DE10016944A1 - Verfahren und Anlage zur Reduzierung des in Faserzellen kapillar gebundenen Wassergehaltes - Google Patents

Verfahren und Anlage zur Reduzierung des in Faserzellen kapillar gebundenen Wassergehaltes

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens zur Reduzierung des in Faserzellen kapillar gebundenen Wassergehaltes. Problematisch in der industriellen Anwendung sind die bei der siebtechnischen Aufarbeitung des Einsatzmaterials anfallenden Feinkornanteile. Um diese wirtschaftlich und unproblematisch in den Prozeß einbinden zu können, besteht die Erfindung für die Anlage in der Anordnung mehrerer hintereinander angeordneter Streugutbunker (19, 20), wobei das mahl- und siebtechnisch aufbereitete Streugut als Grobgut (18) in einen ersten Streugutbunker (20) und das ausgesiebte Feingut (16) über eine Leitschiene (7) und Transportband (9) in einen zweiten Streugutbunker (19) überführbar ist und durch eine Anordnung, bei der das Feingut (16) in einer dünneren Schicht (HF) zuerst mittels eines in der Höhe verstellbaren Schiebers (10) aus dem zweiten Streugutbunker (19) auf das Streu-, Beschick- und Filterband (4) aufstreubar ist, das Grobgut (18) in einer dicken Schicht (HG) aus dem ersten Streugutbunker (20) zunächst auf ein darunter umlaufendes Abzugförderband (35) abziehbar und davon mittels eines in der Höhe verstellbaren Schiebers (11) auf die Feingutschicht (HF) zu einer Sandwich-Streugutmatte (24) aufbringbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reduzierung des in Faserzellen kapillar gebundenen Wassergehaltes gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3.
Mit der Hauptanmeldung DE 199 40 392 wurde an der bisherigen siebtechnischen Aufbereitung des zu entwässernden Materials das Problem aufgezeigt, daß das oberhalb des kritischen Feinkornanteils herausgesiebte Feingut mit bis zu circa 35% Restfeingutanteil vom Gesamtmaterial nicht wieder dem MTE-Prozeß zugeführt werden konnte.
Bei der Anlage gemäß der Hauptanmeldung ergibt sich ein Nachteil bei sehr großen Schüttgewichten, der aus der Höhe der Bunkeranlagen selbst resultiert. Durch das Gewicht der Schüttgutsäule aus dem hohen Grobgutbunker (ca. 10 -15 m Höhe) wird die darunter liegende gestreute Feingutschicht aus dem davor angeordneten Feingutbunker so hoch verdichtet (bis ca. 10 bar), daß im weiteren Verlauf des Prozeßablaufes innerhalb der MTE-Druckkammer der Durchflutungswiderstand für das Prozeßwasser und den Prozeßdampf zu hoch ist, so daß der gesamte Prozeßablauf dadurch gestört wird, ja bei sehr großen Schütthöhen im Grobgutbunker der gesamte Prozeß als solches in Frage gestellt ist.
Weiterhin besteht die Gefahr, daß eine kontrollierte Zweischichtstreuung - gleichfalls durch den hohen Schüttgutdruck aus dem Grobkornbunker - nicht mehr möglich ist, weil das Einlaufen der Feingutschicht aus dem Metallgewebeband unterhalb der Grobgutschicht durch den Schüttgutdruck von oben entgegen der Transportrichtung gestoppt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Anlage nach der Hauptanmeldung DE 199 40 392 so zu verbessern, daß die oben angeführten Nachteile vermieden werden und ein einwandfreier Prozeßablauf gewährleistet ist.
Die Lösung für das Verfahren ist durch folgende Verfahrensschritte verwirklicht:
als erstes wird das Einsatzmaterial sieb- und mahltechnisch für mehrere in Korngröße und deren Siebkornverteilung vorgesehene Streugutbunker jeweils separat aufbereitet und zugeführt, wobei in einem ersten Anteil das Grobgut derart separiert einem ersten Streugutbunker zugeführt wird,
daß das Grobgut nur einen dosierten Restanteil an Feingut unterhalb der kritischen Permeabilitätsgrenze enthält, während gleichzeitig das dabei abgeschiedene Feingut mit einer Korngröße unter < 3 bis < 0 mm in einen zweiten Streugutbunker geleitet wird,
anschließend wird aus dem zweiten Streugutbunker, der dem ersten Streugutbunker für das Grobgut vorgeschaltet ist, als erste Auflage eine dünne Feingutschicht auf das Streu-, Beschick- und Filterband aufgestreut, danach wird aus dem ersten Streugutbunker zunächst eine wesentlich dickere Grobgutschicht durch ein Abzugsförderband abgezogen und dann als zweite Auflage auf die Feingutschicht zu einer Sandwich-Streugutmatte aufgebracht und zuletzt die gemäß den vorherigen Verfahrensschritten gebildete Sandwich- Streugutmatte mit dem Streu-, Beschick- und Filterband in die MTE- Druckkammer der Filterpresse entsprechend dem Entwässerungszyklus eingebracht, während gleichzeitig das ausgepreßte Trockengut ausgefahren wird.
Die Lösung für die Anlage besteht darin, daß Anordnung mehrerer hintereinander angeordneter Streugutbunker wobei das mahl- und siebtechnisch aufbereitete Streugut als Grobgut in einen ersten Streugutbunker und das ausgesiebte Feingut über eine Leitschiene und Transportband in einen zweiten Streugutbunker überführbar ist und durch eine Anordnung, bei der das Feingut in einer dünneren Schicht zuerst mittels eines in der Höhe verstellbaren Schiebers aus dem zweiten Streugutbunker auf das Streu-, Beschick- und Filterband aufstreubar ist, das Grobgut in einer dicken Schicht aus dem ersten Streugutbunker zunächst auf ein darunter umlaufendes Abzugförderband abziehbar und davon mittels eines in der Höhe verstellbaren Schiebers auf die Feingutschicht zu einer Sandwich-Streugutmatte aufbringbar ist.
Als Vorteil der Erfindung ist insbesondere die Anordnung eines Abzugförderbandes für das Grobgut anzusehen, wodurch das gesamte Gewicht der Schüttgutsäule aus dem Grobkornbunker somit auf dem Abzugförderband lastet. Die erforderliche Schüttgutmasse wird durch die Schütthöhenregler, entsprechend der Schüttguthöhe und der endgültigen Schütthöhe der Zweischichtstreuung eingesteuert. Durch Versuche wurde der Nachweis erbracht, daß bei einer derartigen Schütthöhenanordnung von HF und HG (Feingutschütthöhe zu Grobgutschütthöhe) das Verfahren als solches vorteilhaft zur Anwendung kommen kann.
Das Verfahren und die Anlage gemäß der Erfindung kann sowohl für einen MTE-Prozeß taktgebunden als auch für einen kontinuierlichen MTE-Prozeß mit Vorteil angewandt werden. Als kontinuierliche Presse könnte alternativ zwei Ausführungen zur Anwendung kommen.
Erstens eine Ausführung analog einer kontinuierlich arbeitende Doppelbandpresse mit seitlichem Druckkammerwänden, zwischen denen ein oberes und unteres endloses Metallgewebeband durchläuft oder zweitens eine Rollenpresse als Walzenstuhl mit mehreren hintereinander angeordneten Rollen, die gleichfalls durch entsprechende seitliche Kammerwände im Sinne einer Druckkammer abgedichtet sind, wobei daß Streu-, Beschick- und Filterband sowohl durch das Feingut- und Grobgutbunkersystem als auch durch die Druckkammer der ersten oder zweiten Ausführung umlaufen geführt wird.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
Die Zeichnung zeigt die Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung in Seitenansicht mit dem Einsatzmaterialbunker 1, der Brechermühle 2, der Siebbandeinrichtung 3, dem Streugutbunker 20 für das Grobgut 18, dem Streugutbunker 19 für das Feingut 16 und der Filterpresse 5. Das Einsatzmaterial 6 ist im Einsatzmaterialbunker 1 gespeichert und wird mittels Brechermühle 2 abgezogen und über die Siebeinrichtung 3 und die Leitschiene 7 sowie den Transportbändern 8 und 9 dem Streugutbunker 20 für das Grobgut 18 bzw. dem Streugutbunker 19 für das Feingut 16 zugeführt. In der Siebeinrichtung 3 erfolgt eine mengenmäßige Separierung des Feingutanteils 16 aus dem gemahlenen Einsatzmaterial 6, so daß das Grobgut 18 nur einen dosierten Restgehalt an Feingut 16 unterhalb der kritischen Permeabilitätsgrenze enthält. Als Siebeinrichtung 33 können frequenzgeregelte Schlag-Schwingsiebe oder Ultraschallsiebe zum Einsatz kommen, wobei Feinkorn im Bereich von < 0 bis 3 mm mengendosiert ausgesiebt wird.
Das Grobgut 18, in optimaler MTE-Siebkornverteilung, sowie das Feingut 16 werden auf das aus Metallgewebe gefertigte Streu-, Beschick- und Filterband 4 aus dem Streugutbunker 20 bzw. dem Streugutbunker 19 aufgebracht. Zweckmäßigerweise wird der Streugutbunker 19 vor dem Streugutbunker 20 angeordnet sein und damit wird als erstes auf dem Streu-, Beschick- und Filterband 4 eine dünne Feingutstreuschicht HF gebildet. Zum Abziehen des Grobgutes 18 ist unter dem Streugutbunker 20 ein Abzugförderband 35 vorgesehen. Auf die gestreute Feingutstreuschicht HF wird dann das Grobgut 18 von dem Abzugförderband 35 mit der Schütthöhe HG mit begrenztem Feingutanteil gestreut. Die jeweiligen Schütthöhen HF bzw. HG werden durch verstellbare Schieber 10 bzw. 11 verfahrensoptimal eingesteuert. Nach jedem Entwässerungszyklus wird die MTE-Druckkammer 12 geöffnet, so daß mit den gesteuerten Ein- bzw. Ausfahrschleusen 22 und 23 sowie dem Streu-, Beschick- und Filterband 4 das ausgepreßte Trockengut 15 heraus- und die Sandwich-Streugutmatte 24 synchron eingefahren werden kann. Die Filterpresse 5 mit Pressenrahmen 21 und integriertem MTE-Druckkammer- und Schleusensystem besteht aus der MTE-Druckkammer 12 mit einem Dampf- und Heißwasserverteilsystem, wobei die Einwirkung des Systems von der oberen Preßplatte 17 ausgeht und durch die untere Preßplatte 13 das ausgepreßte Wasser, vornehmlich das kalte Prozeßwasser, beim thermischen Prozeßvorgang entnommen wird. Die bewegliche obere Preßplatte 17 drückt beim mechanischen Preßvorgang gegen die stationäre Preßplatte 13. Das Streu-, Beschick- und Filterband 4 ist dafür selbstverständlich wasserdurchlässig und besteht aus einem Metalldrahtgewebeband. Die Zeichnung zeigt weiter die Schütthöhenverhältnisse von Grobgutschicht HG zur Feingutschicht HF mit der Gesamtschütthöhe H.
Bezugszeichenliste
1
Einsatzmaterialbunker
2
Brechermühle
3
Siebbandeinrichtung
4
Streu-, Beschick- und Filterband
5
Filterpresse
6
Einsatzmaterial
7
Leitschiene
8
Transportband
9
Transportband
10
Schieber
11
Schieber
12
MTE-Druckkammer
13
untere Preßplatte
14
-
15
Trockengut
16
Feingut
17
obere Preßplatte
18
Grobgut
19
Streugutbunker
20
Streugutbunker
21
Pressenrahmen
22
Einlaßschieber
23
Auslaßschieber
24
Sandwich-Streugutmatte
25
Zweite Siebeinrichtung
26
-
27
-
28
-
29
-
30
-
31
-
32
-
33
Siebeinrichtung
34
-
35
Abzugförderband
HF
Schütthöhe fein
HG
Schütthöhe grob
H Gesamtschütthöhe

Claims (5)

1. Verfahren zur Reduzierung des in Faserzellen kapillar gebundenen Wassergehaltes von kohlenstoffhaltigen, gemahlenen und siebtechnisch zu einer Streugutmatte aufbereiteten Feststoffmaterialien und/oder Schlämmen, insbesondere Rohbraunkohle, unter Einwirkung von thermischer Energie und Druck auf das zu entwässernde Einsatzmaterial, wobei die aus heißem Prozeßwasser und sattem Wasserdampf bestehende thermische Energie und die mechanische Energie als Flächendruck auf das Einsatzmaterial in einen Druckraum einer Filterpresse zugeführt und ausgeübt wird, nach DE 199 40 392, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte,
  • 1. 1.1 das Einsatzmaterial wird sieb- und mahltechnisch für mehrere in Korngröße und deren Siebkornverteilung vorgesehene Streugutbunker jeweils separat aufbereitet und zugeführt, wobei in einem ersten Anteil das Grobgut derart separiert einem ersten Streugutbunker zugeführt wird, daß das Grobgut nur einen dosierten Restanteil an Feingut unterhalb der kritischen Permeabilitätsgrenze enthält, während gleichzeitig das dabei abgeschiedene Feingut mit einer Korngröße unter < 3 bis < 0 mm in einen zweiten Streugutbunker geleitet wird,
  • 2. 1.2 aus dem zweiten Streugutbunker, der dem ersten Streugutbunker für das Grobgut vorgeschaltet ist, wird als erste Auflage eine dünne Feingutschicht auf das Streu-, Beschick- und Filterband aufgestreut,
  • 3. 1.3 aus dem ersten Streugutbunker wird zunächst eine wesentlich dickere Grobgutschicht durch ein Abzugsförderband abgezogen und dann als zweite Auflage auf die Feingutschicht zu einer Sandwich-Streugutmatte aufgebracht und
  • 4. 1.4 die gemäß den Verfahrensschritten 1.1 bis 1.2 gebildete Sandwich-Streugutmatte wird mit dem Streu-, Beschick- und Filterband in die MTE-Druckkammer der Filterpresse entsprechend dem Entwässerungszyklus eingebracht, während gleichzeitig das ausgepreßte Trockengut ausgefahren wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt wird.
3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, zur Reduzierung des in Faserzellen kapillar gebundenen Wassergehaltes von kohlenstoffhaltigen, fein zerkleinerten Feststoffmaterialien, insbesondere Rohbraunkohle, unter Einwirkung von thermischer Energie und Druck auf das zu entwässernde Einsatzmaterial, wobei die aus sattem Wasserdampf bestehende thermische Energie und die mechanische Energie als Flächendruck auf das Einsatzmaterial in einem MTE-Druckraum einer Filterpresse zugeführt und ausgeübt wird, die Anlage aus einem Einsatzmaterialbunker, einer Brechermühle sowie Siebeinrichtung und einer mit einem endlosen Streu-, Beschick- und Filterband im Arbeitstakt diskontinuierlich durchlaufenden beheizbaren Filterpresse mit gas- und druckdicht abschließbarer MTE- Druckkammer besteht, wobei aus einem Streugutbunker das Streugut zu einer Streugutmatte auf dem Streu-, Beschick- und Filterband aufbringbar ist, nach DE 199 40 392, gekennzeichnet durch die Anordnung mehrerer hintereinander angeordneter Streugutbunker (19, 20) wobei das mahl- und siebtechnisch aufbereitete Streugut als Grobgut (18) in einen ersten Streugutbunker (20) und das ausgesiebte Feingut (16) über eine Leitschiene (7) und Transportband (9) in einen zweiten Streugutbunker (19) überführbar ist und durch eine Anordnung, bei der das Feingut (16) in einer dünneren Schicht (HF) zuerst mittels eines in der Höhe verstellbaren Schiebers (10) aus dem zweiten Streugutbunker (19) auf das Streu-, Beschick- und Filterband (4) aufstreubar ist, das Grobgut (18) in einer dicken Schicht (HG) aus dem ersten Streugutbunker (20) zunächst auf ein darunter umlaufendes Abzugförderband (35) abziehbar und davon mittels eines in der Höhe verstellbaren Schiebers (11) auf die Feingutschicht (HF) zu einer Sandwich-Streugutmatte (24) aufbringbar ist.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterpresse (5) für einen kontienuierlichen Betrieb als kontinuierlich arbeitende Doppelbandpresse mit seitlichen Druckkammerwänden zwischen denen ein oberes und unteres endloses Metallgewebeband durchläuft, ausgebildet ist.
5. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Filterpresse (5) für einen kontinuierlichen Betrieb als Walzenstuhl- Rollenpresse mit mehreren hintereinander angeordneten Mangel- Rollen mit seitlichen Druckkammerwänden ausgeführt ist, zwischen denen ein oberes und unteres endloses Metallgewebeband durchläuft.
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