Wie wirkt sich der Wassergehalt im Kohlenstoff auf die Gaserzeugung aus?

Dieser Beitrag wurde zuletzt von lflsedin am 6.9.2015 um 21:29 bearbeitet. Der Einfluss des Wassergehalts im Kohle auf die Gasifizierung: Zunächst lässt sich der Wassergehalt in Kohle in äußeres Wasser unterteilen – also das Wasser, das während des Abbaus, Transports und der Reinigung an der Oberfläche der Kohle haftet. Das innere Wasser wiederum setzt sich aus flüssigem Wasser und kristallinem Wasser zusammen. Das flüssige Wasser gelangt während des Kohleentstehungsprozesses in die Poren der Kohle. Das kristalline Wasser hingegen entsteht durch Mineralien, die Wasser enthalten. Am stärksten wirkt sich das Innengewässer, also das flüssige Wasser, auf den Kohleprozess aus. Im Bereich der Herstellung des Kohlepulvers reicht das Zerkleinern nicht aus, um das Wasser aus den Poren zu entfernen. Je höher der Wassergehalt in den Poren ist, desto größer wird die Oberflächenspannung der Kohlepartikel. Dadurch entsteht eine hohe Konzentration – doch in Wirklichkeit ist die tatsächliche Konzentration gering und der Wassergehalt hoch. Dadurch kommt weniger Kohlenstoff in den Gasifizierer, was wiederum zu einem erhöhten Sauerstoffverbrauch bei der Gasifizierung führt.

Was die Auswirkung des Wassergehalts im Kohle auf die Gaserzeugung betrifft, so sind die Wirkungen von innerem und äußerem Wasser unterschiedlich. Inneres Wasser beeinflusst hauptsächlich die Schlammbildungsfähigkeit der Kohle – je höher der Anteil an innerem Wasser ist, desto schlechter ist die Schlammbildungsfähigkeit der Kohle. Das Außenwasser beeinflusst direkt die Konzentration der Kohlesuspension. Mit anderen Worten: Das Wasser beeinflusst die Kohlesuspension, und diese wiederum beeinflusst die Gaserzeugungsreaktion.

Einfluss des Wassergehalts im Kohlenmaterial auf die Gasifizierung in der Trocknungsphase

Trocknungsphase? Sie meinen die Vorentfeuchtung vor der Gasifizierung von Pulver zum Erzeugen von Pulver, richtig?

Hauptsächlich die Auswirkungen auf die Kohleschlamm-Lösung und damit auch auf den Ofen

Das Wasser im Kohle befindet sich in drei Formen: äußeres Wasser, inneres Wasser und Kristallwasser. Äußeres und inneres Wasser gehören zur freien Feuchtigkeit – es handelt sich dabei um Wasser, das durch physikalische Adsorption oder Sorption mit dem Kohlestoff verbunden ist. Das äußere Wasser befindet sich an der Oberfläche der Kohlepartikel sowie in den Spalten zwischen diesen Partikeln sowie in den nicht-kapillären Hohlräumen. Das innere Wasser hingegen befindet sich in den Kapillarräumen des Kohlestoffs. Kristallwasser ist Wasser, das in gebundener Form mit den Mineralien im Kohlebergwerk verbunden ist und somit Teil des Mineralgitters ist. Der Wassergehalt im Kohle ist mit ihrem Verwitterungsgrad verbunden und ändert sich in regelmäßigen Schritten mit zunehmendem Verwitterungsgrad. Kohle mit hohem Wassergehalt hat Auswirkungen auf ihren Transport, ihre Lagerung, ihre Trocknung sowie auf deren spätere Verwendung zur Dampferzeugung. Hoher Wassergehalt erhöht unweigerlich Ihre Transportkosten – die Kosten stellen dabei den größten Anteil dar ； Auch bei der Lagerung gibt es gewisse Schwierigkeiten: Kohle mit hohem Wassergehalt sowie junge Kohlequalitäten. Es weist einen hohen Anteil an flüchtigen Stoffen auf, die während der Lagerung leicht verdunsten können. Wenn die Belüftung nicht ausreichend ist, entstehen Gefahren ； Der Feuchtigkeitsgehalt am Ausgang der Kohle-Trocknungsanlage wird stets kontrolliert. Wenn Kohle mit hohem Feuchtigkeitsgehalt in die Mahlanlage gelangt, ist viel Zirkulationsluft erforderlich zur Trocknung – was wiederum zu einem großen Energieverlust führt ； Die späte Verdampfung beeinflusst im Allgemeinen den Kohleverbrauch. Der Kohleverbrauch wiederum hat Auswirkungen auf die Kosten – also auf das Geld.

Ein hoher Wassergehalt im Kohle bedeutet für Gaskocher zur Vergasung von Kohlebrennstoffgemischen, dass die Konzentration des Kohlebrennstoffgemisches nicht gut kontrolliert werden kann und etwas zu niedrig ausfällt. Für die Pulverkohlegasifizierung sind die Auswirkungen noch größer; die Hauptauswirkungen zeigen sich bei der Beförderung des Pulverkohles. Im Allgemeinen muss die Pulverkohle für die Gasifizierung zuerst getrocknet werden, sodass ihr Wassergehalt unter 2 % liegt, bevor sie verwendet werden kann

Auch je nach Gaserzeugungsmethode unterscheidet sich das Verhalten: Bei der Druckgasierung von pulverisiertem Kohle beeinflusst der Wassergehalt der Kohle lediglich die Temperatur des Gasauslasses.