Transcript Priprema i prerada uglja

Priprema i prerada uglja
Priprema uglja


Uslovi eksploatacije uglja uslovljavaju da dobijeni ugalj sadrži
veliki deo balastnih materija
Procesu oplemenjavanja uglja prethodi proces pripreme koja
najčešće obuhvata:








Prijem rovnog uglja, drobljenje na određenu granulaciju i primarno
klasiranje
Čišćenje krupnijih klasa,
Čišćenje sitnijih klasa, sa prethodnim odmuljavanjem
Klasiranje i odvodnjavanje produkata
Smeštaj u bunkere i utovar
Tretiranje i odmuljavanje otpadnih voda
Regeneracija suspendoida
Odprema jalovine
Priprema uglja

Osnovne metode za čišćenje uglja:




Suvi postupci čišćenja koji podrazumevaju prosejavanje
Postupci čišćenja uglja primenom flotacijske koncentracije (kod
kvaltetnijih ugljeva)
Postupci čišćenja na principima gravitacijske koncentracije
Cilj ovih postupaka je da se obezbedi ugalj sa što nižim
sadržajem pepela i ostalih štetnih primesa, da se obezbedi
veća toplotna moć
Prerda uglja

Procesi oplemnenjivanja sprovode se u cilju poboljšanja
karakteristika uglja. U ove procese spadaju:



Sušenje i briketiranje
Švelovanje i koksovanje
Gasifikacija i likvefakcija
Prerda uglja- Sušenje i briketiranje

Cilj postupaka sušenja i briketiranja je dobijanje goriva sa
manjim sadržajem vlage i pepela i većom toplotnom moći.
Ovim postupcima podvrgavaju se niskokvalitetniji ugljevi

Proces sušenja podrazumeva prenos vlage iz vlažnog
materijala u nezasićenu gasnu fazu. Odstranjivanje vlage je
moguće na dva načina:


Bez promene agregatnog stanja vlage (mehaničkim putem)
Sa promenom agregatnog stanja vlage (toplotno sušenje)



Cevne sušare
Rotacione sušare
Flajsnerov postupak
Prerda uglja- Sušenje i briketiranje



Rotacione sušare
Proces u rotacionim sušarama izvodi se dimnim gasovima čija je
temperatura u intervalu 600-900C
Potrošnja toplote je od 3400-4600kJ/kg isparele vlage
Prerda uglja- Sušenje i briketiranje
Šema sušenja lignita vodenom parom
Prerda uglja- Sušenje i briketiranje




Cevne sušare
Kao medijum koristi se vodena para niskog pritiska
Pogodan metod za sušenje lignita i mladih mrkih ugljeva
Prednosti: manja potrošnja toplotne i električne energije,
jednostavan proces eksploatacije i pouzdanost u radu


Flajsnerov postupak
Postupak sušenja vodenom parom pod pritiskom (30bar i
235C)
Jedan vid “nasilnog starenja uglja“
Eliminisan je negativan efekat raspadanja krupnijih komada
uglja
Potrošnja energije je 1550-1700 kJ/kg istisnute vlage
Proces se izvodi u specijalnim sudovima- autoklavima




Šema protoka –Flajsnerov postupak
Prerda uglja- Sušenje i briketiranje

Nedostaci:diskontunualan proces, znatna priprema lignita pre
sušenja, dodatno sušenje i separisanje posle sušenja, potreba
za prečišćavanjem otpadne vode, visoke investicije itd.

Briketiranje je postupak ukrupnjavanja sitnih i praškastih
frakcija
Osnovni postupci:



Postupak sa vezivom- pod niskim pritiskom
Postupak bez veziva – pod visokim pritiskom
Prerada uglja


Destilacija-proces zagrevanja uglja bez prisustva vazduha pri čemu ne
dolazi do hemijske promene komponenti
U zavisnosti od tempertaure:



Niskotemperaturni ili švelovani koks –zagrevanje
Srednjetemperaturni koks
Visokotemperaturni koks

Tok destilacije:





450-650C
650-850C
900-1100C
100C isparava higroskopna vlaga
300C isparava hemijski vezana vlaga, CO2 i H2S
350-400C izdvajanje sagorljivih gasova, ugalj postaje plastična masa
450-650C-očvršćavanje plastične mase
Primer: od 1000kg koksnog uglja




750-780kg koksa toplotne moći 29000-31000kJ/kg
280-320 m3 koksnog gasa
30-35 kg katrana
10 kg benzola, naftalina i amonijaka
Pogodni ugljevi za koksovanje:
25-30% isparljivih komponenti, 75-90%C, 5-6% H2 i 5-10% O2
Piroliza
Gasifikacija
Prerada uglja-Gasifikacija uglja
Gasifikacija i likvefakcija uglja
 Gasifikacija uglja predstavlja postupak nepotpunog
sagorevanja pomoću reakcionih sredstava gasovitog oblika
 Proces gasifikacije može da se izvodi:
 Podzemno- u sloju
 Nadzemno- u gasogeneratorima
 Svi ugljevi se mogu podvrgnuti procesu gasifikacije a od
uticaja su: starost uglja, sadržaj vlage, ponašanje uglja pri
zagrevanju, topivost pepela, sadržaj sumpora itd
 Sredstva za gasifikaciju:vazduh, kiseonik, vodena para,
vodonik
 Produkti gasifikacije:
 Visokokalorični prirodni gas 33-37MJ/m3
 Srednjekalorični prirodni gas 15-19MJ/m3
 Niskokalorični gas 5-10MJ/kg
Gasifikacija i likvefakcija uglja
Tehnologije nadzemne gasifikacije:
 Lurgi
 Winkler
 Koppers-Totzek
 Lurgi Proces
 Komadi uglja u nepokretnom sloju, pritisak 20-30bar
 Sredstvo za gasificiranje vodena para i kiseonik
 Toplotna moć dobijenog gasa 15MJ/m3
Lurgi proces nove generacije
Typical Product Gas Composition
Component
Volume %
Hydrogen
30.8
Carbon Monoxide
57.2
Methane
6.2
Carbon Dioxide
4.9
Other Hydrocarbons
0.4
Non Combustibles
0.5
Usavršen Lurgi
proces
 Winkler tehnologija –najstarija tehnologija
 Proizvodnja gasa za potrebe hemijske industrije i sirovog
sinteznog gasa
 Gasifikacija usitnjenog uglja u fluidiziranom sloju pod
atmosferskim pritiskom
Winkler generator nove
generacije
 Koppers-Totzek tehnologija-najmlađa tehnologija
 Odvija se u suspenziji gas-sitne frakcije do 1mm, atmosferski
pritisak, visoka temperatura
 Pogodna za sve vrste ugljeva
 Tehnologije treće generacije u razvoju
Koncept podzemne
gasifikacije uglja
Likvefakcija uglja
Za vreme II svetskog rata
proizvodnja 124000baarela
dnevno u Nemačkoj
Likvefakcija uglja-Sasol

Katalitička reakcije
pomoću kojih se
ugljenmonoksid i
vodonik konvertuju u
ugljovodonike u
prisustvu katalizatora a
to su najčešće gvožđe i
kobalt