P riprema i prerada uglja

1. Priprema i prerada uglja

2. 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

3. 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

4. Prerda uglja • Procesi oplemnenjivanja sprovode se u cilju poboljšanja karakteristika uglja. U ove procese spadaju: • Sušenje i briketiranje • Švelovanje i koksovanje • Gasifikacija i likvefakcija

5. 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

6. 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

7. Prerda uglja- Sušenje i briketiranje Šema sušenja lignita vodenom parom

8. 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

9. Šema protoka –Flajsnerov postupak

10. 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

11. 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 450-650C • Srednjetemperaturni koks 650-850C • Visokotemperaturni koks 900-1100C • Tok destilacije: • 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

12. Piroliza Gasifikacija

13. Prerada uglja-Gasifikacija uglja

14. 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

15. Gasifikacija i likvefakcija uglja • Tehnologije nadzemne gasifikacije: • Lurgi • Winkler • Koppers-Totzek

17. 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 Usavršen Lurgi proces

18. 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

19. 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

20. Koncept podzemne gasifikacije uglja

21. Likvefakcija uglja Za vreme II svetskog rata proizvodnja 124000baarela dnevno u Nemačkoj

22. Likvefakcija uglja-Sasol • Katalitička reakcije pomoću kojih se ugljenmonoksid i vodonik konvertuju u ugljovodonike u prisustvu katalizatora a to su najčešće gvožđe i kobalt