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Dokumentenidentifikation DE19529441C2 02.06.1999
Titel Verfahren zur Herstellung eines körnigen, rieselfähigen Brennstoffes
Anmelder Silogran Trading AG, Zürich, CH
Vertreter Schneiders & Behrendt Rechts- und Patentanwälte, 44787 Bochum
DE-Anmeldedatum 10.08.1995
DE-Aktenzeichen 19529441
Offenlegungstag 13.02.1997
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 02.06.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.06.1999
IPC-Hauptklasse C10L 5/02
IPC-Nebenklasse C10L 5/16   C10L 5/48   C04B 7/52   C04B 7/24   C04B 18/02   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines körnigen, rieselfähigen Brennstoffes unter Verwendung von Kohle, nämlich Steinkohle, Braunkohle oder Koks, und klebrigen industriellen Rückständen, die brennbar sind und in flüssiger oder pastöser Form vorliegen, nämlich Teerrückstände, Pechrückstände, Harzrückstände, Ölschlamm oder dergleichen.

Bei einem nach dem Stande der Technik (DE-PS 29 35 103) bekannten Verfahren der genannten Art werden die oben angegebenen klebrigen industriellen Rückstände als Bindemittel für die Brikettierung oder Pellettierung eines aus einem Trägerstoff und anderen, nicht klebenden industriellen Rückständen gebildeten Gemisches verwendet. Dabei ist die anteilige Menge der als Bindemittel verwendeten klebenden Rückstände natürlich auf die beim Brikettieren oder Pellettieren üblichen geringen Mengen beschränkt. Darüber hinaus verursachen die Verfahrensschritte Brikettieren bzw. Pellettieren einen erheblichen verfahrenstechnischen und apparativen Aufwand.

Nach dem Stande der Technik (DD-PS 117 968) ist es auch bekannt, brennbares Schwemmgut aus der Abwasseraufbereitung mit Kohle zu vermengen, wobei das aus Kohle und Schwemmgut bestehende Gemenge gemischt, gemahlen und anschließend verbrannt wird. Das brennbare Schwemmgut aus Abwasseraufbereitungsanlagen ist allerdings nicht klebrig und aus diesen Gründen nicht mit den oben genannten klebrigen industriellen Rückständen wie Teerrückstände, Pechrückstände, Harzrückstände, Ölschlamm oder dergleichen vergleichbar.

Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, möglichst große Mengen an stark klebenden industriellen Rückständen, nämlich Teerrückstände, Pechrückstände, Harzrückstände, Ölschlamm oder dergleichen mit Kohle (Steinkohle, Braunkohle oder Koks) zu einem rieselfähigen Brennstoff zu verarbeiten, der in den üblichen industriellen Wirbelschichtfeuerungen problemlos verbrannt werden kann. Eine besondere Schwierigkeit besteht dabei darin, die in großen Mengen zugesetzten klebrigen Rückstände so zu entkleben, daß der Brennstoff in solchen Feuerungen problemlos verwendet werden kann. Hierzu muß der Brennstoff in den Vorratsbunkern, auf den Transportwegen und beim Einbringen in den Feuerungsraum rieselfähig bleiben, darf also aufgrund des großen Gehaltes an klebenden Rückständen nicht zu großen Aggregaten verklumpen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß verhältnismäßig große Mengen an stark klebenden industriellen Rückständen verarbeitet werden können, ohne daß der hergestellte Brennstoff seine Rieselfähigkeit verliert.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend vom Verfahren der eingangs genannten Art vor, daß die zunächst grobstückig belassene Kohle mit zwischen 5 und 50 Gew.-% klebrigen Rückständen zu einem möglichst homogenen, noch klebenden Vorgemisch vermischt wird und daß anschließend dieses Vorgemisch einer Zerkleinerung in einer Hammermühle unterzogen wird, wobei die Zerkleinerung in einer oder mehreren aufeinander folgenden Zerkleinerungsstufen bis auf eine Endkörnung von < 10 mm stattfindet.

Das Verfahren gemäß der Erfindung macht es erstmals möglich, auf besonders einfache Weise große Mengen von stark klebenden industriellen Rückständen, wie Teerrückstände, Pechrückstände, Harzrückstände oder Ölschlamm in einen Brennstoff einzuarbeiten, ohne daß dieser Brennstoff seine Rieselfähigkeit verliert ohne auf aufwendige Brikettierungs oder Pellettisierungsverfahren angewiesen zu sein. Die durch das Verfahren gemäß der Erfindung herbeigeführte nachhaltige Entklebung der klebrigen Rückstände wird dadurch verursacht, daß bei der Zerkleinerung der Kohle in der Hammermühle auf die oben angegebene Endkörnung an den jeweils frisch freigelegten Bruchflächen der Kohlekörner große, stark absorptionsfähige Flächen entstehen, an denen sich die klebrigen industriellen Rückstände begierig anlagern. Weiterhin entsteht bei der Zerkleinerung der Kohle in einer Hammermühle in großen Mengen feiner Kohlenstaub, der sich an den verbleibenden klebenden Oberflächen anlagert und diese dadurch entklebt. Schließlich ergibt sich unter der mechanischen Einwirkung der Schläger der Hammermühle ein besonders intensiver Kontakt zwischen den Kohlepartikeln und den klebrigen industriellen Rückständen, so daß diese Rückstände besser an den Kohlekörnern haften und sich an den nach außen weisenden Flächen durch eindringende Feinkohlepartikel verhältnismäßig dicke, nicht mehr klebende Schichten ergeben. Durch die Erfindung ist es erstmals möglich, verhältnismäßig große Mengen an stark klebenden industriellen Rückständen der angegebenen Art in einen schütt- und rieselfähig bleibenden Brennstoff einzuarbeiten.

Die eingebrachte Menge an klebrigen Rückständen ist dabei erheblich höher, als bei der nach dem Stande der Technik bekannten Brikettierung oder Pellettierung. Der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte Brennstoff kann trotz seines hohen Gehaltes an klebenden industriellen Rückständen wie normale Kesselkohle verwendet werden und eignet sich dementsprechend für alle industriellen Feuerungsanlagen, die mit rieselfähigen Brennstoffen arbeiten, wie z. B. in Zementwerken, Kalkwerken, Stahlwerken, Kokereien, Kraftwerken oder bei chemo-thermischen Prozessen.

Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn das Vorgemisch zwischen 10 und 25 Gew.-% des industriellen Rückstandes in flüssiger oder pastöser Form enthält. Bei diesem Gehalt an Rückständen verändert sich das Brennverhalten des Brennstoffes gegenüber reiner Kohle nur unwesentlich, so daß es auf diese Weise möglich ist, auch sehr schwierig handhabbare Rückstände zu verwenden. Durch den verbleibenden hohen Kohleanteil kann die Verbrennung nämlich ohne weiteres so geführt werden, daß diese Rückstände gut verbrennen.

Zur Verbesserung der Homogenität des erzeugten Brennstoffes kann das Gemisch gegebenenfalls vor und/oder nach der Zerkleinerung in einem der Zerkleinerungsstufe vor- oder nachgeschalteten Mischer zusätzlich homogenisiert werden.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß dem Vorgemisch zusätzlich verunreinigte Böden, Klärschlamm oder vergleichbare feste oder flüssige Rückstände beigefügt werden.

Auf diese Weise ist es zum Beispiel möglich, dem Brennstoff gemäß der Erfindung den für die jeweilige Feuerung richtigen Aschegehalt zu geben. Bekanntlich benötigt man für Schmelzkammer- bzw. Wirbelschichtfeuerungen verhältnismäßig hohe Aschegehalte im Brennstoff, damit ein stabiles Gleichgewicht im Aschehaushalt der Feuerungsanlagen zu erzielen bzw. beizubehalten ist. Durch das Beimischen von verunreinigten Böden, Klärschlamm oder vergleichbaren Rückständen mit hohem Gehalt an Inertstoffen löst man zugleich das Problem der Verwertung von durch schwere Kohlenwasserstoffe verunreinigten Böden, Klärschlamm oder vergleichbaren Rückständen, die sonst in sogenannten Bodenverbrennungsanlagen oder Klärschlammverbrennungsanlagen beseitigt werden müßten. Für den Brennstoff selbst haben diese Beimischungen den Vorteil, daß sie zusätzlich entklebend wirken, was sich günstig auf die Rieselfähigkeit des Brennstoffes auswirkt. Bei geeigneten Mischungsverhältnissen ist dieser Brennstoff auch für Feuerungsanlagen mit vorgeschalteter Mahltrocknung geeignet.

Falls im zuletzt genannten Fall unnötig viel Wasser und Feuchtigkeit in das System eingeschleppt wird, kann der Brennstoff schließlich noch abschießend vor seiner Verwendung getrocknet werden. Hierdurch wird die unnötige Einschleppung von Wasser in den Verbrennungsprozeß vermieden, die sich energetisch in der Regel nachteilig auswirkt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand des beigefügten Blockdiagrammes näher erläutert. Nach dem Blockdiagramm befindet sich grobstückige Steinkohle, Braunkohle oder Koks in einem Kohlebunker 1. Weiterhin befinden sich flüssige oder pastöse industrielle Abfälle, z. B. Teerrückstände, Pechrückstände oder Harzrückstände, in einem Tank oder Behälter 2. Die Kohle aus dem Kohlebunker 1 und die industriellen Rückstände aus dem Tank oder Behälter 2 werden mit geeigneten Fördermitteln einer Mischeinrichtung 3 zugefügt, in der diese Bestandteile vorgemischt werden. Das typische Mischungsverhältnis von Kohle zu flüssigem oder pastösem Rückstand beträgt beispielsweise 4 : 1 bis 10 : 1. Diesem Gemisch wird dann noch aus Vorratsbehältern 4 und 5 in geeigneter Menge verunreinigter Boden oder Klärschlamm zugefügt, die überwiegend aus Inertstoffen bestehen. Die Menge an verunreinigtem Boden oder Klärschlamm wird so groß gewählt, daß in dem Brennstoff ein geeigneter Aschegehalt, beispielsweise ein Aschegehalt von 20%, eingestellt wird.

Das in der Mischeinrichtung 3 hergestellte, weitestgehend homogene Vorgemisch wird sodann in eine Hammermühlenanlage 6 gegeben, die ein- oder zweistufig ausgebildet sein kann und das Vorgemisch bis auf eine Körnung von unter 10 mm zerkleinert. Das so hergestellte und in der Hammermühlenanlage 6 homogenisierte Gemisch wird abschließend einer Trocknungsanlage 7 zugeführt. Der aus der Trocknungsanlage 7 kommende fertige Brennstoff ist wie normale Kohle rieselfähig und kann in allen normalen industriellen Verbrennungsanlagen verwendet werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Herstellung eines körnigen, rieselfähigen Brennstoffes unter Verwendung von Kohle, nämlich Steinkohle, Braunkohle oder Koks, und klebrigen industriellen Rückständen, die brennbar sind und in flüssiger oder pastöser Form vorliegen, nämlich Teerrückstände, Pechrückstände, Harzrückstände, Ölschlamm oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß die zunächst grobstückig belassene Kohle mit zwischen 5 und 50 Gew.-% klebrigen Rückständen zu einem möglichst homogenen, noch klebenden Vorgemisch vermischt wird und daß anschließend dieses Vorgemisch einer Zerkleinerung in einer Hammermühle (6) unterzogen wird, wobei die Zerkleinerung in einer oder mehreren aufeinanderfolgenden Zerkleinerungsstufen bis auf eine Endkörnung von < 10 mm stattfindet.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgemisch zwischen 10 und 25 Gew.-% des industriellen Rückstandes in flüssiger oder pastöser Form enthält.
  3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgemisch vor der Zerkleinerung in einem Mischer homogenisiert wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff nach der Zerkleinerung in einem Mischer noch einmal homogenisiert wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vorgemisch zusätzlich verunreinigte Böden, Klärschlamm oder vergleichbare feste Rückstände beigefügt werden.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff abschließend vor seiner Verwendung getrocknet wird.






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