SE426809B

SE426809B - FOR USE IN THE PREPARATION OF ACTIVE COAL INTENDED BURNER

Info

Publication number: SE426809B
Application number: SE7811017A
Authority: SE
Inventors: J V T Hanni; R A Vierinen
Original assignee: Outokumpu Oy
Priority date: 1977-11-16
Filing date: 1978-10-23
Publication date: 1983-02-14
Also published as: FI773471A; CA1118583A; GB2008233B; PL210933A1; FI64118C; FI64118B; PL112251B1; PL210993A1; SU1258333A3; SE7811017L; GB2008233A; PL119886B1

Description

7811017-8 Man känner från tidigare även ett sätt att framställa poröst aktivt kol. Vid detta sätt inmatas i en trumugn träkol vid temperaturen 800- l000oC. I och för upprätthållande av temperaturen är trumugnen för- sedd med en oljebrännare samt med ett separat inriktningsbart ång- munstycke för framställning av produkt med olika porstorlek. Ångan som användes för aktiveringen har temperaturen l20°C. Porositetsför- delningen kan påverkas genom ändring av ångmunstyckets vinkel i rela- tion till koksbädden. Svagheten hos detta sätt är att temperaturen hos den utnyttjade ångan är låg. Ångan avkyler koksbädden och gas- skiktet vid bäddens yta och på detta sätt uppbromsas aktiveringsför- loppet. Trumman utsättes för stora temperaturdifferenser mellan mate- rialet som skall aktiveras och den använda uppvärmningsgasen. 7811017-8 One also knows from the past a way of actively producing porous coal. In this way, charcoal is fed into a drum kiln at a temperature of 800 ° C. l000oC. In order to maintain the temperature, the drum furnace is seen with an oil burner and with a separately adjustable steam nozzle for producing product with different pore sizes. The steam used for the activation has a temperature of 120 ° C. Porosity the pitch can be affected by changing the angle of the steam nozzle in relation to tion to the coke bed. The weakness of this method is that the temperature of the steam used is low. The steam cools the coke bed and the gas the layer at the surface of the bed and in this way the activation the race. The drum is exposed to large temperature differences between the material to be activated and the heating gas used.

De huvudsakliga kännetecknen för föreliggande uppfinning framgår av det bifogade patentkravet l.The main features of the present invention are apparent from the appended claim l.

Avsikten med denna uppfinning är sålunda att åstadkomma en för fram- ställning av aktivt kol avsedd överhettningsförbrännare, vid vilken värmeinnehållet i den erhållna koksen och/eller den för avkylning av det aktiva kolet använda vätskan eller gasen utnyttjas tillsammans med de vid avkylningen eller avkylningssteget uppkomna brännbara föreningarna vid överhettningen och vilken förbrännare är lätt att reglera.The object of this invention is thus to provide a position of activated carbon intended for overheating combustor, at which the heat content of the coke obtained and / or that for cooling the activated carbon used the liquid or gas is used together with the combustibles arising during the cooling or cooling step the compounds of overheating and which burner is easy to regulate.

Uppfinningen skall nedan beskrivas närmare under hänvisning till bi- fogade ritning, där figur l visar ett strömningsdiagram av en process där en överhettningsförbrännare enligt föreliggande uppfinning kan utnyttjas, och figur 2 visar en skuren sidovy av en i denna process användbar överhettningsförbrännare enligt uppfinningen.The invention will be described in more detail below with reference to attached drawing, where figure 1 shows a flow diagram of a process where an overheating combustor according to the present invention can is used, and Figure 2 shows a cut side view of one in this process useful overheating combustor according to the invention.

Torkad torv torrdestilleras i en anordning l. Den såsom produkt er- hållna koksen siktas och avkyles i en anordning 2. Den slutliga av- kylningen av den grövre fraktionen utföres med vatten som förångas.Dried peat is dry distilled in a device 1. It is obtained as a product. the coke is sieved and cooled in a device 2. The final the cooling of the coarser fraction is carried out with water which evaporates.

Den uppkomna ångan lodes tillsammans med den finfördelade koksfraktio- nen till aktiveringen. Ångan och koksen separeras från varandra i en separator 3. Koksen inledes till en aktiveringsenhet 5 och ångan till en överhettningsförbrännare 4 tillsammans med bränsle och luft. Koksen aktiveras medelst ånga från överhettningsförbrännaren. Den aktiverade prgduktgnavkyles i en enhet 6 med vatten och den uppkomna vattenëngan föres till en sikb-och avkylningsenhet 2 för koks. Den aktiverade produkten siktas 1 en enhet 7. 7811017-8 På figur 2 visas en överhettningsförbrännare enligt uppfinningen, medelst vilken aktivatorns temperatur höjes till en med tanke på akti- veringen fördelaktig temperatur. Såsom bränsle kan utöver brännolja eller butan fungera torv eller koksdamm.The resulting steam was soldered together with the comminuted coke fraction. to the activation. The steam and the coke are separated from each other in one separator 3. The coke is introduced to an activating unit 5 and the steam to an overheating combustor 4 together with fuel and air. The coke activated by steam from the overheating combustor. The activated product is cooled in a unit 6 with water and the resulting the water vapor is fed to a sieve and cooling unit 2 for coke. The activated product is sieved in a unit 7. 7811017-8 Figure 2 shows an overheating combustor according to the invention, by means of which the temperature of the activator is raised to a favorable temperature. As fuel can in addition to fuel oil or butane act as peat or coke dust.

Till förbrännarens mantel 9 ledes sekundär luft och till mitten 8 föres ett bränsle- och primärluftsrör._Längs det innersta röret 10 ledes aktivatorvätskan eller gasen som skall överhettas. Aktivator- rörets längd är roglerbar. Aktivatorångan avgår via hål ll i rörets 10 ände. Då förbrännaren tändes bör aktiveringsrörets utloppsställe befinna sig på tillräckligt långt avstånd från flamfronten, för att icke aktivatorn då den strömmar ut skall störa förbränningsförloppet.Secondary air is led to the combustor jacket 9 and to the center 8 a fuel and primary air pipe is passed._Along the innermost pipe 10 the activator liquid or gas to be superheated. Activator the length of the tube is roglerbar. Activator steam escapes via hole ll in the pipe 10 end. When the burner is lit, the activation tube should have an outlet point be at a sufficient distance from the flame front, to not the activator as it flows out should interfere with the combustion process.

Dä brännaren antänts, drages rörets utströmningsställe närmare flam- fronten. Härvid sker en effektiv blandning mellan förbränningsgaserna och aktivatorn.When the burner ignites, the outflow point of the tube is drawn closer to the flame. the front. In this case, an efficient mixing takes place between the combustion gases and the activator.

Medelst förbrännaren enligt uppfinningen kan man uppnå avsevärda minskningar av värmeförlusterna. Förbrännaren kan inställas inne i akUNerhrßanläynungmi4 ellaren säkra förbrännäre, Värvid Värme iCke kan avgå från manteln 9 till utsidan. Därtill överhettas ämnet som avsetts att överhettas redan delvis i röret 10 innan det frigöres i gasutrymmet 4. Gasen som skall överhettas avkyler samtidigt förbrännaren och säkerställer sålunda för förbrännaren en längre livstid.By means of the combustor according to the invention, considerable results can be achieved reductions in heat loss. The burner can be set inside akUNerhrßanläynungmi4 ellaren safe burner, Värvid Värme iCke kan depart from jacket 9 to the outside. In addition, the intended substance overheats to be partially overheated already in the pipe 10 before it is released into the gas space 4. The gas to be overheated cools the combustor and thus ensures a longer life for the combustor.

Genom användning av bränsle som är rikt på damm kan förbrännaren enligt uppfinningen placeras exempelvis inne i en cyklonförbrännare. Härvid kan den från bränslet kommande askan lätt avskiljas.By using fuel that is rich in dust, the incinerator can according to the invention is placed, for example, inside a cyclone combustor. Hereby the ash coming from the fuel can be easily separated.

Uppfinningen skall nedan beskrivas närmare i exempelform.The invention will be described in more detail below in exemplary form.

"¥@NF" V J en lü m läng lrumugn med en innurdinmcter om 1,00 m inmaludes 500 kg/h torv i hitform. Torven innehöll aska 1,4 % och flyktiga ämnen 70 %, varvid analysen var C 56 %, H 6 %, 0 34 %, N 2 %. Torven inne- höll l0 I fuktighet. Materialets kvardröjningstid var i medeltal 2 h 12 min. Torrdestillering av bittorven utfördes genom förbränning i ugnsänden av butan 13 kg/h varvid luftmängden var 240 Nm3/h samt genom inblåsning av tilläggsluft via manteln till trummans heta ände."¥ @ NF" V J an lü m long lrumugn with an innurdinmcter of 1.00 m inmaludes 500 kg / h peat in hit form. The peat contained ash 1.4% and volatile substances 70%, the analysis being C 56%, H 6%, 0 34%, N 2%. The peat inside- kept l0 In humidity. The average residence time of the material was on average 2 hours 12 min. Dry distillation of the bitter peat was carried out by incineration in the furnace end of butane 13 kg / h with the air volume being 240 Nm3 / h and by blowing additional air through the jacket to the hot end of the drum.

Härvid förbrändes en del av de flyktiga ämnena. Temperaturen hos den heta änden var 950OC. Koks erhölls l56,2 kg/h. För avkylning av koksen 7811017-8 4 användes 25°C vatten 60 kg/h. Den vid avkylningen uppkomna 350oC vattenångan inleddes tillsammans med den vid avkylningen av det aktiva kolet uppkommande vattenångan via överhettningsförbrännaren till akti- veringstrumman. Den avkylda koksen siktades i olika konstorleksklasser.Some of the volatile substances were burned. The temperature of it the hot end was 950 ° C. Coke was obtained l56.2 kg / h. For cooling the coke 7811017-8 4 25 ° C water 60 kg / h was used. The 350oC obtained during cooling the water vapor was initiated together with it on cooling of the active the carbon vapor generated by the superheat combustor to the active the suspension drum. The cooled coke was sieved in different art size classes.

Från föregående steg erhållen koks vars kornmnrlekvar 3-10 mm inmata- des i en 12 m lång trumugn med innerdiametern 0,77 m. För effektivering av aktiveringen var trumgunen försedd med en omblandningsvinge. Det av trumugnen och överhettningsförbrännaren erfordrade värmet utveck- lades med hjälp av butan som i stället för damm lämpar sig bättre för en pilotanläggning. Det för aktivering avsedda materialets kvardröj- ningstid i trumugnen var i genomsnitt 4 h 15 min. Den vid lO00°C akti- verade produkten avkyldes med vatten av ZSOC. Då inmatningen till akti- veringsenheten var 50 kg/h, erhölls produkt 28,1 kg/h. För avkylningen användes vatten 10 kg/h. Den vattenånga av 45000 som uppkommit vid av- kylningen av det aktiva kolet leddes till aktiveringstrummans över- hettningsförbrännare. Ångöverhettningsförbrännaren hos aktiveringstrumman var konstruerad enligt patentkravet. Den slutliga överhettningen av ångan från 3600C till l000OC samt det av aktiveringen fordrade värmet sköttes genom att i förbrännaren brändes butan I4 kg/h.Coke obtained from the previous step, the grain size of which is 3-10 mm in was placed in a 12 m long drum furnace with an inner diameter of 0.77 m. For efficiency of activation, the drum gun was equipped with a mixing wing. The of the drum furnace and the overheating combustor required the heat was added with the help of butane which instead of dust is better suited for a pilot plant. The retention of the material intended for activation time in the drum furnace was on average 4 h 15 min. The one at 100 ° C The product was cooled with water of ZSOC. When the input to the unit was 50 kg / h, product was obtained 28.1 kg / h. For the cooling water 10 kg / h was used. The water vapor of 45000 which arose at the cooling of the activated carbon was led to the heat burners. The steam overheating combustor of the activation drum was designed according to the claim. The final overheating of the steam from 3600C to 1000 ° C and the heat required by the activation was handled through that butane I4 kg / h was burned in the burner.

Det såsom produkt erhållna aktiva kolets egenskaper och analyser var: volymvikt 359 kg/m3, askanalys 7,l %, BET yta lO55 m2/g, jodtal ll26.The properties and analyzes of the activated carbon obtained as a product were: volume weight 359 kg / m3, ash analysis 7, 1%, BET surface lO55 m2 / g, iodine value ll26.

Exempel 2 I en i föregående exempel beskriven trumugn för aktiveringssteget inmatades stubbflis. En förbrännare enligt uppfinningen hade fästs 1 änden av denna trumma. Till förbrännaren inmatades butan, luft och vattenånga. Det såsom produkt erhållna aktiva kolet avkyldes medelst från försöksanläggningens ånglinje erhållen vattenånga av 12000. 40 Nm3/h vattenånga överhettad till 40000 inleddes tillsammans med 20 Nm3/h tilläggsånga via överhettningsförbrännaren i överhettat till- stånd till trumugnen. Till förbrännaren fördes butan 12 kg/h varvid luftmängden var 278 Nm3/h. Det i trumman erforderliga tilläggsvärmet erhölls genom förbränning av tilläggsluft i och för förbränning av flyktiga ämnen från trummans mantel. Fuktigheten hos stubbflisen som inmatades i trumugnen var l5 % och den inmatade mängden var l50 kg/h.Example 2 In a drum furnace described in the previous example for the activation step fed stump chips. A combustor according to the invention had been attached 1 end of this drum. Butane, air and water vapor. The activated carbon obtained as a product was cooled by means of water vapor of 12,000 obtained from the test facility's steam line. 40 Nm3 / h water vapor overheated to 40,000 was started along with 20 Nm3 / h additional steam via the superheat combustor in the superheated supply stand for the drum furnace. Butane 12 kg / h was fed to the combustor the air volume was 278 Nm3 / h. The additional heat required in the drum obtained by combustion of additional air for the combustion of volatiles from the drum sheath. The moisture of the stump chips as was fed into the drum furnace was l5% and the amount fed was l50 kg / h.

Temperaturen i trumugnens heta ände var lO50oC. Trummans rotations- hatighet var 0,45 rpm och motsvarande kvardröjningstid 3 h 3 min.The temperature at the hot end of the drum furnace was 1050 ° C. The rotation of the drum hatred was 0.45 rpm and the corresponding latency time was 3 h 3 min.

Claims

7811017-8 5 Activated carbon was obtained 12.1 kg / h. The analysis of the activated carbon was: volume weight 3,242 kg / m, ash analysis 1.1%, EET surface area 831 m2 / g, iodine value 828. Patent claims

l. For use in the production of activated carbon intended overheating combustor, comprising a duct (8) for introducing a mixture of fuel and air into an overheating chamber (4), and optionally a second duct (9) arranged around this duct ) for introducing secondary air into the superheating chamber (4), and a means (10) for introducing the medium to be superheated into the superheating chamber (4), characterized in that the means (10) for introducing the medium to be overheated consists of an inlet tubes (10) reaching in the superheating chamber which extend through at least the last portion of the first-mentioned channel (8) in substantially the same direction as this and which open at some distance from the outlet end of the first-mentioned channel (8).

Overheating combustor according to claim 1, characterized in that the jacket of the end means of the feed means (10) of the medium intended for overheating (10) extending into the overheating chamber (4) has a plurality of openings (11) for mixing. of the overheating medium with hot combustion gases.

3. overheating combustor according to claim 1 or 2, characterized in that the feed means (10) for the medium intended for overheating is axially movable in order to regulate the distance between the first-mentioned channel (8) and the outlet openings of the feed means.