Regionaler Wachstumskern ibigInnovative Braunkohlen Integration in Mitteldeutschland
Aufbereitung von Braunkohle gdurch Agglomeration und Trocknung
Dr.-Ing. T. Naundorf, Dr.-Ing. H.-W. Schröder, Prof. Dr.-Ing. J.-U. Repke und Dipl.-Wi.-Ing. F. Fehse
Seite: 1ibi-Symposium, Leuna, 26.10.2011
ITUN
Schwerpunkte
I Ei d i di ibi P k ttI. Einordnung in die ibi-Prozesskette
II. Besondere Anforderungen an die Aufbereitung aus der Sicht der stofflichen Nutzung der Kohlender stofflichen Nutzung der Kohlen
III. Aktueller Stand der Aufbereitung von Braunkohlen
IV. Zielstellung
V. Lösungskonzeption und Arbeitsschritte
VI. Arbeitsstand und Ausblick
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I. Einordnung in die ibi-Prozesskette
Gewinnung ExtraktionLagerstätten Aufbereitung VergasungNiedertemperatur-
konversion
Lagerstätten-modellierung
selektiveGewinnung
WachsExtraktionAuf-
bereitung
Niedertem-peratur-
konversion
Homo-genisierung KW
Vergasung SyngasMischung/ Konditionierung
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II. Besondere Anforderungen an die Aufbereitung der Kohleaus der Sicht der stofflichen Nutzung
1 Antransport des freien Lösungsmittels an die Grenzschicht
2 Einstritt des freien Lösungsmittels in den Grenzfilm (Filmdiffusion)
3 Eintritt des Lösungsmittels in3 Eintritt des Lösungsmittels in die Kapillaren (Porendiffusion)
4 Löseprozess (Lösung mit hoher lokaler Konzentration)lokaler Konzentration)
5 Abtransport der Extraktlösung (Konzentrationsgefälle)
6 Eintritt der Extraktlösung in den6 Eintritt der Extraktlösung in den Grenzfilm
7 Eintritt der Extraktlösung in die freie LösungTeilschritte des Stofftransports
b i d F t t ff t kti
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g8 Antransport des
Extraktionsstoffes
bei der Feststoffextraktion
III. Aktueller Stand der Aufbereitung von Braunkohleam Beispiel der Extraktionsanlage der ROMONTA in Amsdorf
Walzenbrecher
reit
un
g
Spannwellsiebe
oh
leau
fbe
TrocknungHammermühle
Röhrentrockner (w ≈ 18 %)Roh
k
Klassierung
Mogensen-Sizer
k
Siebgut 0,5/3 mmUnterkorn (< 0,5 mm)
ll i
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ExtraktorPelletierung
III. Aktueller Stand der Aufbereitung von Braunkohleam Beispiel der Extraktionsanlage der ROMONTA in Amsdorf
Trockenkohle zur Extraktion∆d = 0 50 – 3 15 mm w ≈ 18 %
Pellets Braunkohlenstaub,d = 4 mm, w ≈ 18 %
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∆d 0,50 3,15 mm, w ≈ 18 % d 4 mm, w 18 %
III. Aktueller Stand der Aufbereitung von Braunkohleaus der Sicht der Extraktion
Derzeitige Probleme und Schlussfolgerungen
1. Bitumengehalt der verfügbaren Kohlen wird von gegenwärtig 12 % auf ≤ 10 % sinkenauf ≤ 10 % sinken
2. Qualität der Kohlen hinsichtlich Aschegehalt und –zusammensetzung sowie Struktur und Festigkeit des Naturkorns verschlechtert sich
ü h K f ll d di E k i ü i b i flunerwünschter Kornzerfall, der die Extraktion ungünstig beeinflusst
3. Bei traditioneller Rohkohlezerkleinerung mit Hammermühlen entsteht hoher Unterkornanteil (≤ 0,5 mm), der vor der Extraktion abgesiebt ( , ), gund pelletiert werden muss
hoher verfahrenstechnischer Aufwand führt zu unbefriedigendem Extraktionsergebnis bei hochverdichteten Pelletsg
Es wird ein festes poröses staubfreies Extraktionskorn mit einem engen Körnungsband benötigt, um die notwendige Effektivitätssteigerung bei der Extraktion zu erreichen
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Effektivitätssteigerung bei der Extraktion zu erreichen.
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III. Aktueller Stand der Aufbereitung von Braunkohle aus wissenschaftlicher Sicht der TU BAF (ITUN)
Langjährige Erfahrungen in der Veredlung fossiler und nachwachsender R h t ff t ffli h d ti h N t i B
• Bodenverbesserungsstoffe, Spezialerden, B d b d k t ff
Rohstoffe zur stofflichen und energetischen Nutzung, wie z. B.:
Bodenbedeckungsstoffe
• hochwertige Stück-, Korn- und Staubkokse
• kleinstückige Brennstoffe
• Konservierungsstoffe
• Agglomerationshilfsstoffe
u. v. m.
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IV. Zielstellung
1 Herstellung Kohlegranulat mit wesentlich engerem Körnungsband1. Herstellung Kohlegranulat mit wesentlich engerem Körnungsband (∆d ≈ 2/3 mm bzw. 0,25/0,5 mm) • Mit abnehmender Korngröße erhöht sich die
E t kti h i di k it (bi h 2 h)Extraktionsgeschwindigkeit (bisher ca. 2 h)wirtschaftlicher Einsatz von bitumenärmeren Kohlen möglich
2. Kohlegranulat mit deutlich höherer FestigkeitVerbesserung der Wachsqualität, da weniger Staub in der MiscellaWeniger Betriebsstörungen im BandextraktorEinsatz der leistungsfähigeren Rührextraktion möglichEinsatz der leistungsfähigeren Rührextraktion möglich
3. Herstellung Kohlegranulat mit wenig Unterkorn• bisher Anteil ≤ 0,5 mm bei Zerkleinerung mit Hammermühlen bis zu
50 % d h 50 % ü ll ti t d50 %, d.h. 50 % müssen pelletiert werden• bei Herstellung von festen Kohlegranulaten ist Anteil ≤ 0,5 mm
zukünftig deutlich geringer (Ziel: 10 %)
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IV. Zielstellung
Korngrößenzusammensetzung vonKorngrößenzusammensetzung von Braunkohle in Abhängigkeit von der Aufbereitung
1
2
Schlägermühle
z B Hammermühle}2
3
z. B. Hammermühle
Sekundärkorn, Granulat
}
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V. Lösungskonzeption und Arbeitsschritte
A t d E f h d TU BAF f d G bi t dAusnutzen der Erfahrungen der TU BAF auf dem Gebiet der AufbereitungHerstellung von Brennstoffgranulat (∆d ≈ 0,5/4 mm) aus Lausitzer Kohle durch Bedüsen d kl i t R hk hl i E i h I t i i hder zerkleinerten Rohkohle im Erich-Intensivmischer
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S f
V. Lösungskonzeption und Arbeitsschritte
1. Suche nach neuen Aufschlussapparaten, die hohe Feinheit und Durchsatzleistungen garantieren
2. Ermittlung von Prozessparametern für den Granulierprozess, die g p pHerstellung von feinkörnigen und festen Sekundärgekörnen möglich macht
(Ziel: Ausnutzen des bei der Zerkleinerung entstandenen(Ziel: Ausnutzen des bei der Zerkleinerung entstandenen Wassers für die Granulierung und damit Senkung des Trocknungsbedarfs für das Granulat)
3 Für nicht so feste und oberflächenfeuchte Rohgranulate müssen3. Für nicht so feste und oberflächenfeuchte Rohgranulate müssen Verfahrensvorschläge erarbeitet werden, die Transport und Zwischenlagerung dieser Granulate störungsfrei ermöglichen
4. Umsetzung des Verfahrens in einem Technikum durch EPC und ROMONTA und Nachweis der Umsetzbarkeit durch den Betrieb des Technikums durch ROMONTA
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VI. Arbeitsstand und Ausblick
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Granulat aus Rohkohle Amsdorf, ∆d = 0,25 - 1 mm, w ≈ 18 %
Vorzerkleinerte Rohkohle
Mühle/ Aufschlussapparat für Feinstzerkleinerung der Rohkohle Agglomerations-hilfsmittel
Granulierung, Aufbauagglomeration
Eirich-Intensivmischer
Trocknung, w ≈ 18 %
Technikum: Band- oder FließbetttrocknerProduktion: Röhrentrockner
Siebklassierung
UnterkornGrobkorn
Fein- oder Mikrogranulat
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Extraktor
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
ITUN
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