NO119476B

NO119476B -

Info

Publication number: NO119476B
Application number: NO15703865A
Authority: NO
Inventors: R Cheminski; R Somerville
Original assignee: R Cheminski; R Somerville
Priority date: 1964-03-06
Filing date: 1965-03-03
Publication date: 1970-05-25
Also published as: DE1542643A1; BE660643A; IL23072A; SE316153B; NL6502816A; DK121162B; GB1092055A; ES310115A1; FR1534672A; DE1542643B2

Description

Fremgangsmåte for avgassing av finkornet kull. Procedure for degassing fine-grained coal.

Det er kjent å avgasse finoppdelt kull It is known to degas finely divided coal

i en gass-strøm og herunder i tillegg til finkornet koks, som kan brennes i kjeleanlegg, å oppnå en avgassingsgass. Når kul avgasses i et system som oppvarmes utenfra oppnås ganske vist en avgassingsgass med stor brennverdi, men det må tas med på kjøpet at kullene bare oppvarmes og avgasses langsomt på grunn av den dår-lige varmeovergang. Kapasiteten for et slikt avgassingsanlegg er følgelig meget liten. Dessuten gjennomløpes det temperaturom-råde hvor hullene er plastiske så langsomt at kullene blir hengende på rørveggene og danner belegg, slik at det inntrer tilstop-ping i avgassingsapparaturen. For å unngå særlig de siste ulemper er det foreslått å gjennomføre en innvendig oppvarming in a gas stream and including, in addition to fine-grained coke, which can be burned in boiler plants, to obtain a degassing gas. When coal is degassed in a system that is heated from the outside, it is true that a degassing gas with a high calorific value is obtained, but it must be taken into account that the coal is only heated and degassed slowly due to the poor heat transfer. The capacity for such a degassing plant is consequently very small. In addition, the temperature range where the holes are plastic is passed through so slowly that the coals hang on the pipe walls and form a coating, so that clogging occurs in the degassing equipment. In order to avoid the latter disadvantages in particular, it is proposed to carry out internal heating

ved avgassing av kull på en slik måte at en gass, for det meste en del av produksjonsgassen, brennes med luftunderskudd inne i avgassingskammeret, og avgassingen av kullene gjennomføres sammen med when degassing coal in such a way that a gas, mostly part of the production gas, is burned with an air deficit inside the degassing chamber, and the degassing of the coal is carried out together with

denne varme gass. Ved en slik fremgangsmåte blir varmeverdien av avgassingsgas-sen nedsatt på grunn av det nitrogen som føres inn sammen med forbrenningsluften. Den nødvendige mengde forbrenningsluft blir bestemt av varmebehovet i avgassingsrommet som ved siden av avgassingsarbei-det og varmetapene i apparaturen hovedsakelig avhenger av den varmemengde som er nødvendig for oppvarmning av kullene. Det har vist seg å være meget uheldig å dekke dette varmebehov med dyre produk-sjonsgasser eller med andre dyre gasser. Ved siden av denne varmeverdinedsettelse this hot gas. In such a method, the heating value of the degassing gas is reduced due to the nitrogen that is introduced together with the combustion air. The required amount of combustion air is determined by the heat demand in the degassing room which, in addition to the degassing work and the heat losses in the apparatus, mainly depends on the amount of heat required for heating the coals. It has proven to be very unfortunate to cover this heat demand with expensive production gases or with other expensive gases. Alongside this heating value reduction

ved fortynning med nitrogen, inntrer det også en ytterligere nedsettelse av varmeverdien ved at kullvannstoffer f. eks. metan, spaltes. Ved forbrenningen med luftunderskudd vil dessuten det foreliggende oksygen hovedsakelig lagre seg på metanet og de høyere kullvannstoffer i forbren-ningsgassen, overveiende under dannelse av CO og H,. Metanet spaltes meget raskt ved de høye temperaturer. when diluting with nitrogen, there is also a further reduction in the calorific value by coal water substances e.g. methane, is split. During combustion with an air deficit, moreover, the oxygen present will mainly be stored on the methane and the higher coal water substances in the combustion gas, predominantly with the formation of CO and H,. The methane decomposes very quickly at the high temperatures.

Ved den samtidige virkning av for det første fortynningen med nitrogen og for det annet spaltingen av kullvannstoffene, blir varmeverdien av produksjonsgassen ved de kjente fremgangsmåter nedsatt slik at det i de fleste tilfeller ikke kunne frem-bringes noen produksjonsgass hvis varme-verdi tilsvarer en lysgass. By the simultaneous effect of, firstly, the dilution with nitrogen and, secondly, the splitting of the coal hydrogens, the heating value of the production gas is reduced by the known methods so that in most cases no production gas whose heating value corresponds to light gas could be produced.

Foreliggende oppfinnelse går bl. a. ut på å øke varmeverdien for avgassingsgas-sen ved avgassing av finkornet kull med innvendig oppvarming av avgassingsrommet under samtidig nedsettelse av behovet for oppvarmingsgass. The present invention includes a. aimed at increasing the heating value of the degassing gas when degassing fine-grained coal with internal heating of the degassing room while simultaneously reducing the need for heating gas.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for avgassing av finkornet eller støvformet kull med innvendig oppvarming av avgassingsrommet og består i at brenningsgas-ser som er oppnådd ved forbrenning av brennstoffer, f. eks. tjære eller andre kullvannstoffer sammen med varm produksjonsgass som ekstra bæregass for dekning av varmebehovet, f. eks. hvirvles inn i avgassingsrommet sammen med avgassings-godset og ikke ønskede reaksjoner i blandingen hindres etter avgassingen, f. eks. ved kjøling ved uttrekking av varme fra rvgassingsrommet etter avgassingen. For å kjøle gass-koks-blandingen kan det sørges for kjølesoner i avgassingsrommet. Hensiktsmessig blir avgassingsrommet kjølet rekuperativt eller regenerativt for varming av forbrenningsluften for brennstoff-oppvarmingen. The invention relates to a method for degassing fine-grained or dusty coal with internal heating of the degassing space and consists in combustion gases obtained by burning fuels, e.g. tar or other coal hydrosubstances together with hot production gas as additional carrier gas to cover the heat demand, e.g. is swirled into the degassing room together with the degassing material and unwanted reactions in the mixture are prevented after degassing, e.g. during cooling by extraction of heat from the rvgassing room after degassing. To cool the gas-coke mixture, cooling zones can be provided in the degassing room. Appropriately, the degassing space is cooled recuperatively or regeneratively to heat the combustion air for fuel heating.

Et spesielt trekk ved oppfinnelsen består i at også de kull som skal avgasses forvarmes til nær bløtgjøringspunktet før innføringen i avgassingsrommet. Forvar-mingstemperaturen kan ligge på 350—400° C og kan oppnås liten tap av produksjonsgass da for-avgassingen ved denne tempe-ratur først begynner svakt og hovedavgas-singen av kullene begynner når de blir plastiske. Oppvarmingen av kullene før inn-føringen i avgassingsrommet kan foregå ved hjelp av f. eks. røkgasstrømmen fra et kjeleanlegg eller ved hjelp av varmeutveksler eller i et svevelag. A special feature of the invention is that the coal to be degassed is also preheated to close to the softening point before introduction into the degassing room. The pre-heating temperature can be 350-400° C and a small loss of production gas can be achieved as the pre-degassing at this temperature first begins weakly and the main degassing of the coals begins when they become plastic. The heating of the coals before introduction into the degassing room can take place with the help of e.g. the flue gas flow from a boiler plant or by means of a heat exchanger or in a floating layer.

Forbrenningsluften for brennstoffopp-varmingen, f. eks. for forbrenningen av tjærene eller de andre kullvannstoffer, som tjener til fremstilling av de forbrenningsgasser som trenges i henhold til oppfinnelsen, og den tilbakeførte mengde av produksjonsgassen kan forvarmes i rekuperative eller regenerative varmeutvekslere ved hjelp av den følbare varme fra den produksjonsgass som forlater avgasseren. The combustion air for fuel heating, e.g. for the combustion of the tars or the other coal water substances, which serve to produce the combustion gases needed according to the invention, and the returned quantity of the production gas can be preheated in recuperative or regenerative heat exchangers using the sensible heat from the production gas leaving the degasser.

For fremstilling av de forbrenningsgasser som i henhold til oppfinnelsen skal føres inn i avgassingsrommet, er det i henhold til oppfinnelsen å anbefale å befri produksjonsgassene for tjære på i og for seg kjent måte og føre denne tjære til forbrenningen. Tjæren eller andre brennstoffer blir fortrinnsvis forvarmet og forbrent slik med forvarmet luft at det foruten vannstoff og metan i det vesentlige dannes vann og kulloksyd, d.v.s. at forbrenningen av tjæren eller de øvrige kullvannstoffer hensiktsmessig foregår med luftunderskudd. For the production of the combustion gases which, according to the invention, are to be introduced into the degassing room, according to the invention, it is recommended to free the production gases from tar in a known manner and lead this tar to the combustion. The tar or other fuels are preferably preheated and combusted in such a way with preheated air that, in addition to hydrogen and methane, essentially water and carbon monoxide are formed, i.e. that the burning of the tar or the other coal water substances appropriately takes place with an air deficit.

De fordeler som oppnås ved. hjelp av oppfinnelsen består i at varmebehovet for cvgassingsrcmmet kan dekkes med billige brennstoffer i stedet for med dyr produksjonsgass eller andre dyre gasser, f. eks. ved hjelp av tjære som faller av ved pro-duksjonen. Ytterligere fordeler består i at når det brukes produksjonsgass som bæregass, unngås dannelse av sot og det oppnås termodynamiske betingelser som er gun-stige for avgassingen. Av vesentlig betyd-ning er den ytterligere fordel at kullvann-scoffer som dannes ved avgassingen, spesielt metan, beholdes i produksjonsgassen som høyverdige bestanddeler, da krakking av kullvannstoffene unngås i den produksjonsgass som brukes som bæregass. Det finner ikke sted noen forbrenning av produksjonsgass og oppholdstiden for produksjonsgassen som er blandet med de varme forbrenningsgasser i den varme hvirvel-av-gassingssone er ikke lang nok til å angripe og omforme kullvannstoffene. På denne måten beholdes kullvannstoffene i produksjonsgassen, idet ikke ønskede reaksjoner undertrykkes ved hjelp av kjølingen. Gass-koks-blandingen blir på kort tid igjen kjø-let ned til under 700° C, og derved unngås en spalting av verdifulle kullvannstoffer. Likeoverfor den kjente teknikk hindres således at oksygen sammen med produksjonsgass bevirker en forbrenning av produksjonsgassen. Videre oppnås at den del av produksjonsgassen som trenges som bæregass gjennomløper forgassingsso-nen i løpet av så kort tid at det ikke blir noen vesentlig spalting av kullvannstoffer. Desuten blir det brukt billige brennstoffer, f. eks. tjære og andre kullvannstoffer, for fremstilling av varmegass og dermed til avgassingen. Disse stoffer kan, som rester ved jordoljedestillering vanskelig utnyttes for andre formål. Resul-tat er at det ved avgassingen fremstilles en kraftig gass, f. eks. lysgass. The benefits that are achieved by. with the help of the invention consists in that the heating requirement for the cv gasification room can be met with cheap fuels instead of with expensive production gas or other expensive gases, e.g. with the help of tar that falls off during production. Further advantages consist in the fact that when production gas is used as the carrier gas, the formation of soot is avoided and thermodynamic conditions favorable for the degassing are achieved. Of significant importance is the additional advantage that coal water scums formed during degassing, especially methane, are retained in the production gas as high-value components, as cracking of the coal water substances is avoided in the production gas used as carrier gas. No combustion of producer gas takes place and the residence time of the producer gas mixed with the hot combustion gases in the hot swirl-off gasification zone is not long enough to attack and reform the coal hydrogens. In this way, the coal hydrogens are retained in the production gas, as unwanted reactions are not suppressed by means of the cooling. The gas-coke mixture is cooled again in a short time to below 700° C, thereby avoiding the splitting of valuable coal water substances. Directly opposite the known technique, it is thus prevented that oxygen together with production gas causes a combustion of the production gas. Furthermore, it is achieved that the part of the production gas that is needed as a carrier gas passes through the gasification zone in such a short time that there is no significant splitting of coal water substances. In addition, cheap fuels are used, e.g. tar and other coal water substances, for the production of heating gas and thus for degassing. As residues from crude oil distillation, these substances can hardly be used for other purposes. The result is that a strong gas is produced during degassing, e.g. light gas.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nær-mere under henvisning til vedføyete teg-ning som skjematisk viser et utførelsesek-sempel på et anlegg for gjennomføring av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. The invention will now be described in more detail with reference to the attached drawing which schematically shows an embodiment of a plant for carrying out the method according to the invention.

Fra lagerbeholderen 1 føres kullene gjennom møllen 2 til forvarmeren hvor de forvarmes til nær mykningspunktet og blir så i form av en fri stråle ført til avgassingsrommet 4 ved hjelp av en bæregass. I avgassingsrommet foregår avgassingen av kullene. Produksjonsgassen blir så i skille-ren 5 skilt fra den finkornete koks på kjent måte, og koksen blir straks i varm tilstand ført til et kjeleanlegg. Produksjonsgassen selv blir kjølet så meget i varmeutveksle-ren 6 at driftstemperaturen for ventilatoren 9 er slik at det kan benyttes billige materialer, d.v.s. at det ikke trenges stål som tåler meget høye temperaturer. Den produksjonsgass som skal utnyttes blir renset for ennå forekommende koks i fin-skilleren 7 og for tjære og andre fremmede stoffer i gassrenseanlegget 8. Dekkingen av varmebehovet kan skje ved forbrenning av den tjære og de fremmede stoffer som skilles ut i gassrenseanlegget 8 og som forvarmes i en varmeutveksler 10. Den nød-vendige komprimerte forbrenningsluft blir forvarmet i en varmeutveksler 11 og i kjø-lekappen for avgassingsrommet 12 og brennes i brenneren 13 sammen med den forvarmede tjære og de forvarmede øvrige From the storage container 1, the coals are passed through the mill 2 to the preheater where they are preheated to close to the softening point and are then carried in the form of a free jet to the degassing room 4 by means of a carrier gas. In the degassing room, the coals are degassed. The production gas is then separated from the fine-grained coke in a separator 5 in a known manner, and the coke is immediately taken in a hot state to a boiler plant. The production gas itself is cooled so much in the heat exchanger 6 that the operating temperature of the ventilator 9 is such that cheap materials can be used, i.e. that steel that can withstand very high temperatures is not needed. The production gas to be used is cleaned of coke that is still present in the fine separator 7 and of tar and other foreign substances in the gas purification plant 8. The heat requirement can be met by burning the tar and the foreign substances that are separated in the gas purification plant 8 and which are preheated in a heat exchanger 10. The necessary compressed combustion air is preheated in a heat exchanger 11 and in the cooling jacket for the degassing room 12 and is burned in the burner 13 together with the preheated tar and the preheated other

fremmedstoffer. De forbrenningsgasser som foreign substances. The combustion gases which

derved oppnås blir sammen med den del thereby achieving becomes together with the part

av produksjonsgassen som er oppvarmet of the production gas that is heated

pånytt i forvarmeren 6, ledet tangensialt again in the preheater 6, conducted tangentially

inn i avgassingsrommet ved 14 slik at det into the degassing room at 14 so that it

dannes en hvirvel rundt den fri kullstråle a vortex is formed around the free coal jet

for avgassing av kullene. for degassing the coals.

Claims

1. Procedure for degassing of

fine-grained or dusty coal in a suspended state by internal heating under swirling with production gas in direct current, characterized by the fact that a heating gas is formed outside a degassing room by the combustion of tar or similar coal water substances and that this gas together with the production gas is used as a carrier gas for coal which is to be degassed in the degassing room and that after degassing in the degassing room heat is extracted.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that coal to be degassed is preheated to close to the softening point, i.e. to 350-400° C before introduction into the degassing room.

3. Method as stated in claims 1 and 2, characterized in that after the degassing by cooling the chamber walls, heat is extracted from the degassing mixture.

4. Method as stated in claims 1 and 2, characterized in that the degassing room is recuperatively cooled after the degassing using the combustion air required for the production of the heating gases.

5. Method as stated in claims 1-3, characterized in that the fuels used for the production of heating gas, e.g. tar or other coal water substances, are preheated and burned in such a way with a deficit of preheated air that, in addition to hydrogen and methane, essentially water and carbon oxide are formed.

6. Method as stated in claims 1-5, characterized in that the production gas is freed from tar in a known manner and the tar obtained is burned for the production of heating gas.

7. Method as stated in claims 1-6, characterized in that the production gas is cooled so far in heat exchangers (6) that the operating temperature for the returned gas in the ventilator (a) is in an area where cheap materials can be used.

8. Method as stated in claims 1-7, characterized in that the gas coolers are simultaneously used for heating air, return gas, tar or supply water for a steam boiler.