SE464260B - Saett och apparat foer torkning av laagvaerda kol - Google Patents

Saett och apparat foer torkning av laagvaerda kol

Info

Publication number
SE464260B
SE464260B SE8601736A SE8601736A SE464260B SE 464260 B SE464260 B SE 464260B SE 8601736 A SE8601736 A SE 8601736A SE 8601736 A SE8601736 A SE 8601736A SE 464260 B SE464260 B SE 464260B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
steam
vessel
water
heating
carbon
Prior art date
Application number
SE8601736A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8601736L (sv
SE8601736D0 (sv
Inventor
R Draper
R W Wolfe
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of SE8601736D0 publication Critical patent/SE8601736D0/sv
Publication of SE8601736L publication Critical patent/SE8601736L/sv
Publication of SE464260B publication Critical patent/SE464260B/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/06Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
    • F26B3/08Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed
    • F26B3/084Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed with heat exchange taking place in the fluidised bed, e.g. combined direct and indirect heat exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10FDRYING OR WORKING-UP OF PEAT
    • C10F5/00Drying or de-watering peat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00Heating arrangements
    • F26B23/001Heating arrangements using waste heat
    • F26B23/002Heating arrangements using waste heat recovered from dryer exhaust gases
    • F26B23/004Heating arrangements using waste heat recovered from dryer exhaust gases by compressing and condensing vapour in exhaust gases, i.e. using an open cycle heat pump system
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Description

“464 260 2 partikelstorlek med högre värmevärde, är den stora förekomsten av mellan- rumsvatten unik för de lågvärda kolen. Den process som använts för att avlägsna i mellanrum hållet vatten benämns torkning. Eftersom detta vatten hålls kvar i små porer mellan kolfibrerna, kan det inte lätt avlägsnas med mekaniska medel. De värmetorkningsmetoder som för närvarande används förbrukar ett övermått av energi, varför de lågvärda kolen vanligen transporteras och bränns utan den gynnsamma inverkan som man får med torkning.
Ytterligare ett annat sätt på vilket vatten hålls i lågvärda kol är i mycket små slutna porer inom de kolhaltiga fibrerna. Eftersom dessa porer inte står i förbindelse med varandra är det extremt svårt att avlägsna detta vatten och värmebehandling är det enda sättet. Därför kallas detta vatten bundet vatten. Bundet vatten bildar blott några få procent av kolmassan inom alla värmevärden och utgör som sådant inte något attraktivt mål för borttagning, eftersom det för detta ändamål inte finns några ekonomiska medel.
Som redan nämnts kallas borttagandet av ytvatten avvattning. Till största delen åstadkoms avvattning med mekaniska medel. Sådana medel innefattar skaksiktar, som ständigt sliter sönder kol/vattenmatrisen och gör att vattnet rinner ur bädden på grund av sin tyngd. Även centrifuger används för avvattning av lågvärda kol. Ett annat sätt att avlägsna ytvatten är vakuumfiltrering. Vid vakuumfiltrering sugs luft genom kolbädden och drar med sig vattnet. Vakuumfiltrering kan användas i förbindelse med vibrations- och centrifugeringsmetoderna. Avvattningen kan underlättas genom tillsats av ytaktiva medel, vilka sänker vattnets ytspänning, och tillförsel av värme, som vid en temperaturökning minskar både ytspänning och viskositet.
Ultraljud har också visat sig underlätta avvattning av fina kolpartiklar.
Termiska avvattningsmetoder innefattar blåsning av het luft eller förbränningsprodukter genom kolbädden. Någon återvinning av värmet är möjlig. Emellertid medför psykrometriska begränsningar återvinning av latent förångningsvärme otillämplig när ångan är blandad med stor mängd inte kondenserbara gaser. Av denna orsak är nuvarande termiska avvattnings- metoder förhållandevis oekonomiska och används inte i större utsträckning.
Vatten som hålls i mellanrum mellan partiklarna i lågvärda kol bidrar naturligtvis inte till kolets värmevärde, utan är "parasitisk" genom att det tar upp värme vid avdunstning. Dessutom kan fuktigt kol frysa i lagerhögar vid kallt väder och transportkostnaderna ökas avsevärt på grund av att inte önskat vatten skeppas med kolet. Av dessa orsaker och på grund 464 260 3 av att de lågvärda kolen representerar en av nationens viktigaste fossila energikällor, föreligger ett växande intresse att utveckla medel för att avlägsna mellanrumshållet vatten. Denna process benämns, som redan nämnts, värmetorkning, till skillnad från avvattning, som på rätt sätt tillämpas för avlägsnande av ytvatten. För närvarande torkas mycket små mängder lignit och sub-bituminösa kol i USA.
Det är inte överraskande att de tekniker, som har tillämpats för att avlägsna små mängder (några få viktprocent) ur högvärda kol har undersökts med avseende på deras tillämplighet för torkning av lignit och sub-bituminösa kol. Dessa metoder är baserade på tanken att bringa kolpartiklarna i kontakt med en het gasström, exempelvis av luft, eller förbränningsprodukter. Tumling av kolpartiklarna i roterande trumma genom vilken en het gasström passerar och en svävbädd av kolpartiklar med het gasström är två metoder, som har använts för torkning av högvärda kol. Två faktorer samverkar i att göra dessa metoder otillfredsställande för torkning av lågvärda kol. För det första är den vikt vatten som måste avångas per kíiogram torkad produkt mycket större för lågvärda kol än för högvärda kol. I förhållande till högvärda kol är dessutom den totala ekonomin för utnyttjandet av lågvärda kol mycket känsligare för kostnaderna vid torknings- processen. Dessutom arbetar den ovanbeskrivna formen av tork inte effektivt ur värmesynpunkt, detta på grund av att det låga partialtrycket hos ångan i den av ånga och het gas bestående avgasen gör det svårt att återvinna det latenta ångbildningsvärmet. Följaktligen överstiger den energi som förbrukas vid torkning av ett lågvärt kol 10 % av värmevärdet hos den torkade produkten.
Ett andra skäl till att existerande värmetorkar inte är lämpliga för torkning av lignit och sub-bituminösa kol är att dessa kolsorter har större tendens till spontan antändning när de närmar sig fullt torrt tillstånd än mera högvärda kol. Reaktiviteten i luft ökar med minskad rang på grund av att lågvärda kol innehåller högre andel flyktigt material. Fina partiklar av torr lignit medför allvarlig explosionsfara i omgivning med hög temperatur innehållande fritt syre.
En annan ny torktyp, som håller på att undersökas, är den sk hetvattentorken. I denna tork blandas lignit med vatten så att man får ett slam, som därefter uppvärms till omkring 35U°C vid ett tryck tillräckligt för att hålla det flytande (p = ca. 16 MPa). Vid hög temperatur sönderdelas karboxyliska grupper i ligniten och bildar koldioxid. Den bildade COZ-gasen trycker ut en stor del av vattnet ur kaviteterna mellan fibrerna. Hydrofíla '4e4 260 4 karboxylgrupper på ytan av kolgranulerna ersätts av hydrofoba kolväte- grupper. Denna effekt tillsammans med kapillära faktorer förhindrar åter- inträngning av vattnet i kaviteterna när systemet kyls ner och trycket upphör. Testdata visar att det med detta system är möjligt att minska vatteninnehàllet i lignit till omkring 10 % av vikten. De höga temperaturerna vid driften och förekommande tryck utgör avgörande svårigheter vid utformningen av utrustning i kommersiell skala.
Ehuru mekaniska metoder dominerar avvattningsteknologin, får de ge vika för termiska metoder när det är nödvändigt att genomföra torkning, vilken, med vår definition, innebär avlägsnande av mellanfibröst kvarhållet vatten. Något utvecklingsarbete på mekaniska torkningsmetoder har emellertid utförts. I detta hänseende har det beräknats att en centrifug som arbetar med en centrifugal acceleration av 16 x l0'4 m/sz (två gånger det högsta värde som använts i avvattningsutrustning) kan reducera vatten- innehållet hos en 30 cm djup lignitbädd från 45 % till 10 % på l minut.
Olyckligtvis är detta förenat med trumpåkänning nära l 200 kg/cmz. Denna påkänning ligger nära tillåtlig driftnivå för legerade stål.
Det föreligger ett intresse att tillämpa ultraljudtryckvågor som hjälp vid andra mekaniska torkningsprocesser, såsom centrifugering, vakuum- filtrering och tryckförskjutningar. Emellertid är denna teknologi i ett embryostadium och varje förutsägelse avseende dess slutliga roll vid torkning av lågvärda kol är uteslutande spekulativ.
Ett ändamål med föreliggande uppfinning har varit att åstadkomma ett sätt för torkning av lågvärda kol genom att avlägsna mellan fibrerna interfibröst bundet vatten på ett effektivt och säkert sätt och en apparat för sättets utförande.
Uppfinningen avser sålunda ett sätt att torka lågvärda kol innehållande interfibröst vatten, kännetecknat av att man inmatar det lågvärda kolet vid ena ändan (9) av ett slutet kärl (3) för att bringa det att passera genom kärlet; injekterar överhettad ånga vid kärlets andra ända (ll) så att det strömmar i motström till det lågvärda kolet vid dess passage genom kärlet; inom kärlet fluidiserar det lågvärda kolet medelst den injicerade ångan i ett flertal svävbäddar (l5a-c) under upphettning av det fluidiserade kolet inom svävbäddarna i kärlet för att avlägsna vatten därur under bildning av ett sammansatt ångflöde; utmatar (vid 13, 21) kolet efter att ha avlägsnat vatten därur ur kärlet; släpper ut (vid 29) det sammansatta ångflödet ur kärlet; sprejar vatten (i 49) in i det sammansatta ångflödet efter dess avgång från kärlet i och för avlägsnande av fasta och flyktiga 464 260 beståndsdelar däri; upphettar (i 103, 107) en första del av àngflödet efter sprejníngsbehandlingen och återför denna del för injicering vid kärlets andra ända (1l); upphettar (med 113) en andra del av ångflödet efter sprejnings- behandlingen och återför denna del (till 33) för upphettning av det fluidiserade kolet i svävbäddarna i kärlet; samt utmatar denna andra del av ångflödet efter upphettningen av svävbäddarna.
För utförandet av detta sätt omfattar uppfinningen en apparat för torkning av lågvärda kol innehållande interfibröst vatten kännetecknad av att den omfattar: ett slutet kärl (3) innehållande organ (15a-c, 23, 27) för alstring av ett flertal efter varandra följande svävbäddar av fast material däri, vilket är försett med organ (5, 7) för inmatníng av lågvärt kol i form av fasta partiklar vid ena ändan (9) och organ (13, 21) för utmatning av detta lågvärda kol vid andra ändan (ll) efter att ha passerat genom kärlet; värmeväxlarrör (33) som sträcker sig in i det slutna kärlet vid platsen för var och en av svävbäddarna; organ (23) för injicering av vattenånga vid kärlets nämnda andra ända (ll) för tillförsel av ånga till kärlet sa att den passerar genom kärlet i motström till flödet av kolpartiklar för fluidisering av dessa i var och en av de nämnda svävbäddarna och avlägsna vatten därur under bildning av ett sammansatt ångflöde; organ (29, 37) för utmatning av det sammansatta ångflödet vid kärlets nämnda ena ända (9); organ (47, 49, 51, 53) för sprejning av vatten in i det sammansatta ångflödet sedan det lämnat kärlet för avlägsnande av fast och flyktigt material däri; organ (103, 107) för upphettning av en första del (genom 109) av nämnda ångflöde efter avlägsnandet av fast och flyktigt material därur och återföring av den så upphettade första delen av den sammansatta ångan till kärlet (1) genom injektororganet (23); organ (113) för upphettning av en andra del av det sammansatta ångflödet efter avlägsnandet av fast och flyktigt material därur och överföring av denna andra del efter upphettningen till värmeväxlarrören (33) i kärlet för värmeutbyte mellan denna ånga och kolet; organ (133, 135, 139) för utmatning av denna andra del av ångan efter att ha gått genom värmeväxlarrören (33); och organ (131) för att leda denna andra ångdel från värmeväxlarrören (33) till de nämnda utmatningsorganen.
Den föreliggande uppfinningen ställer en apparat och ett kontinuerligt genomförbart sätt för torkning av lågvärda kol till förfogande.
Uttrycket “lågvärda kol" som det använts här är avsett att beteckna fasta kolhaltiga bränslen som har ett vatteninnehåll på mer än omkring 25 viktprocent räknat på det fasta kolhaltiga bränslet. Sådana lågvärda kol '464 260 6 omfattar lignit, torv och sub-bituminösa kol, vilka innehåller vatten i form av ytvatten, mellanfibervatten och bundet vatten. För koncentration av beskrivningen kommer den i fortsättningen att hänvisa till användningen av lignit, ehuru torkning av andra lågvärda kol även omfattas av uppfinningen.
Torkningen av de lågvärda kolen genomförs för att man skall få ett restinnehall av vatten pa mindre än 5 viktprocent baserat på det lågvärda kolets vikt.
Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till en utföringsform därav som schematiskt återges på den bifogade ritningen.
Pa ritningen visas sålunda en apparat l med ett vertikalt anordnat cylindriskt slutet kärl 3. Fran en tratt 5 matas krossad lignit med en partikelstorlek av från 0,3 till 0,6 cm i diameter och med ytvattnet avlägsnat med en kompakterande transportskruv 7 in vid ena ändan 9 pa kärlet 3. När ligniten förflyttas genom kärlet 3 torkas den pa sätt som beskrivs nedan och matas ut vid andra ändan ll av en kompakterande skruvtransportör 13.
Mellan kärlets båda ändar förefinns ett flertal på avstånd fran varandra liggande, perforerade plattformar 15 som sträcker sig över en del av kärlets innerdiamaeter, varvid varandra närbelägna plattformar sträcker sig från motsatta sidor av kärlets innervägg. Den perforerade plattformen l5a som ligger närmast skruven 7 sträcker sig ut fran den sida på kärlet som innehaller skruven, närmast underliggande plattform l5b från motsatt sida och nästa underliggande plattform l5c från samma sida som plattformen l5a.
Detta arrangemang av plattformarna medför en slingrande rörelse hos ligniten från kärlets ena ända till dess andra. Intill var och en av plattformarna finns en matarskruv 19 för överföring av det behandlade materialet från en plattform till näst underliggande, varefter ligniten slutligen utmatas med en kompakterande skruvtransportör 13, av vilken ligniten utmatas vid 21 för användning som bränsle.
En anginjektor 23 är anordnad vid kärlets botten 25 för injicering av ånga 27 under tryck i kärlet, genom vilket ångan strömmar upp och till slut avgår genom ett utlopp 29 vid kärlets topp 31. Intill och ovanför de perforerade plattformarna l5a - l5c förefinns värmeväxlarrör 33 för värmetransporterande fluid. Lignit som matas in i kärlet bildar bäddar 35 av lignitmaterial på var och en av de perforerade plattformarna l5a - l5c, vilka täcker värmeväxlarrören 33 när ligniten passerar genom kärlet. Injektionen av tryckånga 27 genom injektorn 23 och angans passage genom kärlet i motström till lignitströmmen medför fluidisering av svävbäddar 35 av lignit så att god kontakt mellan lignitbäddarna 35 och värmeväxlarrören 33 uppnås. 464 260 7 Rörelsen hos lignitgranulerna för dessa och omgivande ånga i intim kontakt med värmeväxlarrören 33. På ritningen visas användning av tre plattformar med tillhörande svävbäddar av lignit, men det är klart att detta antal kan varieras. Utmatningen av lignit från en bädd till nästa regleras av hastigheten hos transportskruvarna Zl.
En viktig egenskap hos denna tork med flerstegig svävbädd är att det för fluidiseringen tillgängliga ångflödet ökar allteftersom ångan stiger genom kärlet och möter allt våtare granulärt material. Den torraste granulära ligniten, som finns i den lägsta bädden 35 ovanför plattformen l5c fluidiseras av det återcirkulerande ångflödet 27, medan de våtare granulerna i den högre bädden 35 på den perforerade plattformen l5b fluidiseras av summan av det återcirkulerade ångflödet och det i den understa bädden förångade vattnet. På samma sätt fluidiseras den våtaste ligniten i den första bädden 35 av summan av den återcirkulerade ångan och ånga från alla lägre bäddar. Ur fluidiseringssynpunkt är detta ett mycket gynnsamt arrangemang.
Efter att ha befunnit sig någon tid i den sista bädden 35 på plattformen l5c transporteras granulerna ut ur kärlet av den kompakterande skruvtransportören 13, som roterar med en hastighet som är lämplig med hänsyn till nivån i den sista bädden.
Efter att ha lämnat kärlet 3 genom utloppet 29 går den sammansatta ångan genom en ledning 37 till en fastsubstansseparator, exempelvis en cyklonseparator 39. Uttrycket "sammansatt ånga" som här använts betecknar den ånga som avgår från kärlet 3 och som bildas av den kärlet för fluidisering och upphettning av ligniten tillförda ångan samt den ånga som bildats vid avdunstning av vatten ur ligniten. Den sammansatta ångan innehåller huvudsakligen vattenånga med en mindre mängd luft och andra gaser som frigjorts ur ligniten. En del lignit kommer också ut tillsammans med ångan, men det förhållande att den våtaste lignitbädden förefinns på den övre plattformen l5a begränsar medförseln av fina partiklar.
Sådana fina lignitpartiklar frånskiljs och uppsamlas i cyklonseparatorn 39 och faller ner till en utmatningstratt 41, från vilken de utmatas ur systemet med en kompakterande skruvtransportör 43.
Det sammansatta ångflödet avgår från separatorn 39 genom en ledning 45 till inloppsdomen 47 i en sluten tvättare 49. Denna tvättare 49 består av en horisontellt liggande behållare 51 som är försedd med anordningar, exempelvis en mångfald spridare 53 för insprutning av vatten för rening av den sammansatta ångan. Vattnet samlas i en reservoar 55 vid botten av behållaren 51 och detta vatten återförs via en ledning 57 genom ett 5464 260 8 filter 59 och en ledning 61 med en pump 63 till spridarna 53. Ändamålet med tvättaren är att dra ut suspenderade partiklar och flyktiga beståndsdelar som har en mättningstemperatur över ångans. Ångkoncentrationen är obetydlig på grund av det nära mättade tillståndet hos sprejningsvattnet.
Extraktionen av icke kondenserbara gaser med en mättnings- temperatur under ångans ur det sammansatta ångflödet genomförs genom att gaserna får passera genom en ledning 65 från botten av tvättarinlopps huvud till en liten ångkondensor 67. Icke kondenserbara gaser och något ånga utmatas ur systemet genom en ventil 69 i en utloppsledning 71 från kondensorn 67. I kondensorn 67 bildad kondensat återförs genom ledningen 73 tillbaka till tvättarens 49 vattenreservoar 55.
För att förhindra ansamling av överskott av vatten i tvättaren 49 dras vatten från ytan 75 hos vattenansamlingen i reservoaren 55 genom en ledning 77 varvid det avsugna vattnet kyls i en värmeväxlare 79 innan det utmatas ur systemet genom en ledning 81, som innehåller en utmatníngsventil 83. Utom vatten innehåller denna ström lätta destillat som kan förekomma.
Fasta partiklar och eventuellt förekommande tunga destillat i reservoaren 55 faller till botten av denna och bildar ett slam 85, vilket utmatas från tvättaren 49 via en ledning 87 som innehåller en ventil 89.
I tvättarens 49 utloppsdom 91 uppdelas ångflödet. En återcirkulerande del av ångflödet går genom en ledning 93 till ett filter 95 och därifrån genom en ledning 97 till en fläkt 99 och därifrån genom en ledning 101 till en första värmeväxlare 103, i vilken den överhettas. Den återcirkulerande delen av ångan går därefter genom ledningen 105 till en andra värmeväxlare 107, där den överhettas ytterligare. Denna överhettade återcirkulerande del av ångan återförs därefter via ledningen 109 till kärlets 3 ånginjektor 23.
Resten av ångflödet från tvättaren 49 utloppsdom 91 används som värmeväxlingsmedíum i värmeväxlarrören 33 i kärlet 3. Mängden ånga som avgår genom ledningen lll från tvättaren 49 är väsentligen lika stor som den vattenmängd som avlägsnats ur kolet i kärlet 3 minskat med mängden ånga som kondenserat i ångkondensorn 67 i systemet för avlägsnande av icke kondenserbara gaser. Ånge från ledningen 111 går till en flerstegskompressor 113. överhettad ånga från det första kompressionssteget 115 går genom en ledning 117 till den första värmeväxlaren 103 för överföring av värme till den återcirkulerande delen av ångan. En annan gynnsam verkan av denna stegvisa tryckökning är att den totala tryckökningen blir mer isentropisk och därmed effektivare. Ångan återgår från den första värmeväxlaren 103 genom 'I 464 260 9 ledningen 119 till kompressorns 113 andra kompressionssteg 121 och efter kompremering går denna del av ångan genom ledningen 123 till den andra värmeväxlaren 107 för ytterligare upphettning av den återcirkulerande delen av ångan. Efter att ha lämnat den andra värmeväxlaren 107 går den komprimerade, överhettade ångan genom ledningen 125 till en fördelnings- behållare 127 och genom grenledningar 129 till värmeväxlingsrören 33 i kärlet 3.
I värmeväxlarrören 33 kondenseras den överhettade ångan vid värmebyte med ligniten i svävbäddarna 35. Kondensatet från värmeväxlar- rören 33 går genom ledningar 131 till en uppsamlingsbehållare 133. Det heta kondensatet går genom en ledning 135 till en värmemantel 137, där den lignit som matas in i kärlet 3 förvärms. Kondensat från värmemanteln 137 går genom en ledning 139 och en del därav genom en ledning 141 och en ventil 143 till kondensorn 67 för koncentrering av icke kondenserbara gaser och återgår via en ledning 145 till ledningen 139. En annan del av kondensatet från ledningen 139 går genom ledningen 147, som innehåller en ventil 149, till värmevâxlaren 79 för kylning av överskottsvatten från tvättaren och återgår till ledningen 139 via ledningen 151. Kondensatet utmatas därefter från ledningen 139 genom en avloppsventil 153.
Vid det föreliggande sättet används ett ångkompressionssystem i öppen cykel för återvinning av värme och upphettning av återcirkulerande ånga som använts i kolbehandlingskärlets värmeöverföringsrör för torkningen av det lågvärda kolet.
Eftersom det slutna behandlingskârlet hålls fritt från luft i största möjliga grad drivs kärlet vid ett övertryck av i området 100 - 300 kPa, företrädesvis 100 - 200 kPa. Det sistnämnda motsvarar en ångbildnings- temperatur hos vattnet av 121 - 13500, vilket skulle vara temperaturen hos ångan i behandlingskärlet och temperaturen hos den sammansatta ånga som avgår från kärlet. Temperaturen hos den ånga som kommer in i kärlet 3 genom ledningen 109 skulle då vara 160 - 170°C- Denna ökning av temperaturen hos den inkommande ångan över mättningstemperaturen utesluter möjligheten att ångan skulle kunna delvis kondensera i de undre regionerna i kärlet 3. Normalt upphettas ligniten något genom direkt kontakt med den överhettade fluidiseringsångan 27. I värmeväxlarrören 33 skulle den andra delen av ångan ligga vid en temperatur på minst 50°C över temperaturen hos den i kärlet insprutade ångan för åstadkommande av den erforderliga värmeväxlingen. Mättningstemperaturen hos den andra delen av ångan i värmeväxlarrören 33 bör sålunda vara minst 210 - 22006. '4e4 260 lÜ Med användning av föreliggande uppfinning minskas energi- förbrukningen vid torkning av lâgvärda kol drastiskt. Dessutom får man med användning av sättet inget utsläpp av förbränningsprodukter, varjämte man som biprodukt får ett förhållandevis rent vatten, vilket kan användas inom områden där lignit bryts och vatten är sparsamt. Uppfinningen eliminerar också faran för spontan antändning inom behandlingskärlet, eftersom torkningsmiljön genomgående är ánga. Kostnaderna för torkningen av làgvärda kol blir dessutom synnerligen låga.
I)

Claims (13)

464 260 11 Patentkrav
1. l. Sätt att torka iågvärda kol innehållande interfibröst vatten, k ä n n e t e c k n a t av att man inmatar det iågvärda kolet vid ena ändan (9) av ett slutet kärl (3) för att bringa det att passera genom kärlet; injekterar överhettad ånga vid kärlets andra ända (ll) så att det strömmar i motström till det iågvärda kolet vid dess passage genom kärlet; inom kärlet fluidiserar det iågvärda kolet medelst den injicerade ångan i ett flertal svävbäddar (i5a-c) under upphettning av det fluidiserade kolet inom svävbäddarna i kärlet för att avlägsna vatten därur under bildning av ett sammansatt ångflöde; utmatar (vid 13, 21) kolet efter att ha avlägsnat vatten därur ur kärlet; släpper ut (vid 29) det sammansatta ångflödet ur kärlet; sprejar vatten (i #9) in i det sammansatta ångflödet efter dess avgång från kärlet i och för avlägsnande av fasta och flyktiga beståndsdelar däri; varvid denna insprejning av vatten i den sammansatta ångan genomförs i en behållare (47) med större utsträckning i horisontalled än i vertikalled och att insprutat vatten uppsamlas, filtreras och återcirkuleras för ytterligare insprutning; upphettar (i 103, 107) en första del av ångflödet efter sprejningsbehandlingen och återför denna del för injicering vid kärlets andra ända (1l); upphettar (med 113) en andra del av ångflödet efter sprejningsbehandlingen och återför denna del (till 33) för upphettning av det fluidiserade kolet i svävbäddarna i kärlet; samt utmatar denna andra del av ångflödet efter upphettningen av svävbäddarna.
2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den nämnda andra delen ånga som tas ut efter upphettning av svävbäddarna till sin mängd väsentligen motsvarar mängden vatten som avlägsnats ur det iågvärda kolet i det slutna kärlet (3).
3. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att den nämnda andra delen ånga efter uppvärmning av svävbäddarna och innan den avförs ur systemet används för uppvärmning av det iågvärda kolet innan det tillsätts det slutna kärlet (3).
4. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att den andra delen av ångflödet upphettas genom komprimering av det och att denna upphettade, komprimerade andra del används för upphettning av den första delen. 464 260 12
5. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att det slutna kärlet (3) är anordnat vertikalt med mångfalden svävbäddar (15a-c) anordnade över varandra, varvid det lågvärda kolet tillförs det slutna kärlet (3) i dess övre del och tas ut därifrån från dess undre del.
6. Apparat för torkning av lågvärda kol innehållande interfibröst vatten för utförandet av sättet enligt något av föregående krav, kännetecknad avattdenomfattar: ett slutet kärl (3) innehållande organ (15a-c, 23, 27) för alstring av ett flertal efter varandra följande svävbäddar av fast material däri, vilket är försett med organ (5, 7) för inmatning av lâgvärt kol i form av fasta partiklar vid ena ändan (9) och organ (13, 21) för utmatning av detta lågvärda kol vid andra ändan (11) efter att ha passerat genom kärlet; värmeväxlarrör (33) som sträcker sig in i det slutna kärlet vid platsen för var och en av svävbäddarna; organ (23) för injicering av vattenånga vid kärlets nämnda andra ända (11) för tillförsel av ånga till kärlet så att den passerar genom kärlet i motström till flödet av kolpartiklar för fluidisering av dessa i var och en av de nämnda svävbäddarna och avlägsna vatten därur under bildning av ett sammansatt ångflöde; organ (29, 37) för utmatning av det sammansatta ångflödet vid kärlets nämnda ena ända (9); organ (47, 49, 51, 53) för sprejning av vatten in i det sammansatta ångflödet sedan det lämnat kärlet för avlägsnande av fast och flyktigt material däri; varvid organen (#7, 49, 51, 53) för insprutning av vatten i det sammansatta ångflödet bildas av en behållare (#7) med större utsträckning i horisontalled än i vertikalled och med en mångfald vattenspridare (53), en reservoar (55) för uppsamling av insprutat vatten och fasta partiklar, organ (59) för filtrering av vatten som uppsamlats i reservoaren för avlägsnande av fast material därur, och organ (61, 63) för återföring av detta vatten efter filtrering till mångfalden vattenspridare (53); organ (103, 107) för upphettning av en första del (genom 109) av nämnda ångflöde efter avlägsnandet av fast och flyktigt material därur och återföring av den så upphettade första delen av den sammansatta ångan till kärlet (1) genom injektororganet (23); organ (113) för upphettning av en andra del av det sammansatta ângflödet efter avlägsnandet av fast och flyktigt material därur och överföring av denna andra del efter upphettningen till värmeväxlarrören (33) i kärlet för värmeutbyte mellan denna ånga och kolet; organ (133, 135, 139) för utmatning av denna andra del av ångan efter att ha gått genom värmeväxlarrören (33); och organ (131) för att leda denna andra ångdel från värmeväxlarrören (33) till de nämnda utmatningsorganen. 464 260 13
7. Apparat enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av organ (39) för frånskiljning av en huvuddel av fasta beståndsdelar ur det sammansatta ångflödet (i 37) anordnade mellan organen (29, 37) för utsläppning av det sammansatta ångflödet och organen (47, 49, 51, 53) för insprutning av vatten i detta flöde av sammansatt ånga.
8. Apparat enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar organ (95) för filtrering av ångflödets nämnda första del efter avlägsnandet av fast och flyktigt material därur innan de tillförs organen (103, 107) för upphettning.
9. Apparat enligt något av kraven 6 - 8 , k ä n n e t e c k n a d av att organen för upphettning av ångflödets nämnda första del innefattar första och andra värmeväxlare (102, 107).
10. Apparat enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att organen för upphettning av ångflödets andra del efter avlägsnandet av fast och flyktigt material därur, innefattar en flerstegskompressor (113).
11. Appparat enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att den har organ (117, 119) för överföring av komprimerad ånga från ett första kompressionssteg hos flerstegskompressorn (113) till den första värme- växlaren (103) för värmeutbyte med den första delen ånga för upphettning av denna.
12. Apparat enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att den har organ (123, 125) för överföring av komprimerad ånga från ett senare kompressionssteg (121) hos flerstegskompressorn till den andra värmeväxlaren (107) för värmeutbyte med den första delen ångan för dess upphettning.
13. Apparat enligt något av kraven 6 - 12, k ä n n e t e c k n a d av att den har en värmemantel (137) kring organet (7) för inmatning av lågvärt kol till kärlet (3) och organ (131, 133, 135) för överföring av den andra delen ånga till värmemanteln efter passage genom värmeväxlarrören (33) för värmning av det tillförda kolet.
SE8601736A 1985-04-26 1986-04-16 Saett och apparat foer torkning av laagvaerda kol SE464260B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/727,949 US4602438A (en) 1985-04-26 1985-04-26 Method and apparatus for fluidized steam drying of low rank coals with wet scrubbing

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8601736D0 SE8601736D0 (sv) 1986-04-16
SE8601736L SE8601736L (sv) 1986-10-27
SE464260B true SE464260B (sv) 1991-03-25

Family

ID=24924779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8601736A SE464260B (sv) 1985-04-26 1986-04-16 Saett och apparat foer torkning av laagvaerda kol

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4602438A (sv)
JP (1) JPS61250098A (sv)
DE (1) DE3613305A1 (sv)
FI (1) FI861759A (sv)
SE (1) SE464260B (sv)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3644806C1 (en) * 1986-12-31 1993-05-13 Rheinische Braunkohlenw Ag Process and plant for drying crude lignite in a fluidized-bed dryer
CS273337B2 (en) * 1986-12-31 1991-03-12 Rheinische Braunkohlenw Ag Method of damp loose materials drying in a drier with a whirling bed and equipment for carrying out this method
US4878441A (en) * 1988-08-11 1989-11-07 Ahlstromforetagen Svenska Ab Apparatus and process for generating steam from wet fuel
FR2652153B1 (fr) * 1989-07-06 1995-01-27 Francois Laurenty Procede et tour de sechage de produits en grains.
US5361513A (en) * 1992-11-25 1994-11-08 Amax Coal Industries, Inc. Method and apparatus for drying and briquetting coal
NO177405C (no) * 1993-03-04 1995-09-06 Sinvent As Framgangsmåte og apparat for törking av materialer med innhold av flyktige bestanddeler
DE10323774A1 (de) * 2003-05-26 2004-12-16 Khd Humboldt Wedag Ag Verfahren und Anlage zur thermischen Trocknung eines nass vermahlenen Zementrohmehls
EP1491253A1 (en) * 2003-06-26 2004-12-29 Urea Casale S.A. Fluid bed granulation process and apparatus
WO2010019246A2 (en) * 2008-08-12 2010-02-18 Schwing Bioset Closed loop drying system and method
AT507766B1 (de) * 2008-11-05 2010-10-15 Franz Dipl Ing Dr Groisboeck Verfahren zur trocknung fester stoffe mit minimalem energieeinsatz
CN102120941A (zh) * 2010-01-11 2011-07-13 天华化工机械及自动化研究设计院 褐煤干燥冲激除尘洗涤干燥工艺
JP5634101B2 (ja) * 2010-04-02 2014-12-03 三菱重工業株式会社 流動層乾燥設備
CN101922853B (zh) * 2010-09-03 2012-11-21 郑兰普 一种煤的干燥装置
CN101968299B (zh) * 2010-10-29 2012-05-09 武善东 一种利用过热蒸汽干燥物料的方法
CN104781624A (zh) * 2012-10-05 2015-07-15 阿兰·J·奇泽姆 用于干燥颗粒物质的方法和设备
WO2014177574A1 (de) * 2013-04-30 2014-11-06 Bühler AG Vorrichtung und verfahren zum trocknen von trocknungsgütern, insbesondere lebensmitteln
EP2801778A1 (en) * 2013-05-06 2014-11-12 ASJ-IPR ApS Method and system for drying particulate material
EP3009776A1 (en) 2014-10-15 2016-04-20 ASJ-IPR ApS An apparatus for drying bulk particulate material and a method of drying bulk particulate material
US10188980B2 (en) * 2015-03-09 2019-01-29 Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. Coal upgrade plant and method for manufacturing upgraded coal
US10151530B2 (en) * 2015-03-09 2018-12-11 Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. Coal upgrade plant and method for manufacturing upgraded coal
US10703976B2 (en) 2015-03-09 2020-07-07 Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. Pyrolyzed coal quencher, coal upgrade plant, and method for cooling pyrolyzed coal
US10221070B2 (en) 2015-03-09 2019-03-05 Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. Coal upgrade plant and method for manufacturing upgraded coal
KR101761319B1 (ko) 2017-01-24 2017-07-25 이주선 갈탄 건조 시스템 및 갈탄 건조 방법
EP3460370A1 (en) 2017-09-22 2019-03-27 ASJ-IPR ApS Steam dryer inspection assembly
US10144597B2 (en) * 2017-11-08 2018-12-04 Yusong Zheng Pipeline transportation method of coal
CN114575417B (zh) * 2022-03-28 2022-11-04 哈尔滨工业大学 一种采用阀控主动送风的液态水收集器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1907569A (en) * 1929-02-25 1933-05-09 Urbana Coke Corp Process of preparing coal for carbonization
US2666269A (en) * 1949-08-22 1954-01-19 Vernon F Parry Method of drying solids in a fluidized bed
US4052168A (en) * 1976-01-12 1977-10-04 Edward Koppelman Process for upgrading lignitic-type coal as a fuel
US4284476A (en) * 1978-07-24 1981-08-18 Didier Engineering Gmbh Process and apparatus for utilization of the sensible heat of hot coke for drying and preheating coking coal
AT363906B (de) * 1979-10-15 1981-09-10 Voest Alpine Ag Vorrichtung zum trocknen und umwandeln von organischen stoffen, wie z.b. braunkohle
DE3029398C2 (de) * 1980-08-02 1988-09-29 Carl Still Gmbh & Co Kg, 4350 Recklinghausen Verfahren zur Trocknung und Vorerhitzung von feuchten Feingütern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
FR2510736B1 (fr) * 1981-07-28 1986-07-18 Beghin Say Sa Procede de sechage par recompression de vapeur
US4400176A (en) * 1982-04-26 1983-08-23 Atlantic Richfield Company Process for reducing the water content of coal containing bound water

Also Published As

Publication number Publication date
DE3613305A1 (de) 1986-11-06
JPS61250098A (ja) 1986-11-07
FI861759A (fi) 1986-10-27
SE8601736L (sv) 1986-10-27
US4602438A (en) 1986-07-29
FI861759A0 (fi) 1986-04-25
SE8601736D0 (sv) 1986-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE464260B (sv) Saett och apparat foer torkning av laagvaerda kol
SE464262B (sv) Saett och apparat foer torkning av laagvaerda kol med av vattenaanga driven svaevbaedd
SE464261B (sv) Saett och apparat foer aangtorkning av laagvaerda kol med anvaendning av ett roterbart cylindriskt kaerl
US4970803A (en) Method for drying sludge
Mujumdar 20 Superheated Steam Drying
RU2482159C2 (ru) Установка для получения продукта пиролиза
SE459499B (sv) Reaktor foer vaermebehandling av organiska kolhaltiga material undertryck samt foerfarande foer vaermebehandling medelst naemnda reaktor
CS271459B2 (en) Equipment for brown coal drying with large water content
JP2013534180A (ja) 汚泥乾燥方法および汚泥乾燥設備
US4057399A (en) Process for dewatering carbonaceous materials
CN107162359A (zh) 含油污泥处理方法
NL8101711A (nl) Pyrolysewerkwijze alsmede systeem waarbij pyrolyse-olie recirculatie wordt toegepast.
US10221070B2 (en) Coal upgrade plant and method for manufacturing upgraded coal
GB2159389A (en) Process and apparatus for treating flowable materials
US5624469A (en) Method and apparatus for recovering heat from solid material separated from gasification or combustion processes
JP6502532B2 (ja) 半炭化バイオマスの冷却方法
AU2011374348A1 (en) Method for manufacturing clean fuel, and reactor for extracting and separating organic components therefor
US10188980B2 (en) Coal upgrade plant and method for manufacturing upgraded coal
US4514910A (en) Dehydration of lignite or the like
SU1207404A3 (ru) Устройство дл сушки холодного влажного гипса твердым теплоносителем
GB1564782A (en) Process for the preparation of de-watered carbonaceous particles
JPH03503204A (ja) 湿潤燃料から水蒸気を生成する方法および設備
US4536969A (en) Hot water drying of low rank coal
US3812595A (en) Method of and means for flash drying naturally occurring oilseeds
WO2008046158A1 (en) Drying apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8601736-5

Effective date: 19921108

Format of ref document f/p: F