PL123236B1 - Process for manufacturing coal-water suspension, used for gasification of coal under increased pressure - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zawiesiny wegiel-woda, sluzacej do gazyfikacji wegla pod zwiekszonym cisnieniem.Znane jest wytwarzanie mieszanin CO/H2 z paliw grudkowych zawierajacych wegiel, np. z wegla kamien¬ nego lub brunatnego, na drodze czesciowego spalania gazem, zawierajacego tlen i w obecnosci pary wodnej.Sposób taki jest opisany np. w opisie patentowym RFN 2 044 310. Wedlug tego sposobu pracy, paliwo najpierw miele sie, nastepnie zawiesza sie w wodzie i zawiesine doprowadza sie pod cisnieniem za pomoca pompy do reaktora.Mieszanina materialu stalego z woda musi spelniac dwa warunki, a mianowicie musi byc przystosowana do tloczenia a jednoczesnie powinna zawierac jedynie taka ilosc wody, jaka jest konieczna do reakcji gazyfi¬ kacji, aby uzyskac wysoki wspólczynnik sprawnosci zimnego gazu, okreslony proporcja wartosci opalowej gazu w odniesieniu do wartosci opalowej wegla.Ponadto znane jest mielenie wegla w mlynach do rozdrabniania na sucho, az do uzyskania zadanej mial- kosci, po uprzednim jego suszeniu, a jezeli jest on prze¬ znaczony do zgazowania to miele sie w obecnosci gazu ochronnego. Czesto urzadzenia do mielenia zaopat¬ rzone sa w urzadzenie do klasyfikacji, przykladowo w przesiewacz, aby oddzielic ziarno wedlug górnej granicy wielkosci. Tak uzyskany suchy material mie¬ lony, na skutek swoich wlasciwosci hydrofobowych, z trudem daje sie zawieszac w wodzie. Dlatego tez wytwarzanie zawiesiny wymaga zastosowania koszto- 10 15 20 25 30 2 wnych mieszalników, dodatku srodków zwilzajacych oraz nadmiernej ilosci wody, w odniesieniu do zapo¬ trzebowania na wode reakcji gazyfikacji. Nadmiar wody nalezy w zwiazku z tym usuwac przy uzyciu kosztownych urzadzen oddzielajacych.W polskim opisie patentowym 78126 jest opisany mlyn, w którym rozdrabnia sie wegiel za pomoca wi¬ rujacych bijaków. Material przeznaczony do mielenia dociera poprzez lej zasypowy do wnetrza mlyna. Prze¬ wód zasypowy, przylaczony do leja powoduje, ze ma¬ terial mielony odprowadza sie bezposrednio na wiru¬ jacej osi. Jezeli zamiast wegla jako materialu mielonego zaladuje sie wode i wegiel, wówczas woda splynie w dól po osi napedowej i odplynie pomiedzy poszczegól¬ nymi bijakami do dolu, natomiast jednoczesnie zala¬ dowany wegiel uderza o sciane zewnetrzna i jest roz¬ drabniany. Tak wiec woda i wegiel opuszczaja mlyn nie jako jednolita zawiesina, lecz oddzielnymi drogami.Jezeli wewnatrz mlyna znajduje sie woda, zostaje ona wydalana na zewnatrz jako ciecz w postaci dro¬ bnych kropli. Przy tym woda obiera mozliwie najkrótsza droge, natomiast wegiel wskutek dluzszego czasu przebywania w mlynie podczas procesu rozdrabniania, opuszcza mlyn dopiero po uzyskaniu wstepnie okre¬ slonej wielkosci ziarna.W polskim opisie patentowym 57 222 jest opisany mlyn, pracujacy na zasadzie mlyna odsrodkowego.W tym przypadku material mielony, zaladowany bo¬ cznym lejem, zostaje rozdzielony na calej wysokosci mlyna i doprowadzany do niego w polozeniu pionowym. 123 236IMI36 Zaladowywany wegiel jest porywany przez bijaki i roz¬ drabniany. Moze on zostac odprowadzony z mylna dopiero po uzyskaniu odpowiedniej wielkosci ziarna.Przy zaladowaniu wody i wegla jako materialu mielo¬ nego, woda opuszcza mlyn natychmiast mozliwie naj¬ krótsza droga, natomiast wegiel musi byc rozdrobniony do odpowiedniej wielkosci ziarna, w ten sposób nie mozna wytworzyc jednolitej zawiesiny wegla i wody.Sposób mielenia wegla na mokro w mlynie rurowym jest opisany w opisie patentowym RFN 1526174.Poniewaz w sposobie tym ilosc wody w procesie mie* lenia musi byc stosunkowo duza i wynosi 50 do 65% wagQ9sxch, konieczne jest przeprowadzenie czescio- wegoa, ^wodn^auC^WLesiny w urzadzeniu, stosowa¬ nym do mielenia f/Hrofprzenoszenia zawiesiny. Wada teio sposobu postepowania jest poza tym sklonnosc do jjmj\aa.zen pio&esu odwadniania, przeprowadzanego za pós££dnictwem agregatów sitowych, duze koszty mly¬ nów rurowych^laTrroTfrniez duzy wspólczynnik halasu, Zadaniem wynalazku jest wiec opracowanie sposobu, w którym mielenie wegla na mokro odbywaloby sie w proporcji wegla i wody, dobranej do proporcji go¬ towej zawiesiny, bez koniecznosci stosowania urzadzen klasyfikujacych, filtrów, urzadzen zageszczajacych itp# Zadanie to wedlug wynalazku rozwiazano dzieki temu, ze 50 do 75% wagowych wegla w kawalkach miele sie z 50 do 25% wagowymi wody w mlynie, palcowym, albo z tarczami zebatymi lub koloidowymi z tarczami zebatymi bezposrednio do postaci zawiesiny woda-pyl weglowy, przy czym udzial w zawiesinie ziaren o srednicy wiekszej aft 500 u jest mniejszy od 15% wagowych w odniesieniu do wegla, a ziaren o wielkosci 50 do 500 u stanowi 83 do 96% wagowych w odniesieniu doi wegla. Pod pojeciem kawalki wegla nalozy rozumiec surowywegiel, uzyskiwany bezposrednio z urobku. Dzieki temu uzyskuje sie optymalna zawiesine wegiel woda, dostosowana do proporcji gotowej za¬ wiesiny, slulacej do gazyfikacji wegla. Do zasobnika 1 z urzadzeniem odbierajacym 2 doprowadzany jest surowy wegiel, uzyskany bezposrednio z urobku, który podawany jest do urzadzenia dozujacego 5. Z urzadzenia dozujacego 9 kawalki wegla, w ilosci dobrane) do pro¬ porcji gotowej zawiesiny wegid-woda, korzystnie 50 do 75% wagowych, doprowadza sie korzystnie óo oddzielacza metali 4. Podczas skladowania i transportu wegla na otwarte) przestrzeni nie mozna uniknac prze¬ dostawania sie do siego dal obcych, jak kawalków me¬ talu, kamieni lub grudek betonu. Poniewaz moga one uszkodzic organy mielaca mlynów, konieczne jest usuniecie tego rodzaju cial obcych z wegla przed mie¬ leniem. Kawa&i metalu usuwa aie za pomoca magne¬ tycznego oddzielacza 4, podczas dozowania wegla strumieniem.Szczególnie korzystne okazalo sie oddzielanie cial obcych przy zastosowaniu pojemnika oddzielajacego, w którym ciala obce, wskutek swego wiekszego ciezaru zbieraja sie w odstojniku. Dlatego tez oddzielacz metali 4 jest polaczony z mieszalnikiem 5, w którego odstojniku zbieraja sie pozostale ciala obce, wskutek swego wiek¬ szego ciezaru. Do mieszalnika 5 jest doprowadzona, poprzez zawór regulacyjny 8, polaczony równiez z ge¬ stoscia mieszanin 7 woda. Wode sprowadza sie w ilosci dobranej do proporcji gotowej zawiesiny weglel-woda, korzystnie 50 do 25% wagowych. 10 tf 20 25 30 45 50 65 Utworzona w mieszalniku E zawiesina wepej-woda doprowadzana jest do mlyna 6, korzystnie mlyna pal¬ cowego, lub z tarczami zebatymi albe mlyna koloido¬ wego z tarczami zebatymi. Mlyn palcowy zawiera jako organy mielace dwie tarcze mielace z wieloma okraglymi zebami, których szeregi zebów zazebiaja sie. Dwa na¬ stepujace po sobie i ruchome wzgledem siebie szeregi zebów tarczy wirnika lub tarczy stojgua tworza strefe mielenia. Predkosc wzgledna zebów zwieksza sie ze strefy na strefe i kompensuje w ten sposób sklonnosc do kruszenia sie materialu mielonego, zmniejszajaca sie w miare postepujacego rozdrabniania (patrz Ullrich „Mechanische Verfahrensteehnik", Springer-Verlag, Be¬ rlin—Heidelberg—New York, 1967).W przypadku mlynów z tarczami zebatymi, jako organy mielace zastosowano tarcze nieruchoma i tarcze wirujaca, których zeby sa umieszczone wzdluz koncen¬ trycznych kól i zazebiaja sie z niewielkim luzem, re¬ gulowanym przez przesuniecie osiowe jednej z tarczy.Doprowadzany osiowo material mielony, przechodzi przez pare tarcz od srodka na zewnatrz. Mlyn koloidowy z tarczami zebatymi ma uzebione korpusy mielace, zawierajace szczeline. Zeby wywoluja w szczelinie intensywne zawirowanie cieczy, w których material mielony ulega rozdrobnieniu (patrz Ullrich „Mecha¬ nische Verfahrenstechnik").W mlynach zastosowanych wedlug wynalazku, mo¬ zna regulowac szerokosc szczeliny pomiedzy organami mielacymi. Okazalo sie, te w Cftu uzyskania dobrego efektu mielenia i unikniecia szybkiego zuzycia organów mielacych, szczelina powinna byc mozliwie waska.Z powodu zuzywania sie organów mielacych, szczelina pomiedzy organami mielacymi musi byc regularnie nastawiana.Nieoczekiwanie, okazalo sie, £e zastosowane wedlug wynalazku mlyny palcowe, mlyny z tarczami zebatymi i mlyny koloidowe z tarczami zebatymi i umozliwily uzyskanie stopnia mialkosci i rozdzialu ziarna zmielo¬ nego wegla, jaki byl niemozliwy do osiagniecia w przy^ padku mielenia wegla w mlynach rurowych lub ku¬ lowych bez koniecznosci klasyfikacji ziarna, Foniewalf mielenie wegla zachodzi do wartosci koncowego ste¬ zenia zawiesiny wegiel-woda, mozna zrezygnowac calkowicie z dotychczas niezbednych organów oddzie¬ lajacych i zageszczajacych.Dzieki wymienionym wyzej urzadzeniom mielacym uzyskuje sie bardzo waskie widmo ziarna zmielonego wegla, co wedlug siarki ziarnistosci Rosina Rammlera (wedlug DIN 4190) uwidocznione jest stroma krzywa charakterystyczna ziarnistosci, której stromosc 1.Ilosc grubych ziaren (0,5 mm) pozostaje ponizej 15% (mierzone sitem analitycznym 0,5 DIN 4188).Glówna czesc zmielonego ziarna lezy w granicach wiel¬ kosci pomiedzy 50 a 500 |i. Dzieki uzyskaniu równo¬ miernego ziarna, mozliwe jest tloczenie zawiesiny woda-wegiel, zawierajacej nawet 75% cial stalych, dzieki czemu przy gazyfikacji wegla mozna nastawic wysoki stopien sprawnosci zimnego gazu. Gotowa za¬ wiesina weglel-woda przeplywa z mlyna 6 przez ge- stosciomierz 7, który poprzez zawór regulujacy 8 do¬ puszcza do mieszalnika 5 tylko taka ilosc wody, która jest rzeczywiscie niezbedna do reakcji gazyfikacji.123 236 Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania zawiesiny wegiel-woda, slu¬ zacej do gazyfikacji wegla pod zmniejszynym cisnie¬ niem, znamienny tym, ze 50 do 75% wagowych wegla w kawalkach miele sie z 50 do 25% wagowymi wody w mlynie palcowym, albo z tarczami zebatymi lub koloidowym z tarczami zebatymi bezposrednio do postaci zawiesiny woda-pyl weglowy, przy czym udzial w zawiesinie ziaren o srednicy wiekszej niz 500 u jest mniejszy od 15% wagowych, a wielkosc ziarna od 50 do 500 u stanowi 83 do 96% wagowych w odniesieniu do wegla. r* '"*7 N IIIII " v"fcilmr-nf—i-fli—Itr- Trtt —i -*—' lli,v..if.Ti;.t-jJi,...llir.,iitt.-i 5 6 PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania zawiesiny wegiel-woda, slu¬ zacej do gazyfikacji wegla pod zmniejszynym cisnie¬ niem, znamienny tym, ze 50 do 75% wagowych wegla w kawalkach miele sie z 50 do 25% wagowymi wody w mlynie palcowym, albo z tarczami zebatymi lub koloidowym z tarczami zebatymi bezposrednio do postaci zawiesiny woda-pyl weglowy, przy czym udzial w zawiesinie ziaren o srednicy wiekszej niz 500 u jest mniejszy od 15% wagowych, a wielkosc ziarna od 50 do 500 u stanowi 83 do 96% wagowych w odniesieniu do wegla. r* '"*7 N IIIII " v"fcilmr-nf—i-fli—Itr- Trtt —i -*—' lli,v..if.Ti;.t-jJi,...llir.,iitt.-i 5 6 PL PL