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DE69000143T2 - Verfahren zur herstellung eines kohle-wasser-gemisches. - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines kohle-wasser-gemisches.

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Publication number
DE69000143T2
DE69000143T2 DE9090302194T DE69000143T DE69000143T2 DE 69000143 T2 DE69000143 T2 DE 69000143T2 DE 9090302194 T DE9090302194 T DE 9090302194T DE 69000143 T DE69000143 T DE 69000143T DE 69000143 T2 DE69000143 T2 DE 69000143T2
Authority
DE
Germany
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coal
water
hot air
pulverized
surfactant
Prior art date
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DE9090302194T
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English (en)
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DE69000143D1 (de
Inventor
Yoshihisa Abe
Hiroshi Ishikawa
Kazuo Koyata
Takuo Motizuki
Tetsuo Ono
Show Onodera
Masayuki Sakuta
Hiroshi Yanagioka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MJP KAIHATSU KK
Central Research Institute of Electric Power Industry
NOF Corp
Chiyoda Corp
Original Assignee
MJP KAIHATSU KK
Central Research Institute of Electric Power Industry
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Nippon Oil and Fats Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by MJP KAIHATSU KK, Central Research Institute of Electric Power Industry, Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd, Nippon Oil and Fats Co Ltd filed Critical MJP KAIHATSU KK
Publication of DE69000143D1 publication Critical patent/DE69000143D1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kohle-Wasser-Gemisches.
  • Ein Kohle-Wasser-Gemisch (im folgenden abgekürzt: KWG) kann wie flüssiger Brennstoff durch eine Röhre transportiert werden und wird allgemein als ein Brennstoff für ein Dampfkessel- oder ein Heizkraftwerk verwendet.
  • Bei der Herstellung von KWG ist es wichtig, daß Kohle pulverisiert sein sollte um eine solche Korngrößenverteilung zu ergeben, daß kleine Kohleteilchen in Zwischenräume unter großen Kohleteilchen gefüllt sind. Das Verfahren zur Herstellung von KWG ist eingeteilt in das Trockenverfahren, das Naßverfahren und das kombinierte Trocken-Nass-Verfahren gemäß der Methode für das Pulverisieren von Kohle.
  • Entsprechend dem Trockenverfahren werden pulverisierte, sich voneinander in der Teilchengröße unterscheidende Kohleteilchen, welche durch das Trockenpulverisieren unter Verwendung einer Vielzahl von Pulverisiermühlen produziert werden, so mittels Steuerung des Mischverhältnisses miteinander vermischt, daß eine erforderliche Korngrößenverteilung erzielt wird, wird der Mischung Wasser zugegeben und die Mischung zum Erhalten von KWG geknetet.
  • Dieses Verfahren ist insofern vorteilhaft, als die Energiekosten für das Pulverisieren deswegen niedrig sind, weil das Pulverisieren in einem getrockneten Zustand ausgeführt wird, doch weist die pulverisierte Kohle eine derart hohe Wasserabstoßung auf, daß deren Durchkneten mit Wasser verhältnismäßig schwer ist, weil das Trocknen mit dem Pulverisieren zur gleichen Zeit durchgeführt wird. Daher ist das Trockenverfahren insofern mangelhaft, als lange Zeit und hohe Energie für den Knetvorgang nötig sind.
  • Entsprechend dem Naßverfahren wird, um den Mangel des Trockenverfahrens, d.h. die Schwierigkeit des Verkneten pulverisierter Kohle mit Wasser, zu beheben, der Kohle Wasser beigemengt und Pulverisieren und Kneten gleichzeitig ausgeführt, um die Produktion von KWG auf einmal zu erreichen.
  • Jedoch ist beim Naßverfahren, da Pulveriseren und Verkneten gleichzeitig ausgeführt werden, die Pulverisierungsgeschwindigkeit niedrig und eine lange Zeit zur Vollendung der Herstellung notwendig. Darüberhinaus steigt der Energieverbrauch für das Pulverisieren drastisch an, da große Mengen an Kugeln etc. gerommelt werden müssen. Außerdem ist dieses Verfahren gegenüber dem Trockenverfahren insoweit nachteilig, als daß eine komplizierte Mühle benutzt werden muß, die Anlagenkosten steigen und es technisch schwierig ist, die Arbeit in großem Maßstab auszuführen.
  • Weiterhin ist beim Naßverfahren noch die Einstellung der Teilchengröße zum Einlagern kleinerer Kohleteilchen unter Kohleteilchen schwierig, was notwendig ist für die Herstellung eines hochkonzentrierten Schlammes, der feine, in Wasser mit einer Konzentration von etwa 70 % dispergierte Kohleteilchen enthält.
  • Als Mittel zur Überwindung dieser Nachteile wurde ein Zwei-Stufen-Pulverisierverfahren vorgeschlagen, bei welchem eine Naßpulverisierung zunächst bei einer verhältnismäßig niedrigen Konzentration als die Vorpulverisierstufe ausgeführt wird und dem Pulverisiererzeugnis Wasser entzogen wird, bevor das Naßpulverisieren ausgeführt wird, um wiederum KWG herzustellen.
  • Obwohl dieses zweistufige Pulverisier-verfahren darauf abzielt, die lange Pulverisierungszeit und den großen Energieverbrauch zu vermindern, die das einstufige Pulverisierverfahren mit sich bringt, bei welchem die Produktion von KWG auf einmal erreicht wird, kann irgendein greifbarer Effekt nicht erwartet werden, da der dehydratisierende Schritt vor der zweiten Pulverisierstufe angeschlossen ist.
  • Das kombinierte Trocken-Naß-Verfahren ist eines, das auf das Überwinden der Nachteile beider, sowohl des Trocken- als auch des Naßverfahrens abzielt. Entsprechend diesem Verfahren werden in der Teilchengröße voneinander abweichende pulverisierte Kohleteilchen sowohl durch ein Trocken- als auch Naß-Pulverisierverfahren hergestellt und beide Kohleteilchen werden miteinander vereinigt und geknetet, um KWG herzustellen.
  • Obwohl die Probleme sowohl des Trocken- als auch des Naßverfahrens in einem gewissen Umfang durch das kombinierte Trocken-Naß-Verfahren gelöst werden können, werden die Mängel des Trocken- und des Nass-Verfahrens hinsichtlich eines anderen Gesichtspunkts in einem geringen Maße erhalten bleiben.
  • Jedes der drei vorhergehenden Verfahren für die Herstellung von KWG hat seine eigenen Mängel und keines von diesen wurde als ein industrielles Verfahren zur Produktion von KWG aufgenommen.
  • Unter diesen Umständen entwickeln nun sachverständige Hersteller eigene detaillierte und einzigartige Verfahren und Apparaturen.
  • So haben z.B. einige der derzeitigen Erfinder ein Verfahren angeregt, bei dem pulverisierte Kohle mit einer vorausbestimmten Teilchengröße, die durch das Trockenpulverisierverfahren und die Angleichung der Teilchengröße erreicht wurde, in einen Luftmischstrahlpumpen (LSP) - Wasserstrom eingebracht wird, um KWG herzustellen (siehe die japanische Patentanmeldung Kokai Veröffentlichung No. 62-223296).
  • Bei diesem Verfahren wird in heißer Luft pulverisierte Kohle, deren Teilchengröße eingestellt wurde, durch Gas-Feststoff-Trennung unter Verwendung eines Abscheiders für pulverisierte Kohle, wie eines Beutelfilters in einem Bunker für pulverisierte Kohle gelagert und in einen LSP-Wasserstrom eingeführt.Dementsprechend ist dieses Verfahren insofern mangelhaft, als daß die Materialkosten verhältnismäßig hoch sind und eine große Fläche für das Einbauen des Beutelfilters nötig ist.
  • Zudem ist in einer gewöhnlichen Trockenkohle-Mühle die für das Trocknen und die Klassierung der Kohle verwendete Menge an Heißluft so groß, daß der Stromverbrauch und die Einrichtungskosten der Gebläse nicht vernachlässigt werden können.
  • Außerdem kann kein homogener hochkonzentrierter Schlamm dauerhaft gewonnen werden, da die hohe Wasserabweisung der pulverisierten Kohle nicht durch die Aufnahme derselben in einen gemischten LSP-Wasserstrom beseitigt werden kann.
  • Es ist das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchem die durch das Trockenpulverisierverfahren erhaltene Teilchengröße von pulverisierter Kohle leichter auf eine vorbestimmte Größe eingestellt werden kann und KWG bei Steuerung einer starken Wasserabweisung der trockenpulverisierten Kohle leichter hergestellt werden kann.
  • Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von KWG zu liefern, bei welchem die Anlagenkosten und der Energieverbrauch für Heißluft verringert werden können.
  • Ein drittes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von KWG bereitzustellen, bei welchem der elektrische Stromverbrauch gesenkt, der Maßstab der technischen Einrichtungen leicht gesteigert und die Parzellenfläche verkleinert werden kann.
  • Entsprechend der vorgelegten Erfindung können diese Ziele erreicht werden, indem man Kohle unter Zufuhr von Heißluft trocken pulverisiert, um pulverisierte Kohle zu bilden, in welcher der Teilchenanteil mit einer Teilchengröße kleiner als 200 um wenigstens 90 % ist und in welcher der Teilchenanteil mit einer Teilchengröße kleiner als 10 um 10 bis 60 % ist, und die pulverisierte Kohle und die Heißluft in den Wasserstrom einer LSP saugen läßt.
  • Fig.1 ist eine Verfahrensabbildung, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert und
  • Fig.2 ist eine partielle Seitenansicht des Längsschnitts eines Beispiels einer LSP, die bei der vorliegenden Erfindung verwandt wird.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail unter Bezugnahme auf in den beiliegenden Zeichnungen erläuterte Ausführungsform beschrieben.
  • Wie in Fig.1 gezeigt, wird Kohle über einen Bunker 1 in eine Trockenpulverisiermühle eingespeist und pulverisiert.
  • Als die Trockenpulverisiermühle kann beispielsweise eine grobe Mühle 2 und eine feine Mühle 3 verwendet werden. Es wird Heißluft angesaugt und in diese Mühlen durch einen Unterdruck, der durch eine LSP 5 erzeugt wird, eingeleitet. Die Kohle wird durch diese Heißluft getrocknet und pulverisiert, und die Teilchengröße wird durch Gasströmungssichter, die im Inneren der Mühlen eingebaut sind, reguliert. Auf diese Art werden Staubkohlen in unterschiedlicher Korngrößenverteilung von der Grobmühle 2 und der Feinmühle 3 erhalten.
  • Diese beiden Staubkohlen werden durch Heißluft von den Mühlanlagen 2 und 3 befördert und abgegeben und gleichzeitig miteinander homogen vermischt, um eine Mischung der Heißluft mit der pulverisierten Kohle mit einer so abgestimmten Teilchengröße zu erhalten, daß der Teilchenanteil mit einer Teilchengröße kleiner als 200 um wenigstens 90 %, und der Teilchenanteil mit einer Teilchengröße kleiner als 10 um 10 bis 60 % ist.
  • Als Kohle kann bei der vorliegenden Erfindung entweder Braunkohle, subbituminöse Kohle, bituminöse Kohle oder Anthrazit verwendet werden. Um einen hochkonzentierten Schlamm zu gewinnen, ist die Verwendung von bituminöser Kohle oder Anthrazit, die einen geringen Wassergehalt haben, vorzuziehen.
  • Die Temperatur der Heißluft für das Trocknen und Klassieren der Kohle ist gewöhnlich 150 bis 300ºC und die Menge an Heißluft für die Beförderung der Kohle vorzugsweise 0,2 bis 0,6 Gewichtsteile je Gewichtsteil der Kohle.
  • In einer herkömmlichen Trockenkohle-Pulverisieranlage ist die Menge der verwandten Heißluft 2 bis 10 Teile je Gewichtsteil der Kohle. Dementsprechend können die Kosten für die Kohle bei der vorliegenden Erfindung signifikant gesenkt werden.
  • Da die Menge der Heißluft gering ist, steigt die Quantität der groben Kohleteilchen an, die vom Sichter zur Pulverisieranlage zurückzuleiten ist. Auf diese Art kann leicht die pulverisierte Kohle mit einer solchen Korngrößenverteilung gewonnen werden, daß der Teilchenanteil mit einer Teilchengröße kleiner als 10 um 10 bis 60 % ist.
  • Obwohl bei der in Fig.1 gezeigten Ausführungsform zwei sich in Korngrößenverteilung unterscheidende Kohlenstäube unter Verwendung der groben Mühle 2 und der feinen Mühle 3 gewonnen und diese miteinander vermischt werden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Auaführungsform beschränkt. Tatsächlich wird der Gebrauch einer Mühle genügen, wenn pulverisierte Kohle in der vorbestimmten Korngrößenverteilung erlangt werden kann, oder es könnte ein Verfahren übernommen werden, bei welchem mindestens drei Mühlen verwandt und die Kohlenstaube miteinander vermischt werden.
  • Das oben angeführte Gemisch von Heißluft und pulverisierter Kohle mit einer regulierten Teilchengröße wird in einen LSP-Wasserstrom eingeleitet und mit Gas enthaltendem Wasser vermischt um ein Gas-Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch zu erzeugen.
  • Der LSP-Wasserstrom kann erzeugt werden durch Verwendung einer Strahlpumpe, deren Funktion das Aufnehmen von Gas in mit Hochdruck ausgedüstes Wasser ist. So kann beispielsweise eine Strahldüse (LSP) 5 für die Fließmittelabgabe, wie in der japanischen Patent-Veröffentlichung No. 56-13200 beschrieben, dargestellt in Fig.2, verwendet werden.
  • In der LSP 5 ist eine Zuführdüse 7 für Antriebswasser über einen lufteinleitenden Raum 9 mit einer Strahlstromschutzröhre 8 verbunden, deren innerer Durchmesser größer als der äußere Durchmesser der Zuführdüse 7 ist. An einer Seite des Raumes 9 ist eine lufteinleitende Röhre 10 angeschlossen. In dieser Fig.2 stellt die Bezugsnummer 11 ein Regulierventil dar.
  • Wenn diese LSP 5 verwendet wird, kann von sich aus ein Gas aus dem Nahfeld der Antriebswasser-Zuführdüse 7 angesaugt werden, damit Wasser eingeschossen und ein gemischter Strahl aus Gas und Wasser erzeugt wird, und die pulverisierte Kohle sowie die Heißluft können durch das mit diesem Strahl erzeugte Vakuum durch ein Saugrohr 12 angesaugt werden.
  • Selbst wenn die Strahlgeschwindigkeit des Antriebswassers gesteigert wird, bewirkt es kein Hohlsog-Phenomen am äußeren Außenseitenstück der Wassereinspritzdüse und daher kann die Saugkraft bis zu einem freigestellten Level erhöht werden. Wenn man die Saugkraft erhöht, wird der Vorgang des Verknetens des gemischten Gasstrahls mit der angesaugten pulverisierten Kohle gesteigert, so daß die pulverisierte Kohle effizient in einer kleinen Menge Wassers dispergiert werden kann.
  • Als das Antriebswasser für die LSP 5 wird gewöhnlich Wasser durch eine Hochdruckpumpe 4 zu der Pumpe 5 geleitet. Einer bevorzugten Anwendungsart entsprechend, wird der Pumpe 4 Wasser zugeführt, das ein oberflächenaktives Mittel enthält, und am günstigsten verwendet man Wasser mit einem durch die Hinzugabe eines pH-einstellenden Mittels regulierten pH-Wert hat ein oberflächenaktives Mittel.
  • Die Hinzugabe eines oberflächenaktiven Mittels ermöglicht es, einen Schlamm zu erhalten, der einen vorgegebenen Wassergehalt und eine niedrige Viskosität hat, z.B. ein hochkonzentriertes KWG mit einer Viskosität von etwa 1000 cP (ungefähr 1 Pa.s&supmin;¹), welche als die Grenze für die Förderung durch eine Pumpe angesehen wird.
  • Wenn der pH-Wert von KWG durch Hinzugabe eines pH-einstellenden Mittels reguliert wird, kann das oberflächenaktive Mittel seine Funktion, die pulverisierte Kohle zu dispergieren, ausreichend ausüben.
  • Als das oberflächenaktive Mittel kann man jedes kationische, an ionische, nichtionische und amphoterische oberflächenaktive Mittel verwenden, worunter speziell anionische und nichtionische oberflächenaktive Mittel vorzugsweise gebraucht werden.
  • Beispiele von verwendbaren anionischen oberflächenaktiven Mitteln schließen Ligninsulfonsäuresalze, Naphthalinsulfonsäuresalze, Alkylnaphthalinsulfonsäuresalze, Alkylbenzolsulfonsäuresalze, Formaldehyd-Kondensate dieser Sulfonsäuresalze, Polyoxyalkylen-alkylphenylether-sulfate, Polyoxyalkylen-alkylether-sulfate, Polyoxyalkylenether-Sulfate mehrwertiger Alkohole, Alkylsulfatsalze, Fettsäuresalze, Polymethacrylsäuresalze, Polystyrolsulfonsäuresalze und Salze von Copolymeren einer polymerisierbaren Carbonsäure (wie Acrylsäure, Methacrylsäure oder Maleinsäureanhydrid) mit einer Vinylverbindung (so wie ein alpha-Olein oder Styrol) ein.
  • Beispiele von verwendbaren nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln schließen Polyoxyalkylen-alkylether, Polyoxyalkylen-alkylamine, Polyoxyalkylen-fettsäureamide, Polyoxyalkylenether mehrwertiger Alkohole, Polyoxyalkylen-fettsäure-ester, Polyoxyalkylen-fettsäureester mehrwertiger Alkohole und Fettsäureester mehrwertiger Alkohole ein.
  • Als amphoterisches oberflächenaktives Mittel kann man Alkylbetaine und Alkylglycine verwenden.
  • Beispiele von verwendbaren kationischen oberflächenaktiven Mitteln schließen solche quaternäre Ammoniumsalze wie Alkyltrimethylammoniumhalogenide, Dialkyldimethylammoniumhalogenide, Trialkylmethylammoniumhalogenide, Alkyldimethylbenzylammoniumhalogenide, Alkylpyridiniumhalogenide und Alkylchinoliumhalogenide, und solche Aminsalze wie Aminacetate und Aminhydrohalogenide ein.
  • Die Menge des verwendeten oberflächenaktiven Mittels hängt davon ab, ob oder ob es nicht in Verbindung mit einer alkalischen Substanz, wie hier nachfolgend beschriebenen pH-einstellenden Mittel, verwendet wird. Bevorzugt ist, daß das oberflächenaktive Mittel in einer Menge von 0,05 bis 3 Gew.-%, speziell 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Kohle in dem Gemisch, verwendet wird.
  • Wenn die Menge des verwendeten oberflächenaktiven Mittels zu gering und unterhalb des oben angeführten Bereichs ist, kann eine ausreichende Dispersion nicht erreicht und ein hochkonzentrierter Kohlenschlamm nicht gewonnen werden. Wenn andererseits die Menge des oberflächenaktiven Mittels zu groß ist und den oben erwähnten Bereich überschreitet, so ist eine weitere Verbesserung des Dispersionseffektes der pulverisierten Kohle nicht zu erwarten und das Verfahren wird wirtschaftlich unvorteilhaft.
  • Wenn man eine alkalische Substanz in Kombination mit dem oberflächenaktiven Mittel verwendet, kann die Menge des oberflächenaktiven Mittels reduziert werden.
  • Obgleich eine mehrere oberflächenaktive Mittel umfassende Mischung verwendet werden kann, sollte die kombinierte Verwendung eines kationischen und eines anionischen oberflächenaktiven Mittels vermieden werden, und oberflächenaktive Mittel sollten so kombiniert werden, daß die Beständigkeit des Schlammes pulverisierter Kohle und der Effekt des Herabsetzens der Viskosität nicht eingeschränkt werden.
  • Bei der vorgelegten Erfindung können solche alkalische Substanzen wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid, Ammoniak oder niedermoleklare Amine als pH-einstellendes Mittel verwendet werden.
  • Die Menge der zugefügten alkalischen Substanz ist so, daß der pH-Wert des Kohlenschlamms 3 bis 12, vorzugsweise 6 bis 10 ist. Mit anderen Worten, die Menge der alkalischen Substanz ist 0.02 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,04 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf die Kohle in dem Gemisch.
  • Wenn diese Menge zu gering ist und unterhalb des oben genannten Bereichs, wird die Dispersionsfähigkeit des oberflächenaktiven Mittels nicht in ausreichendem Maß erreicht und ein hochkonzentierter Kohleschlamm kann nicht gewonnen werden. Wenn sie hingegen zu groß ist und den oben genannten Bereich überschreitet, kann keine weitere Verbesserung der Wirkung erwartet werden, so daß das Verfahren unwirtschaftlich wird und ein Verbrennungsofen aufgrund des hohen pH-Wertes bei der Verbrennung des Schlammes angegriffen wird.
  • Das Verfahren der Verwendung des oberflächenaktiven sowie des pH-einstellenden Mittels ist nicht besonders kritisch. Übernommen wird jedoch überwiegend ein Verfahren, bei welchem sie, wie aus Fig.1 ersichtlich, vor der Zuführung zu der Pumpe 4 hinzugefügt werden, ein Verfahren, bei welchem diese Mittel im voraus dem Antriebswasser der LSP 5 beigemengt werden, oder ein Verfahren, bei welchem diese Mittel der Kohle beigegeben werden.
  • Beispiele für das, für die Beförderung der pulverisierten Kohle und für das Mischen der Kohle mit Wasser während es von sich aus in die LSP gesaugt wird, verwendete Gas schließen nicht nur Luft, sondern auch solche feuerfesten Gase wie Stickstoff, Kohlendioxid, Helium und Xenon ein. Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus ist der Gebrauch von Luft, Stickstoff oder Kohlendioxid vorzuziehen.
  • Das Gas-Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch wird in eine Gas-Flüssigkeits- Feststoff-Trenneinrichtung 6 eingeleitet, und gewünschtes KWG fällt am unteren Ende der Trenneinrichtung 6 an.
  • Die vorgelegte Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf das folgende Beispiel im Detail beschrieben.
  • Beispiel:
  • KWG wurde entsprechend den in Fig.1 gezeigten Schritten hergestellt.
  • Zuerst wurde Kohle (Sachsentaler Kohle) zu einer im voraus festgelegten Menge (2/1) von einem Kohlenkasten 1 (mit einem Fassungsvermögen von 2 m³) zu einer groben Mühle 2 bei einer Zuteilungsgeschwindigkeit von 28 kg/h und zu einer feinen Mühle 3 bei einer Zuteilungsgeschwindigkeit von 14 kg/h befördert, und die Kohle wurde gleichzeitig von Heißluft, durch eine LSP 5 angesaugt, getrocknet und trockenpul1verisiert. Die Teilchengröße der pulverisierten Kohle wurde bestimmt von im Innern der Mühlen eingebauten Gasströmungssichtern. Auf diese Art wurden zwei sich voneinander in der Korngrößenverteilung unterscheidende Kohlenstaube zu einer Gesamtmenge von 40 kg/h erzeugt.
  • Die pulverisierten Kohlen wurden von einem Heißluftstrom befördert und gleichzeitig homogen gemischt, wodurch pulverisierte Kohle erzeugt wurde, in welcher der Teilchenanteil mit einer Teilchengröße kleiner als 200 um wenigstens 98 % und in welcher der Teilchenanteil mit einer Teilchengröße kleiner als 10 um 36 % war. Die Strömungsgeschwindigkeit der Heißluft war in etwa 15 Nm³/h.
  • Das Gemisch aus der pulverisierten Kohle mit der Luft wurde in einen LSP-Wasserstrom eingespeist, um ein Gas-Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch zu gewinnen.
  • Das Antriebswasser der Pumpe 5 war Hochdruckwasser (10 l/h) von einem pH von 9, welches Natriumsalz eines Naphthalinsulfonsäure / Formaldehydkondensates und Natriumhydroxid in einer Menge von 0.9 Gew.-% beziehungsweise 0,1 Gew.-%, bezogen auf die Kohle, als wirksame Komponente enthielt. Während eine geringe Luftmenge vom Nahfeld des Stutzens angesaugt wurde, ist die pulverisierte Kohle mit dem Hochgeschwindigkeits - LSP-Wasserstrom verknetet worden. Das sich ergebende Gas- Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch wurde in eine Gas-Flüssigkeits-Feststoff-Trenneinrichtung 6 eingeführt, und an deren unterem Ende fiel KWG an.
  • Das erzeugte KWG hatte eine Konzentration von 70.3 % und eine Viskosität von 962 cP (0,962 Pa.s&supmin;¹) bei 20ºC. Auch nach einer Lagerung für 2 Wochen wurd1e kein Absetzen der Kohle beobachtet, was offenbart, daß das KWG eine beständige Flüssigkeit ist.
  • Wie aus der vorangehenden Beschreibung offensichtlich, kann, da die pulverisierte Kohle gemäß der vorgelegten Erfindung zusammen mit der Heißluft in einen LSP-Wasserstrom eingebracht werden kann, ein Beutelfilter oder Ähnliches weggelassen und können Anlagenkosten gesenkt werden. Darüberhinaus können die Kosten für die Heißluft gemindert werden, da die Kohle mit einer geringeren Menge an Heißluft als bei einer herkömmlichen Trockenpulverisiermühle pulverisiert und klassiert werden kann.
  • Weiterhin kann, da die pulverisierte Kohle in einen LSP-Wasserstrom mit einem darin eingeschlossenen oberflächenaktiven Mittel und der Fähigkeit zum Verkneten in Hochgeschwindigkeit eingebracht wird, das Aufschlämmen komplett in einer sehr kurzen Zeit bewerkstelligt werden. Entsprechend ist die vorliegende Erfindung insoweit nutzbringend, als der Energieverbrauch für das Aufschlämmen gesenkt werden kann.
  • So ist beispielsweise bei der Ausführbarkeitsuntersuchung einer Großanlage, beruhend auf der vorgelegten Erfindung, wenn das Verfahren der vorgelegten Erfindung bei Gebrauch von Sachsental-Kohle durchgeführt wird, der Stromverbrauch pro Tonne Kohlenschlamm 29 kwh, so daß er, verglichen mit dem bei der Herstellung von Kohlenschlamm nach dem Naßverfahren erforderlichen, außerordentlich reduziert werden kann.
  • Überdies kann, da die Kohle entsprechend dem Trockenverfahren pulverisiert wird, der Stromverbrauch verglichen mit dem, der bei dem herkömmlichen Naßpulverisierverfahren unter Verwendung großer Kugeln erforderlich ist, gesenkt und leicht der Verfahrensmaßstab gesteigert werden. Und weiter kann, da die Pulverisieranlage vom Längstyp ist, diese auf einer kleinen Parzellenfläche errichtet werden.
  • Da anders als der Naßpulverisierer der Trockenpulverisierer keine spezielle Struktur hat, können die Anlagenkosten reduziert werden.
  • Bei dem Kohle-Wasser-Gemisch der vorliegenden Erfindung kann die Kohle, obgleich die Kohlekonzentration so hoch wie 70 % ist, dauerhaft in Wasser aufgeschlämmt werden, und feste Kohle kann so gehandhabt werden, als ob sie flüssig wäre.
  • Daher kann das nach der vorliegenden Erfindung erzeugte Kohle-Wasser-Gemisch als gleichgeeigneter Brennstoff wie schweres Heizöl verwendet werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines Kohle-Wasser-Gemisches, bei dem man Kohle unter Zufuhr von Heißluft trocken pulverisiert, um pulverisierte Kohle zu bilden, in welcher der Teilchenanteil mit einer Teilchengröße kleiner als 200 um wenigstens 90 % ist und in welcher der Teilchenanteil mit einer Teilchengröße kleiner als 10 um 10 bis 60 % ist, und die pulverisierte Kohle und die Heißluft in einen gemischten Luft-Wasser-Strahlstrom saugen läßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die pulverisierte Kohle eine solche ist, die durch Vermischen von grober Kohle und feiner durch trockenes Pulverisieren gebildeter Kohle unter Zufuhr der Heißluft erzeugt wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Menge der Heißluft 0,2 bis 0,6 Gewichtsteile je Gewichtsteile der Kohle ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der gemischte Luft-Wasser-Strahlstrom durch Zuführung von Antriebswasser zu einer Luftmisch-Strahlpumpe gebildet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Antriebswasser ein oberflächenaktives Mittel enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Antriebswasser ein oberflächenaktives Mittel und ein pH-einstellendes Mittel enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das oberflächenaktive Mittel wenigstens eines aus der Gruppe ist, die aus kationischen, anionischen, nichtionischen und amphoteren oberflächenaktiven Mitteln besteht.
8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das oberflächenaktive Mittel in einer Menge von 0,05 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die Kohle in dem Gemisch, verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das pH-einstellende Mittel eine alkalische Substanz ist.
10. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das pH-einstellende Mittel in einer Menge von 0,02 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Kohle in dem Gemisch, verwendet wird.
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