182961. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nyers barnaszén nyomás alatti gáztalanítására és elgázosítására
1 182 961 2 szánét brikettezéshez vagy tüzelőkészülékekben tüzelőanyagként alkalmazzak. Ennek során megmutatkozott, hogy a szénnek 30%-nál kisebb víztelenítése csak fokozott költség mellett lehetséges, és hogy a szén brikettezhetőségét a nyomás alatti gőzölés többnyire rontja. A szárítás utáni nagyobb víztartalom behatárolja a gazdaságos szállítási távolságot a brikettel összehasonlításban. A veszteséghő racionális felhasználásához a nyomás alatti gőzöléses eljárás több, egymással összekötött nyomástartályt, és összekötő csővezetéket tesz szükségessé. A víztelenített szenet a gőzölés után hűteni kell. A szaggatott üzem tovább növeü a készülék-, gépszükségletet. Ehhez az eljáráshoz tehát drága berendezések szükségesek és az üzemeltetés is költséges. A keletkező por szennyezi a környezetet és növekszik a szénpor következtében fellépő robbanás veszélye is. A találmánnyal megoldandó feladat az ismert eljárások hátrányainak kiküszöbölése mellett olyan eljárás nyers barnaszén, különösen lágy barnaszén nyomás alatti gáztalanitására és elgázosítására, amelyben ez a két folya mat egyesíthető és ezzel a szén rendkívül kímélő szári tása jön létre, a hőenergia-szükséglet és az alkalmazott gépek, berendezések száma is csökkenthető. A találmány szerinti továbbfejlesztés értelmében a darabos nyers barnaszenet 1 MPa-nál nagyobb nyomás alatt nagy nyomású gőzölőtérbe juttatjuk, itt gőzölőközeggel részben víztelenítjük és szénülésnek vetjük alá, valamint közel egyenletesen 423 K-nél nagyobb hőmérsékletre melegítjük, az így előkezelt szenet nyomásmentesítés és hűlés nélkül 0,5 MPa-nál kisebb nyomású és 423 K-nél kisebb hőmérsékletű gáztalanító és elgázosító térbe juttatjuk, ahol a szenet nagy hőtartalma miatt kíméletesen tovább szárítjuk, majd elvégezzük a nyomás alatti gáztalanítást és elgázosítást. A találmány szerinti eljárás egyik jelentősége, hogy csökkenthető vele a szén portása. Az újabb kutatások ugyanis a következőekkel indokolják a brikett szétesését. A brikettkötést döntő mértékben azok a kötőerők hozzák létre, amiket a száraz szénben lévő víz okoz. Ennek a víznek az elgőzölögtetése után a maradék kötőerők csak a nagyon laza és dörzsölődésre igen érzékeny brikettkötéshez elegendőek. Az elgázosításra szánt brikett, amit köztudottan durva szemcsés száraz szénből préselnek össze, igen könnyedén szétesik a nagy hőterhelések mellett. A briketteket továbbá mintegy 303—313 K hőmérséklet mellett juttatják az elgázositó reaktorba, ahol 523 és 773 K közötti hőmérséklet uralkodik. Ez a termikus sokk a brikett egyenőtlen felmelegedéséhez vezet. A külső brikettrétegek gyorsabban száradnak, ennek következtében erősebben zsugorodnak és a széthullást elősegítő feszültségek keletkeznek. A száraz szénszemcséknek is különböző a víztartalma a brikettkötésben és ezek a különbségek annál nagyobbak, minél nagyobb az átlagos víztartalom. A brikett szárítása során az elgázosító reaktorban ezek a szemcsék különböző mértékben zsugorodnak, ami tovább lazítja a brikettet. A száraz szénszemcsék szétesését, különösen ha lágy barnaszénről van szó, a következőek indokolják. A lágy barnaszénből lévő szemcsék szárítása konvekciós szárítás útján, többnyire csőszárítókban a víz elgőzölögtetésével zajlik. Ez az elgőzölögte tés a szemcse külső rétegében ^kezdődik meg és a szemcse belsejében csak erősen késleltetve lép fel. Ennek következtében a készre szárított szemben mintegy 30%myi különbség van a héj és a mag víztartalmában. A külső héj a maggal összehasonlításban tehát sokkal erősebben zsugorodik, lazul a külső héj és nem lesz a dörzsöléssel szemben annyira ellenálló. A szárítás során keletkező nagy gőzmennyiséget a mag széntömege gátolja a kilépésben, úgyhogy ez a vízmennyiség robbanásszerűen erőszakkal keres szabad utat magának, ami által a szénszövetet teljes mértékben szétrombolja. Ezek a szemcsék a generátorkészülékhez vezető út során mintegy 303-313 K-re hűlnek. A konvekciós szárítással szárított szénszemcséket még hűteni is kell, hogy a szén öngyulladását elkerüljük. Ezeket a hideg szénszemcséket vezetjük azután a generátorba, ahol 523 és 773 K közötti pillanatnyi hőmérséklet uralkodik. Amíg a mag belseje a víz forráspontját eléri, a mag héjától kezdődően a mag felé erős zsugorodási folyamat lép ' fel, ami tovább növeli a rombolást a már az elékapcsolt szárítókészülékben fellazított szénszemcsékben. Ezek az ismertetett jelenségek kőszén és kemény barnaszén alkalmazása során a nyomás alatti elgázosításban nem lépnek fel ezeknek a szeneknek a természet által okozott zsugorodása (szénülése) és az ezzel együttjáró alacsony víztartalom függvényében. Eddig még nem jöttek arra rá, hogy a nyomás alatti gőzölés és a nyomás alatti elgázosítás közvetlen eljárástechnikai összekapcsolása az egyik legharmonikusabb kapcsolat a szénnemesítés eljárástechnikájábafl és lehetővé teszi, hogy az ismert eljárásoknak a bevezetőben említett hátrányait messzemenőkig kiküszöböljék. Az 55—60% víztartalmú nyers barnaszenet, különösen lágy barnaszenet szénzsilipben nyomás alá helyezzük és ezután gőzölőtélbe visszük, ahol lehetőleg ugyanazt a nyomást állítjuk be, mint ami a gáztalanító és elgázosító térben van. Ez például 1 MPa-nál nagyobb, célszerűen még 2 MPa-nál is. A gőzölőtérben a nyers barnaszenet gőzölőközeggel, célszerűen telített gőzzel víztelenítjük és nyomás alatti szénülésnek vetjük alá. Az ilyen módon előszárított forró szenet most már nyomásmentesítés nélkül, mindenesetre legalább is 1 MPa-nál nagyobb nyomás alatt és hűtés nélkül, núndenesetre 423 K-nél melegebben juttatjuk a gáztalanító és elgázosító térbe. Az előszárításnak alávetett szén nagy hőtartama miatt tovább szárad a gáztalanító és elgázosító térben. Ez a szárítás nagyon kíméletes. Bebizonyosodott, hogy a lágy' barnaszén nyomás alatti gőzölése kevés port hoz létre, hanem csak a nagyobb szemcséknek közepes szemcsékké való szétválását okozza. Az ilyen szétválási folyamat azonban semmiképpen sem hat hátrányosan a nyomás alatti gáztalanításra és elgázosításra, hacsak a víztelenített szemcséknek viszonylag nagy- ellenállásuk van a dörzsölődéssel szemben. A nyomás alatti gőzölés alatt a szénből kicsöpögő víz tisztítja a szenét, megszabadítja a finom szemcséktől. A vizet rendszerint folyamatosan távolítjuk el a nyomás alatti gőzölőtérből. Ezt a tisztító hatást a körfolyamatba porlasztással visszajuttatott forró gőzölővízzel a gőzölőtérben a szénadag felett csak erősíteni lehet. A gáztalanító és elgázosító térbe folyamatosan igényelt tüzelőanyagot az előszárított szén ide történő folyamatos átvezetésére lehet biztosítani. A nyomás alatti gőzöléshez alkalmazott gőzt a kiválasztott eljárási nyomás mellett telítjük és a nyomás alatti gőzölőtérbe a szénadag felett olyan mennyiségben vezetjük be, hogy folyamatosan áramoljon kis mennyiségű maradék gőzmennyiség a szén szénülése során keletkező gázzal együtt a gáztalanító és elgázosító térbe. A vízgőzt kismértékben túlhevítetten is be lehet vszetni az elgázosító térbe. Megállapíthattuk, hogy a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
