosphere）の酸素含有量が、外気（air）の酸素含有量未満であり、好ましくは約１０％未満、また適切な場合それ未満であることを意味している。低酸素ガスよりも酸素の含有量がさらに少ないガスの場合、酸素含有量は、好ましくは約３％あるいはそれ未満である。本発明の文脈の中では、いずれの場合にも、水分含有量が３体積％未満である場合に、ガスまたは空気が「乾燥（dry）」状態にある。

本発明の文脈の中で、「流す（flushing）」は、第１に、第１ガスの第２ガスとの交換をもたらす。第２に、第１ガスが追加的なガスと混合され、すなわち、その結果第１ガスが薄められて、第２ガスが作り出されることも、また一方で提供できる。

本発明と関連して、「褐炭」は、総称として、硬質褐炭および軟質褐炭の両方を含む。

本発明によるプロセスでは、褐炭について、水分含有量を、例えば当初の３０体積％から８体積％まで低減することができ、同時に、５００μｍ以下の粒度の粒子への粉砕を達成できる。本発明は、加えて、褐炭または褐炭粉の周辺の空気における酸素含有量および／または水分含有量が、爆発または自然発火反応が起こらないような十分な程度に減少される場合に、従来技術に示されている最大温度より高い温度を、爆発あるいは自然発火することなく、褐炭を粉砕し貯蔵するために用いることができる。これは、特に、粉砕中および褐炭粉の貯蔵中に適用される。

粉塵爆発は、細かく広げられた可燃性物質の硬質塵埃粒子が、酸素が豊富な空気、すなわち外気における発火温度より高い温度まで燃やされた、あるいは、加熱された場合に発生する。塵埃粒子に共通している広い表面が、突然の全ての塵埃の爆発的発火を引き起こす。

平衡水分量よりも低くなるまで乾燥された褐炭粉が、高温、かつ、自由に利用できる空気湿度で貯蔵された場合、空気湿度が凝縮され、褐炭粉の温度上昇を引き起こす。温度が上昇するにつれ、塵埃粒子の間のスペースあるいは間隙容量に存在する酸素が、更なる発熱反応を引き起こす。温度が増加し続けるにつれ、褐炭に結合されている酸素が、褐炭粉ボリューム（volume）のあらゆる場所で、発熱反応に対するフリーパートナー（free partner）になり、褐炭が自然に発火する。

本発明によれば、褐炭が粉砕機で粉砕され、乾燥されることが規定されている。この場合、乾燥に必要な乾燥ガスは、褐炭の発火温度よりも高いガス注入温度（粉砕機内に入れるときの乾燥ガスの温度）を有している。同時に、乾燥ガスは低酸素ガスであり、その結果、上述のガス注入温度にもかかわらず、粉砕機内の粉塵爆発が効果的に回避される。乾燥ガスの酸素含有量は、好ましくは、１２体積％以下であり、より好ましくは、８体積％以下であり、さらに好ましくは、６体積％以下である。また、乾燥ガスの酸素含有量が、８体積％から１２体積％の間にあることが規定されている。乾燥ガスの水分含有量は、好ましくは、３５体積％以下である。３５体積％以下の水分含有量が、粉砕機内の空気で設定されるように、乾燥ガスの水分含有量が設定される場合が、より好ましい。

適切な乾燥ガスの場合、ガス注入温度を褐炭の発火温度より高くできる。この点において、乾燥ガスのガス注入温度は、好ましくは、８５０℃以下であり、より好ましくは、６２５℃以下であり、さらに好ましくは、５５０℃以下である。また、乾燥ガスのガス注入温度が６２５℃、さらに好ましくは５００℃であると規定できる。後者の温度では、良好な乾燥作用を実現できる。同時に、研究が示しているように、粉砕機の様々な部品に、スチール（steel）１．４８７８を用いることができる。このスチールの使用限界を考慮に入れることによって、比較的低いコストで粉砕機を製造できる。高いガス注入温度が求められる、あるいは、望ましい場合、粉砕機の個々の部品を、より高価な材料から作り出さなければならない場合がある。

粉砕機は、好ましくは、粉砕された褐炭または褐炭粉は、生成物の平均細かさが、４０μｍから１００μｍであるように形成されている。粉砕機は、リングボールミル（ring-ball mill）の形をとるのが好ましい。しかし、全てのタイプのエアスウェプトミル（air-swept mill）、特に全てのタイプのロールミル（roll mill）を用いることができる。

従って、ＤＩＮ ＥＮ ５０２８１−２−１に従って決定され得る発火温度を有する炭塵が、粉砕機で形成される。４５％が９０μｍの残留物である生成物の細かさを有する炭塵と外気の混合物では、酸素含有量が２１体積％である場合の発火温度は、例えばＤＩＮ ＥＮ ５０２８１−２−１によれば、４００℃であり、酸素含有量が１２体積％である場合では、５４０℃である。規定された基準から離れると、他の同一のテスト手順では、第１の点火火花が炭塵と外気の混合物で発生したときに決定することもできる。例えば、酸素含有量が１２体積％である場合では、４６０℃であり、酸素含有量が１０体積％である場合では、５００℃であり、酸素含有量が８体積％である場合では、５２０℃であり、酸素含有量が６体積％である場合では、６５０℃である。

例として記載された石炭だけでなく、他の同等の石炭でも、本発明によるプロセスは、例えば、ガス注入温度が５００℃、乾燥ガスの酸素含有量が６体積％以下で、発火可能な石炭とガスの混合物が形成されることなく、確実に実行できる。この場合、自然発火および爆発に対して十分な安全性が与えられるように、パラメータを選択できる。また、この場合における本発明によるプロセスを安全に実行するのに適しているパラメータは、とりわけ、粉砕される材料、すなわち、石炭の種類および粉砕度（degree of milling）によって決まる。

粉砕乾燥がなされた後、褐炭粉は、第１搬送ガスを用いて、粉砕機から搬送される。この時点では、褐炭粉は、６０℃よりも相当高い温度である。特に、この温度は、７０℃から１１０℃、好ましくは８０℃から１００℃、より好ましくは９０℃である。第１搬送ガスは、好ましくは乾燥ガスである。この場合、粉砕機から出るとき、粉砕機内に注入された乾燥ガスが、十分に細かく粉砕された褐炭粒子を運ぶことができ、粉砕機から後者を搬送できる。乾燥ガス以外のガスが第１搬送ガスとして用いられた場合、このガスの温度および酸素含有量は、粉塵爆発のリスクを避けるように選択されなければならない。第１搬送ガスまたは乾燥ガスは、一般に、水分含有量が高い。これは、粉砕機内に放出された褐炭由来の水分が、第１搬送ガスまたは乾燥ガスで運ばれるためである。

第１搬送ガスと共に粉砕機から搬送された粉砕褐炭粉は、その後、第１搬送ガスよりも酸素含有量がさらに少ない乾いた第２搬送ガスで流される。このプロセスにおいて、第１搬送ガスは、好ましくは、実質的に、第２搬送ガスと完全に交換される。第２搬送ガスは、好ましくは、酸素含有量が３体積％以下であり、水分含有量が５体積％以下であるのが好ましく、３体積％以下であるのがより好ましい。褐炭粉は、例えば、ガス搬送チャンネルを用いて流すことができる。このガス搬送チャンネルでは、褐炭粉が、ガス透過性床の上に案内される。このとき、第２搬送ガスは、ガス透過性床から逃れて、第１搬送ガスを褐炭粉間のスペースから取り除く。第１搬送ガスが乾燥ガスである場合、褐炭粉とガスの混合物における酸素含有量および水分含有量は、共に、上述のフラッシング運転によって大幅に減少する。これは、第２搬送ガスが、乾燥ガスよりも基本的に低い酸素含有量および水分含有量を有する低酸素の乾いたガスであるためである。これは、第１搬送ガスが乾燥ガスでないときでも、同様に当てはまる。従って、第２搬送ガスは、好ましくは、酸素含有量および水分含有量が、第１搬送ガスよりも少ない。

これの代わりに、他のガスを第１搬送ガスと褐炭粉の混合物に混合して、第２搬送ガスが、この他のガスと混合されている第１搬送ガスにより形成されるようにできる。従って、第１搬送ガスが、他のガスと混合された結果、つまり、他のガスにより薄められた結果として、第２搬送ガスになる。

第２搬送ガスを用いることにより、褐炭粉は、さらに搬送され、最後にサイロに貯蔵される。貯蔵時の褐炭粉の温度は、約６０℃であり、通常は、約９０℃である。サイロ内での褐炭粉の自然発火を避けるために、低酸素の乾いた空気を、サイロ内に行き渡らせる。褐炭粉は、同様に乾いた低酸素の第２搬送ガスを用いてサイロ内に導入されるので、褐炭粉を供給している間、適切な空気を維持できる。サイロ内の空気の酸素含有量は、３体積％以下であるのが好ましい。サイロ内の空気の水分含有量は、３体積％以下であるのが好ましい。適切な空気において、サイロ内における貯蔵時に、自然発火のリスクが存在することなく、褐炭粉の温度を７０℃から１１０℃、好ましくは８０℃から１００℃、より好ましくは９０℃にできる。

さらに、サイロが、乾いた低酸素のガスで流され得ることが規定されている。例えば、サイロ内の空気を適切に守る場合、必要に応じて、あるいは定期的に、乾いた低酸素のガスを適切に流すことができる。乾いた低酸素のガスを適切に流すことによって、サイロ内の褐炭粉の自然発火を効果的に防ぐことができるように、サイロ内の空気が常に乾燥し、低酸素であることを確実にできる。

さらに、空気に対する過剰圧力が、サイロおよび／または粉砕機に行き渡る場合が好ましい。結果として、外気の流入（高い酸素含有量および／または水分含有量を有している可能性がある外気の望まれていない流入）を効果的に回避する。

不活性ガス（例えば窒素）が、第２搬送ガスおよび／またはサイロを流れるガスとして好まれて用いられる。上述した各ガスについて、必要な、あるいは所望の酸素含有量および／または水分含有量を得るために、適切である場合、加湿器および除湿器を用いて、また、外気と混合することによって、不活性ガスを所望の配合に設定できる。乾燥ガスおよび／または第１搬送ガスでは、不活性ガスの代わりに、低い酸素含有量の燃焼排ガス等を用いることもできる。また、外気と混合することによって、および／または、加湿器および除湿器を使用することによって、燃焼排ガスの場合における所望の酸素含有量および水分含有量を設定できる。

本発明は、さらに、本発明によるプロセスを実行するよう設計された、褐炭を粉砕乾燥し貯蔵するための装置に関する。本発明による装置は、褐炭を粉砕して褐炭粉を形成するための粉砕機と、褐炭粉を貯蔵するためのサイロとを備え、前記粉砕機が、乾燥ガスのためのガス供給開口と、粉砕され乾燥された褐炭粉のための材料出口と、を有しており、前記粉砕機の前記材料出口および前記サイロに接続され、前記褐炭粉を乾いた低酸素の第２搬送ガスで流すためのダストウォッシング装置が設けられている。

乾いた低酸素のガスのためのガス供給開口であって、本発明によるプロセスの運転パラメータを守ることができるように、粉砕機および／またはサイロ内にガスを供給するよう制御する制御装置を設けるためのガス供給開口を、前記サイロが有する場合がさらに好ましい。

褐炭粉を流すためのダストウォッシング装置が、ガス作動式搬送チャンネルの形をとり、褐炭粉が、第１搬送ガスと共にガス透過性床の上を流れる場合が好ましい。第２搬送ガスは、通気性床を通って流れ、第１搬送ガスを褐炭粉間のスペースから取り除く。

サイロおよび／または粉砕機が外気の流入を防ぐように設計される場合が、さらに好ましい。この目的を果たすために、砕粉機および／またはサイロは、特定の範囲に対して封止されていることが規定されている。特に、砕粉機および／またはサイロの各部品を、この目的のため、圧密に互いに溶接できる。

本発明と関連して、用語「サイロ」は、広く解釈される。従って、用語「サイロ」は、固定の貯蔵所だけでなく、例えば、鉄道タンク車または適当な運搬車をも含む。

サイロ内に貯蔵された褐炭粉は、必要に応じて取り除くことができ、例えば、石炭ガス化、つまり、ブリケット製品のために用いることができるが、溶鉱炉を燃やすため、つまり、発電所で用いることもできる。

砕粉機に冷却要素を設けることができる。この冷却要素は、運転が中断した場合に作動され、自然発火または燻っている火が存在しないような程度で砕粉機内に蓄積している褐炭粉を冷却する。しかし、正常運転中、冷却要素は作動しておらず、どんな冷却作用も生じさせない。さらに、運転中に褐炭粉の堆積を取り除くことができるスクレーパ等の機器を、粉砕機に設けることができる。さらに、発生する可能性がある燻っている火を消すことができる消火装置を、粉砕機に設けることができる。

本発明は、添付の図面に関する有利な実施形態に基づいて、より詳細に説明される。

図１は、褐炭の粉砕乾燥および貯蔵のための本発明による装置を示す。 図２は、図１に示されている装置の粉砕機を示す詳細図である。 図３ａは、図１に示されている装置の可能性のあるダストウォッシング装置を示す詳細図である。 図３ｂは、図１に示されている装置の可能性のあるダストウォッシング装置を示す詳細図である。 図３ｃは、図１に示されている装置の可能性のあるダストウォッシング装置を示す詳細図である。 図４は、図１に示されている装置のサイロを示している詳細図である。 図５は、図１に示されている装置で実行される本発明によるプロセスを示している概略図である。

図１は、褐炭の粉砕乾燥および貯蔵のための本発明による装置１を示している。図５は、前記装置１で実行されるプロセス１００を概略的に示している。

前記装置１は、粉砕機２０と、ダストウォッシング装置３０と、サイロ４０とを備えている。粉砕機２０の構造、ダストウォッシング装置３０の構造、およびサイロ４０の構造は、図２〜図４により詳細に示されている。さらに、装置１はまた、充電装置２ａ、フィルタ２ｂ、ファン２ｃ、ガス源３、および加熱要素４を備えている。加熱要素４は、特に、起動用熱風炉であってもよい。

粉砕され、乾燥され、貯蔵される褐炭は、従量制の充電装置２によって、粉砕機２０内に入る。充電装置２は、粉砕機２０の充填レベルが、常に好ましい許容範囲内にあるように作動される。

第１プロセスステップ１０１、すなわち、褐炭を粉砕し乾燥して、褐炭粉を形成するステップは、粉砕機２０で実行される。

図２に示すように、粉砕機２０は、リングボールミルであり、褐炭が材料入口２１を介して粉砕ユニット２２に供給されている。褐炭は、粉砕ユニット２２において、周知の方法で粉砕され、粉砕ユニット２２から横方向に現れる。最初に搬送ガスが流れるノズルリング２３が、床上で、粉砕ユニット２２の周囲に設けられ、かつ、環状に配置されている。粉砕された褐炭は、第１搬送ガスにより運び出され、粉砕機２０の上部領域のふるい２４に運ばれる。ふるい２４は、この場合、５００μｍ未満の所望の細かさに未だ到達していない粒子を分離して、粉砕ユニット２２にそれらを戻す。十分に細かい粒子（５００μｍ未満の粒子サイズ）は、所望の褐炭粉を形成し、材料出口２６を通って、第１搬送ガスで搬送される。

図２の粉砕機２０の場合、第１搬送ガスは、同時に、本発明による乾燥ガスである。この乾燥ガスは、粉砕される褐炭の発火温度よりも高い温度で、連結部２７を介して粉砕機２０に入る。このガス注入温度は、６２５℃である。さらに、この乾燥ガスはまた、酸素含有量が１２体積％以下であり、水分含有量が３５体積％以下である。

乾燥ガスの体積流量は、ファン２ｃにより決定される。乾燥ガスの配合は、加熱要素４からの高温ガス、石炭から蒸発した水蒸気、場合により発生する漏出外気流、および適切な場合、ガス源３により得られる不活性ガスによって与えられる。

上述の乾燥ガスを粉砕機２０内に供給した結果、褐炭を乾燥させるのに十分高い温度が、粉砕機２０内で実現される。同様の温度は、通常の空気状況下では、粉塵爆発を引き起こす場合があるが、乾燥ガスの酸素含有量を低くし、その結果粉砕機２０内の酸素含有量を同様に低くすることによって、粉塵爆発を効果的に回避できる。

粉砕され乾燥された褐炭は、所望の粒子サイズに到達した場合、すなわち、褐炭が褐炭粉の形で存在する場合、乾燥ガス（つまり第１搬送ガス）と共に材料出口２６に流れる。この時点では、褐炭粉の温度は、約９０℃である。褐炭粉はさらに、低酸素の乾燥ガスにより囲まれているので、粉塵爆発のリスクがない。

次のプロセスステップ１０２において、褐炭粉が、乾燥ガス（つまり第１搬送ガス）を用いて、粉砕機２０の材料出口２６から連結ライン５を介してフィルタ２ｂ内に搬送され、分離される。分離された褐炭粉は、さらに、ダストウォッシング装置３０に運ばれ、流される（ステップ１０３）。ダストウォッシング装置３０の様々な実施形態が、図３ａ〜図３Ｃにさらに詳細に示されている。条件に応じて、図３ａ〜図３ｃに示されているシステムの一つによって、ダストウォッシング装置３０が実現され得る。

図３ａに示されているダストウォッシング装置３０は、乾燥ガスと褐炭粉の混合物が、注入口３１を介して、換気ボックスの形をとったダストウォッシング装置３０内に入る。このダストウォッシング装置３０は、褐炭粉のフローダクト３２がガス透過性床３３と、ガス透過性上部境界３４とを有している事実によって区別されている。フローダクト３２から分かるように、各ガスディストリビュータスペース（gas distributor space）３５，３６は、ガス透過性床３３の下流と、ガス透過性上部境界３４の下流とに配置されている。下部ガスディストリビュータスペース３５は、この場合、ガス源３に接続される（図１参照）一方、上部ガスディストリビュータスペース３６は、周辺に接続される。第２搬送ガスは、ガス源３からガスディストリビュータスペース３５内に導入され、ガス透過性床３３を通ってフローダクト３２内に流れる。第２搬送ガスが、褐炭粉と乾燥ガス（つまり第１搬送ガス）との混合物が位置しているフローダクト３２内に流れるので、褐炭粉が流される。具体的にいうと、第２搬送ガスが、乾燥ガス（つまり第１搬送ガス）を褐炭粉間のスペースから取り除く。乾燥ガス（つまり第１搬送ガス）は、ガス透過性上部境界３４を介してガスディストリビュータスペース３６内に流れ、そこから周辺に流れる。結果として、褐炭粉と第２搬送ガスとの混合物が、ダストウォッシング装置３０の出口に存在する。

図３ｂに示すダストウォッシング設備３０は、ガス搬送チャンネルの形をとっており、原則として、図３ａに示すダストウォッシング設備３０と同じような役割を果たす。乾燥ガスと褐炭粉との混合物は、注入口３１を介してダストウォッシング装置３０内に入る。ダストウォッシング装置３０は、ガス透過性床３３を有する褐炭粉のためのフローダクト３２を備えている。ガス透過性床３３の下には、ガスディストリビュータスペース３５があり、ガス源３に接続されている（図１参照）。第２搬送ガスは、ガス源３から下部ガスディストリビュータスペース３５に導入され、ガス透過性床３３を通ってフローダクト３２内に流れる。第２搬送ガスが、褐炭粉と乾燥ガス（つまり第１搬送ガス）との混合物が位置しているフローダクト３２内に流れるので、褐炭粉が流される。具体的にいうと、第２搬送ガスが、乾燥ガス（つまり第１搬送ガス）を褐炭粉間のスペースから取り除く。乾燥ガス（つまり第１搬送ガス）は、ガス出口３７を介して周辺に入る。結果として、褐炭粉と第２搬送ガスとの混合物が、ダストウォッシング装置３０の出口に存在する。

図３ｃに示すダストウォッシング装置３０は、空気コンベアラインの形をとっている。乾燥ガスと褐炭粉との混合物は、充電要素３１’を介してダストウォッシング装置３０内に入る。ダストウォッシング装置３０は、ガス透過性床３３を有する褐炭粉のためのフローダクト３２を備えている。ガス透過性床３３の下には、ガスディストリビュータスペース３５があり、ガス源３に接続されている（図１参照）。ガスは、ガス源３から下部ガスディストリビュータスペース３５に導入され、ガス透過性床３３を通ってフローダクト３２内に流れる。さらに、ガスは、フローダクト３２の一端にも導入され、その結果、褐炭粉とガスとの混合物に推進力が与えられ、褐炭粉がフローダクト３２の他端まで搬送される。フローダクト３２内に導入されたガスは、第２搬送ガスが形成されるような方法で乾燥ガス（つまり第１搬送ガス）を薄める。その後、褐炭粉と第２搬送ガスとの混合物は、空気コンベアラインの端部に出現する。

第２搬送ガスは、乾燥ガス（つまり第１搬送ガス）よりも酸素含有量および／または水分含有量が低い。乾燥運転中に褐炭から放出された水分が、乾燥ガスで運ばれ、後者の水分含有量を増加させるため、これは、とりわけ真実である。第２搬送ガスは、酸素含有量が３体積％以下であり、水分含有量が３体積％以下であるという事実により、区別されている。適切なガスは、ガス源３により利用できる。

ダストウォッシング装置３０から進むと、第２搬送ガスと褐炭粉との混合物は、連結ライン６を介してサイロ４０にさらに搬送される（ステップ１０４）。搬送およびフラッシングによって、褐炭粉の温度は実質的に変化しないので、サイロ４０内に入ったとき、褐炭粉の温度は約９０℃である。従って、褐炭粉は、９０℃でサイロ４０内に貯蔵される（ステップ１０５）。

褐炭粉は、第２搬送ガスと共にサイロ４０内に入り、貯蔵される。第２搬送ガスは、褐炭粉と共にサイロ４０内を継続的に流れ込むので、酸素含有量および水分含有量が３体積％以下の空気が、サイロ４０内に入れられる。適切な空気の場合では、最大約９０℃で褐炭粉を貯蔵でき、自然発火は特に起こらない。

重力のために、褐炭粉は、サイロの内部スペース４２の床４１に堆積し、サイロの床４１の開口４３を介して取り除かれ得る。また、第２搬送ガスは、褐炭粉と共にサイロ内に継続的に流れ込むため、ガスを周辺に放出できる通気弁４４が設けられている。ここで、通気弁４４には、粉フィルタが取り付けられており、ガスのみを透過させる。

サイロの内部スペース４２における空気を調整可能とするために、ガス注入開口４５が、サイロ４０の床４１上および／または側壁に設けられており、ガス源３から生じるガスを内部スペース内に供給するために用いられ得る。制御ユニット（図示せず）によって、サイロの内部スペース４２の空気を守ることができ、適切ならば、所定の配合のガスを送り込むことによって、サイロの内部スペース４２の空気が、３体積％以下の酸素含有量および３体積％以下の水分含有量を有するように、調節できる。従って、サイロの内部スペース４２内の褐炭粉の自然発火を恒久的に防止できる。

環境に対する過剰圧力が、サイロの内部スペース４２内に広く行き渡っている。これは、酸素含有量および水分含有量が高い外気が、サイロ４０の可能性のある漏出ポイントを通って侵入し、場合により望まない反応を引き起こす状況を回避できる。

異なるタイプの石炭では、安全運転を確実にするために、図１〜図５に示す装置が、他の作動パラメータで作動する必要があるかもしれない。従って、例えば、ガス注入温度を５００℃にでき、第１搬送ガスの酸素含有量を６体積％以下にできる。

Claims (14)

1. 褐炭の粉砕乾燥および貯蔵のためのプロセスであって、
   ａ）粉砕機（２０）において、低酸素の乾燥ガスを用いて、褐炭の発火温度より高いガス注入温度で、褐炭を粉砕し乾燥して、褐炭粉を形成するステップ（１０１）と、
   ｂ）粉砕され乾燥された前記褐炭粉を、第１搬送ガスを用いて前記粉砕機（２０）から搬送するステップ（１０２）と、
   ｃ）前記第１搬送ガスを前記第２搬送ガスと入れ替えるように、搬送された前記褐炭粉を、乾いた低酸素の第２搬送ガスで流すステップ（１０３）と、
   ｄ）前記褐炭粉を、前記第２搬送ガスを用いてさらに搬送するステップ（１０４）と、
   ｅ）さらに搬送された前記褐炭粉を、６０℃より高い温度で、かつ、低酸素の乾いた空気で、サイロ（４０）に貯蔵するステップ（１０５）と、
   を備えることを特徴とする、プロセス。
2. 前記乾燥ガスの酸素含有量が、１２体積％以下、好ましくは６体積％以下であり、前記乾燥ガスの水分含有量が、３５体積％以下であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記第２乾燥ガスの酸素含有量および水分含有量の少なくともいずれか一方が、３体積％以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載のプロセス。
4. 前記サイロ内の酸素含有量および水分含有量の少なくともいずれか一方が、３体積％以下であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１つに記載のプロセス。
5. 前記乾燥ガスのガス注入温度が、６２５℃または５００℃であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１つに記載のプロセス。
6. 前記サイロに貯蔵するときの前記褐炭粉の温度が、７０℃から１１０℃であり、好ましくは８０℃から１００℃であり、より好ましくは９０℃であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１つに記載のプロセス。
7. 前記褐炭粉は、生成物の平均細かさが、４０μｍから１００μｍであることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１つに記載のプロセス。
8. 前記第１搬送ガスが、乾燥ガスであることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１つに記載のプロセス。
9. 前記サイロ（４０）内の酸素含有量および水分含有量の少なくともいずれか一方が増加したときに、前記サイロ（４０）が、乾いた低酸素のガスで流されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１つに記載のプロセス。
10. 前記第２搬送ガスが、実質的に不活性ガス、好ましくは窒素であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１つに記載のプロセス。
11. 環境に対する過剰圧力が、サイロ（４０）に設定されていることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１つに記載のプロセス。
12. 褐炭の粉砕乾燥および貯蔵のための装置であって、
    褐炭を粉砕して褐炭粉を形成するため粉砕機（２０）と、褐炭粉を貯蔵するためのサイロ（４０）と、を備え、
    前記粉砕機（２０）が、乾燥ガスのためのガス注入開口（４５）と、粉砕され乾燥された褐炭粉のための材料出口（２６）と、を有しており、
    前記粉砕機（２０）の前記材料出口（２６）および前記サイロ（４０）に接続され、前記褐炭粉を乾いた低酸素の第２搬送ガスで流すための、ダストウォッシング装置が設けられていることを特徴とする、装置。
13. 前記サイロ（４０）が、乾いた低酸素のガスのためのガス注入開口（４５）を有しており、
    請求項１から７の少なくとも１つの運転パラメータを守るように、前記粉砕機（２０）および前記サイロ（４０）の少なくともいずれか一方へのガス供給を制御する、制御装置が、設けられていることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
14. 前記装置（１）が、請求項１から１２のいずれか１つに記載のプロセスを実行するよう設計されていることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。

Images