DE1178820B - Verfahren zur Einsparung von bituminoesen Bindemitteln bei der Brikettierung von Steinkohle - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C10 d

Deutsche Kl.: 10b-7

Nummer: 1178 820

Aktenzeichen: J12115 VI b /10 b

Anmeldetag: 25. August 1956

Auslegetag: 1. Oktober 1964

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einsparung von bituminösen Bindemitteln bei der Brikettierung von getrockneter, feiner, bituminöse Stoffe enthaltender Steinkohle.

Bei den bekannten Verfahren zur Brikettierung von Steinkohle wird Kohlengrus und -staub verschiedener Korngrößen mit 6 bis 8 Gewichtsprozent Teerpech als Bindemittel vermischt. Bei der Verbrennung ergibt diese Bindemittelzugabe eine nachteilige Rauch- und Flammenbildung, während ein langsames Verglühen des Briketts unter Beibehaltung seiner Form erwünscht wäre.

Es ist nun bekannt, die Kohleteilchen mit dem Bindemittel durch Knetmischen zu umhüllen. Bei diesem Verfahren wird die fertige Mischung sehr lange, häufig mehrere Stunden, geknetet und dadurch vermischt. Bei diesem Verfahren wird jedoch eine erhebliche Bindemittelmenge gebraucht. Neben diesem Verfahren sind andere Verfahren bekannt, bei denen während des Umrührens und teilweise Emporschleuderns der Kohleteilchen das Bindemittel aufgesprüht wird. Doch ist auch hier die Bindemittelmenge noch verhältnismäßig groß.

Zum Umhüllen von Festteilchen ist in den letzten Jahren ein beim Straßenbau häufig verwendetes Verfahren bekanntgeworden, bei dem die Festteilchen mit einem dünnsten Bindemittelfilm überzogen werden können. Bei diesem Verfahren werden die Festteilchen chargenweise in einen Mischbehälter gebracht, in dessen unterem Teil zwei gegenläufig rotierende Flügelwellen angeordnet sind, welche das feste, staubförmige und körnige Gut in eine oberhalb der Flügel liegende Zone des Behälters emporschleudern oder -wirbeln, in welcher es vorübergehend in aufgelockertem Zustand in der Schwebe gehalten wird. Während dieser Aufwirbelung der Festteilchen wird aus Zerstäuberdüsen, die im oberen Teil des Mischbehälters angeordnet sind, das zur Umhüllung der Teilchen geeignete Bindemittel, beispielsweise verflüssigtes Teerpech, unter einem hohen Flüssigkeitsdruck von etwa 20 at auf die im Schwebezustand befindlichen Festteilchen aufgesprüht. Durch die rotierenden Flügelwellen werden ständig neue Festteilchen in die Schwebezone emporgeschleudert, während die besprühten Teilchen herunterfallen und ständig von neuem emporgewirbelt werden. Die Flügel sind derart an den gegenläufigen Wellen angeordnet, daß die emporgeschleuderten Teilchen in der Schwebezone auch eine Umlaufbewegung in horizontaler Ebene ausführen. In dieser Weise werden die Festteilchen in der Schwebezone mehrmals mit dem nebelfein zerstäubten Teerpech oder Verfahren zur Einsparung von bituminösen
Bindemitteln bei der Brikettierung von Steinkohle

Anmelder:

Impact Mixing Corporation, New York, N. Y.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Höger, Dr.-Ing. E. Maier
und Dipl.-Ing. W. Stellrecht M.Sc,
Patentanwälte, Stuttgart S, Uhlandstr. 16

anderem Bindemittel auf allen Seiten besprüht und gleichförmig mit einer Bindemittelhaut überzogen.
Wird dieses Verfahren für die Brikettierung von

so Kohleteilchen verwandt, so wird in den Mischbehälter eine abgewogene Kohlenmenge eingebracht und während des Aufwirbeins eine genau dosierte Bindemittelmenge zugegeben. Infolge der Umhüllung der Kohleteilchen mit einem dünnsten Bindemittelfilm ist diese Bindemittelmenge wesentlich kleiner als bisher, so daß allein schon durch die Anwendung dieses bekannten Verfahrens auf die Kohlenbrikettierung die Qualität der Briketts durch kleinsten Bindemittelgehalt verbessert wird.

Um nun den Bindemittelgehalt noch weiter herabzusetzen, wird gemäß der Erfindung bei der Brikettierung von getrockneter, feiner, bituminöse Stoffe enthaltender Steinkohle durch Mischen derselben mit einem heißflüssigen bituminösen Bindemittel, das der Feinkohle in aufgewirbeltem Zustand aufgesprüht wird, so vorgegangen, daß die Steinkohleteilchen in an sich bekannter Weise in einen vorübergehenden Schwebezustand versetzt und dabei mit unter Flüssigkeitsdruck zerstäubtem Bindemittel derart umhüllt werden, daß sich auf der Kohlenoberfläche ein gleichmäßiger und dünner Bindemittelfihn bildet, und daß die Mischung anschließend auf eine Temperatur von etwa 250° C zur Aktivierung der in der Steinkohle enthaltenen bituminösen Stoffe erwärmt wird. Bei dieser Temperatur beginnen Spuren von Destillationsprodukten an der Oberfläche der Kohleteilchen aufzutreten. Der aufgesprühte Film, der die Kohleteilchen umhüllt, bildet jedoch eine Art Filter, welcher die sich an der Oberfläche der Kohle bildenden Teerprodukte zurückhält oder absorbiert, wodurch die Klebrigkeit der Umhüllung vergrößert wird; die austretenden Schwelprodukte wirken ihrer-

409 689/51

seits als Bindemittel, wodurch die Zugabe von fremdem Bindemittel noch bis auf etwa 2 Gewichtsprozent vermindert werden kann und dennoch nach der Pressung Briketts von großer Festigkeit erhalten werden.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gestaltet sich insbesondere dann vorteilhaft, wenn in der zur Brikettierung verwendeten Kohle der Anteil an feinsten staubförmigen Bestandteilen groß ist, beispielsweise 30 bis 40% beträgt. Da jedes einzelne dieser feinsten Kobleteilchen mit einem Film aus Bindemittel umhüllt ist, bilden diese sozusagen einen bituminösen Mörtel, der die Zwischenräume zwischen den gröberen Kohleteilchen auffüllt. Bei Temperaturen über dem Schmelzpunkt des Bindemittels verflüssigt sich dieser Film und wirkt schmierend, so daß ein hoher Grad von Plastizität der zu pressenden Masse erreicht wird. Bei Temperaturen unter dem Schmelzpunkt des Bindemittels verhindert die starke kapillare Reibung im dünnen Film, der jedes feinste Teilchen umhüllt, Verschiebungen in der Masse, und die Stabilität und Festigkeit der gepreßten Briketts werden erhöht.

Vorteilhaft wird die mit Bindemittel besprühte Masse nach Ablassen aus dem Mischbehälter mittels eines Förderorgans, beispielsweise einer Förderschnecke, die einer Temperatur von etwa 250 bis 350° C ausgesetzt ist, zur Brikettierpresse gebracht. Zur Kennzeichnung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen folgende Beispiele:

1. 200 kg Kohlengrus mit einem großen Anteil an Feinstteilchen wird in üblicher Weise getrocknet und auf über 100° C erhitzt. Der erhitzte Grus wird in den schon erwähnten Mischbehälter gebracht, wo er von den mit Wurfschaufeln versehenen rotierenden Teilen emporgewirbelt und in aufgelockertem Zustand vorübergehend in den Schwebezustand versetzt wird. Aus Zerstäuberdüsen wird von oben geschmolzenes Brikettierpech in einer Menge von 5% des Gewichtes der Kohle unter einem Druck von etwa 20 at nebelfein zerstäubt und auf die im Schwebezustand befindlichen Kohleteilchen versprüht, wobei die Sprühdauer etwa 20 Sekunden dauert. Sofort nach dem Versprühen der Bindemittelmenge wird die Masse aus dem Mischbehälter abgelassen und der Brikettierpresse zugeführt.

2. Der Kohlengrus mit einem Anteil von 30 bis 40% feinster Staubpartikeln wird wie im ersten Beispiel nach Erhitzung auf über 100° C im Mischbehälter mit einer Menge von 2 Gewichtsprozent Brikettierpech im aufgelockerten Schwebezustand besprüht. Unmittelbar nach Versprühen der Bindemittelmenge wird die Masse vom Behälter abgelassen und in einer Förderschnecke einer Temperatur von etwa 300° C ausgesetzt und dann verpreßt. Durch den bei dieser Temperatur beginnenden Schwelprozeß macht sich an der Oberfläche der Kohlenpartikeln die Ausscheidung von Teerprodukten bemerkbar. Da jedes einzelne Kohleteilchen individuell mit einem dünnsten Bindemittelfilm überzogen ist, werden die austretenden Destillationsprodukte an der Oberfläche der Kohleteilchen zurückgehalten und sind infolgedessen als zusätzliches Bindemittel besonders wirksam, wodurch die zuzusetzende Menge von Fremdbindemitteln auf ein Minimum reduziert werden kann. An Stelle des als Fremdbindemittel verwendeten Teerpechs oder Brikettierpechs könnte auch ein hochsiedendes Teerdestillat oder Rückstandsöl, z. B. Anthracenöl, zur Besprühung des Kohlengruses verwendet werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Einsparung von bituminösen Bindemitteln bei der Brikettierung von getrockneter, feiner, bituminöse Stoffe enthaltender Steinkohle durch Mischen derselben mit einem heißflüssigen bituminösen Bindemittel, das der Feinkohle in aufgewirbeltem Zustand aufgesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steinkohleteilchen in an sich bekannter Weise in einen vorübergehenden Schwebezustand versetzt und dabei mit unter Flüssigkeitsdruck zerstäubtem Bindemittel derart umhüllt werden, daß sich auf der Kohlenoberfläche ein gleichmäßiger und dünner Bindemittelfilm bildet, und daß die Mischung anschließend auf eine Temperatur von etwa 250° C zur Aktivierung der in der Steinkohle enthaltenen bituminösen Stoffe erwärmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bindemittelzusatz maximal 5 % beträgt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Feinkohle mit einem Anteil von 30 bis 40% Kohlenstaub verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung der Brikettiermasse auf dem Wege zur Brikettpresse erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 168 290, 933 497; britische Patentschrift Nr. 506 283; USA.-Patentschriften Nr. 1 430 384, 2 576 548.

409 689/51 9.64 © Bundesdruckerei Berlin