DE1269094B - Verfahren zur Entgasung von feinkoernigen blaehenden Kohlen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLiK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

ClOb

Deutsche Kl..' 10 a -21

1269 094
P 12 69 094.7-45
26. November 1965
30. Mai 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entgasung von feinkörnigen blähenden Kohlen in einem Wirbelbett aus Feinkoks, gemäß dem die Kohle unter Herabsetzung der Temperatur des Mischgutes chargenweise in das Wirbelbett eingeführt und nach der Entgasung die der jeweiligen Charge entsprechende Menge an Koks abgezogen wird.

Bei blähenden Kohlenarten ist es erforderlich, besonders darauf zu achten, daß bei der Entgasung keine blasige oder schaumige Koksstruktur entsteht. Solche Kokse sind nämlich für viele Verwendungszwecke, beispielsweise für die Brikettierung, ungeeignet.

Es ist bekannt, Feinkohlen in Wirbelbetten zu entgasen, die aus dem Entgasungsprodukt, nämlich dem bei der Entgasung mittels heißer Brenngase oder Luft gebildeten Feinkoks, bestehen. Die für die Entgasung erforderliche Wärme wird hierbei zum größten Teil durch eine Teilverbrennung des Feinkokses bzw. der gasförmigen Entgasungsprodukte ao gedeckt. Kennzeichnend für diese Art der Wirbelbettentgasung ist die Maßnahme, daß die zu entgasende Feinkohle kontinuierlich dem Wirbelbett aufgegeben wird, während gleichzeitig nach der Entgasung eine entsprechende Menge an Feinkoks kontinuierlich aus dem Wirbelbett abgezogen wird. Diese Arbeitsweise hat jedoch den Nachteil, daß bei der Entgasung von blähenden Kohlenarten ein Koks mit blasiger Struktur entsteht. Um dies zu verhindern, mußte man bisher in einem besonderen Verfahrensschritt zunächst die Bläheigenschaften der Kohle zerstören.

Es ist weiterhin bekannt, Feinkohle in ein aus mit heißen Gasen fluidisiertem Feinkoks bestehendes Wirbelbett chargenweise einzuführen und den gebildeten Feinkoks aus dem Wirbelbett chargenweise abzuziehen. Außerdem ist es bekannt, daß sich beim Mischen eines kalten Gutes mit einem heißen Gut zunächst eine Mischtemperatur einstellt, die niedriger ist als die Temperatur des heißen Gutes, und daß sie bei gleichbleibender Heizung später wieder auf den Höchstwert ansteigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend geschilderten Nachteile zu vermeiden und feinkörnige blähende Kohlenarten auf einfache Weise unter Vermeidung der Bildung einer blasigen Koksstruktur in Wirbelbetten zu entgasen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Temperatur des Mischgutes durch die Zugabe der Feinkohle zunächst unter die Er- go weichungstemperatur der Kohle abgesenkt und daß anschließend das Mischgut wieder mit einer Aufheiz-Verfahren zur Entgasung

von feinkörnigen blähenden Kohlen

Anmelder:

Bergwerksverband G. m. b. H.,
4300 Essen, Frillendorfer Str. 351

Als Erfinder benannt:

Werner Peters, 4640 Wattenscheid;

Gerhard Schmeling, 5000 Köln-Dellbrück

geschwindigkeit im plastischen Bereich der Kohle von 5 bis 10° C/min bis auf die Entgasungsendtemperatur erhitzt wird.

Bei der Verkokung von blähenden Kohlen bestehen besondere Schwierigkeiten. In der Regel wird, wenn eine solche Kohle ohne spezielle Vorbehandlung verkokt wird, ein blasiger Koks mit rissiger Struktur erhalten. Diese Entstehung ist dem Fachmann, insbesondere vom Betrieb der Horizontalkokskammeröfen, bekannt. Neue Schwierigkeiten traten auf, als man später dazu überging, die Verkokung von Kohle im Wirbelbett zu erproben. Die bekannten Verfahren lassen daher erkennen, daß man eher bisher versucht hat, aus der Not eine Tugend zu machen, indem man aus blähenden Kohlen im Wirbelbett ganz bewußt einen aufgeblasenen Hohlkugelkoks erzeugt.

Es ist somit äußerst überraschend, wenn es beim erfindungsgemäßen Verfahren, trotz der in einem Wirbelbett herrschenden hohen Wärmeübergangswerte bei Einhaltung ganz bestimmter Bedingungen, möglich ist, eine feinkörnige blähende Kohle zu schwelen, ohne daß Aufblähungen eintreten.

Das erfindungsgemäße Verfahren sei an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:

In einem Reaktor von 750 mm Höhe und 500 mm lichter Weite, dem über einen porösen Anströmboden auf etwa 700⁰C erhitztes Rauchgas aufgegeben wird, befindet sich eine Feinkoksschicht von etwa 300 mm Höhe, die sich in einem fluidisierten Zustand befindet. Die Feinkoksfüllung des Reaktors beträgt somit etwa 40 kg. Die Entgasungsendtemperatur liegt bei 550° C.

Diesem Reaktor werden in Abständen von 20 min jeweils 10 kg einer blähenden Feinkohle mit 40% flüchtigen Bestandteilen aufgegeben, deren Körnung in der Weise ausgewählt wird, daß der gebildete

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Feinkoks in der gewünschten Körnung anfällt. Durch die Aufgabe der Feinkohle sinkt die Temperatur des Wirbelbettes schlagartig innerhalb weniger Sekunden auf etwa 420⁰C, worauf sie in einem stetigen Anstieg innerhalb 20 min wieder auf etwa 55O⁰C ansteigt. Die Erhitzungsgeschwindigkeit der Feinkohle beträgt demnach im Mittel etwa 6,5°C/min. Die aufgegebenen Feinkohleteilchen werden somit im kritischen Temperaturbereich von 420 bis 550° C, in dem die Kohle plastisch wird und zum Blähen neigt, langsam aufgeheizt. Um die Feinkoksfüllung des Reaktors in etwa immer auf der gleichen Höhe zu halten, werden in Abständen von 20 min 8 kg Feinkoks aus dem Reaktor abgezogen.

Der entstandene Koksgrus zeichnet sich bei einer Betrachtung unter dem Mikroskop durch eine feste, zusammenhängende Struktur aus, während zum Vergleich der durch kontinuierliche Zugabe der gleichen Ausgangskohle zum Wirbelbett hergestellte Feinkoks eine blasige Struktur mit dünnen Zellwänden aufweist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß blähende Kohlenarten ohne vorhergehende Zerstörung ihres Blähvermögens, was einen zusätzlichen Verfahrensschritt und demgemäß auch einen weiteren Reaktor bedeuten würde, der Entgasung im Wirbelbett zugänglich gemacht werden und daß hierbei überraschenderweise ein Koks mit einer festen, zusammenhängenden Struktur entsteht.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Entgasung von feinkörnigen blähenden Kohlen in einem Wirbelbett aus Feinkoks, gemäß dem die Kohle unter Herabsetzung der Temperatur des Mischgutes chargenweise in das Wirbelbett eingeführt und nach der Entgasung die der jeweiligen Charge entsprechende Menge an Koks abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Mischgutes durch die Zugabe der Feinkohle zunächst unter die Erweichungstemperatur der Kohle abgesenkt und daß anschließend das Mischgut wieder mit einer Aufheizgeschwindigkeit im plastischen Bereich der Kohle von etwa 5 bis 10° C/min bis auf die Entgasungsendtemperatur erhitzt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1118 745;
   »American Gas Association Proceedings«, 1946, S. 400 bis 403;

   »Gas Journal«, 22. April 1964, S. 88.