DE10050332C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Präparierung von Brennstoffen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Präparierung von BrennstoffenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Präparierung von
Brennstoffen, insbesondere von Kohlenstaub für die Rohei
senerzeugung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 10.
Aus der WO 99/64636 ist ein Verfahren zur Roheisenerzeugung
in einem Hochofen bekannt, bei welchem nach dem PCI
(Pulverized Coal Injection)-Verfahren Kohlenstaub als
Hilfsbrennstoff zusammen mit Heißwind und/oder Sauerstoff
durch Blasformen dem Hochofen zugeführt wird, um den Ver
brauch an Koks zu verringern und dadurch die Herstellungs
kosten pro Tonne Roheisen zu reduzieren. Um eine weitere
Senkung des Koksverbrauches zu erreichen, wird mit einem
Katalysatorzusatz präparierter Kohlenstaub eingesetzt. Als
Katalysatorzusatz werden wässrige Lösungen von Verbindungen
der Nebengruppenelemente Zirkonium, Molybdän, Wolfram, Man
gan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink oder von Alumini
um, Zinn oder Blei, insbesondere eine Kupfersulfatlösung,
vorgeschlagen. Vorteile des mit dem Katalysatorzusatz ver
sehenen Kohlenstaubs sollen neben einem reduzierten Koks
verbrauch der Ersatz durch preiswertere Kohle, ein gerin
gerer Schlackenanfall und eine verminderte Partikelemission
sowie eine verbesserte Qualität des Roheisens sein.
In dem Artikel "Blast furnace efficiency enhancer for pul
verized coal injection" der Zeitschrift "Steel Technology"
Februar 2000, Seite 61 ff., ist das vorgenannte Verfahren
weiter beschrieben. Der zum partiellen Ersatz von Koks über
die Blasformen zugeführte Kohlenstaub weist eine Korngröße
< 75 µm und einen Feuchtegehalt < 1% auf, und pro Tonne
Kohle werden 350 bis 600 ml Katalysatorlösung zugeführt.
Die Zuführung erfolgt mit Hilfe einer gesonderten Einrich
tung, welche nach einem Rohkohlesilo und vor einer MPS-
Mühle angeordnet ist (Fig. 2), wobei Rohkohle durch Auf
sprühen mit der Katalysatorlösung präpariert wird. Weiter
hin ist beschrieben, dass die Sprühvorrichtung wegen der
korrosiven Eigenschaften der Katalysatorlösung besonderen
Anforderungen genügen muss und außerdem zusätzlich ein Rei
nigungssystem zur regelmäßigen Säuberung der Düsen erfor
derlich ist.
Aus der DE 30 41 331 A1 ist ein Verfahren zur Verbesserung
der Brandfähigkeit von Kohlestaub, der zündträge ist, be
kannt, nach welchem ein Alkoholfilm durch Tauchen, Ansprü
hen oder dergleichen auf dem Kohlestaub hergestellt werden
soll. Außerdem soll fester Alkohol in Puderform einer Koh
lestaubmischung zugegeben werden. Dieses bekannte Verfahren
sieht eine Behandlung des Kohlestaubs vor und damit ein
Verfahren nach der Vermahlung. Dies erfordert eine zusätz
liche Vorrichtung, welche zwischen der Kohlemühle und dem
Kohlestaubbrenner angeordnet werden muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Präparieren von Brenn
stoffen, insbesondere von Kohlenstaub für die Roheisener
zeugung zu schaffen, welche in einer besonders einfachen
und effizienten Weise sowohl eine Einsparung von Koks als
auch eine Anhebung des Einblasekohleanteils und einen Ein
satz von geringwertiger Kohle oder von Petrolkoks ermög
lichen.
Verfahrensmäßig wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein
Katalysator eingesetzt wird, welcher die Zündtemperatur des
Brennstoffs herabsetzt oder bei gleichbleibender Tempera
tur die Abbrandgeschwindigkeit erhöht, und dass der Kata
lysator als eine Lösung, welche Cer und Eisen als Salze an
organischer und/oder organischer Säuren in einer wässrigen
Lösung mit einem pH-Wert < 7 enthält, während der Vermah
lung des Brennstoffes, beispielsweise der Kohle zu Feinkoh
le, auf die Brennstoffpartikel aufgebracht wird. Die derart
präparierten Brennstoffpartikel, insbesondere Kohlepartikel
bzw. der Kohlenstaub, können direkt den Blasformen des
Hochofens zugeführt und zusammen mit Heißwind, welcher in
einem Winderhitzer auf ca. 1250°C erwärmt wird, und/
oder mit Sauerstoff den Blasformen eines Hochofens oder einem
Silo zur Zwischenlagerung zugeführt werden.
Es wurde gefunden, dass eine Präparierung mit einem Kataly
sator, welcher von der Firma ERC-Emissions-Reduzierungs-
Concepte GmbH unter der Produktbezeichnung carbamin 5010
angeboten wird und in DE 198 00 873 C2 offenbart ist, zu
einer Reduzierung der Zündtemperatur von Brennstoffen und
einer Beschleunigung der Verbrennung führt. Eine herabge
setzte Zündtemperatur und eine Beschleunigung der Verbren
nung innerhalb der Blasformen bedeutet eine schnellere
Zündung und einen schnelleren Abbrand des Restkokses, d. h.
eine nahezu vollständige Verbrennung der Kohle innerhalb
der Blasformen. Diese Faktoren bestimmen neben dem Sauer
stoffpartialdruck, der Temperatur der Blasformen (Strah
lungsanteil) und der Mahlfeinheit der Kohle sowie deren
Eintrittstemperatur und deren Feuchtigkeit maßgeblich die
Effizienz der Kohlenstaubeinblasung und deren Wirkung auf
den Verbrauch von Koks und die Qualität und Quantität des
erzeugten Roheisens.
Die Zündtemperatur und das Abbrandverhalten werden von der
Herkunft der verwendeten Kohle bestimmt. Dabei spielt bei
den Blasformen die sogenannte Inkohlung bzw. Mazeralzusam
mensetzung eine bedeutende Rolle. Die flüchtigen Anteile
der Kohle gewährleisten die Zündung des Restkokses, sobald
dieser die Zündtemperatur erreicht hat. Die eigentliche
Temperaturanhebung des Kokses erfolgt innerhalb der Blas
formen jedoch nicht über die Verbrennung der flüchtigen
Bestandteile, sondern in erster Linie über die Strahlungs
wärme der Blasformwände. Der Abbrand des verbleibenden
Restkokses ist kinetisch gehemmt, wobei insbesondere der
Inertinitteil der Kohle die Verbrennung verzögert.
Katalytisch wirkende Additive, d. h. Katalysatoren, welche
die Zündtemperatur des Restkokses herabsenken, bewirken ei
nen besseren Abbrand. Die Abbrandzeit der Kohle wird redu
ziert, und wegen der kürzeren Abbrandzeit kann die Einblas
menge der Kohle erhöht oder es können niederflüchtigere
Kohlen oder auch Petrolkoks eingesetzt werden.
Das katalytisch wirkende Additiv von ERC, nachfolgend Ka
talysator genannt, ist in der DE 198 00 873 C2 beschrieben.
Es wird als eine wässrige Lösung, welche Cer- und Eisensal
ze organischer und/oder anorganischer Säuren enthält und
einen pH-Wert unter 7 aufweist sowie ein Benetzungsmittel
und/oder ein Neutralisationsmittel enthalten kann, verwen
det. Es wird auf die in der vorgenannten Patentschrift an
gegebene Zusammensetzungen und Konzentrationen der Kataly
satorlösung und die Einsatzgebiete verwiesen.
Danach ist die bekannte Katalysatorlösung zur Reduzierung
der Emission von Schadstoffen bei Verbrennungen und/oder
Trocknungen und/oder thermischen Prozessen von kohlen
stoffhaltigen Brennstoffen vorgesehen und kann einem festen
Brennstoff, wie Kohle, Holz, Biomasse, Abfall sowie Schwer
öl und anderen flüssigen Brennstoffen und/oder der zugeführten
Luft vor der Verbrennung zugegeben werden. Die
schadstoffreduzierende Wirkung ist auch im Hinblick auf die
Blasformen im Hochofenprozess aufgeführt. Nicht beschrieben
ist, wie die Präparierung des Brennstoffes durchgeführt
wird.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
die Möglichkeit, die Verbrennung des präparierten Kohlen
staubes in den Blasformen mit einem geringeren Luftüber
schuss zu betreiben, so dass die Bildung von Stickoxiden
zurückgedrängt wird.
Eine besonders vorteilhafte Präparierung von Kohlenstaub
mit der erfindungsgemäßen Katalysatorlösung, kann in einer
Wälzmühle durchgeführt werden, in welcher Rohkohle oder
Petrolkoks einem Mahl-Trocknungsprozeß unterworfen, zu Koh
lenstaub vermahlen und mit Hilfe einer Fluidströmung, ins
besondere Heißgas, einem Sichter oberhalb des Mahlraums zu
geführt wird.
Zweckmäßigerweise wird die Katalysatorlösung mit einer Tem
peratur im Bereich von 5 bis 35°C in den Mahl-Sichtraum
eingedüst oder versprüht, wo Temperaturen unterhalb der
Siede- bzw. Zersetzungstemperatur herrschen.
Vorrichtungsmäßig wurde gefunden, dass eine Eindüsung der
Katalysatorlösung in einer Mühle, insbesondere in einer
Wälzmühle, z. B. einer LOESCHE-Luftstrom-Wälzmühle, eine be
sonders wirkungsvolle Präparierung der zerkleinerten Brenn
stoffpartikel bewirkt. Es wird davon ausgegangen, dass die
Mahlgut-Fluid-Strömung innerhalb einer Luftstrom-Wälzmühle
in Verbindung mit wenigstens einer im Mühlengehäuse ange
ordneten Sprüheinrichtung und Ausrichtung der Sprühstrahlen
auf den Mahlteller und das sich aufbauende Mahlbett die Be
netzung und/oder Durchdringung der Kohle- bzw. Kokspartikel
fördert. Durch den Zerkleinerungsvorgang tritt eine signi
fikante Oberflächenvergrößerung der Kohle ein, so dass da
mit eine deutlich höhere Belegungsdichte auf Reaktionsober
flächen erfolgt und auch freigelegte Porenräume besser be
netzt bzw. infiltriert werden können.
Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass für den Kataly
sator an sich bekannte Einrichtungen zur Wassereindüsung
(DE 198 36 323 A1), welche von Wälzmühlen in Zementanlagen
bekannt sind, verwendet werden können. Diese Einrichtungen
sind zentrisch und oberhalb der Mahlwalzen angeordnet und
dienen der Wärmeabfuhr bei erhöhten Temperaturen, bei
spielsweise bei der Klinkervermahlung in einer Wälzmühle.
Außerdem ist es bekannt, die Mahlleistung bei stark durch
lüftetem Mahlgut durch eine Eindüsung von Wasser zu er
höhen. Kohlemühlen bzw. Wälzmühlen zur Vermahlung von
Brennstoffen sind mit derartigen Einrichtungen nicht aus
gerüstet, da Kohle, welche in aller Regel mit einem relativ
hohen Feuchtigkeitsgehalt aufgegeben wird, in einer Luft
strom-Wälzmühle mit Hilfe von Heißgasen einer Mahlungs-
Trocknung unterzogen wird.
Die Einrichtungen zur Zuführung der Katalysatorlösung
können jeweils oberhalb der Mahlwalzen und entweder zwi
schen zwei benachbarten Mahlwalzen, einander gegenüberlie
gend oder in einem Winkel von etwa 120° angeordnet
sein. Der Sprühwinkel α kann 10 bis 70° vorzugsweise
etwa 60 bis 70° betragen und etwa senkrecht oder in
Richtung Mahlwalzen oder Sichter ausgerichtet sein. Vor
teilhaft ist die Anordnung von zwei Einrichtungen im
Mühlenghäuse, wobei die Sprührichtung und die Sprühwinkel
gleich oder unterschiedlich sein können.
Grundsätzlich können die Einrichtungen mit jedem denkbaren
Sprühwinkel überall im Mahlraum und auch im Sichtraum der
Mühle angeordnet werden. Wenigstens eine Einrichtung oder
Düse sollte so angeordnet sein, dass schon auf dem Mahl
bett, welches sich auf dem Mahlteller oder der Mahlschüssel
aufbaut, eine Zudosierung der Katalysatorflüssigkeit und
eine Präparierung des Kohle- oder Koksmahlgutes erfolgen
kann. Bei der Anordnung der Sprüheinrichtungen in Höhe ei
nes Grießekonus ist vorzugsweise eine Einblasrichtung tan
gential zum Grießekonus zu wählen, um die sich spiralförmig
zum Sichter hin bewegenden Fluid-Feststoffpartikel-Wolken
zu besprühen. Dadurch kann vermieden werden, dass eine Be
netzung der Grießekonuswandung mit dem Katalysator erfolgt
und Anbackungserscheinungen, insbesondere bei einem ent
sprechend hohen Eindüsungsdruck, an der Grießekonuswandung
auftreten.
Es ist zweckmäßig, die Zuführung des ERC-Additivs in Ab
hängigkeit von der zu vermahlenden Kohle, deren Aufgabemen
ge und der Geschwindigkeit des Fluids zu regeln. Das ERC-
Additiv, welches z. B. in einem Tank gelagert wird, wird
über Zuführleitungen zugeführt und vor der Eindüsung unter
Zusatz von Wasser eine Lösung mit der jeweils erforderlichen
Konzentration hergestellt. Die Eindüsung kann mit
Druckluft erfolgen, wobei ein Druck von etwa 2 bis 10 bar
zweckmäßig ist.
Neben den Vorteilen in Bezug auf einen geringeren Koksver
brauch durch Substitution des teureren Kokses oder teuerer
Kohle durch billigere Kohle oder auch Petrol-Koks und die
dadurch erreichte Kostenreduzierung bei der Erzeugung von
Roheisen wird eine verringerte Staubemission und eine ver
besserte Qualität des Roheisens erreicht. Es wird eine Re
duzierung der Verbrennungsluft bzw. des Sauerstoffs mög
lich, wodurch die Bildung von Stickoxiden verringert wird.
Billigere und teurere Kohlen unterscheiden sich insbeson
dere in ihrem Anteil an Flüchtigen und ihrem Ascheanteil.
Billigere Kohle besitzt einen geringeren Anteil an Flüchti
gen, in der Regel weniger als 25 bis 30%, und einen er
höhten Ascheanteil, in der Regel mehr als 7 bis 8%. Eine
verringerte Staubemission, d. h. eine Verringerung der Emis
sion von unverbranntem Ruß, führt zu einer Senkung der
Energieverluste und geringeren Aufwendungen beim Waschvor
gang der Gase des Hochofens, da die Rußentfernung einen
erheblichen energetischen und technischen Aufwand erfor
dert. Die Verringerung der Rußemission ist Ausdruck der
Qualität des Ausbrandes der eingeblasenen Kohlenmenge und
damit der Wirksamkeit des eingesetzten Katalysators.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung
weiter erläutert; in dieser zeigen in einer stark schema
tisierten Darstellung
Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch eine Luft
strom-Wälzmühle mit einer Sprüheinrichtung;
Fig. 2 eine stark schematisierte Darstellung einer
Luftstrom-Wälzmühle mit zwei Sprüheinrich
tungen;
Fig. 3 bis 5 einen Querschnitt durch Luftstrom-Wälzmühlen
mit vier, drei und zwei Mahlwalzen und je
weils zwei Sprüheinrichtungen.
In Fig. 1 ist eine Luftstrom-Wälzmühle 2 ausschnittsweise
dargestellt. Auf einem Mahlteller 3 rollen Mahlwalzen 4,
von denen nur eine Mahlwalze dagestellt ist, ab. Am Umfang
des Mahltellers 3 ist ein Schaufelkranz 5 angeordnet, über
welchen Heißgas 13 mit einer durch die Schaufelneigung vor
gegebenen Drallströmung in den Mahl- und Sichtraum 12
einströmt und von den Mahlwalzen 4 zerkleinertes Mahlgut in
einer Mahlgut-Fluidströmung 6 einem Sichter 7 zuführt. Noch
nicht genügend zerkleinertes Material fällt durch einen
Grießekonus 8 auf den Mahlteller 3 zurück und wird einer
weiteren Zerkleinerung unterzogen. Das Feingut 9 gelangt
über einen Feingutaustrag (nicht dargestellt) aus dem Sich
ter 7 und wird Blasformen (nicht dargestellt) eines
Schachtofens (nicht dargestellt) oder einem Silo als Zwi
schenlager (nicht dargestellt) zugeführt.
Eine Präparierung der Kohlepartikel des aufsteigenden Mahl
gut-Fluid-Stromes erfolgt mit Einrichtungen 10, welche zum
Einsprühen oder Eindüsen einer Katalysatorlösung zur Ver
besserung der Verbrennung, insbesondere eines ERC-Additivs,
in den Mahl-Sichtraum 12 ausgebildet sind. Diese Einrich
tungen 10 können oberhalb der Mahlwalzen 4 und/oder in Höhe
der Mahlwalzen 4, insbesondere wenig über dem Mahlteller 3
bzw. dem Mahltellerrand angeordnet, insbesondere am Mühlen
gehäuse 11 befestigt sein. Wenigstens eine der Sprühein
richtungen 10 sollte zum Mahlteller 3 gerichtet sein und
eine Präparierung des sich auf dem Mahlteller 3 aufbauenden
Mahlbettes bewirken. Die Zuführung der Katalysatorlösung
kann über eine gemeinsame Zuleitung 18 erfolgen.
Die Einrichtungen 10 entsprechen im Wesentlichen Sprühvor
richtungen für Wasser, welche zur Herabsetzung der Tempera
tur des Mahlgutes bzw. aus Sicherheitsgründen in der Regel
in LOESCHE-Luftstrom-Wälzmühlen vorgesehen sind. Vorteilhaf
terweise können diese bekannten Wassersprüheinrichtungen
zum Eindüsen des ERC-Additivs verwendet werden.
Die Temperatur des über die Einrichtung 10 eingedüsten
ERC-Additivs beträgt weniger als 95°C. Die Eindüsung er
folgt mit Druckluft 14, welche mit einem Druck von 2 bis 10 bar
der Einrichtung 10 zugeleitet wird. Der Sprühwinkel
α der oberhalb und im wesentlichen horizontal ausgerich
teten Sprüheinrichtungen 10 liegt vorteilhafterweise zwi
schen 60 und 70 Grad, während der Sprühwinkel der unteren
Sprüheinrichtungen 10 vom Neigungswinkel des Sprühstrahls
abhängt.
Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung der Sprüheinrich
tungen 10 in Höhe des unteren Bereichs des Grießekonus 8, da
eine effiziente Präparierung der Mahlgutpartikel der auf
steigenden Mahlgut-Fluid-Strömung 6 erreicht wird. In Fig.
1 ist außerdem in Höhe der Mahlwalzen 4 eine Sprüheinrich
tung 10 angeordnet. Diese Einrichtung ist insbesondere zur
Präparierung des sich auf dem Mahlteller 3 aufbauenden
Mahlgutes und der über den Rand des Mahltellers 3 geschleu
derten Mahlgutpartikel vorgesehen. Außerdem nimmt das Heiß
gas 13 die versprühte Katalysatorlösung auf, so dass die
Mahlgutpartikel in der aufwärts gerichteten Mahlgut-Fluid-
Strömung 6 benetzt oder infiltriert werden können.
Fig. 2 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung ei
ne Luftstrommühle 2, welche oberhalb der Mahlwalzen 4, von
denen nur eine Mahlwalze 4 dargestellt ist, mit zwei Sprüh
einrichtungen 10 ausgerüstet ist. Die Sprüheinrichtungen
10 sind im Mühlengehäuse 11 befestigt und über Zuleitungen
15 mit einem Pumpenaggregat (nicht dargestellt) verbunden.
Das ERC-Additiv wird in einem Tank (nicht dargestellt) ge
lagert und wird vor dem Pumpenaggregat mit Wasser in einem
vorgegebenen Verhältnis verdünnt. Absperrorgange 16 und Ma
gnetsteuerventile 17 ermöglichen eine Dosierung in Abhän
gigkeit von der aufgegebenen Kohlenmenge und der Geschwin
digkeit des Heißgases.
Außerdem ist eine Sprüheinrichtung 10 kurz oberhalb des
Mahltellers (nicht dargestellt) angeordnet und die Düsen
derart ausgerichtet, dass das Mahlbett mit der Katalysa
torflüssigkeit benetzt wird.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Wälzmühle 2 mit
vier Mahlwalzen 4 und zwei Sprüheinrichtungen 10. Die
Sprüheinrichtungen 10 sind jeweils nahezu mittig zwischen
zwei Mahlwalzen 4 und einander gegenüberliegend angeordnet
und derart ausgerichtet, dass eine Winkelhalbierende des
Sprühwinkels α (siehe Fig. 1 und 2) eine Sekante bildet
und dadurch die Kohlepartikel des Mahlgut-Fluid-Stroms in
den Zwischenräumen zwischen zwei Mahlwalzen 4 und im
Mühlenzentrum präpariert werden.
Die Sprüheinrichtungen 10 können zweckmäßigerweise auch
derart angeordnet werden, dass eine tangentiale Ausrichtung
des Sprühwinkels gegeben ist. Auf diese Weise werden weder
Bereiche der Mahlwalzen noch das Gehäuse des Grießekonus
(nicht dargestellt) benetzt, oder es erfolgt nur eine sehr
geringe Benetzung, so dass keine Anbackungserscheinungen
auftreten. Die tangential ausgerichteten Sprüheinrichtungen
10 sind strichliert dargestellt. Diese tangential ausge
richteten Sprüheinrichtungen können zusätzlich zu den etwa
radial angeordneten Sprüheinrichtungen 10 oder alternativ
zu diesen und in unterschiedlichen Höhen angeordnet sein.
Fig. 4 zeigt eine Luftstrom-Wälzmühle 2 mit drei Mahlwalzen
4 und zwei Sprüheinrichtungen 10. Die Sprüheinrichtungen 10
sind außermittig in zwei der drei Zwischenräume zwischen
den Mahlwalzen 4 angeordnet und sprühen das ERC-Additiv in
die Zwischenräume und etwa parallel zu einer innenseitigen
Stirnfläche einer der zwei benachbarten Mahlwalzen 4 in
Richtung Mühlenzentrum.
Die Wälzmühle 2 nach Fig. 5 weist zwei Mahlwalzen 4 und
zwei Sprüheinrichtungen 10 auf. Diese sind einander ge
genüberliegend, jedoch außermittig zwischen den zwei Mahl
walzen 4 positioniert. Zusätzlich oder alternativ zu den
Sprüheinrichtungen 10 der Fig. 4 und 5 können die in
Fig. 3 strichliert dargestellten, tangential ausgerich
teten Sprüheinrichtungen 10 vorgesehen sein.
Durch die Sprüheinrichtungen 10 kann das ERC-Additiv in ei
nem Verhältnis von 0,2 bis 1 Liter pro Tonne Kohle zugeführt
werden, wobei eine Verdünnung von etwa 1 : 10 erfolgt. Die
Eindüsung erfolgt mit Druckluft von etwa 2 bis 10 bar. Der
Sprühwinkel α kann 10 bis 70°, vorzugsweise 60 bis
70° betragen.
Die Zuführung des präparierten Kohlenstaubs durch die Blas
formen eines Hochofens erfolgt mit einer Geschwindigkeit
von etwa 200 m/s. Es wurde festgestellt, dass die Rest
brandzeit nach dem Eindüsen der Kohle 4 bis 5 Mikrosekunden
und die Konzentration des ERC-Additivs etwa 30 bis 50 ppm
beträgt.
Claims (18)
1. Verfahren zur Präparierung von Brennstoffen mit einem
Katalysator, welcher die Zündtemperatur herabsetzt
oder bei gleichbleibender Temperatur die Abbrandge
schwindigkeit des Brennstoffs erhöht, insbesondere
von Kohlenstaub, welcher bei der Roheisenerzeugung in
einem Hochofen in Blasformen verbrannt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Katalysator eine Lösung, welche Cer und Eisen
als Salze anorganischer und/oder organischer Säuren in
einer wässrigen Lösung mit einem pH-Wert < 7 enthält
und zur Reduzierung der Emission von Schadstoffen bei
Verbrennungen und/oder Trocknungen und/oder thermi
schen Prozessen von kohlenstoffhaltigem Gut geeignet
ist, einer Wälzmühle während der Vermahlung des Brenn
stoffes zu feinem Brennstoff oder Brennstoffstaub zu
geführt und auf die Brennstoffpartikel aufgebracht
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Brennstoff Rohkohle, Koks oder Petrolkoks ein
gesetzt und der Katalysator während der Vermahlung zu
geführt und auf die Mahlgutpartikel aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rohkohle in einer Wälzmühle (2) mit auf einem
Mahlteller (3) abrollenden Mahlwalzen (4) vermahlen
und der Katalysator oberhalb des Mahltellers (3) und/
oder der Mahlwalzen (4) zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rohkohle in einer Luftstrom-Wälzmühle (2) mit
einem integrierten Sichter (7) und einem Mahl-Sicht
raum (12) einem Mahl-Trocknungs-Prozess unterworfen
und der Katalysator mit einer Temperatur unter
100°C in den Mahl-Sichtraum (12) zugeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Katalysator mit einem Sprühwinkel α von
etwa 10 bis 70° dem Mahl-Sichtraum (12) zugeführt
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Katalysator horizontal und tangential zu
einem unteren Bereich eines Grießekonus (8) in den
Mahl-Sichtraum (12) gesprüht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuführung des Katalysators in Abhängigkeit
von der zugeführten Rohkohle und der Fluidgeschwindig
keit geregelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Katalysator mit Druckluft in den Mahl-Sicht
raum (12) eingedüst und die Druckluft mit einem Druck
von 2 bis 10 bar zugeführt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Katalysator in einem Verhältnis von 0,2 bis 1
Liter pro Tonne Kohle zugeführt wird und eine Verdün
nung von etwa 1 : 10 erfolgt.
10. Vorrichtung zum Präparieren von Brennstoff mit einem
Katalysator, insbesondere von Kohlenstaub für die Roh
eisenerzeugung und zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Luftstrom-Wälzmühle (2), welche zur Vermah
lung des Brennstoffes in feinen Brennstoff oder Brenn
stoffstaub ausgebildet und mit auf einem Mahlteller
(3) abrollenden Mahlwalzen (4) und einem integrierten
Sichter (7), einem Mühlengehäuse (11), einem Mahl-
Sichtraum (12) und einer Zuführung für Rohkohle sowie
einem Feingutaustrag für den feinen Brennstaub bzw.
Brennstoffstaub (9) versehen ist, wenigstens eine
Einrichtung (10) zur Zuführung des Katalysators während
des Mahl- und Sichtprozesses und zum Aufbringen des
Katalysators auf die Brennstoffpartikel aufweist und
dass die Einrichtung (10) im Mühlengehäuse (11) ange
ordnet und ein Sprühstrahl zum Mahlteller und auf das
sich aufbauende Mahlbett gerichtet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens zwei Einrichtungen, welche als Sprüh
einrichtungen (10) ausgebildet sind, vorgesehen und
oberhalb des Mahltellers (3) und/oder der Mahlwalzen
(4) angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Sprüheinrichtungen (10) Einrichtungen
verwendet werden, welche zur Wassereindüsung in den
Mahl-Sichtraum (12) vorgesehen sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sprüheinrichtungen (10) einen Sprühwinkel
α im Bereich von etwa 10 bis 70° aufweisen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei Sprüheinrichtungen (10), in Draufsicht gese
hen, jeweils zwischen zwei Mahlwalzen (4) angeordnet
sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sprüheinrichtungen (10) mittig oder außer
mittig zwischen zwei benachbarten Mahlwalzen (4) ange
ordnet sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Katalysator als Lösung den Sprüheinrichtungen
(10) mit Hilfe eines Pumpenaggregats zuführbar und mit
Druckluft von 7 bis 10 bar eindüsbar und versprühbar
ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sprüheinrichtungen (10) horizontal angeordnet
und derart in Richtung Zwischenräume zwischen den
Mahlwalzen (4) und Mühlenzentrum ausgerichtet sind,
dass, bezogen auf einen Querschnitt der Wälzmühle (2),
eine Winkelhalbierende des Sprühwinkels α eine Se
kante bildet.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sprüheinrichtungen (10) tangential zu einem
Grießekonus (8) ausgerichtet sind.
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