DE2700170A1

DE2700170A1 - Verfahren zur verbesserung der lagersicherheit von braunkohlenstaub

Info

Publication number: DE2700170A1
Application number: DE19772700170
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Ing Schoppe
Original assignee: Individual
Current assignee: WENZ, WILHELM, ING.(GRAD.), 5142 HUECKELHOVEN, DE
Priority date: 1977-01-04
Filing date: 1977-01-04
Publication date: 1978-09-28
Also published as: BE862099A; DE2700170B2; FR2375875A1; DE2700170C3; FR2375875B1; NL7800112A

Description

PATENTANWÄLTE 97ΠΠ17Π

MÜNCHEN 22 ■ WIDENM AVERSTRASSE 40 1 B E R LI N-DAHLEM 33 ■ PO O BIE LSK I ALLE E 6B

BERLIN: DIPL-ING. R. M ÜLLE R SÖRNER MÜNCHEN: DIPL-ING. HANS-H. WEY

28 554/5

Dr.-Ing. Fritz Schoppe 8026 Ebenhausen/Isartal

Verfahren zur Verbesserung der Lagersicherheit von Braunkohlenstaub

üie vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, die Lagersicherheit von Braunkohlenstaub zu verbessern.

Bekanntlich ist Braunkohlenstaub ein reaktionsfreudiger Brennstoff, der in Lagertanks zur Selbstentzündung neigt. Im Großverbrauch, etwa bei Kraftwerken, wird Braunkohlenstaub daher unter Schutzgas und ähnlichen Vorsichtsmaßnahmen gelagert und gehandhabt. Der damit verbundene Aufwand beschränkte die Verwendung des gegenüber anderen Kohlenstaubsorten kostengünstigen Braunkohlenstaubs bisher auf Großfeueranlagen, etwa in Kraftwerken.

Durch die Energieverknappung ist es interessant geworden, Braunkohlenstaub auch im Bereich der gewerblichen Wärmeerzeugung und der größeren Zentralheizungsanlagen anstelle von Schweröl oder teilweise auch Leichtöl zu verwenden. Eine Lagerung unter

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BERLIN: TE L EFO N (O 3O) β 31 2O ββ MÜNCHEN: T E L E F O N (O 80) 33 SS BS

KABEL: PROPINOUS -TELEX 01 84 OS 7 KABEL: PROPINDUS ■TELEXΟ524344

Schutzgas ist hier jedoch wegen des damit verbundenen Aufwandes, insbesondere auch wegen des dafür benötigten technischen Personals, nicht möglich. Daher wurden bereits Wege gesucht, die Reaktionswilligkeit des Braunkohlenstaubes bei der Lagerung durch besondere Maßnahmen herabzusetzen. Beispielsweise wurde dem Braunkohlenstaub Leichtöl zugesetzt. Unter Berücksichtigung der Fördereigenschaften des Braunkohlenstaubes war dies aber nur bis zu 15 Gew.-% möglich. Die dadurch erzielte Herabsetzung der Selbstzündungsneigung des Braunkohlenstaubes war merklich, jedoch in keiner Weise ausreichend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem es möglich ist, Braunkohlenstaub in Lagertanks der Größenordnung des Kleinfeuerungsbereiches, insbesondere des Zentralheizungsbereiches, ohne weitere Schutzmaßnahmen zu lagern.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Man kann dem Braunkohlenstaub eine - gegebenenfalls relativ kleine - Menge beispielsweise eines reaktionsträgen Steinkohlenstaubes, etwa Anthrazit, zusetzen, der in erheblich feinerer Ausmahlung als der Braunkohlenstaub vorliegt. So wurden Versuche ausgeführt mit relativ grobem Braunkohlenstaub (14 % über 0,2 mm; 40 % über 0,063 mm) und Anthrazitstaub (2 % über 0,010 mm; 23 % über 0,005 mm). Dabei zeigte sich beim Mischen dieser Stoffe folgender eigentümliche Effekt: Vor Beginn der Mischung sowie während der ersten Mischzeit waren im Mischgut deutlich der Anthrazitstaub mit seinem fettigen schwarzen Farbton und der Braunkohlenstaub mit seinem trockenen braunen Farbton erkennbar, auch

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wenn die Mischung schon so weit fortgeschritten war, daß nur noch einzelne Strähnen des Braunkohlenstaubes sichtbar waren. Das Gemisch war dabei immer noch sehr inhomogen, insbesondere hinsichtlich seiner Fließeigenschaften. Nach einer bestimmten Mischzeit gab es einen sichtbaren Farbumschlag, der Farbton des Braunkohlenstaubes verschwand schlagartig, das Mischgut nahm vollständig die Farbe und die Fließeigenschaften des Anthrazits an. Versuche in wärmeisolierten, druckdichten Gefäßen bei ver-schiedenen Lagertemperaturen ergaben, daß bis 100 C keine meßbaren Reaktionen oder Gasentwicklungen stattfanden, die bei reinem Braunkohlenstaub und dieser Temperatur sonst innerhalb weniger Stunden eingesetzt hätten.

Die Vermengung von Braunkohlenstaub mit Steinkohlenstaub ist an sich nicht unbekannt. Man hat früher Versuche unternommen, bestimmten reaktionsträgen Steinkohlenstaubsorten kleinere Mengen Braunkohlenstaub zur Verbesserung der Zündeigenschaften zuzusetzen. Insbesondere bei größeren Lagertanks kam es dabei trotz des relativ großen Mengenanteils des Steinkohlenstaubes zu Selbstzündungen, die offensichtlich vom Braunkohlenstaubzusatz herrührten, auch wenn sich kleine Probemengen harmloser verhielten.

Obgleich gemäß der Erfindung der Braunkohlenanteil ein Mehrfaches des Anthrazitanteils beträgt, ist hier nun eigenartigerweise dem Braunkohlenstaub die Gefährlichkeit genommen. Dies hängt offensichtlich mit einem Schutzeffekt zusammen, den der Zuschlagstoff auf den Braunkohlenstaub ausübt, zu welchem später noch eine Deutung abgegeben werden soll.

Dieser Schutzeffekt kann auch mit anderen, anorganischen staubförmigen Stoffen, insbesondere solchen mit einer gewissen Oberflächenaktivität, erzeugt werden. Verbrennungstechnisch würde dies zwar mitunter von Nachteil sein wegen des erhöhten

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Gesamtascheanfalles und der damit verbundenen Wärmeverluste, doch können auch hiermit noch durchaus erwünschte Nebeneffekte erzielt werden, wie später noch zu erläutern ist. Von der Energiebilanz ist die Verwendung eines das Braunkohlenkoru umlagernden brennbaren Stoffes, wie einer möglichst reaktionsträgen, feingemahlenen Kohle, insbesondere Anthrazitstaub, das Optimum, weshalb sich die Beschreibung vornehmlich hierauf bezieht.

Wesentlich ist das Korngrößenverhältnis von Braunkohlen- und Steinkohlenstaub. Nach bisheriger Beobachtung tritt die Schutzwirkung erst ein, wenn ein gewisser Mindestanteil an Feinanteil im Anthrazitstaub vorhanden ist. Offensichtlich überzieht dieser die größeren Braunkohlenstaubkörner mit einer feinen, reaktionsträgen Schutzschicht. Die dafür benötigte Menge an Anthrazitstaub hängt vom Korngrößenverhältnis ab. Bei dem vorstehend genannten Beispiel eines Korngrößenverhältnisses von etwa 1:10 betrug die für die Erzielung der Schutzwirkung benötigte Mindestmenge an Anthrazitstaub etwa 20 %· Bei gröberem Anthrazitstaub wird man eine größere Menge benötigen, wobei eine obere Korngrößengrenze für den Anthrazitstaub dadurch gegeben ist, daß mit steigender Korngröße die Oberflächenkräfte nachlassen und damit die Schutzwirkung immer schwächer wird. Bei noch feinerer Ausmahlung oder bei relativ größerem Feinanteil kann der Anthrazitzusatz verringert werden.

Aus dieser Deutung erhellt sich auch, warum bei den bereits erwähnten Versuchen zur Verbesserung der Zündeigenschaften von Steinkohlenstaub durch Zusatz von Braunkohlenstaub stets mit Selbstzündungen zu rechnen war. Dort sind nämlich die beiden Staubsorten nicht soweit miteinander vermischt worden, daß das Braunkohlenkorn vom Steinkohlenstaub völlig eingeschlossen war.

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Die bisher ausgeführten Versuche mit der vorliegenden Erfindung erstreckten sich auf Behälter bis zu einer Schütthöhe von ca. 2 m. Dies entspricht bei der üblichen Bauform von Lagertanks Behältergrößen bis zu etwa 50 m^, also ausreichend für den Bereich der Zentralheizung und der kleinen und mittleren gewerblichen Wärmeerzeugung.

Erfindungsgemäß können auch andere Schutzstoffe verwendet werden, insbesondere solche, die den Verbrennungsvorgang oder die Verbrennungsprodukte günstig beeinflussen. So kann beispielsweise feingemahlener Kalk oder Dolomit zugesetzt werden, um Schwefel einzubinden oder das Ascheverhalten zu beeinflussen. Gegebenenfalls kann man solche Stoffe auch in einem so geringen Verhältnis zugeben, wie es für die Schwefelbindung bzw. das Ascheverhalten gerade notwendig ist, während der Restanteil, der zum vollständigen Umschließen des Braunkohlenkorns noch fehlt, durch einen Zusatz von brennbaren Stoffen, wie Anthrazitstaub, aufgebracht wird.

Es sei erwähnt, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch für die Verbesserung der Lagersicherheit anderer reaktionswilliger Kohlestaubsorten, etwa den gasreichen Steinkohlenstaubsorten, brauchbar ist.

Die Zeichnung zeigt ein einzelnes Braunkohlenstaubkorn (1) im Schnitt in idealisierter Darstellung, welches von einer Anzahl von Steinkohlenstaubkörnchen (2) erheblich kleineren Durchmessers umgeben ist. Die Steinkohlenstaubkörnchen (2) haften an dem Braunkohlenstaubkorn (1) und bedecken dieses fast vollständig.

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Claims

Ansprüche

1. Verfahren zur Verbesserung der Lagersicherheit von Braunkohlenstaub, dadurch gekennzeichnet, daß dem Braunkohlenstaub ein Staub aus einem schwer oder nicht entflammbaren Stoff geringerer Korngröße und mit wenigstens einem solchen Anteil zugesetzt und mit dem Braunkohlenstaub so lange vermischt wird, daß die Braunkohlenanteile nicht mehr sichtbar sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße des zugesetzten Stoffes etwa 1/10 der Korngröße des Braunkohlenstaubes beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zugesetzte Stoff ein Anthrazitstaub ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Anthrazitstaubes wenigstens etwa 20 Gew.-⁹ ₀ des Braunkohlenstaubes beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zugesetzte Stoff Kalk, vorzugsweise ein extrem oberflächenaktiver Kalkstaub, ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zugesetzte Stoff ein Dolomitstaub ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Braunkohlenstaub Staub aus einem schwer entflammbaren und Staub von einem nicht entflammbaren Stoff zugesetzt wird.

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ORIGINAL INSPECTED