CS263646B1

CS263646B1 - Method of treatment of brown coal before its combustion

Info

Publication number: CS263646B1
Application number: CS868323A
Authority: CS
Inventors: Jiri Ing Zufnicek; Vladimir Ing Palecek
Original assignee: Jiri Ing Zufnicek; Vladimir Ing Palecek
Priority date: 1986-11-17
Filing date: 1986-11-17
Publication date: 1989-04-14
Also published as: CS832386A1

Abstract

Řešení se týká způsobu úpravy hnědého uhlí, používaného zejména v energetických zařízeních, před jeho spalováním, při kterém dochází ke snížení obsahu síry v uhlí. Podstata řešení spočívá v tom, že hnědé uhlí se před jeho spalováním zahřívá na teplotu 600 až 800 K, s výhodou 670 až 720 K, načež se vznikající výhřevný plyn obsahující zahřátím uvolněný sulfan odsíří.The solution relates to a method of treating brown coal, used mainly in energy facilities, before its combustion, in which the sulfur content in the coal is reduced. The essence of the solution lies in the fact that brown coal is heated to a temperature of 600 to 800 K, preferably 670 to 720 K, before its combustion, after which the resulting heating gas containing the sulfane released by heating is desulfurized.

Description

(54) Způsob úpravy hnědého uhlí před jeho spalováním(54) Treatment of brown coal prior to its combustion

Řešení se týká způsobu úpravy hnědého uhlí, používaného zejména v energetických zařízeních, před jeho spalováním, při kterém dochází ke snížení obsahu síry v uhlí. Podstata řešení spočívá v tom, že hnědé uhlí se před jeho spalováním zahřívá na teplotu 600 až 800 K, s výhodou 670 až 720 K, načež se vznikající výhřevný plyn obsahující zahřátím uvolněný sulfan odsíří.The present invention relates to a process for treating brown coal, particularly used in power plants, prior to combustion, which reduces the sulfur content of the coal. The essence of the solution is that the brown coal is heated to 600-800 K, preferably 670-720 K, prior to combustion, whereupon the resulting heating gas containing the sulfane released by heating is desulfurized.

Vynález se týká způsobu úpravy hnědého uhlí před jeho spalováním používaného zejména v energetických zařízeních ekonomicky a ekologicky výhodnou cestou.The present invention relates to a process for treating brown coal prior to its combustion, which is used in particular in power plants in an economically and environmentally advantageous way.

Při průmyslovém spalování hnědého uhlí, zejména v elektrárnách, teplárnách, výtopnách a velkých kotelnách jsou do ovzduší vypouštěny spaliny obsahující téměř veškerou siru z paliva ve formě oxidu siřičitého, jehož negativní vliv na životní prostředí je dostatečně znám. Současné snahy po snížení škodlivých exhalací vyházejí z předpokladu, že je třeba snižovat obsah oxidu siřičitého ve spalinách. Toho se dociluje například jeho fyzikálním (adsorpčním) nebo chemickým vázáním na tuhé nebo kapalné absorbenty. S ohledem na objem spalin a velmi nízkou koncentraci oxidu siřičitého v nich jsou však tyto způsoby energeticky a zejména investičně mimořádně nákladné. Kromě toho u mnohých způsobů dochází k likvidaci cenné a nedostatkové síry do odpadních produktů, jejichž ekonomické využití je s ohledem na množství a jakost sporné.In the industrial combustion of brown coal, particularly in power plants, heating plants, heating plants and large boiler rooms, flue gases containing almost all sulfur from fuel in the form of sulfur dioxide, the negative impact of which on the environment is well known, are released into the atmosphere. Current efforts to reduce harmful emissions are based on the assumption that the sulfur dioxide content of the flue gas needs to be reduced. This is achieved, for example, by its physical (adsorption) or chemical bonding to solid or liquid absorbents. However, in view of the volume of the flue gas and the very low concentration of sulfur dioxide therein, these methods are extremely energy-intensive and, in particular, capital-intensive. In addition, in many ways valuable and scarce sulfur is disposed of in waste products whose economic use is questionable in terms of quantity and quality.

Nevýhody těchto způsobů odstraňuje způsob úpravy hnědého uhlí před jeho spalováním podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že hnědé uhlí se před spalováním zahřívá na teplotu 600 až 800 K, s výhodou 670 až 720 K, a vzniklý výhřevný plyn obsahující zahřátím uvolněný sulfan se potom odsíří.The disadvantages of these processes are overcome by the process for treating brown coal prior to combustion according to the invention, characterized in that the brown coal is heated to 600 to 800 K, preferably 670 to 720 K, prior to combustion, and then desulphurize.

Při těchto teplotách totiž ještě nedochází k výraznější tvorbě dehtu a uhlovodíků, avšak rozkladem uhelné hmoty dochází k uvolnění převážně oxidu uhličitého a sulfanu. Množství síry, které lze takto z uhlí uvolnit závisí na druhu uhlí ve kterém může být síra vázaná na železo (pyrrhotin, markasit) nebo v elementární formě, která dosahuje 30 až 70 hmot. % uhlí.At these temperatures, tar and hydrocarbons are not yet formed more significantly, but the decomposition of the coal mass releases mainly carbon dioxide and sulfane. The amount of sulfur that can thus be released from the coal depends on the kind of coal in which the sulfur can be bound to iron (pyrrhotin, markasit) or in elemental form, which reaches 30 to 70 wt. % coal.

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že se získá palivo, které je zčásti odsířené ale přitom vysoce reaktivní tj. dobře se spalující a dále zbývá výhřevný plyn, který lze využít například pro stabilizaci plamene i pro jiné účely. Dosažitelného stupně odsíření se dosáhne způsobem, který je investičně i provozně nenáročný a který ve srovnání se známými způsoby odsíření spalin nesnižuje patrným způsobem účinnost výroby tepla. Je totiž známo, že tepelný rozklad hnědého uhlí je pochod tepelně neutrální až mírně exotermní podle obsahu kyslíku v palivu, takže v podstatě se teplo spotřebuje jen na dosušení uhlí. Potřebné teplo lze palivu dodat bud přímo, nebo prostřednictvím ohřívaných ploch, nebo kombinací obou způsobů při teplotách 600 až 800 K, s výhodou 670 až 720 K.An advantage of the process according to the invention is that a fuel is obtained which is partially desulphurized but at the same time highly reactive, i.e., highly combustible, and further has a heating gas which can be used, for example, to stabilize the flame for other purposes. The achievable desulfurization degree is achieved in a manner which is both investment and operationally demanding and which does not appreciably reduce the efficiency of heat production in comparison with the known methods of flue gas desulfurization. Indeed, it is known that the thermal decomposition of lignite is a thermally neutral to slightly exothermic process depending on the oxygen content of the fuel, so that heat is essentially consumed only to dry the coal. The required heat can be supplied to the fuel either directly or through heated surfaces or by a combination of both at temperatures of 600 to 800 K, preferably 670 to 720 K.

Příklad 1Example 1

V příkladném provedení hnědé uhlí s 15 hmot. % popela, 10 hmot. % vlhkosti a 4,75 hmot.In an exemplary embodiment, 15 wt. % ash, 10 wt. % moisture and 4.75 wt.

% celkové síry bylo spalováno v kotli s práškovým topením. Podle vynálezu bylo toto uhlí před spalováním zpracováváno v reaktoru v množství 100 t.h^-1 a stykem s ohřívanými plochami 3 —1 bylo zahřáto na teplotu 700 K. Při ohřátí se z uhlí uvolnilo 5 780 mn .h plynu o následujícím složení v objemových procentech: H₂S 26,98 4, CO₂ 48,46 4, olejové páry 0,81 4, nenasycené uhlovodíky 1,53't, CO 8,15 4, 1,33 4, CjHg 1,82 4, CH^ 4,34 4 a N^ 6,58 4. To znamená, že% of the total sulfur was combusted in a powder heater. According to the invention, this coal was treated in the reactor at 100 th ^-1 prior to combustion and was heated to 700 K by contact with heated surfaces 3-1. H ₂ S 26.98 4, CO ₂ 48.46 4, oil vapor 0.81 4, unsaturated hydrocarbons 1.53't, CO 8.15 4, 1.33 4, C 1 H 8 1.82 4, CH 4 , 344 and N ^ 6.58 4. That is

47,6 hmot. 4 veškeré síry z uhlí přešlo do plynu. Po odprášení byl odcházející plyn ochlazen vodní sprchou a odsířen známým způsobem. Bylo tak získáno za hodinu 2 200 kg síry schopné47.6 wt. 4 all the sulfur from the coal went into the gas. After dedusting, the effluent gas was cooled with a water spray and desulfurized in a known manner. Thus, 2,200 kg of sulfur capable of being obtained per hour were obtained

3—1 3 technického využití. Odsířený plyn v množství 4 220 mn .h měl výhřevnost okolo 8 500 kJ.m a byl spalován v topeništi spolu s uhlím, jehož obsah síry byl snížen podle vynálezu. Množství oxidu siřičitého, unikajícího komínem do ovzduší bylo tak redukováno přibližně na polovinu.3—1 3 technical use. The desulfurized gas in an amount of 4220 mn / h had a calorific value of about 8,500 kJ.m and was burnt in the furnace together with coal whose sulfur content was reduced according to the invention. The amount of sulfur dioxide escaping through the chimney into the atmosphere was thus reduced by approximately half.

Vynálezu může být využito u všech zařízení, spalujících hnědé uhlí, jako jsou elektrárny, teplárny, výtopny, průmyslové kotelny apod. Předností způsobu podle vynálezu je nejen podstatné omezení znečišťování životního prostředí oxidem siřičitým při příznivých investičních i provozních nákladech, ale i získání elementární síry v technicky použitelném stavu, která je nedostatkovou surovinou. Alternativně lze získat příp. kyselinu sírovou, což je otázka použití některé obecně známé technologie, zpracovávající plyn odcházející z odsíření uhlí podle vynálezu.The invention can be used in all lignite-fired plants, such as power plants, heating plants, heating plants, industrial boiler plants, etc. The advantage of the method according to the invention is not only a substantial reduction of environmental pollution with sulfur dioxide at favorable investment and operating costs, technically usable state, which is a scarce raw material. Alternatively, it can be obtained. sulfuric acid, which is a question of using some of the generally known technology for treating the gas leaving the desulfurization of coal according to the invention.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Process for treating brown coal prior to combustion, particularly in power plants, characterized in that the brown coal is heated to a temperature of 600 to 800 K, preferably 670 to 720 K, whereupon the resulting heating gas containing the heat released by the heating sulfane desulphurization,