Aufbereitung von Braunkohle durch Agglomeration und Trocknung

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Marie Pohl
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1 Regionaler Wachstumskern ibi Innovative Braunkohlen Integration in Mitteldeutschland Aufbereitung von Braunkohle durch 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: 1

2 Schwerpunkte I. Einordnung in die ibi-prozesskette II. Besondere Anforderungen an die Aufbereitung aus der Sicht der stofflichen Nutzung der Kohlen III. Aktueller Stand der Aufbereitung von Braunkohlen IV. Zielstellung V. Lösungskonzeption und Arbeitsschritte VI. Arbeitsstand und Ausblick Seite: 2

3 I. Einordnung in die ibi-prozesskette Lagerstätten Gewinnung Aufbereitung Extraktion Vergasung selektive Gewinnung Extraktion Wachs Niedertemperaturkonversion Homogenisierung Niedertemperaturkonversion Lagerstättenmodellierung Aufbereitung KW Mischung/ Konditionierung Vergasung Syngas Seite: 3

II. Besondere Anforderungen an die Aufbereitung der Kohle aus der Sicht der

Feststoffextraktion t t 1 Antransport des freien Lösungsmittels an die

(Filmdiffusion) 3 Eintritt des Lösungsmittels in die Kapillaren

Abtransport der Extraktlösung (Konzentrationsgefälle) 6 Eintritt der

4 II. Besondere Anforderungen an die Aufbereitung der Kohle aus der Sicht der stofflichen Nutzung Teilschritte des Stofftransports bei der Feststoffextraktion t t 1 Antransport des freien Lösungsmittels an die Grenzschicht 2 Einstritt des freien Lösungsmittels in den Grenzfilm (Filmdiffusion) 3 Eintritt des Lösungsmittels in die Kapillaren (Porendiffusion) 4 Löseprozess (Lösung mit hoher lokaler Konzentration) 5 Abtransport der Extraktlösung (Konzentrationsgefälle) 6 Eintritt der Extraktlösung in den Grenzfilm 7 Eintritt der Extraktlösung in die freie Lösung 8 Antransport des Extraktionsstoffes Seite: 4

5 III. Aktueller Stand der Aufbereitung von Braunkohle am Beispiel der Extraktionsanlage der ROMONTA in Amsdorf reitung ohleaufbe Rohk Walzenbrecher Spannwellsiebe Hammermühle Trocknung Röhrentrockner (w 18 %) Klassierung Mogensen-Sizer Unterkorn (< 0,5 mm) Siebgut 0,5/3 mm Pelletierung Extraktor Seite: 5

6 III. Aktueller Stand der Aufbereitung von Braunkohle am Beispiel der Extraktionsanlage der ROMONTA in Amsdorf Trockenkohle zur Extraktion Pellets Braunkohlenstaub, d = 050 0,50 315mm 3,15 mm, w 18 % d = 4 mm, w 18 % Seite: 6

7 III. Aktueller Stand der Aufbereitung von Braunkohle aus der Sicht der Extraktion Derzeitige Probleme und Schlussfolgerungen 1. Bitumengehalt der verfügbaren Kohlen wird von gegenwärtig 12 % auf 10 % sinken 2. Qualität der Kohlen hinsichtlich Aschegehalt und zusammensetzung sowie Struktur und Festigkeit des Naturkorns verschlechtert sich unerwünschter Kornzerfall, der die Extraktion ungünstig beeinflusst 3. Bei traditioneller Rohkohlezerkleinerung mit Hammermühlen entsteht hoher Unterkornanteil ( 0,5 mm), der vor der Extraktion abgesiebt und pelletiert werden muss hoher verfahrenstechnischer Aufwand führt zu unbefriedigendem Extraktionsergebnis bei hochverdichteten Pellets Es wird ein festes poröses staubfreies Extraktionskorn mit einem engen Körnungsband benötigt, um die notwendige Effektivitätssteigerung bei der Extraktion zu erreichen. Seite: 7

8 III. Aktueller Stand der Aufbereitung von Braunkohle aus wissenschaftlicher Sicht der TU BAF () Langjährige Erfahrungen in der Veredlung fossiler und nachwachsender Rohstoffe zur stofflichen und energetischen Nutzung, wie z. B.: Bodenverbesserungsstoffe, Spezialerden, Bodenbedeckungsstoffe d hochwertige Stück-, Korn- und Staubkokse kleinstückige Brennstoffe Konservierungsstoffe Agglomerationshilfsstoffe u. v. m. Seite: 8

9 IV. Zielstellung 1. Herstellung Kohlegranulat mit wesentlich engerem Körnungsband ( d 2/3 mm bzw. 0,25/0,5 mm) Mit abnehmender Korngröße erhöht sich die Extraktionsgeschwindigkeit i k it (bisher ca. 2 h) wirtschaftlicher Einsatz von bitumenärmeren Kohlen möglich 2. Kohlegranulat mit deutlich höherer Festigkeit Verbesserung der Wachsqualität, da weniger Staub in der Miscella Weniger Betriebsstörungen im Bandextraktor Einsatz 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 % müssen pelletiert t werden bei Herstellung von festen Kohlegranulaten ist Anteil 0,5 mm zukünftig deutlich geringer (Ziel: 10 %) Seite: 9

10 IV. Zielstellung Korngrößenzusammensetzung von Braunkohle in Abhängigkeit von der Aufbereitung } Schlägermühle z. B. Hammermühle Sekundärkorn, Granulat Seite: 10

11 V. Lösungskonzeption und Arbeitsschritte Ausnutzen der Erfahrungen der TU BAF auf dem Gebiet der Aufbereitung Herstellung von Brennstoffgranulat ( d 0,5/4 mm) aus Lausitzer Kohle durch Bedüsen der zerkleinerten Rohkohle hl im Erich-Intensivmischer i i h Seite: 11

12 V. Lösungskonzeption und Arbeitsschritte 1. Suche nach neuen Aufschlussapparaten, die hohe Feinheit und Durchsatzleistungen garantieren 2. Ermittlung von Prozessparametern für den Granulierprozess, die Herstellung von feinkörnigen und festen Sekundärgekörnen möglich macht (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 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 Seite: 12

13 VI. Arbeitsstand und Ausblick Granulat aus Rohkohle Amsdorf, d = 0,25-1 mm, w 18 % Seite: 13

14 Vorzerkleinerte Rohkohle Mühle/ Aufschlussapparat für Feinstzerkleinerung der Rohkohle Agglomerationshilfsmittel Granulierung, Aufbauagglomeration Eirich-Intensivmischer Grobkorn Trocknung, w 18 % Technikum: Band- oder Fließbetttrockner Produktion: Röhrentrockner Unterkorn Siebklassierung Fein- oder Mikrogranulat Extraktor Seite: 14

15 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Seite: 15

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