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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

17. Partikelverhalten

verfasst von : Jan Friedemann, Felix Baitalow, Shan Zhong, Armin Heinze, Stephan Siegl, Denise Klinger, Steffen Krzack

Erschienen in: Stoffliche Nutzung von Braunkohle

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Die Größe von Kohlepartikeln und deren prozessbedingte Veränderung z. B. durch Partikelzerfall haben bei der thermochemischen Konversion direkten Einfluss auf Parameter wie Aufheizgeschwindigkeit, Verweilzeit und Reaktionsgeschwindigkeit. In einem ersten Beitrag wird die Primärfragmentierung von Kohlepartikeln durch Hochtemperatureinwirkung in drei Versuchsanlagen untersucht. Dabei zeigt sich, dass der Inkohlungsgrad den größten Einfluss auf das Partikelzerfallsverhalten hat. In einem zweiten Beitrag wird der thermisch induzierte Partikelzerfall modelliert und durch numerische Simulation von Temperatur‐ und Spannungsprofilen in Kohlepartikeln während der Aufheizung dargestellt. Am Beispiel eines Hochdruck‐ Fallrohrreaktors werden in einem dritten Beitrag die verfahrenstechnischen und rohstofflichen Einflussgrößen auf die Partikel‐ und Gasverweilzeit bei der Konversion durch Pyrolyse aufgezeigt und diskutiert.

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Fußnoten
1
SPaltor, siehe Jan Friedemann Abschn.​ 18.​1
 
2
In der Skizze symbolisch als Federn dargestellt
 
Literatur
[1]
Allen T (1997) Particle size measurement. Chapman & Hall, London, New York
[2]
Austin AE, Hedden WA (1954) Graphitization processes in cokes and carbon black. Ind Eng Chem 46:1520–1524CrossRef
[3]
Behrendt F, Pardemann R, Meyer B (2011) Stand und Perspektiven der Kohlenutzung in Kraftwerken mit Vergasung. Chem Ing Tech 83:1805–1819CrossRef
[4]
Beránek J, Rose K, Winterstein G (1975) Grundlagen der Wirbelschicht-Technik. Krausskopf, Mainz
[5]
Berkowitz N (1994) An introduction to coal technology, 2. Aufl. Academic Press, San Diego [u.a.]
[6]
Berndt A (2014) Untersuchungen zum Partikelverhalten von festen Energieträgern unter Aufheizbedingungen. Diplomarbeit, TU Bergakademie Freiberg
[7]
Beyssac O, Brunet F, Petitet JP, Goffe B, Rouzaud JN (2003) Experimental study of the microtextural and structural transformations of carbonaceous materials under pressure and temperature. Eur J Mineral 15:937–951CrossRef
[8]
Bieniawski ZT (1968) The effect of specimen size on compressive strength of coal. Int J Rock Mech MinSci 5(4):325–335CrossRef
[9]
Chen W, Nagarajan G, Zhang Z et al (1994) Stochastic modeling of devolatilization-induced coal fragmentation during fluidized-bed combustion. Ind Eng Chem Res 33:137–145CrossRef
[10]
Chirone R, Masimilla L (1989) The application of Weibull theory to primary fragmentation of a coal during devolatilization. Powder Technol 57:197–212CrossRef
[11]
Chirone R, Massimilla L (1991) Primary fragmentation in fluidized bed combustion of anthracites. Powder Technol 64:249–258CrossRef
[12]
Chirone R, Massimilla L, Salatino P (1991) Comminution of carbons in fluidized bed combustion. Prog Energy Combust Sci 17:297–326CrossRef
[13]
Dacombe P, Pourkashanin M, Williams A et al (1999) Combustion-included fragmentation behaviour of isolated coal particles. Fuel 78:1847–1857CrossRef
[14]
Dakic D, van der Honing G, Vals M (1989) Fragmentation and swelling of various coals during devolatilisation in a fluidized bed. Fuel 68:911–916CrossRef
[15]
Eslami MR (2013) Theory of elasticity and thermal stresses. Explanations, problems and solutions. SpringerLink, Bücher, Springer, DordrechtCrossRef
[16]
Evans I, Pomeroy CD, Berenbaum R (1961) The compressive strength of coal. Colliery Engng 38(123–127):75–80
[17]
Fletcher TH (1989) Time-resolved temperature measurements of individual coal particles during devolatilization. Combust Sci Technol 63:89–105.CrossRef
[18]
Friedemann J, Baitalow F, Ceia TF et al (2014) Experimentelle Untersuchungen zur Primärfragmentierung von Kohlepartikeln im Drop-Kalorimeter. Chem Ing Tech 86(10):1790–1796CrossRef
[19]
Fritz W (1943) Allgemeiner Überblick über das Verhalten der Wärme- und Temperaturleitfähigkeit von Kohle. Forschung auf dem Gebiet des Ingenieurwesens A14(1):1–10CrossRef
[20]
Gentzis T, Deisman N, Chalaturnyk RJ (2007) Geomechanical properties and permeability of coals from the foothills and mountain regions of western Canada. Int J Coal Geol 69(3):153–164CrossRef
[21]
Gornostayev SS, Härkki JJ (2007) Graphite crystals in blast furnace coke. Carbon 45:1145–1151CrossRef
[22]
Gräbner M, Meyer B (2014) Performance and exergy analysis of the current developments in coal gasification technology. Fuel 116:910–920CrossRef
[23]
Grote KH, Feldhusen J (Hrsg) (2007) Dubbel. Taschenbuch für den Maschinenbau. SpringerLink: Bücher. Springer Berlin Heidelberg, zweiundzwanzigste, neubearbeitete und erweiterte Auflage
[24]
Haider A, Levenspiel O (1989) Drag coefficient and terminal velocity of spherical and nonspherical particles. Powder Technol 58:63–70CrossRef
[25]
Hayashi J (2000) Rapid conversion of tar and char from pyrolysis of a brown coal by reactions with steam in a drop-tube reactor. Fuel 79:439–447CrossRef
[26]
Hiramatsu Y, Oka Y (1966) Determination of the tensile strength of rock by a compression test of an irregular test piece. Int J Rock Mech MinSci 3(2):89–90CrossRef
[27]
Honda H, Egi K, Toyoda S, Sanada Y, Furuta T (1964) Electronic properties of heat treated coals. Carbon 1:155–164CrossRef
[28]
Honda H, Sanada Y, Furuta T (1966) Mechanical and thermal properties of heat-treated coals. Carbon 3:421–428CrossRef
[29]
Kabelac S (2006) VDI-Wärmeatlas; [Berechnungsunterlagen für Druckverlust, Wärme- und Stoffübergang]. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg
[30]
[31]
Ko HY, Gerstle KH (1976) Elastic properties of two coals. Int J Rock Mech MinSci 13(3):81–90CrossRef
[32]
Kosowska-Galachowska M, Luckos A (2010) A model of primary fragmentation of coal particles in fluidized-bed combustion. Proceedings of the 27th Pittsburgh Coal Conference, Curran Associates Inc., Red Hock, NY, p. 1292
[33]
Kosowska-Galachowska M, Luckos A (2010) An experimental investigation into the fragmentation of coal particles in a fluidized-bed combustor. Proceedings of the 20th International Conference on Fluidized Bed Combustion, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, p. 330–334
[34]
Kunii D, Levenspiel O (1991) Fluidization engineering. Butterworth-Heinemann, Boston.
[35]
Kürten H, Raasch J, Rumpf H (1966) Beschleunigung eines kugelförmigen Feststoffteilchens im Strömungsfeld konstanter Geschwindigkeit. Chem Ing Techn 38(9):941–948CrossRef
[36]
Lee SH, Kim SD, Lee DH (2002) Particle size reduction of anthracite coals during devolatilization in a thermobalance reactor. Fuel 81:1633–1639CrossRef
[37]
Leschonski K, Alex W, Koglin B (1974) Teilchengrößenenanalyse. Chem Ing Techn 46:641–644CrossRef
[38]
Lissner A, Thau A (1952) Die Chemie der Braunkohle Band 2 Chemisch-Technische Veredlung. VEB Wilhelm Knapp Verlag, Halle, Leipzig
[39]
Lissner A, Thau A (1956) Die Chemie der Braunkohle Band 1 Wissenschaftlicher Teil. VEB Wilhelm Knapp Verlag, Halle, Leipzig
[40]
Liu G, Wu H, Gupta R et al (2000) Modeling the fragmentation of non-uniform porous char particles during pulverized coal combustion. Fuel 79(6):627–633CrossRef
[41]
Marban G, Pis JJ, Fuertes AB (1995) Characterizing fuels for atmospheric fluidized bed combustion. Combust Flame 103:41–58CrossRef
[42]
Marban G, Pis JJ, Fuertes AB (1996) Simulation of secondary fragmentation during fluidized bed combustion of char particles. Powder Technol 89:71–78CrossRef
[43]
Martin H (1980) Wärme- und Stoffübertragung in der Wirbelschicht. Chem Ing Tech 52:199–209CrossRef
[44]
Matsuoka K, Ma Z, Akiho H, Zhang Z, Tomita A, Fletcher TH, Wójtowicz MA, Niksa S (2003) High-pressure coal pyrolysis in a drop tube furnace. Energy Fuels 17:984–990CrossRef
[45]
Millard DJ, Newman PC, Phillips JW (1955) The apparent strength of extensively cracked materials. Proc Phys Soc Sect B 68(10):723CrossRef
[46]
Naredi P, Pisupati S (2011) Effect of CO2 during coal pyrolysis and char burnout in oxy-coal combustion. Energy Fuels 25:2452–2459CrossRef
[47]
Parish BM (1967) The effect of rank and particle size on the plastic behaviour of coal. Brit J Appl Phys 18(2):233CrossRef
[48]
[49]
[50]
Ranjith PG, Perera MSA (2011) Effects of cleat performance on strength reduction of coal in CO2 sequestration. Energy 45(1):1069–1075, 2012. The 24th International Conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy, {ECOS} 2011CrossRef
[51]
Reichel D, Siegl S, Krzack S, Meyer B (2013) Brown coal pyrolysis in a pressurized drop tube reactor – product distribution and characterization ICCS&T 2013. EMS Energy Institute, Pennsylvania
[52]
Reichel D, Siegl S, Neubert C, Krzack S (2015) Determination of pyrolysis behavior of brown coal in a pressurized drop tube reactor. Fuel 158:983–998CrossRef
[53]
Ribas L, Cordeiro GC, Filho RDT, Tavares LM (2014) Measuring the strength of irregularly-shaped fine particles in a micro compression tester. Miner Eng 65(0):149–155CrossRef
[54]
Sasongko D, Stubington JF (1996) Significant factors affecting devolatilization of fragmenting, non-swelling coals in fluidized bed combustion. Chem Eng Sci 51(16):3909–3918CrossRef
[55]
Schmalfeld J (Hrsg) (2008) Die Veredlung und Umwandlung von Kohle; Technologien und Projekte 1970 bis 2000 in Deutschland. Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas undKohle e.V., Hamburg
[56]
Schubert H (2003) Handbuch der Mechanischen Verfahrenstechnik. Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim
[57]
[58]
[59]
Siegl S, Reichel D, Krzack S, Meyer B (2013) Proceedings of 30th Annual International Pittsburgh Coal Conference, Beijing, 5–18. Sept 2013, S 3085–3091. ISBN: 978-1-62993-438-9
[60]
Simone M, Biagini E, Galletti C, Tognotti L (2008) Qualification of a lab-scale drop tube reactor for evaluating high heating rate devolatilization kinetics. In: Proceedings of the 31st meeting, Torino, 17–20. Juni 2008. ISBN: 978-88-88104-07-2
[61]
Solomon PR, Fletcher TH, Pugmire RJ (1993) Progress in coal pyrolysis. Fuel 72:587–597CrossRef
[62]
[63]
[64]
Stanmore B, Brillard A, Gilot P et al (1996) Fragmentation of small coal particles under fluidized-bed combustor conditions Proc Combust Inst 26:3269–3275CrossRef
[65]
Stiess M (2009) Mechanische Verfahrenstechnik –Partikeltechnologie 1. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg
[66]
Stubington JF, Linjewile TM (1988) The effects of fragmentation on devolatization of large coal particles. Fuel 68:155–160CrossRef
[67]
Tavares LM, King RP (1998) Single-particle fracture under impact loading. Int J Miner Process 54(1):1–28CrossRef
[68]
[69]
van Krevelen DW (1961) Coal. Typology, chemistry, physics, constitution. Elsevier, Amsterdam [u.a.]
[70]
Wagner A (2014) Untersuchungen zum thermischen Zerfallsverhalten von Kohlepartikeln bei verschiedener Gas-Feststoff-Kontaktierung. Master’s thesis
[71]
Wang ALT, Stubington JF (2002) Generation of fine chars from Australian black coals in pressurized fluidized bed combustion. Combust Flame 129:192–203CrossRef
[72]
White JM, Mazurkiewicz M (1989) Effect of moisture content on mechanical properties of Nemo coal, Moberly, Missouri U.S.A. Min Sci Technol 9(2):181–185CrossRef
[73]
Zeng D, Fletcher TH (2005) Effects of pressure on coal pyrolysis and char morphology. Energy Fuels 19:1828–1838CrossRef
[74]
Zhang H, Cen K, Yan J et al (2002) The fragmentation of coal particles during the coal combustion in a fluidized bed. Fuel 81:1835–1840CrossRef
[75]
[76]
Zhong S, Baitalow F, Gutte H, Meyer B Correlations between the tensile strength of coal particles and various coal properties. Fuel, submitted
Metadaten
Titel
Partikelverhalten
verfasst von
Jan Friedemann
Felix Baitalow
Shan Zhong
Armin Heinze
Stephan Siegl
Denise Klinger
Steffen Krzack
Copyright-Jahr
2018
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Buch
Stoffliche Nutzung von Braunkohle

Print ISBN: 978-3-662-46250-8

Electronic ISBN: 978-3-662-46251-5

Copyright-Jahr: 2018

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-46251-5_17