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ERT > Kohle > Flashcards

Kohle Flashcards

1
Q

Wofür stehen die Bezeichnungen “roh”, “an”, “wf”, “waf” und “wmf”?

A
  • Roh: Zustand der Brennstoffprobe zum Zeitpunkt der Probenahme
  • Analysenfeucht (an): Zustand der – in der Regel – analysenfein aufgemahlenen Kohleprobe zum Zeitpunkt der Untersuchung (hygroskopische Proben können Feuchte aus der Luft aufnehmen)
  • Wasserfrei (wf): Zustand der Probe komplett ohne Wasser
  • Wasser- und aschefrei (waf): wasserfreie Kohle wird verascht und der Ascheanteil in Abzug gebracht (≠ wmf)
  • Wasser- und mineralstofffrei (wmf): Reinkohle - Vorsicht: Anorganische Komponenten verhalten sich bei Verbrennung unterschiedlich!
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Q

Welche Grundlegenden Verfahren kenne Sie aus der Vorlesung zur Kohleverwertung?

A
  • Brikettierung
  • Verkokung, Schwelung
  • Verstromung
  • Verflüssigung
  • Vergasung
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3
Q

Nennen Sie die Produkte der einzelnen Verfahren.

A

• Brikettierung
o Formkoks, marktfähige Brennstoffe

• Verkokung, Schwelung
o Schwelkoks, Hüttenkoks, Rohgas (Weiterbehandlung zu Kokereigas, Öl/Benzin oder Kohlenwertstoffe)

• Verstromung
o elektrische Energie

• Verflüssigung
o Öl, Benzin

• Vergasung
o Schwachgas, Synthesegas, SNG (Weiterbehandlung zu Wasserstoff, Öl, Benzin oder SNG)

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4
Q

Welche Bedingungen müssen von einem abgelagerten, organischen und inkohlten Stoff erfüllt sein, damit er als Kohle bezeichnet wird?

A
  • Wassergehalt unter 75 %

* Keine freie Cellulose mehr vorhanden

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5
Q

Ordnen Sie absteigend hinsichtlich des Anteils an flüchtigen Bestandteilen: Flammkohle, Weichbraunkohle, Anthrazit, Esskohle, Fettkohle, Gaskohle.

A 
• Weichbraunkohle
     o	Flammkohle
            	Fettkohle
            	Esskohle
            	Anthrazit
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6
Q

Wodurch lässt sich der Grad der Inkohlung sehr genau bestimmen?

A

Durch die vorliegenden Maceralgruppen

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7
Q

Nennen Sie die Ihnen aus der Vorlesung bekannten Macerale der Weichbraunkohle.

A
  • Huminit
  • Liptinit
  • Inertinit
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8
Q

Nennen Sie die Ihnen aus der Vorlesung bekannten Macerale der Steinkohle.

A
  • Vitrinit
  • Exinit
  • Inertinit
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9
Q

Zeigen Sie auf, woraus die Macerale der Steinkohle entstanden sind.

A
  • Vitrinite aus holzigem Material
  • Exinit aus Harzen, Wachsen, Sporen, Pollen, oder Algenkörpern
  • Inertinit aus Asche oder verbranntem Material
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10
Q

Nennen Sie mögliche Unterscheidungsmerkmale der Kohlen.

A
  • Brennwert
  • Gehalt C, H, O
  • Wassergehalt der Rohkohle
  • Flüchtige Bestandteil
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11
Q

Welche Prozessparameter haben Einfluss auf die geochemische Inkohlung?

A
  • Temperatur
  • Dauer der Erhitzung
  • Druck (geringere Bedeutung)
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12
Q

Wie ist der Reflexionsgrad definiert?

A
  • Reflexionsgrad (auch –vermögen) Rm ist das Verhältnis von Intensität des reflektierten Lichts zur Intensität des senkrecht auf den Prüfkörper einfallenden Lichts
  • Er dient der Bestimmung des Reflexionsgrades durch Vergleich mit einer bekannten Eichsubstanz
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13
Q

Nennen Sie die Ihnen aus der Vorlesung bekannten Produkte, die aus Braunkohle entstehen können.

A
  • Strom
  • Briketts
  • Staub
  • Wirbelschichtkohle
  • Koks
  • Künstliches Erdgas
  • Kraftstoffe
  • Synthesegas
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14
Q

Welche hauptsächlichen organischen Bestandteile von Braunkohle kennen Sie?

A
  • Bitumen (Wachse und Harze; langkettige KW, aliphatisch & aromatisch)
  • Huminsäuren (frei oder gebunden als Humate)
  • Restkohle: 10 – 40 % (wf) bei Weichbraunkohlen, bis zu 99 % (wf) bei Glanzbraunkohlen (Humine, Polymerbitumina, Lignin etc.)
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15
Q

Welche hauptsächlichen anorganischen Bestandteile von Braunkohle kennen Sie?

A

• Mineralstoffe
o Pflanzenasche aus anorganischen Bestandteilen der kohlebildenden Pflanzen
o Metallerden der Humate
o Nebengestein (Berge), z.B. Sand, Ton, Kalk
o Chloride, Sulfate, Sulfide

• Wasser

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16
Q

Definieren Sie Asche und beschreiben Sie die verschiedenen Aschetypen.

A

• Definition: Als Asche wird der anorganische Rückstand beschrieben, der nach der Verbrennung eines biogenen Festbrennstoffs zurückbleibt.

• Aschetypen:
     o	Pflanzenasche
     o	Metallerden
     o	Chloride
     o	Sulfatschwefel/Sulfidschwefelverbindungen
     o	Berge
17
Q

Weshalb ist ein hoher Aschegehalt nicht wünschenswert?

A
  • Minderung des Heizwertes
  • Ansintern der Asche an Wärmetauscherflächen
  • Umweltschutz (Flugstaub)
  • Verschlechterung des Veredlungsverhaltens
  • Abrieb an Veredlungsmaschinen
  • Transportkostenerhöhung
18
Q

Welchen Nutzen hat der Nassdienst?

A
  • Abtrennen von Steinen und Holzfasern
  • Selektive Zerkleinerung (<6,3 mm mittels Hammermühle)
  • Klassieren
  • Fördern
19
Q

Welche Trocknervarianten kennen Sie aus der Vorlesung?

A
  • Tellertrockner (veraltet)
  • Röhrentrockner
  • Wirbelschichtrocknung
20
Q

Weshalb wird die Braunkohle nicht unter 10 Gew.-% Restfeuchte getrocknet?

A

Selbstentzündungsgefahr

21
Q

Weshalb zeigt die Braunkohle bei der Schwelung einen so hohen Massenverlust und wie äußert sich dieser?

A

• Durch den relativ hohen Anteil an flüchtigen Bestandteilen und Wasser

• 5 Phasen:
o Vorwärmphase (20-105 °C)
o Trocknungsphase (105-220 °C) - Eigenwasser ist vollständig ausgetrieben
o Vorentgasungsphase (220-465 °C) - Teerbildung ab 270 °C
o Hauptentgasungsphase (465-830 °C) - Teerbildung abgeschlossen bei 550-600 °C, Wasserstoffentweichung vermehrt ab 600 °C
o Nachentgasungsphase (>830 °C)

22
Q

Beschreiben Sie das Herdofenverfahren kurz.

A
  • Zerkleinerung, Trocknung und Klassierung der Braunkohle
  • Aufgabe der Kohle (0-6 mm, 16 Gew- % Wassergehalt) über zwei Fallrohre durch Außenrand der Herdplatte
  • Verschieben der Kohle zum Zentrum und Wenden der Kohle nach jeder halben Drehung durch Wendeschaufeln
  • Erreichen des Austragsschachts nach ca. 45 Minuten
  • Weitgehend vollständige Verbrennung der freigesetzten flüchtigen Bestandteile zur Wärmebereitstellung für den Prozess (Abgastemperatur ca. 1250 °C)
  • Wirkungsgrad: 80-83 %
23
Q

Wo wird Herdofenkoks (HOK) eingesetzt?

A

• Rauchgasreinigung
o Müll- und Sondermüllverbrennung, Prozessgasreinigung
o Adsorption von Schwermetallen, Schwefelwasserstoff, Geruchsstoffe, Kohlenwasserstoffe

• Abwasserreinigung
o Biotechnologie (z.B. Biologische Abwasserreinigung)
o Trinkwasseraufbereitung

• Metallurgische Prozesse
o Reduktionsmittel
o Aufkohlung von Stahl- und Gießereiprodukten

24
Q

Wie viele Tonnen Braunkohle werden in Deutschland pro Jahr gefördert und zu welchen Anteilen wird sie als Kraftwerkskohle und in der Veredelung eingesetzt?

A
  • Förderung: ca. 175 Mio. Tonnen pro Jahr
  • Kraftwerkskohle: 92 %
  • Veredlung: 8 %
25
Q

Klassifizieren Sie die Braunkohlearten gemäß H2O-Gehalt, Hu und Reflexionsvermögen (nach Gothan, Pietzsch, Petrascheck, Donath und Lissner)

A

Vgl. Abbildung

26
Q

Für welche Anwendungsgebiete eignet sich Braunkohlenstaub?

A
  • Zuschlagstoff in der Zement- und Kalkherstellung
  • Straßenbaustoff
  • Erzeugung von Prozessdampf und –wärme durch Verbrennung
27
Q

Erläutern Sie den Gewinnungsprozess von Montanwachs

A
  • Zerkleinerung und Trocknung der Braunkohle
  • Extraktion des Montanwachses mittels Bandextraktor und Toluol als Lösungsmittel (ca. 80 °C)
  • Trennung von Toluol und Montanwachs in Verdampferanlage und Rückführung des Toluols
  • Fraktionierung des Montanwachses
  • Toluolentfernung aus der Kohlefraktion mittels Dampfbeheizung (Desolventizer); anschließend Kondensation des Toluol-Wasserdampf-Gemischs, Dekantieren und Rückführung des Toluols

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