DE2732186A1 - Verfahren und vorrichtung fuer die verwertung von brennbare bestandteile enthaltenden feststoffen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung fuer die verwertung von brennbare bestandteile enthaltenden feststoffen

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Gerald Moss
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ExxonMobil Technology and Engineering Co
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Exxon Research and Engineering Co
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    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B4/00—Separating by pneumatic tables or by pneumatic jigs
    • B03B4/06—Separating by pneumatic tables or by pneumatic jigs using fixed and inclined tables ; using stationary pneumatic tables, e.g. fluidised beds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS 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
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  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

DR. BERG DIPL.-iinG. SiAPF
DIPL-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR 2732186 PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 86. POSTFACH 8602 45
Anwaltsakte 28 3OH 15. Juli 1977
EXXON RESEARCH AND ENGINEERING COMPANY LINDEN, NEW JERSEY, U.S.A.
Verfahren und Vorrichtung für die Verwertung von brennbare Bestandteile enthaltenden Feststoffen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die Verwertung von mit nicht brennbaren oder inaktiven Stoffen versetzten oder verunreinigten brennbaren Stoffen, insbesondere, wenn die miteinander kombinierten brennbaren
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«* M 10 TtLEX 05 24 5M) BERO U Posischeck München 653 43 - MM
und nicht brennbaren bzw. inaktiven Stoffe in Form von Feststoffen vorliegen, sowie auf eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. Mit nicht brennbaren Stoffen kombinierte brennbare Stoffe der genannten Art umfassen etwa Kohle, Schiefer, Lignit-Braunkohle, Pech und Teer der in Teersanden vorhandenen Art.
Bei Kohle als einem typischen Beispiel für die vorstehend genannten Stoffe können die nicht brennbaren bzw. inaktiven Stoffe, in der Hauptsache Asche, bis zu ca. 80% der gesamten durch Bergbau oder sonstwie gewonnenen Kohlenmenge ausmachen. Soll die Kohle durch teilweise oder vollständige Verbrennung verwertet werden, so wird sie zweckmäßig in fein zerkleinertem Zustand in einen Ofen oder Gasgenerator eingeblasen. Die teilweise Verbrennung der fein zerkleinerten Kohle in öfen oder Gasgeneratoren, welche vorzugsweise mit einem Fließbett arbeiten, führt zur Abscheidung nicht nur der Asche, sondern auch eines beträchlichen Anteils an unverbrannter oder nur teilweise verbrannter Kohle, welche dann wenigstens teilweise mit der Asche abgeführt wird und verloren geht.
Soll die Kohle oder ein anderer brennbarer Stoff als chemisches Ausgangsmaterial oder zur Herstellung eines chemischen Ausgangsmaterials verwendet werden, so kann das Ausscheiden von inaktiven Stoffen ebenfalls zu Verlusten an Kohle oder anderem potentiellen chemischen Ausgangsmaterial führen.
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In einer Ausführungsform schafft die Erfindung ein Verfahren für die Verwertung von mit nicht brennbaren oder inaktiven Stoffen versetzten oder verunreinigten brennbaren Stoffen und sieht dabei vor, daß im wesentlichen feste Teilchen, einschließlich relativ grober, im wesentlichen fester Teilchen, des brennbaren Stoffs und der damit kombinierten Verunreinigungen einer Trennzone zugeführt werden, daß die Teilchen in der Trennzone im Hinblick auf wenigstens eine Eigenschaft, insbesondere nach Größe und/oder Dichte voneinander getrennt werden, daß die Teilchen mit relativ kleinen Abmessungen und/oder relativ geringer Dichte aus der Trennzone abgeführt und einer Verwertungszone zugeführt werden, daß die Teilchen mit relativ großen Abmessungen und/oder relativ hoher Dichte getrennt aus der Trennzone abgeführt und weiter zerkleinert werden, und daß die durch das Zerkleinern erhaltenen Teilchen von relativ kleinen Abmessungen und/ /oder geringer Dichte der Verwertungsζone zugeführt werden.
In einer anderen Ausführung schafft die Erfindung eine Vorrichtung für die Verwertung von mit nicht brennbaren oder inaktiven Stoffen versetzten oder verunreinigten brennbaren Stoffen, welche gekennzeichnet ist durch eine mit im wesentlichen festen Teilchen, einschließlich relativ grober, im wesentlichen fester Teilchen, des brennbaren Stoffs und der damit kombinierten Verunreinigungen beschickbare Trennzone zum Trennen der Teilchen im Hinblick auf wenigstens eine Eigenschaft, insbesondere nach Größe
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und/oder Dichte, durch Einrichtungen für die Verbindung mit einer Verwertungszone zum überführen von Teilchen mit relativ kleinen Abmessungen und/oder relativ geringer Dichte von der Trennzone zur Verwertungszone, durch eine von der Trennzone aus mit Teilchen von relativ großen Abmessungen und/oder relativ hoher Dichte beschickbare Zerkleinerungseinrichtung zum Zerkleinern der Teilchen, und durch Einrichtungen für die direkte oder indirekte Überführung der zerkleinerten Teilchen zur Verwertungszone.
Das Trennen der Teilchen in der Trennzone kann unter Anwendung verschiedener Verfahren erfolgen, etwa durch Flotation oder mechanische Trennung nach Abmessungen und/oder Dichte.
Die Trennung der Teilchen in der Trennzone erfolgt vorzugsweise auf trockenem Wege, d.h. ohne die Verwendung von Flüssigkeiten zum AusfiüiBB oder Unterstützen der Trennung. Die Trennzone kann mechanische Vorrichtungen für die Trennung der Teilchen nach Größe und/oder Dichte aufweisen, beispielsweise Rüttelsiebe, Spiraltrieure, Zyklone, Schütteltische oder Rutschen, wobei jedoch auch mit den vorstehenden Einrichtungen einschließlich Waschtrögen arbeitende Naßtrennverfahren anwendbar sind.
Das Trennen der Teilchen in der Trennzone erfolgt vorzugsweise durch Fluidisieren der Teilchen mittels eines aufwärts strömenden Strömungsmittels, so daß eine Trennung
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oder Sortierung eintritt, in welcher sich die größeren und/oder eine höhere Dichte aufweisenden Teilchen im unteren und die kleineren und/oder eine geringere Dichte aufweisenden Teilchen im oberen Bereich der Zone sammeln. Eine solche Sortierung der Teilchen nach zunehmender Dichte und/oder Größe wird in der Trennzone dadurch erzielt, daß die Oberflächengeschwindigkeit des fluidisierenden Strömungsmittels in der Trennzone genügend hoch ist, um die Teilchen zu fluidisieren, jedoch unterhalb der Geschwindigkeit liegt, bei welcher eine im wesentlichen gleichmäßige Durchmischung der Teilchen einträte. Bei der letzteren Geschwindigkeit treten gewöhnlich "Blasen" in dem fluidisierenden Strömungsmittel auf. Die kleineren oder eine geringere Dichte aufweisenden Teilchen werden am oberen Ende der Trennzone abgenommen und der Verwertungszone zugeführt, in welcher die brennbaren Stoffe verwertet, d.h. wenigstens teilweise verbrannt, gelöst oder mittels Lösungsmitteln extrahiert werden. Die größeren und eine höhere Dichte aufweisenden Teilchen werden vom unteren Ende der Trennzone abgeführt und etwa durch Brechen und/oder Mahlen zerkleinert. Die so zerkleinerten Teilchen werden vorzugsweise zu erneuter Sortierung nach Größe und/oder Dichte in die Trennzone zurückgeführt.
Ist die Verwertungszone für wenigstens teilweise Verbrennung der Kohle eingerichtet, so arbeitet sie vorzugsweise nach einem Fließbett-Verbrennungs- oder Vergasungsverfahren,
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in welchem die nicht brennbaren Stoffe ohne Schwierigkeit aus dem Fließbett ausgetragen werden können, während die brennbaren Stoffe mit einem relativ hohen Wirkungsgrad verwertet werden.
Die relativ kleinen und/oder eine relativ geringe Dichte aufweisenden Teilchen werden vorzugsweise in einer Verteilerzone fluidisiert, welche ein Teil der Trennzone darstellt oder, vorzugsweise im oberen Bereich, mit dieser stromungsverbunden ist. Dies geschieht unter Verwendung eines aufwärts strömenden, fluidisierenden Strömungsmittels, so daß die Teilchen über wenigstens eine Verbindung in die Verwertungszone überführt werden. Das fluidisierende Strömungsmittel kann dazu verwendet werden, die Teilchen zusammen mit in der Verteilerzone davon abgeschiedenen Peststoffen über die genannte Verbindung in die Verwertungszone zu überführen. Auf diese Weise wird die Umweltverschmutzung durch das die Peststoffe enthaltende Strömungsmittel weitgehend vermieden, und die Energie des Strömungsmittels wird nutzbringend verwertet.
Die Fließbett-Trennung oder Sortierung der Teilchen in der Trennzone ist insofern vorteilhaft, als das in der Trennzone geschaffene Fließbett dazu verwendet werden kann, die kleineren und/oder eine geringere Dichte aufweisenden Teilchen einer größeren Anzahl von Teilchen-Einlässen in einer größeren, d.h. breiten Pließbett-Verbrennungs- oder Vergasungseinrichtung zuzuführen.
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Die Arbeitsgeschwindigkeit beim Zerkleinern der größeren Teilchen richtet sich vorzugsweise nach dem relativen Verhältnis von größeren und/oder eine höhere Dichte aufweisenden Teilchen zu den kleineren und/oder eine geringere Dichte aufweisenden. Bei Vergrößerung dieses Verhältnisses wird eine größere Menge der größeren und/oder höhere Dichte aufweisenden Teilchen zur weiteren Zerkleinerung aus der Trennzone abgeführt, und bei Verkleinerung des Verhältnisses wird eine kleinere Menge der größeren und/ /oder höhere Dichte aufweisenden Teilchen abgeführt.
In einer weiteren Ausführung schafft die Erfindung eine Anlage für die chemische und/oder physikalische Umwandlung und/oder Auflösung von mit nicht brennbaren oder inaktiven Stoffen versetzten oder verunreinigten brennbaren Stoffen, mit einer Vorrichtung der vorstehend genannten Art sowie mit einer damit verbundenen und von der Trennzone aus mit im wesentlichen festen, relativ kleine Abmessungen und/oder geringe Dichte aufweisenden Teilchen des verunreinigten brennbaren Materials beschcikbaren Verwertungszone für die chemische und/oder physikalische Umwandlung und/oder Auflösung wenigstens eines Teils des brennbaren Materials.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Pig. 1 ein Flußdiagramm einer Vorrichtung in einer Ausführungsform der Erfindung.
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Fig. 2 einen schematisierten Aufriß eines Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Fig. 3 einen weiteren schematisierten Aufriß der erfindungsgemäßen Vorrichtung einschließlich des in Fig. 2 dargestellten Teils.
Fig. 1 zeigt die wesentlichen Teile einer Anlage 10 für die Verwertung von mit nicht brennbaren oder inaktiven Stoffen versetzten oder verunreinigten brennbaren Stoffen, beispielsweise kohlenstoff- oder kohlenwasserstoffhaltigem Material.
Das in Teilchenform vorliegende verunreinigte Material wird in einem Silo oder Fallschacht 11 zwischengelagert und über eine Sternradschleuse 12 oder eine andere Austragseinrichtung in vorbestimmten Mengen pro Zeiteinheit daraus abgeführt. Die Austragseinrichtung 12 führt das verunreinigte teilchenförmige Material einer Trennzone zu, in welcher relativ kleine und/oder relativ geringe Dichte aufweisende Teilchen und relativ große und/oder relativ hohe Dichte aufweisend Teilchen voneinander getrennt werden. Die Trennung der Teilchen in der Zone kann auf mechanischem Wege, durch Flotation, Zentrifugieren, auf pneumatischem Wege oder durch eine Kombination der vorstehend genannten Verfahren erfolgen.
Die relativ großen und/oder eine relativ hohe Dichte aufweisenden Teilchen werden aus der Trennzone 13 ausgetragen und einer Zerkleinerungszone 14- zugeführt, in welcher sie
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gebrochen und/oder gemahlen werden. Die gebrochenen und/ /oder gemahlenen Teilchen werden zu erneuter Trennung über eine Leitung 15 zur Trennzone 13 zurückgeführt.
Die relativ kleinen und/oder eine geringe Dichte aufweisenden Teilchen werden über eine Leitung 16 von der Trennzone 13 zu einer Verwertungszone 1? überführt. Diese weist einen Behälter 18 auf, in welchem die in den Teilchen vorhandenen brennbaren Stoffe etwa durch Verbrennung oder Teilverbrennung zur Erzeugung von Wärme, durch teilweise Oxydation, gegebenenfalls in Gegenwart von Dampf, zur Erzeugung von Synthese- oder reduzierenden Gasen, oder etwa durch I^rolyse, Extraktion mittels Lösungsmitteln, Behandlung mit heißen Flüssigkeiten, Behandlung mit Wasserstoff oder Wasserstoff freisetzenden Substanzen zur Erzeugung von chemischen Ausgangsstoffen verwertet werden.
Da die der Verwertungszone zugeführten Teilchen relativ kleine Abmessungen und/oder relativ geringe Dichte aufweisen, werden die in den Teilchen vorhandenen brennbaren Stoffe im wesentlichen gleichmäßig und vollständig ausgenützt, wobei die Arbeitsbedingungen in der Verwertungszone so eingestellt werden können, daß eine optimale Nutzung der brennbaren Stoffe gewährleistet ist.
In einem Ausführungsbeispiel werden die die brennbaren Stoffe enthaltenden Teilchen in der Verwertungszone 17 wenigstens teilweise verbrannt. In diesem Falle enthält
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der Behälter 18 einen Siebboden 19, welcher zusammen mit dem Boden des Behälters einen Hohlraum 20 begrenzt, in welchen mittels eines Gebläses 21 od. dergl. ein verbrennungsforderndes Gas, etwa Luft, eingeblasen wird. Der Siebboden 19 trägt ein Fließbett 22 aus fluidisieren Teilchen, in welchem die brennbaren Stoffe wenigstens teilweise verbrannt werden. Heiße Gase und von diesen mitgerissene feine Teilchen treten an der Oberfläche 23 des Fließbetts aus. Sie entstehende Wärme kann von einem über dem Fließbett angeordneten oder in dieses eingebetteten Wärmetauscher 24 od. dergl. aufgenommen und abgeführt werden. Die Bedingungen für die wenigstens teilweise Verbrennung im Fließbett 22, einschließlich der Oberflächengeschwindigkeit des dieses durchsetzenden Gasstroms, sind so auf die Abmessungen und/oder die Dichte der Teilchen abgestimmt, daß eine möglichst vollständige Verbrennung stattfindet und daß die Menge von zusammen mit den feinen Feststoffteilchen aus dem Fließbett ausgetragenen unverbrannten brennbaren Stoffen möglichst klein ist, daß also die ausgetragenen Feststoffteilchen im wesentlichen nur aus nicht brennbaren und/oder inaktiven Stoffen bestehen. Die Gase und die von ihnen mitgerissenen feinen Feststoffteilchen verlassen den Behälter über eine Leitung 25·
Das Fließbett 22 kann Stoffe enthalten, welche aus potentiell umweltgefährdenden Substanzen Feststoffe bilden. So kann das Fließbett 22 etwa Calciumoxid enthalten, welches mit in den zugeführten Teilchen enthaltenem Schwefel
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reagiert und mit diesem Peststoffverbindungen bildet, unter reduzierenden Bedingungen beispielsweise CaS und unter oxydierenden Bedingungen etwa CaSO2,. Um die schwefelbindenden Eigenschaften des Fleißbetts 22 aufrecht zu erhalten, ohne das CaO nach der Reaktion abzuführen und durch frisches CaO ersetzen zu müssen, wird das im Fließbett vorhandene Material vorzugsweise über eine Leitung ausgetragen und einem regenerierenden Fließbett 28 zugeführt, welches über einem Siebboden 29 im unteren Teil eines Behälter 30 erzeugt wird. Im Fließbett 28 werden Bedingungen aufrechterhalten, bei denen das CaO unter Freisetzung von Schwefelverbindungen wie etwa SOp regeneriert wird. Enthält das Fließbett etwa CaS, so wird es vorzugsweise mittels eines über eine Leitung 30 zugeführten, aufwärts strömenden, sauerstoffhaltigen Gases, etwa Luft, fluidisiert. Enthält das Bett CaSO2,, so wird über eine zusätzliche, nicht dargestellte Leitung ein Reduktionsmittel direkt in das Fließbett 28 eingebracht. Die die freigesetzten Schwefelverbindungen enthaltenden Gase verlassen den Behälter über eine Leitung 31» und die regeneriertes CaO enthaltenden Teilchen werden vom oberen Teil des regenerierenden Fließbetts 28 über eine Leitung 32 zu einem unteren Teil des Fließbetts 22 überführt, wo sie erneut zum Fixieren von Schwefel verwendet werden. Verfahren zum Erzeugen von im wesentlichen schwefelfreien Gasen aus schwefelhaltigen Brennstoffen auf die vorstehend beschriebene Weise sind u.A. in den GB-Patentschrift en 1 183 937, 1 336 563 und 1 408 888 beschrieben.
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Pig. 2 zeigt Teile einer vorzugsweise in der Anlage nach Fig. 1 verwendeten Vorrichtung. Zum Zweck der folgenden Beschreibung sei angenommen, daß es sich bei dem verunreinigten brennbaren Material um Asche enthaltende Kohle handelt.
Die zerkleinerte Kohle wird im Silo oder Fallschacht 11 zwischengelagert und mittels einer Zufuhreinrichtung 12, etwa einer Zellenschleuse, Sternradschleuse od. dergl. in einer gewünschten Menge pro Zeiteinheit der Trennzone zugeführt. Die Trennzone 13 hat an ihrem in der Zeichnung linken Ende ein tieferes Teil 40, in welchem die Kohle ein relativ tiefes Fließbett 41 über einem Siebboden 42 bildet. In einem flacheren Teil 43 der Trennzone 13 bildet die Kohle ein relativ flaches Fließbett 44 über einem Siebboden 45.
Ein fluidisierendes Gas, etwa Luft, wird mittels eines Gebläses 46 od. dergl. mit einer derart gesteuerten Geschwindigkeit durch den Siebboden 42 hindurch in das Fließbett 41 eingeblasen, daß die Kohleteilchen 41 fluidisiert werden, jedoch nur in dem Maße, daß eine senkrechte Durchmischung, wie sie durch die Bildung von Gasblasen bei höheren Geschwindigkeiten einträte, nicht stattfindet. Unterhalb der Strömungsgeschwindigkeiten des fluidisierenden Gases, bei denen eine gleichmäßige Durchmischung der Teilchen eintritt, sinken größere und/oder eine höhere Dichte aufweisende Teilchen im Fließbett 41 nach unten, während kleinere und/oder geringere Dichte
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aufweisende Teilchen im Fließbett 41 aufsteigen. Dadurch tritt im Fließbett 41 eine Sortierung der Teilchen mit von oben nach unten zunehmender Größe und/oder Dichte ein, so daß Teilchen mit einer für die Verwertung in der Verwertungszone geeigneten Größe und/oder Dichte aus dem oberen Bereich des Fließbetts 41 abgeführt werden können. Die größeren und/oder eine höhere Dichte aufweisenden Teilchen werden mit einer durch eine Steuereinrichtung gesteuerten Geschwindigkeit über eine Leitung 47 aus dem unteren Bereich des Fließbetts 41 abgeführt und einer Mahlvorrichtung 49 zugeführt, in welcher sie wenigstens teilweise bis zur Größe der Teilchen im oberen Bereich des Fließbetts 41 zerkleinert werden. Die zerkleinerten Teilchen werden über eine Leitung 50 dem oberen Bereich entweder des tieferen oder des flacheren Fließbetts 41 bzw. 44 zugeführt. Der Transport der zerkleinerten Teilchen in der Leitung 50 erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines Strömungsmittels, insbesondere eines Gases, etwa Luft, welches bzw. welche über eine mit der Mahlvorrichtung 49 verbundene Leitung 51 eingeblasen wird.
Die Geschwindigkeit der Abfuhr der Teilchen aus dem unteren Bereich des Fließbetts 41 ist abhängig vom Unterschied der Dichte im oberen und unteren Bereich des Fließbetts Im oberen und unteren Bereich des Fließbetts 41 sind jeweils mehrere Sonden 70 bzw. 71 angeordnet. Die Sonden 70, 71 können in verschiedener Weise ausgeführt sein und beispielsweise den örtlichen Druck im Fließbett messen.
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Von den Sonden erzeugte, der Dichte in den oberen und unteren Bereichen des Pließbetts 41 entsprechende Signale werden einer Regeleinrichtung 73 zugeführt. Bei einer Zunahme des Unterschieds der Dichte in den oberen und unteren Bereichen des Pließbetts 41 erzeugt die Regeleinrichtung 73 ein Signal zur Steigerung der Geschwindigkeit, mit welcher die Teilchen über die Leitung 47 und die Steuereinrichtung 48 aus dem unteren Bereich des Fließbetts abgeführt werden. Nimmt der Unterschied der Dichte in den Bereichen des Pließbetts ab, so erzeugt die Regeleinrichtung 73 ein Signal zum Verringern der Geschwindigkeit, mit welcher die Teilchen über die Leitung 47 und die Steuereinrichtung 48 abgeführt werden. Die beschriebenen Teile und Einrichtungen der Trennzone bewirken somit, daß in den oberen Bereichen des Fließbetts Teilchen zusammengeführt werden, deren Größe und/ /oder Dichte innerhalb eines gewählten Bereichs liegt.
Die relativ kleinen und/oder eine relativ geringe Dichte aufweisenden Teilchen wandern in das eine Verteilerzone darstellende flache Fließbett 44 und werden in diesem mittels eines über ein Gebläse 52 od. dergl. zügeführten, aufwärts strömenden Strömungsmittels, beispielsweise Luft, fluidisiert. Die fluidisierten Teilchen werden über nicht dargestellte Auslässe unterhalb der Oberfläche des Fließbetts 44 ausgetragen und von hier aus in der Verwertungszone verteilt. Das unter Mitführung feiner Teilchen an der Oberfläche des Fließbetts austretende,
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Gas kann, gegebenenfalls nach einer entstaubenden Behandlung, über Leitungen 53 ins Freie entweichen. Vorzugsweise wird das mit Staub befrachtete Gas jedoch dazu verwendet, die Teilchen in die Verwertungszone einzublasen, da hierdruch die Strömungsenergie des Gases besser ausgenützt wird und das Gas nicht entstaubt zu werden braucht.
Die Geschwindigkeit der Zufuhr der Kohle vom Silo 11 zur Trennzone 13 wird vorzugsweise in Abhängigkeit von der Menge der Kohle im Fließbett 44 gesteuert, so daß also mehr Kohle zugeführt wird, wenn sich die Menge im Fließbett verringert. Zum Messen der Tiefe des Fließbetts 44 bzw. des darin herrschenden Drucks kann wenigstens eine Sonde 55 vorgesehen sein, welche über einen nicht dargestellten Wandler der Tiefe des Fließbetts entsprechende Signale erzeugt. Die Signale werden über eine Leitung 56 der Zufuhreinrichtung 12 zugeführt, so daß diese der Trennzone 13 weitere Kohleteilchen aus dem Silo 11 zuführt, wenn die Tiefe des Fließbetts unter einen vorbestimmten Stand absinkt.
Wie man in Fig. 3 erkennt, gelangen die Kohleteilchen aus dem Fließbett 44 in Fallrohr 58, an deren unteren Enden Dosiereinrichtungen 59 angeordnet sind. In Abhängigkeit von einem in bekannter Weise erzeugten, dem Kohlebedarf der Anlage entsprechenden Signal überführen die Dosiereinrichtungen die Kohleteilchen in ihnen zugeordnete Einblasrohre 60. Die Dosiereinrichtungen können mit einer Förderschnecke, einem endlosen Band oder einem Rüttel-
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tisch arbeiten. Bei der dargestellten Dosiereinrichtung wird die in einem nicht dargestellten Teil derselben angesammelte Kohle durch einen über eine Leitung 61 zugeführten Gasstrahl, beispielsweise Luft, in das Einblasrohr 60 geblasen. Eine Dosiereinrichtung dieser Art ist in der GB-PS 1 336 563 beschrieben.
Die in den Einblasrohren 60 befindlichen Kohleteilchen werden mittels des mit Staub befrachteten fluidisierenden Gases aus den Leitungen 53 in das Fließbett 22 der Verwertungszone befördert. An der Stelle, an welcher die Kohleteilchen in die einzelnen Einblasrohre eintreten, kann jeweils eine nicht dargestellte Injektordüse bekannter Art angeordnet sein, so daß die Kohleteilchen durch die Strömungsenergie des mit Staub befrachteten Gases mühelos aus dem Auslaß der jeweiligen Dosiereinrichtung ausgetragen werden.
Die mittels der Mahlvorrichtung 49 zerkleinerte Kohle kann auch wenigstens zum Teil direkt der Verwertungszone, d.h. dem Fließbett 22 zugeführt werden.
Die Länge des flacheren Teils 43 der Zone 13 entspricht vorzugsweise im wesentlichen der Länge des mit den Kohleteilchen zu speisenden Behälters 18. Das flachere Teil 43 dient somit als Zufuhrverteiler für einen relativ großen, d.h. langen oder breiten Behälter 18, so daß dieser über seine gesamte Länge bzw. Breite gleichmäßig mit Kohleteilchen von im wesentlichen konstanter Qualität gespeist
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wird. Pur Behälter von geringerer Länge oder Breite ist das zusätzliche flache Fließbett 4-4- gegebenenfalls nicht notwendig.
Die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen und Teile derselben können im Rahmen der Erfindung auch in anderen als den dargestellten Kombinationen verwendet werden.
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Claims (13)

  1. 2732188
    Patentansprüche
    Verfahren für die Verwertung von mit nicht brennbaren oder inaktiven Stoffen versetzten oder verunreinigten brennbaren Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen feste Teilchen, einschließlich relativ grober, im wesentlichen fester Teilchen, des brennbaren Stoffs und der damit kombinierten Verunreinigungen einer Trennzone zugeführt werden, daß die Teilchen in der Trennzone im Hinblick auf wenigstens eine Eigenschaft, insbesondere nach Größe und/oder Dichte, voneinander getrennt werden, daß die Teilchen mit relativ kleinen Abmessungen und/oder relativ geringer Dichte aus der Trennzone abgeführt und einer Verwertungsζone zugeführt werden, daß die Teilchen mit relativ großen Abmessungen und/oder relativ hoher Dichte getrennt aus der Trennzone
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    ORIGINAL INSPECTED
    abgeführt und zerkleinert werden, und daß die durch das Zerkleinern erhaltenen Teilchen von relativ kleinen Abmessungen und/oder relativ geringer Dichte der Verwertungszone zugeführt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Trennen der Teilchen durch Flotation, mechanische Sortierung nach Größe und/oder mechanische Sortierung nach Dichte erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Trennen der Teilchen in der Trennzone durch Fluidiäeren der Teilchen mittels eines aufwärts strömenden, fluidisierenden Strömungsmittels erfolgt, wobei das Strömungsmittel in der Trennzone eine wenigstens zum Fluidisieren der Teilchen ausreichende Geschwindigkeit hat, welche Jedoch unter der Geschwindigkeit liegt, bei welcher das Strömungsmittel eine im wesentlichen gleichmäßige Durchmischung der Teilchen in der Trennzone bewirkt, so daß in der Trennzone eine Sortierung der Teilchen nach Größe und/oder Dichte stattfindet, in welcher Teilchen mit relativ hoher Dichte und/oder relativ großen Abmessungen im unteren und Teilchen mit relativ geringer Dichte und/ /oder relativ kleinen Abmessungen im oberen Bereich der Trennzone vorliegen.
  4. 4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die
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    durch das Zerkleinern erhaltenen Teilchen zur Trennzone zurückgeführt und in dieser getrennt bzw. sortiert werden.
  5. 5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abführen der Teilchen von relativ kleinen Abmessungen und /oder relativ geringer Dichte durch Fluidisieren derselben in einer Verteilerzone mittels eines aufwärts strömenden Strömungsmittels erfolgt, wobei die Teilchen in wenigstens eine Leitung gelangen, welche zum Zuführen der Teilchen zur Verwertungszone mit dieser verbunden ist.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das fluidisierende Strömungsmittel, zusammen mit von den Teilchen in der Verteilerzone abgeschiedenen und/oder mitgeführten Feststoffen zum Einblasen der Teilchen über die Leitung in die Verwertungszone verwendet wird.
  7. 7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsgeschwindigkeit beim Abführen der Teilchen von relativ hoher Dichte und/oder relativ großen Abmessungen und bein Zerkleinern derselben erhöht oder verringert wird, wenn die Menge der Teilchen von relativ großen Abmessungen und/oder relativ großer Dichte relativ zu der der Teilchen von relativ kleinen Abmessungen und/oder relativ geringer Dichte in der Trennzone zu- bzw. abnimmt.
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  8. 8. Vorrichtung zur Verwendung bei der Verwertung von mit nicht brennbaren oder inaktiven Stoffen versetzten oder verunreinigten brennbaren Stoffen, gekennzeichnet durch eine mit im wesentlichen festen Teilchen, einschließlich relativ grober, im wesentlichen fester Teilchen, des brennbaren Stoffs und der damit kombinierten Verunreinigungen beschickbare Trennzone (13) zum Trennen der Teilchen im Hinblick auf wenigstens eine Eigenschaft, insbesondere nach Größe und/oder Dichte, durch Einrichtungen (16) für die Verbindung mit einer Verwertungszone (18) zum Überführen von Teilchen mit relativ kleinen Abmessungen und/oder relativ geringer Dichte von der Trennzone zur Verwertungszone, durch eine von der Trennzone aus mit Teilchen von relativ großen Abmessungen und/oder relativ hoher Dichte beschickbare Zerkleinerungseinrichtung zum Zerkleinern der Teilchen, und durch Einrichtungen (15) für die direkte oder indirekte Überführung der zerkleinerten Teilchen zur Verwertungszone.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (15) zum überführen der zerkleinerten Teilchen von der Zerkleinerungseinrichtung (14) zur Trennzone (13) eingerichtet ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Überführen der Teilchen zur Verwertungszone (18) eine von der Trennzone (13) aus mit Teilchen von relativ
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    kleinen Abmessungen und/oder relativ geringer Dichte beschickbare Verteilerzone (4-3) wenigstens eine mit einem zuströmseitigen Ende mit der Verteilerzone und mit einem abströmseitigen Ende mit der Verwertungszone verbindbare Auslaßleitung (58), Einrichtungen (52) für die Zufuhr eines fluidisierenden Strömungsmittels zur Verteilerzone zum Fluidisieren der darin vorhandenen Teilchen bis zu einer Höhe, in welcher sie in die Auslaßleitung wandern, und wenigstens eine Strömungsleitung (53) zum Zuleiten des fluidisierenden Strömungsmittels aus einem Bereich über der besagten Höhe in der Verteilerzone zum zuströmseitigen Ende der Auslaßleitung aufweist, so daß das fluidisierende Strömungsmittel die Bewegung der Teilchen durch die Auslaßleitung zum abströmseitigen Ende derselben fördert.
  11. 11. Anlage für die chemische und/oder physikalische Umwandlung und/oder Auflösung von mit nicht brennbaren oder inaktiven Stoffen versetzten oder verunreinigten brennbaren Stoffen, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 10 in Verbindung mit einer von der Trennzone (13) mit im wesentlichen festen Teilchen der verunreinigten brennbaren Stoffe von relativ kleinen Abmessungen und/ /oder relativ geringer Dichte beschickbare Verwertungszone (18) für die chemische und/oder physikalische Umwandlung und/oder Auflösung wenigstens eines Teils der brennbaren Stoffe.
    709883/1115
  12. 12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwertungszone (18) einen mit den Teilchen beschickbaren Behälter zum wenigstens teilweisen Verbrennen der brennbaren Stoffe in einem in dem Behälter erzeugbaren Fließbett (22) aufweist.
  13. 13. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwertungszone (18) eine mit den brennbaren Stoffen beschickbare Kammer zum wenigstens teilweisen Auflösen der brennbaren Stoffe in wenigstens zwei verschiedenartige Komponenten aufweist.
    709883/1 1 15
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