DD160420A1

DD160420A1 - Verfahren zur herstellung von weichbraunkohlenbriketts mit hoher pyrolysestandfestigkeit

Info

Publication number: DD160420A1
Application number: DD22897581A
Authority: DD
Inventors: Herbert Krug; Wolfgang Naundorf; Erhard Klose; Werner Hauptmann; Dietmar Trommer
Original assignee: Herbert Krug; Wolfgang Naundorf; Erhard Klose; Werner Hauptmann; Dietmar Trommer
Priority date: 1981-04-07
Filing date: 1981-04-07
Publication date: 1983-07-27
Also published as: AT376447B; ATA85382A; JPS57179294A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Weichbraunkohlenbriketts mit hoher Pyrolysestandfestigkeit. Erfindungsgemaess wird die Kohle auf vorzugsweise 30-35% Wassergehalt getrocknet und durch Mahlung auf eine hohe Primaerkornfeinheit homogenisiert. Bei diesem Wassergehalt laesst sich die staubfoermige Kohle ohne Schwierigkeit und ohne Einschraenkung der Druckplastizitaet der Kohle zu einem Band oder zu Formlingen formieren. Diese Formlinge werden auf kleiner 12% Wassergehalt, vorzugsweise 6-8%, getrocknet und auf eine auf ueblichen Pressentypen leicht brikettierbare Sekundaerkoernung zerkleinert. Der Trocknungsprozess wird so gefuehrt, dass die Sekundaerkoernung stark aufgeheizt zur Verpressung gelangt. Die Briketts sind besonders fuer die Herstellung von Braunkohlenkoksen geeignet, wobei annaehernd die Abriebfestigkeit von Steinkohlenkoksen erreicht wird.

Description

'Titel der Erfindung

Verfahren zur Herstellung von Weichbraunkohlenbriketts mit hoher Pyrolysestandfestigkeit

Anwendungsgebiet der Erfindung

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden pyrolysestandfeste Spezialbriketts aus Weichbraunkohle für die Kokserzeugung hergestellt. Die Weichbraunkohle wird hierbei in zwei Etappen getrocknet und in einem hohen Maße homogenisiert. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der einzelnen Verfahrensschritte wird die Formierung von Feinststauben bei hoher Effektivität beherrscht. Der aus den Briketts erzeugte Koks weist Festigkeitseigenschaften aus, die annähernd denen von Steinkohlenkoks entsprechen·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß die Pyrolysestandfestigkeit der Briketts mit zunehmender Feinheit und damit Homogenisierung des Brikettiergutes gesteigert werden kann.

In der DD-PS 134958 wird die Erhöhung der Pyrolysestandfestigkeit der Briketts durch eine JTaßaufschlußmahlung der Rohbraunkohle erreicht« nachteilig bei diesem Verfahren ist die aufwendige Technologie zur Entfeuchtung des v/ässrigen Kohlebreies.

Nach DD-PS 143790 gelingt es, ausreichend hohe Pyrolysestandfestigkeiten der Briketts bei Zerkleinerung von Trockenbraunkohle mit einem Wassergehalt von 6 - 12 % auf

zz ab η

eine Staubfeinheit von mindestens 0,2 - O mm mit maximal 5 % Überkorn und anschließender Verpressung herzustellen· Da die Verpressung von Trockenbraunkohle mit Formkanalstempelpressen und Walzenpressen nur bis zu einer Körnung von 1 - 0 mm und mit Ringwalzenpressen bis zu einer Körnung von 0,5 0 mm beherrscht wird, ist in der DD-PS 143790 vorgeschlagen worden, die Trockenbraunkohle mit 6-12% Wassergehalt und einer Staubfeinheit von 0,2 - Om zu einem Sekundärkorn ohne Veränderung der Druckplastizität zu granulieren und das so gebildete grobkörnige Brikettiergut auf den üblichen Pressentypen zu Briketts zu vorpressen« .

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß sich Braunkohlenstaub mit einem Wassergehalt von 6 - 12 % nur schwierig ohne Verminderung der Druckplastizität granulieren läßt und die Mahlung der Trockenkohle sowie deren Granulierung bei einem Wassergehalt von 6 - 12 % nur mit erhöhten sicherheitstechnischen Vorkehrungen durchführbar ist· Auch kühlt sich die von der Trocknungsanlage kommende heiße Kohle in den Verfahrensstufen bis zur Verpressung ab, so daß die für den VerpressungsVorgang erwünschte erhöhte Temperatur des Sekundärkorns nicht gegeben ist β

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist die Herstellung von pyrolysestandfesten Weichbraunkohlenstaubbriketts durch Homogenisierung x3er Braunkohle mit leicht beherrschbaren Verfahrensstufen sowie geringem Energie- und Anlagenaufwand·

Darlegung des Wesens der Erfindung τ

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bestehenden Schwierigkeiten bei der Herstellung von Weichbraunkohlenstaubbriketts zu überwinden und. die Verfahrensstufen der Homogenisierung, Trocknung und Verpressung so zu gestalten, daß sie-mit hoher Leistungsfähigkeit und Effektivität betrieben werden können·

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Weichbraunkohle auf kleiner 40 % Wassergehalt, vorzugsweise

z ZiUi η

30 -35 %, vorgetrocknet und bei diesem Wassergehalt auf eine hohe Primärkornfeinheit gemahlen wird· Anschließend wird dieser Feinststaub bei vorstehendem Wassergehalt und bei Anwendung eines geringen spezifischen Druckes, vorzugsweise mittels Walzenpressen, zu Folien oder zu Formungen

formiert, die dann ohne Zerfall in einen übermäßigen Feinst· kornanteil mit Zerkleinerungseinrichtungen in eine leicht brikettierbare Sekundärkörnung aufbereitet werden· Die Formlinge oder die Sekundärkö'rner werden auf Wassergehalte kleiner 12 %, vorzugsweise 6 - 8 56, nachgetrocknet, dabei mög-

o liehst auf Temperaturen größer 90 C aufgeheizt· Die heiße Sekundärkörnung wird mit Formkanalstempel-, Hochdruckwalzenoder Ringwalzenpressen zu Briketts mit hohen ^yrolysestandfestigkeiten verpreßt·

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus,

daß die Aufbereitung der Rohbraunkohle vereinfacht erfolgen kann, da eine strenge Begrenzung der oberen Korngrenze, wie bei einer Trocknung der Kohle in einem Schritt auf einen Wassergehalt kleiner 12 % erforderlich ist, nicht notwendig wird· Weiterhin kann die Trocknung bis zu dem genannten Wassergehalt kleiner 40 % bei hohen spezifischen Verdampfungsleistungen betrieben werden· Bei der Trocknung der Kohle auf einen Wassergehalt von ca· 35 -* 30 % erfährt sie keine solche hohe Härtung wie bei der Trocknung auf kleiner

12 %· Damit kann die nachfolgende Homogenisierung durch

Feinstmahlung der getrockneten Kohle mit vermindertem Auf-, wand geführt werden· Die erhaltenen Feinststäube lassen sich leicht formieren, wobei der relativ hohe Wassergehalt der Feinststäube weitgehend verhindert, daß die Druck-

plastizität der Kohle, die für die Verpressung des Sekundärkörns von Bedeutung ist, vermindert wird. Außerdem zeichnet sich der Staub mit dem erhöhten Feuchtegehalt durch eine geringere Fließfähigkeit aus· Bei der Feinstmahlung und Formierung gleichen sich die in der Trockenkohle anfangs vorhandenen Wassergehaltsunterschiede zwischen Fein- und Grobkorn weitgehend aus. Damit gelingt es auch, die Nachtrocknung auf Wassergehalte kleiner 12 % bei relativ hohen spezifischen Verdampfungsleistungen zu führene

Die Formierung und Zerkleinerung zum Sekundärkorn läßt sich

auch mit einem Aggregat realisieren« Sehr vorteilhaft ist die verminderte Entzündungs- und Explosionsgefahr der auf ca· 35 - 30 % getrockneten Kohle und Kohlenstäube, so daß die Verfahrensstufen Haupttrocknung, Mahlung, Formierung und Aufbereitung zum Skundärkorn mit eingeschränktem sicherheitstechnischen Aufwand betrieben werden können·

Da bei der Hachtrocknung nur noch ca· 30 % der Gesamtwassermenge aus der Kohle verdampft werden müssen, ist es bei leicht entzündbaren Weichbraunkohlen mit vertretbarem Aufwand möglich, die Nachtrocknung des Sekundärkorns in einer Schutzgasatmosphäre oder mit heißem Schutzgas bis auf sehr niedrige Wassergehalte von ζ·Β· 4 - 6 % zu trocknen, wobei die Verpressung heiß, d.h» ohne Kühlung des getrockneten Sekundärkorns in einer Dampfatmosphäre erfolgt. Solche niedrigen Wassergehalte der Veredlungsbriketts senken den sonst erheblichen Aufwand bei der völligen Austreibung des Kohlewassers der Briketts im Pyrolyseprozeß in starkem Maße· Die heiße Verpressung der Sekundärkörnung erhöht die Pyrolysestandfestigkeit der erzeugten Briketts.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch möglich, daß dem Primär- oder Sekundärkorn Mittel zur Erhöhung der Pyrolysestandfestigkeit oder Hilfsmittel, die für den technologischen Einsatz des aus den Briketts erzeugten Kokses von Bedeutung sind, zugemischt werden können. Enthält ein solches Hilfsmittel Flüssigkeit, senkt es den Sekundärkornzerfall bei der Trocknung· In diesem Fall ist die Zumischung vor der Nachtrocknung durchzuführen· Verbessert es die Formiereigenschaften der Feinststäube, so ist es dem Primärkorn zuzugeben· Ist eine Aufmahlung des Hilfsmittels notwendig, dann ,ist es vor der Mahlanlage zuzumi- sehen. Bei der Haupttrocknung anfallende Stäube können bei Umgehung des Mahlprozesses den Feinststäuben zugeführt werden. In Abhängigkeit von der Kohleart und. des gewählten / Wassergehaltes kann die Formierung der Feinststäube zur Vermeidung eventuell auftretender Druckplastizitätsminderungen der Kohle in einer Wasserdampfatmosphäre erfolgen. Für die Gestaltung der Zerkleinerungsprozesse ist es wichtig zu wissen, daß der Zerkleinerungsgrad bei der Aufbereitung der Rohbraunkohle und des Sekundärkorns für den Homogenitätsgrad.

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der Kohle bedeutungslos ist.

E£ne Variante der erfindungsgemäßen Lösung ist die teilweise oder vollständige Kopplung der Haupttrocknung mit der Mahlung zur bekannten Mahltrocknung· Dabei kann die Mahltrocknung so betrieben werden, daß die Stäube mit der erforderlichen Feinheit ausgesichtet werden und die grobkörnigen Anteile in einer gesonderten Mahlanlage auf die geforderte Feinheit nachgemahlen werden. Bei dieser Variante fällt ein hoher Anteil allerfeinsten Staubes an, der eine sehr hohe Pyrolysestandfestigkeit der Briketts sichert·

Eine weitere erfindungsgemäße Variante ist, daß die aus dem O Peinststaub formierten Folien erst nachgetrocknet und dann zum gewünschten Sekundärkorn zerkleinert werden oder beide Vorgänge in einem Aggregat erfolgen.

Ausführungsbeispiele

1· Beispiel

Die Rohbraunkohle wird auf eine Körnung 8 - O mm aufbereitet und mittels Röhrentrockners auf einen mittleren Wassergehalt von-30 % getrocknet· Diese Trockenkohle gelangt ohne Kühlung zur Mahlanlage und wird auf eine Körnung 0,1 - 0 mm mit maximal 15 % Überkorn zerkleinert. Mittels zwei Walzen wird der Feinstaub zu einer 15 mm starken Folie formiert, die nach Austritt aus den Walzen sofort auf eine Körnung Ö - 8 mm zerkleinert wird. Die Sekundärkörnung wird unter Schutzgas schonend auf 5 % Restwassergehalt nachgetrocknet und mit der Austrittstemperatur des Nachtrockenaggregats von

»5 100 C in einer Dampfatmosphäre verpreßt. Die Verpressung , erfolgt mit einer Formkanalstempelpresse bei einem Preßdruck von ca. 120 MPa. Aus den pyrolysestandfesten Briketts kann ein Koks mit einer Festigkeit, die der von Steinkohlenkoksen gleichkommt, erzeugt werden.

^r0 2. Beispiel

Die Rohbraunkohle wird auf 6 - 0 mm zerkleinert und gelangt zur Mahltrocknungsanlage· Hier wird die Kohle auf einen Wassergehalt von 25 % getrocknet und auf eine Körnung 1 0 mm zerkleinert· In der Mahltrocknungseinheit erfolgt die

Zerlegung dieser Körnung durch Sichtung oder stufenweise Abtrennung vom Rauchgas in die Körnungen 0,1 - 0 mm und 1 0,1 mm. Letztere gelangt zur ITachmahlung. Die Feinststäube der Mahltrocknung und Hachtrocknung werden miteinander und mit einem Mittel zur Erhöhung der Pyrolysestandfestigkeit vermischt. Das Feinstkorn wird mittels Walzen zu einer Folie von 8 mm Dicke formiert. Die Folie zerfällt nach dem Walzen in einzelne Stücke, die mit heißen Gasen in einem Förderaggregat auf 10 % Wassergehalt getrocknet werden· Im Förderaggregat erfolgt die weitere Zerkleinerung der Folienstücke auf eine Körnung 0-8 mm. Diese Sekundärkörnung gelangt heiß, d.h. ohne Kühlung zur Brikettierung mittels Hochdruckwalzenpressen*

Claims

>-...ZZ&975 6 Erfindungsanspruch

1) Verfahren zur Herateilung von Weichbraunkohlenbriketta )0 mit hoher Pyrolysestandfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichbraunkohle auf kleiner 40 %, vorzugsweise 35 - 30 %j vorgetrocknet und bei diesem Wassergehalt zur Homogeniaierung der Kohlesubstanz auf eine hohe Primärkornfeinheit gemahlen wird, anschließend die

2) Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachtrocknung so geführt wird, daß zur weiteren Erhöhung der Pyrolysestandfestigkeit der Briketts die Sekundärkörnung mit einer hohen Temperatur, vorzugsweise größer 90 C, zur Verpressung gelangt·

> 3) Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flachtrocknung mit heißem Schutzgas oder in einer Schutzgasatmosphäre bis auf einen geringen Restwassergehalt, vorzugsweise unter 6 %_t erfolgt«

4) Verfahren nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpressung der Sekundärkörnung zur Erhöhung der Pyrolysestandfeatigkeit der Briketts in einer Dampfatmosphäre erfolgt.

5) Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgetrockneten Kohle Hilfsmittel zur Erhöhung der Pyrolysestandfestigkeit oder andere Hilfsmittel, die für den technologischen Einsatz des aus den Briketts hergestellten Kokses von Bedeutung sind, zugemischt werden, wobei die Zumischung vor der Feinstmahlung erfolgt, wenn die Hilfsmittel nicht die erforderliche Staubfeinheit haben,

!0 die Zumischung vor der Formierung erfolgt, wenn die Formiereigenschaften der Feinstäube verbessert werden, die Zumiachung vor der !lachtrocknung erfolgt, wenn das

zz

Hilfsmittel Flüssigkeit enthält und die Zumischung zur Sekundärkörnung erfolgt, wenn dadurch deren Stabilität erhöht wird.

)5 Feinststäube zu Folien oder zu Formungen formiert v/erden, die zu einer auf üblichen Pressentypen brikettierbaren Sekundärkörnung aufbereitet und bis zu einem geringen Reatwassergehalt nachgetrocknet werden, wobei die Sekundärkoriiherstellung zuerst und die Uachtrocknung da-

>0 nach, oder in umgekehrter Reihenfolge, ggf· auch in einem Arbeitsgang erfolgen kann·

6) Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortrocknung und Mahlung teilweise oder vollständig in einem Arbeitsgang durch die sogenannte Mahltrocknung erfolgt·

7) Verfahren nach Punkt 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Vortrocknung bzw· der kombinierten Vortrocknung Mahlung anfallende Feinststäube nach der eigentlichen Feinmahlung dem Primärkorn zugemischt werden·

8) Verfahren nach Punkt 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formierung und Sekundärkornbildung oder die Sekundär kornbildung und Nachtrocknung in einem Arbeitsgang bzw· Aggregat erfolgt.

9) Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formierung zur Vermeidung von Druckplastizitätsänderungen der Kohle in einer Wasserdampfatmosphäre erfolgt·