DE2256385B2 - Process for the continuous heating of fine-grained solids - Google Patents
Process for the continuous heating of fine-grained solidsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Erhitzen feinkörniger Feststoffe, insbesondere Kohle, auf eine gleichmäßige Endtemperatur im direkten Kontakt mit heißen Gasen, wobei die bereits erwärmten Feststoffe mittels heißer, aufwärts strömender Gase in einen Zyklon gefördert, dort von den Gasen getrennt und in ein von heißen Gasen durchströmtes fco Wirbelbett geleitet werden, in welchem die Erhitzung der Feststoffe auf die Endtemperatur erfolgt.The invention relates to a method for continuously heating fine-grained solids, in particular Coal, to a uniform final temperature in direct contact with hot gases, the already Heated solids are conveyed into a cyclone by means of hot, upwardly flowing gases, from where the gases are separated and passed into a fco fluidized bed through which hot gases flow, in which the heating the solids to the final temperature takes place.
Ein Verfahren dieser Art ist aus der US-PS 26 58 862 bekannt. Hierbei wird die Kohle zunächst zerkleinert und gleichzeitig aufgewärmt und dann pneumatisch in das Wirbelbett gefördert. Das Abgas des Wirbelbettes wird jedoch nicht mit dem zu erhitzenden Gut in Kontakt gebracht.A method of this type is known from US Pat. No. 2,658,862. Here, the coal is first crushed and at the same time warmed up and then pneumatically conveyed into the fluidized bed. The exhaust gas from the fluidized bed however, it is not brought into contact with the material to be heated.
Es ist auch bekannt, zum Erhitzen von Kohle mehrstufige Wirbelbetten einzusetzen (DE-OS 15 71 650). Soweit die Erhitzung der Trocknung der Kohle dient, ergeben sich niedrige. Abgastemperaturen und damit eine wärmewirtschaftlich vorteilhafte Lösung, welche bereits Eingang in die Praxis gefunden hat. Mit zunehmenden Erhitzungstemperaluren der Kohle sinkt jedoch der wärmetechnische Wirkungsgrad eines Wirbelbettes mehr und mehr, und die Apparatur wird gleichzeitig immer aufwendiger. Erst bei Behandlungstemperaturen oberhalb von 500 bis 600° C kann man wieder auf günstigere Wirkungsgrade kommen, weil dann in vielen Fällen mit einer Verbrennung innerhalb des Wirbelbettes gearbeitet werden kann. Kohle wird bei diesen Temperaturen bereits einer erheblichen Entgasung unterworfen, was häufig Ziel der Erhitzung ist.It is also known to use multi-stage fluidized beds for heating coal (DE-OS 15 71 650). Insofar as the heating is used to dry the coal, the result is low. Exhaust temperatures and thus a solution that is advantageous in terms of heat and economy and which has already found its way into practice. With increasing heating temperatures of the coal, however, the thermal efficiency of a decreases Fluidized bed more and more, and the apparatus is at the same time more and more complex. Only at treatment temperatures above 500 to 600 ° C one can come back to more favorable degrees of efficiency, because then in many cases with a combustion within the fluidized bed can be worked. At these temperatures, coal becomes a significant one Subject to degassing, which is often the aim of heating.
Für die Erhitzung von Kohle auf Temperaturen knapp unterhalb des Entgasungsbeginns, d. h. auf Temperaturen bis etwa 300"C, sind deshalb zur Verbesserung der Wärmewirtschaft zwei- und mehrstufige Wirbelbettanlagen vorgeschlagen worden, bei denen das Abgas des jeweils heißeren Wirbelbetts als Heiz- und Fluidisierungsmedium im nächst kälteren Wirbelbett verwendet wird und die Kohle die verschiedenen Stufen in Richtung steigender Temperatur durchläuft. Derartige Einrichtungen ergeben zwar eine bessere Ausnutzung der Wärme, bleiben aber baulich sehr aufwendig, insbesondere bei Behandlung relativ feinen Materials, welches niedrige Fluidisierungsgeschwindigkeiten vorschreibt. Sie haben überdies den Nachteil eines entsprechend der Stufenzahl vervielfachten Druckveriustes.For heating coal to temperatures just below the start of degassing, i.e. H. on Temperatures up to about 300 "C are therefore two-stage and multi-stage to improve the heat economy Fluidized bed systems have been proposed in which the exhaust gas from the hotter fluidized bed than Heating and fluidizing medium is used in the next colder fluidized bed and the coal the passes through various stages in the direction of increasing temperature. Such facilities result a better utilization of the heat, but remain structurally very complex, especially during treatment relatively fine material which dictates low fluidization rates. You also have the disadvantage of a pressure loss that is multiplied according to the number of stages.
Andere Verfahren sehen für die Erhitzung von Kohle die Verwendung des Liftrohres vor, in welchem der Kohle während der pneumatischen Förderung Wärme zugeführt wird. Dieses Prinzip hat sich für die Behandlung bei tiefen Temperaturen sehr gut bewährt und steht in Form der zahlreichen Flugtrockner für Kohle und viele andere Materialien in mannigfaltiger Anwendung. Es ist auch bereits als sogenannte Blasverkokung für die Entgasung von Kohle vorgeschlagen worden, hier wiederum unter Anwendung von Innenverbrennung, d. h. von Verbrennung in Gegenwart der Kohle.Other methods provide for the heating of coal the use of the lift pipe in which the Heat is supplied to coal during pneumatic conveyance. This principle has worked for the Treatment at low temperatures has proven very effective and is available in the form of the numerous flight dryers for Coal and many other materials in various uses. It is also already called a so-called Blow coking has been proposed for degassing coal, here again using Internal combustion, d. H. of burning in the presence of coal.
Problematisch sind auch für dieses Prinzip mittlere Behandlungstemperaturen oberhalb von etwa 250°C. Aus denselben Gründen wie beim Wirbelbettverfahren ist hierfür aach beim Liftrohr eine zweistufige Arbeitsweise vorgeschlagen worden, wobei Kohle und Fördergas stufenweise im Gegenstrom zueinander geführt werden. Dabei stellen sich dieselben Nachteile ein, die für mehrstufige Wirbelbettanlagen gelten. Dazu kommt als weiterer, erheblicher Nachteil, daß die Endtemperatur der Kohle wesentlich größeren Schwankungen unterliegt. Bei der Erhitzung backender Kohle muß man deshalb zur Vermeidung von Betriebsstörungen in Liftrohr-Anlagen größeren Abstand von der Erweichungstemperatur der Kohle halten als in Wirbelbettanlagen, um störende Verbackungen der Kohleteilchen miteinander und an der Wandung zu vermeiden.Average treatment temperatures above about 250 ° C. are also problematic for this principle. For the same reasons as with the fluidized bed process, a two-stage process is also used for the lift tube Working method has been proposed, with coal and conveying gas gradually countercurrent to one another be guided. This results in the same disadvantages that apply to multi-stage fluidized bed systems. In addition Another significant disadvantage is that the final temperature of the coal fluctuates considerably more subject. When heating charcoal, one must therefore to avoid malfunctions in lift pipe systems keep a greater distance from the softening temperature of the coal than in Fluidized bed systems to prevent caking of the coal particles with one another and on the wall avoid.
Die deutsche Patentschrift 11 60 823 beschreibt ein Verfahren zum Entgasen von nicht backender Kohle, bei welchem die Kohle nach vorangegangener Trocknung in einem Flugtrockner in mehreren hintereinandergeschalteten Zyklonen erhitzt wird, wobei Kohle und wärmetragendes Fördergas stufenweise im Gegen-The German patent specification 11 60 823 describes a method for degassing non-baking coal, in which the coal after previous drying in a flight dryer in several series-connected Cyclones is heated, with coal and heat-carrying conveying gas gradually in opposition
strom zueinander geführt werden. Diesem Verfahren haftet ebenfalls der Nachteil an, daß die Bahandlungs-Temperatur größeren Schwankungen unterliegt und ein ungleichmäßig entgastes Fertigprodukt anfällt Zur Minderung dieses Mangels wird in der deutschen Offenlegungsschrift 16 71 320 ein abgeändertes Verfahren beschrieben. Die Änderung gegenüber dem älteren Verfahren besteht hauptsächlich darin, daß der vorgeschaltete Flugtrockner durch ein separates System von Zyklonen ersetzt wird, die im folgenden Wärmeaustausch-Zyklone genannt werden. Auch dieses Verfahren weist den Nachteil schwankender Behandlungs-Endtemperaturen auf, weil die für das Verfahren charakteristischen und an sich vorteilhaften, sehr kurzen Behandlungszeit^n ein entsprechend geringes Inventar von Kohle im System bedingen, so daß sich ungewollte, geringe Änderungen der Betriebsbedingungen, beispielsweise der Aufgabemenge, sofort auf die Endtemperatur auswirken.electricity are fed to each other. This process also has the disadvantage that the treatment temperature is subject to major fluctuations and an unevenly degassed finished product is obtained A modified procedure is used to reduce this deficiency in German Offenlegungsschrift 16 71 320 described. The main change compared to the older method is that the upstream Flight dryer is replaced by a separate system of cyclones, hereinafter referred to as heat exchange cyclones to be named. This process also has the disadvantage of fluctuating final treatment temperatures because the very short ones, which are characteristic of the method and advantageous in themselves Treatment time ^ n require a correspondingly small inventory of coal in the system, so that unwanted, small changes in the operating conditions, for example the feed quantity, immediately to the final temperature impact.
Auf dem Gebiet der klassischen Kammerverkokung hat sich in den letzten Jahren eine neue Entwicklung abgezeichnet, die darin besteht, daß die Kokskohle vor dom Einsatz in die Kammern getrocknet und erhitzt wird. Diese Maßnahme ist im Hinblick auf Leistungssteigerung der Batterien, Verbreiterung der Kokskohlenbasis und Verbesserung der Koksqualität umso wirksamer, je höher man die Kohle vorerhitzt, d. h. je näher man die Kohle in der Praxis an die Temperatur heranbringen kann, bei der sie zu erweichen beginnt, das ist zwischen 300 und 3500C. Auch bei den Verfahren zur Erzeugung von Formkoks durch HeißbrikettierungoderHeißpdletierung kann es vorteilhaft oder notwendig sein, die backende Komponente vorerhitzt aufzugeben. Die Gesichtspunkte für die Wahl der Höhe der Vorwärmtemperatur sind dabei unterschiedlich. Häufig ergibt sich auch hier die Forderung nach höchstmöglicher Vorerhitzung.In the field of classic chamber coking, a new development has emerged in recent years, which consists in the fact that the coking coal is dried and heated before it is used in the chambers. This measure is the Kokskohlenbasis and improve the quality of coke, the more effective the higher you preheated in terms of increasing the performance of batteries, broadening coal, ie the near r you can zoom to bring the coal in practice to the temperature at which it begins to soften, which is between 300 and 350 0 C. also in the process for producing coke by HeißbrikettierungoderHeißpdletierung it may be advantageous or necessary to give up the back component preheated. The points of view for choosing the level of the preheating temperature are different. Here, too, the requirement for the highest possible preheating often arises.
Die Erfindung hat die Aufgabe, beim eingangs genannten Verfahren wärmewirtschaftlich möglichst günstig zu arbeiten und den baulichen Aufwand gering zu halten.The object of the invention is to be as economical as possible in terms of heat in the method mentioned at the outset to work cheaply and to keep the structural effort low.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die heißen Abgase des Wirbelbettes die erwärmten Feststoffe in den Zyklon (unterer Wärmeaustausch-Zyklon) fördern, den vom Zyklon aufwärts strömenden Abgasen kältere Feststoffe aufgegeben und mit den Abgasen zu einem weiteren Zyklon (oberer Wärmeaustausch-Zyklon) geleitet werden, in welchem man die erwärmten Feststoffe abtrennt und den heißen Abgasen des Wirbclbettes aufgibt.According to the invention this is achieved in that the hot exhaust gases from the fluidized bed are heated Convey solids into the cyclone (lower heat exchange cyclone), those flowing upwards from the cyclone Exhaust gases colder solids given up and with the exhaust gases to another cyclone (upper heat exchange cyclone) be conducted, in which one separates the heated solids and the hot exhaust gases of the fluidized bed gives up.
Diese Verfahrensführung nützt für die anfängliche Erwärmung die Vorteile der Wärmeaustausch-Zyklone aus, welche wegen des stufenweisen Gegenstroms niedrige Abgastemperaturen und damit eimn hohen Wärmeausnutzungsgrad sicherstellen und we'che wegen der hohen Erhitzungsgeschwindigkeiten kurze Verweilzeiten des Erhitzungsgutes und damit einen geringen baulichen Aufwand ermöglichen. Für die Endstufe der Erhit/ung nutzt die Erfindung die Vorteile des außerordentlich raschen Temperaturausgleichs innerhalb eines Wirbelbettes. Dadurch wird eine gleichmäßige Erhitzung des Behandlungsgutes ohne örtliche Teihperatif'unterschiede garantiert und gleichzeitig werden aucl1 bei wärmeempfindlichem Einsatzgut, wie z. 15. backende Kohle, relativ hohe Gaseintritts- temperature im Verpltiich zu anderen Arbeitsweisen gestattet. Die darüber hinaus vorgesehene Verweilzeit des Erhitzungsgute!> in' Wirbelbett von einigen Minuten bis zu etwa einer halben Stunde gewährleistet, daß die gröberen Kornfraktionen, weiche beim raschen Durchgang durch die Wärmeaustausch-Zyklone möglicherweise nicht voll durchgewärmt wurden, auf gleiche Temperatur wie die feineren Fraktionen kommen. Außerdem führt der durch relativ lange Verweilzeiten bestimmte beträchtliche inhalt des Wirbelbettes an Erhitzungsgut zu einer gewissen, erwünschten Trägheit des Gesamtsystems in seinen Reaktionen auf unvermeidbare Betriebsschwankungen. Damit wird zusätzlich zur Gleichmäßigkeit in bezug auf Ort und Kornfraktion auch eine zeitliche Stabilität der Erhitzung gewährleistet This process management uses the advantages of the heat exchange cyclones for the initial heating, which ensure low exhaust gas temperatures and thus a high degree of heat utilization due to the gradual countercurrent and which allow short dwell times of the material to be heated and thus low construction costs due to the high heating speeds. For the final stage of the heating, the invention uses the advantages of the extremely rapid temperature equalization within a fluidized bed. This ensures a uniform heating of the material to be treated without local Teihperatif'unterschiede and simultaneously AuCl 1 for heat-sensitive feedstock such. 15. Baking charcoal, relatively high gas inlet temperature permitted in connection with other working methods. The additional dwell time of the material to be heated in the fluidized bed of a few minutes to about half an hour ensures that the coarser grain fractions, which may not have been fully warmed up when passing through the heat exchange cyclones, are at the same temperature as the finer fractions come. In addition, the considerable content of the material to be heated in the fluidized bed, which is determined by the relatively long residence times, leads to a certain, desired inertia of the overall system in its reactions to unavoidable operating fluctuations. In addition to the uniformity in terms of location and grain fraction, this also ensures a temporal stability of the heating
Das Erhitzungssyslem mit dem Wirbelbett als Endstufe bietet gleichzeitig den Vorteil, daß in vielen Fäden wegen des Fassungsvermögens des Wirbelbettes auf einen Zwischenbunker für das erhitzte Gut verzichtet werden kann, indem es seiner Verwendung, beispielsweise dem Mischteil einer Formkoksanlage, direkt aus dem Wirbelbett zugeführt wird. Die Verweilzeiten des Erhitzungsgutes im Wirbelbett betragen einige Minuten bis zu etwa einer halben Stunde; sie liegen in den meisten Fällen etwa im Bereich vor. 5 bis 20 Minuten.The heating system with the fluidized bed as the final stage also offers the advantage that in many Threads because of the capacity of the fluidized bed on an intermediate bunker for the heated material can be dispensed with by its use, for example the mixing part of a molded coke plant, is fed directly from the fluidized bed. The residence times of the material to be heated in the fluidized bed are a few minutes up to about half an hour; in most cases they are in the range before. 5 to 20 minutes.
Feinkohle ist in der Regel naß. Auch andere Materialien sind nur ausnahmsweise frei von Feuchtigkeit. Es wird deshalb in den meisten Fällen vorteilhaft sein, dem Erhitzungssystem einen Trockner vorzuschalten, es sei denn, man kann die Trocknung mit Vorteil in den obersten Wärmeaustausch-Zyklon legen, was insbesondere dann in Betracht kommt, wenn teer- oder ölfreie Einsatzstoffe auf Endtemperaturen oberhalb 500 bis 6000C zu erhitzen sind.Fine coal is usually wet. Other materials are also only exceptionally free of moisture. It will therefore be advantageous in most cases to connect a dryer upstream of the heating system, unless it is advantageous to place the drying in the uppermost heat exchange cyclone, which is particularly important when tar- or oil-free feedstocks at final temperatures above 500 to 600 0 C are to be heated.
Im Interesse niedriger Anlagekosten ist von den verschiedenen Trocknerarten im vorliegenden Fall der Flugstromtrockner besonders vorteilhaft. Das aus mehreren Zyklonen mit nachgeschaltetem Wirbelbett bestehende Erhitzungssystem hat üblicherweise einen von oben nach unten gehenden Feinkornfluß, d. h. es verlangt eine hochliegende Aufgabestelle für das Einsatzmaterial.In the interest of lower system costs, the various types of dryer in the present case are Entrained flow dryer particularly advantageous. This consists of several cyclones with a downstream fluidized bed existing heating system usually has a top-down flow of fines, i.e. H. it requires a high loading point for the input material.
Der Flugstromtrockner, dessen Trocknerrohr gegebenenfalls über die aus trocknungstechnischen Gründen erforderliche Länge hinaus noch erhöht werden kann, verbindet die Trocknung mit der Förderung und läßt sich daher ohne Zwischenschaltung mechanischer Förderer sehr einfach mit dem erfindungsgemäßen Erhitzungssystem kombinieren.The entrained flow dryer, its dryer tube, if necessary, for drying reasons required length can also be increased, combines the drying with the promotion and leaves therefore very easily with the invention without the interposition of mechanical conveyors Combine heating system.
Bei wenig abriebfestem Einsatzgut kann es gesehenen, daß aus dem Wirbelbett von den Gasen verhältnismäßig viel staubförmiges Material mitgerissen wird. In diesem Fall ist es zweckmäßig, dem Wirbelbett einen Abscheidezyklon zuzuordnen, der die Wirbelbettabgase entstaubt, ehe sie die darüber installierten Wärmeaustausch-Zyklone durchströmen. Das in diesem Entstaubungs-Zyklon niedergeschlagene feste Gut wird je nach Bedarf entweder in das Wirbelbett zurückgeführt oder dem aus dem Wirbelbett abgezogenen, feinkörnigen Produkt zugemischt oder getrennt abgezogen.In the case of an input material that is not very resistant to abrasion, it can be seen that a relatively large amount of dusty material was entrained by the gases from the fluidized bed will. In this case, it is useful to assign a cyclone separator to the fluidized bed, which the Fluidized bed exhaust gases are dedusted before they flow through the heat exchange cyclones installed above. The solid material precipitated in this dedusting cyclone is either transferred to the Recirculated fluidized bed or admixed or admixed with the fine-grained product withdrawn from the fluidized bed deducted separately.
Die Wirbelbett-Technik hat in den letzten Jahren eine Erweiterung in Richtung auf ein dünnphasiges Wirbelbett erfahren, aus dem wegen relativ großer Fluidisierungsgeschwindigkeiten vergleichsweise viel Material mit dem Gasstrom ausgetragen wird. Um eine ausreichende Verweilzeit des Feststoffs im Bereich der Bettemperatur sicherzustellen, schaltet man solchen Betten einen Zyklon nach, dessen Feststoffablauf in dasThe fluidized bed technology has expanded in the direction of a thin-phase fluidized bed in recent years learned from which because of relatively high fluidization velocities a comparatively large amount of material is discharged with the gas stream. In order to have a sufficient residence time of the solid in the area of the To ensure bed temperature, such beds are followed by a cyclone whose solids drain into the
Wirbelbett zurückgeführt wird. Diese Technik ergibt verminderte Investitionskosten und ist, wenn es die Eigenschaften des Erhitzungsgutes zulassen, auch im vorliegenden Fall anwendbar. Sie führt zu der im vorigen Abschnitt beschriebenen Kreislaufschaltung, bestehend aus Wirbelbeti und Abscheidezyklon, dessen Feststoffablauf in das Wirbelbett zurückgeleitet wird.Fluidized bed is recycled. This technique results in reduced capital costs and is when it comes to the Allow properties of the material to be heated, also applicable in the present case. It leads to the im The circuit circuit described in the previous section, consisting of a vortex bed and a cyclone separator Solids drain is returned to the fluidized bed.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Beispiels weiter erläutert. Dabei wird auf die vereinfachte, schematische Darstellung der Zeichnung Bezug genommen. Das Beispiel betrifft die Erhitzung feuchter, feinkörniger Kokskohle auf 3200C zur Bereitstellung der vorerhitzten Backkornponente für die kontinuierliche Erzeugung von Formkoks.The invention is further explained below with the aid of an example. Reference is made to the simplified, schematic representation of the drawing. The example relates to wet the heating, fine-grained coke to 320 0 C to provide the preheated Backkornponente for the continuous production of coke.
Die feinkörnige, backende Einsatzkohle gelangt mit 9°/o Feuchtigkeit und Außentemperatur aus dem Aufgabebunker 1 in den Flugstromtrockner 2. Der Trockner 2 ist im vorliegenden Beispiel als Umlauftrockner mit Sichterhaube 3 und Grobkornrückführung 3a ausgeführt. In die Rückführung 3a ist eine Hammermühle 4 eingeschaltet. Aus einer Brennkammer 5, die mit Luft L und gasförmigem Brennstoff Ggespeist wird, erhält der Trockne- 2 heißes Verbrennungsgas. Dabei wird die Brennkammer 5 mit leichtem Überdruck und genau gesteuertem Verhältnis Brenngas zu Luft betrieben, so daß das Verbrennungsgas nur sehr geringe Mengen von freiem Sauerstoff enthält. Die Temperatur des Gases am Austritt aus der Brennkammer 5 wird durch Rückführung abgekühlten Gases aus der Leitung 18 auf 570°C eingestellt. Auf dem Weg nach oben durch das Rohr des Trockners 2 kühlt sich das Gas auf 1400C ab, gleichzeitig wird die mitgeführte Kohle auf annähernd 1000C erwärmt und auf einen Restwassergehalt von 1% getrocknet. Sie wird im Kohleabscheide-Zyklon 6 von den Trocknergasen getrennt und anschließend sofort der weiteren Erhitzung zugeführt.The fine-grained, baking charcoal with 9% moisture and outside temperature reaches the entrained flow dryer 2 from the feed bunker 1. A hammer mill 4 is switched into the return 3a. From a combustion chamber 5, which is fed with air L and gaseous fuel G , the drying 2 receives hot combustion gas. The combustion chamber 5 is operated with a slight excess pressure and a precisely controlled ratio of fuel gas to air, so that the combustion gas contains only very small amounts of free oxygen. The temperature of the gas at the outlet from the combustion chamber 5 is adjusted to 570 ° C. by recycling cooled gas from the line 18. On the way up through the tube of the dryer 2, the gas cools down to 140 ° C., at the same time the coal carried along is heated to approximately 100 ° C. and dried to a residual water content of 1%. It is separated from the dryer gases in the coal separation cyclone 6 and then immediately fed to further heating.
Da im Flugstromtrockner 2 die Wärmeübertragung während der pneumatischen Förderung stattfindet, liegt der Kohleabscheide-Zykion 6 oben, und es bedarf keiner weiteren Fördereinrichtung, um die Kohle zur Aufgabevorrichtung vordem obersten Wärmeaustausch-Zyklon zu bringen. Die von der Kohle befreiten Trocknerbrüden werden vom Gebläse 7 angesaugt und zur weiteren Entstaubung in das Elektrofilter 8 gedrückt. Die vom Abscheidezyklon 6 kommende Trockenkohle durchläuft dessen Ableitung 6a und tritt in die Leitung 10a ein. !n der Leitung 10a wird die Kohle durch heiße Fördergase zum Wärmeaustauscher-Zyklon 9 mitgenommen und gelangt über dessen Ableitung 9a in die Leitung 10b. Heiße Gase in der Leitung 106 mit höherer Temperatur als in der Leitung 10a fördern die Kohle in den zweiten Wärmeaustausch-Zyklon 10, wobei die Erhitzung der Kohle weiter fortschreitet.Since the heat transfer takes place in the entrained flow dryer 2 during the pneumatic conveying, lies the coal separator Zykion 6 above, and no further conveying device is required to bring the coal to the feeder in front of the top heat exchange cyclone. The dryer vapors freed from the coal are sucked in by the fan 7 and pressed into the electrostatic precipitator 8 for further dedusting. The ones from Separating cyclone 6 coming dry coal passes through its discharge line 6a and enters the line 10a. ! n the line 10a, the coal is carried along by hot conveying gases to the heat exchanger cyclone 9 and reaches the line 10b via its discharge line 9a. Hot gases in line 106 at a higher temperature than in the line 10a promote the coal in the second heat exchange cyclone 10, the heating of the Coal continues to advance.
Die Kohle läuft schließlich durch die Leitung Hadern Wirbelbett 11 zu, in dem sie bei einer Verweilzeit von 12 Minuten auf ihre Endtemperatur von 320°C gebracht wird. Mit dieser Temperatur wird sie als Fertigprodukt über die Leitung 20 abgezogen und unmittelbar der weiteren Verwendung zugeführt. Wegen des Speichervermögens des Wirbelbettes ist ein Zwischenbunker nicht erforderlich.The coal finally runs through the Hadern pipe Fluidized bed 11, in which it is brought to its final temperature of 320 ° C. with a residence time of 12 minutes will. At this temperature it is withdrawn as a finished product via line 20 and immediately the further use. Because of the storage capacity of the fluidized bed, there is an intermediate bunker not mandatory.
Das Wirbelbett 11 wird mit Verbrennungsgasen aus der Brennkammer 12 beheizt, welche, wie die Brennkammer 5, mit genau gesteuertem Gas/Luft-Verhältnis betrieben wird, um sicherzustellen, daß die Verbrennungsgase nur Spuren freien Sauerstoffs enthalten. Das ist wichtig, weil andernfalls das Backvermögen der Kohle durch Oxydation erheblich beeinträchtigt werden könnte. Die Temperatur der Gase wird vor dem Eintritt in das Wirbelbett durch Zugabe von 1400C warmem Rückgas auf 460°C eingestellt. Das Rückgas wird hinter dem Elektrofilter 8 vom Abgasstrom des Systems durch die Leitung 18 abgezweigt und vom Gebläse 13 auf den erforderlichen Druck gebracht. Das restliche Abgas wird bei 19 ins Freie abgestoßen.The fluidized bed 11 is heated with combustion gases from the combustion chamber 12 which, like the combustion chamber 5, is operated with a precisely controlled gas / air ratio in order to ensure that the combustion gases contain only traces of free oxygen. This is important because otherwise the baking capacity of the charcoal could be significantly impaired by oxidation. The temperature of the gases is adjusted prior to entry into the fluidized bed by the addition of 140 0 C warm return gas to 460 ° C. The return gas is branched off behind the electrostatic precipitator 8 from the exhaust gas flow of the system through the line 18 and brought to the required pressure by the blower 13. The remaining exhaust gas is discharged into the open at 19.
Das Wirbelgas verläßt nach Durchströmen des Kohlebettes das Wirbelbett 11 mit etwa 32O0C und gelangt durch isolierte Rohre 17 in die darüber angeordneten Zyklone. Es durchströmt zunächst den Abscheidezyklon 14, in welchem mitgerissener Staub niedergeschlagen wird. Dieser Staub wird je nach den Erfordernissen entweder durch die Leitung 15 in das Wirbelbett zurückgeführt oder über die Leitung 16 dem als Fertigprodukt aus dem Wirbelbett abgezogenen, gröberen Korn zugemischt. Der Zyklonstaub hat annähernd die Temperatur des gröberen Materials.The fluidizing gas exits after passing through the carbon bed, the fluidized bed 11 at about 32O 0 C and passes through insulated pipes 17 into the cyclones disposed thereabove. It first flows through the separating cyclone 14, in which entrained dust is precipitated. Depending on the requirements, this dust is either returned to the fluidized bed through line 15 or mixed into the coarser grain withdrawn from the fluidized bed as a finished product via line 16. The cyclone dust has approximately the same temperature as the coarser material.
Nach der Entstaubung im Zyklon 14 wird das vom Wirbelbett abgezogene Gas über die Leitungen 10Zj und 10a nacheinander durch die Wärmeaustausch-Zyklone 10 und 9 geleitet. Dabei überträgt es seine Wärme auf die aus den Leitungen 9a und 6a stufenweise entgegenfließende Kohle und kühlt sich auf 1400C ab. Mit dieser Temperatur tritt es gemeinsam mit den Trocknerbrüden in das Elektrofilter 8 ein, in welchem es entstaubt wird. Der im Filter ausgeschiedene Staub wird im vorliegenden Beispiel durch die Leitung 21 dem Fertigprodukt zugefügt.After dedusting in the cyclone 14, the gas withdrawn from the fluidized bed is passed through the heat exchange cyclones 10 and 9 one after the other via the lines 10Zj and 10a. It transfers its heat to the lines from the 9a and 6a stepwise counter-flowing coal and cools down to 140 0 C. At this temperature it enters the electrostatic precipitator 8 together with the dryer vapors, in which it is dedusted. In the present example, the dust separated in the filter is added to the finished product through line 21.
Das vorstehend beschriebene Verfahrensbeispiel kann auf verschiedene Weise abgewandelt werden. So entfällt z. B. der Trockner 2 bei Einsatzgut mit sehr geringem Feuchtigkeitsgehalt. Auf die im vorstehenden Beispiel betonte Erzeugung praktisch sauerstofffreien Wirbel- und Fördergases kann verzichtet werden, wenn man z. B. erhitzte Feinkohle anschließend schwelen oder verkoken will. In diesem Fall kann die Brennkammer 12 vor dem Wirbelbett 11 entfallen und man kann das Wirbelbett mit kalter oder vorgewärmter Luft betreiben und erzeugt die für das Verfahren benötigte Wärme direkt durch Teilverbrennung von Koks undThe method example described above can be modified in various ways. So not applicable B. the dryer 2 for feed with very low moisture content. On the above Example emphasized generation of practically oxygen-free vortex and conveying gas can be dispensed with, if one z. B. heated fine coal then wants to smolder or coke. In this case the combustion chamber can 12 in front of the fluidized bed 11 are omitted and you can use the fluidized bed with cold or preheated air operate and generate the heat required for the process directly through partial combustion of coke and
% flüchtigen Bestandteilen im Wirbelbett. Auch bei der Erhitzung von nicht brennbarem Einsatzgut kann man ein Wirbelbett mit Innenverbrennung vorsehen. Diese an sich bekannte Technik ist in der deutschen Patentschrift 17 58 244 beschrieben; sie basiert darauf, Brennstoff und Luft durch Mischdüsen im Boden des Wirbelbettes einzuleiten und die im Bereich der Düsen entstehenden Verbrennungsgase als Wirbelgas zu verwenden. Erhitzt man Kohle auf Temperaturen im Bereich der Entgasung, dann müßte an die Stelle des in% volatile components in the fluidized bed. Even with the A fluidized bed with internal combustion can be used to heat non-combustible material. These technology known per se is described in German patent specification 17 58 244; it is based on Introduce fuel and air through mixing nozzles in the bottom of the fluidized bed and those in the area of the nozzles to use the resulting combustion gases as fluidizing gas. If you heat coal to temperatures in Area of degassing, then it would have to take the place of the in
bfi der Abbildung gezeigten Elektrofilters eine Kondensationseinrichtung treten.bfi the electrostatic precipitator shown in the figure has a condensation device step.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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