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Verfahren zum Calcinieren von Koks
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Calcinieren von Koks, bei welchem die Koksteilchen einem Drehrohrofen aufgegeben werden und in diesem über eine schwach geneigte, einheitlishe und ununterbrochene Fläche durch eine auf einer Temperatur von etwa 1150 bis etwa 1430 C gehaltene Heizzone rutschen, während Luft in einer solchen Menge über die Koksteilchen streichen gelassen wird, dass zumindest ein Teil des Wärmebedarfs für das Calcinieren gedeckt wird, wobei jedoch ein übermässiger Abbrand und Verlust an Flugkoks in den Abgasen vermieden wird, und bei welchem sodann das erhaltene heisse Calcinat in an sich bekannter Weise ausgetragen, auf eine Temperatur unter 2000 C abgekühlt und sodann gewonnen wird.
Das Verfahren gemäss vorliegender Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass man, in Ausführung dieses bekannten Verfahrens, als Einsatzprodukt durch Verkoken von Schwerölrückständen im Fliessbett erhaltene Koksteilchen wählt, die zumindestens 90 Gew.-%, eine Korngrösse zwischen 0, 074 und 0, 833 mm besitzen, und dass man diese Koksteilchen 20-60 min lang der Hitzebehandlung im Drehrohrofen aussetzt.
Das Verkoken im Fliessbett ist ein kontinuierliches, nicht katalytisches, Verfahren, bei welchem das im allgemeinen aus Schwerölrückständen bestehende Beschickungsmaterial zu Gas, Benzin, Gasöl und Koks gecrackt wird. Das Beschickungsmaterial wird in eine Schicht von kleinen Koksteilchen, welche als Wirbel-
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wendigen Hitze verbrannt wird. Die Grössenverteilung der durch das Wirbelschichtverfahren hergestellten Koksteilchen aus der Wirbelschichtverkokungsvorrichtung ist derart, dass ein überwiegender Teil, meist mindestens 90%, eine Korngrösse von 0, 074 bis 0, 833 mm aufweist.
Koksteilchen dieses Feinheitsgrades wurden bisher noch nicht in Drehrohröfen calciniert. Das erfindung-
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Durch geeignete Wahl der Temperatur der Heizzone und der Aufenthaltsdauer der Koksteilchen in ihr lässt sich leicht erreichen, dass das erhaltene Calcinat weniger als 1% flüchtige Bestandteile enthält.
Die Vorteile der Erfindung ergeben sich weiterhin aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen. Hiebei bedeuten :
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines für die Durchführung der Erfindung geeigneten Drehrohrofens und Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Drehrohrofens, die eine Materialbilanz einer typischen erfindungsgemässen Ausführungsform zeigt.
Im folgenden wird zunächst auf die Fig. 1 Bezug genommen. 10 bedeutet einen Ofen, der aus einem Stahlmantel und einer feuerfesten Auskleidung zusammengesetzt ist und verschiedene Abmessungen haben kann. Zum Zwecke der Erläuterung ist eine bevorzugte Form angegeben, deren Länge 36, 58 m und deren Aussendurchmesser 2, 74 m beträgt. Die Neigung der Achse des Ofens 10 liegt in der Grössenordnung von
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nierung strömen durch den Schornsteinfuchs 12 in den Schornstein 14 aus, wie es weiter unten näher er- örtert wird.
Das durch das Wirbelschichtverfahren hergestellte rohe Koksmaterial wird von einer geeigneten Quelle (nicht dargestellt) durch die Rutsche 16, welche sich durch den Schornsteinfuchs 12 hindurch in das Eintrittsende des Ofens 10 hinein erstreckt, in den Ofen eingebracht.
Das Austrittsende des Ofens reicht in den Feuerungsabzug 18. Im Abzug 18 sind herkömmliche Brenner- und Kontrollteile (nicht dargestellt) angeordnet. Es kann jeder geeignete Brenner unter Verwendung von gasförmigen, flüssigen bzw. festen Brennstoffen für die Feuerung des Ofens eingesetzt
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werden. Während des Betriebes beträgt die Temperatur des unteren Teiles des Ofens, d. h. des in der Nähe des Austrittsendes liegenden Teiles, 1150-1430 C.
Der Ofen 10 ist durch Lagerringe 20 gestützt, die auf Rollen 22 laufen. Auf die äussere Oberfläche des Ofens 10 ist ein Zahnkranz 24 montiert. Der Zahnkranz 24 wird von einem Antriebsrad 26 betätigt, welches von einer geeigneten Kraftquelle 28 angetrieben wird, wodurch dem Ofen 10 eine Drehbewegung erteilt wird.
Das aus dem Ofen 10 austretende calcinierte Material fällt auf eine Rutsche 30, die, wie ersichtlich, mit dem Feuerungsabzug 18 verbunden ist. Von der Rutsche 30 fliesst das Material in eine geeignete Ablöschvorrichtung (nicht dargestellt), z. B. einen mit Wassersprühern versehenen Drehkühler.
Im Schornsteinfuchs 12 ist ein Drosselschieber 32 zum Zwecke der Steuerung des Zuges im System und ferner zum Zwecke der Steuerung der Menge der in den Schornstein 14 eintretenden mitgerissenen, durch das Wirbelschichtverfahren hergestellten Koksteilchen vorgesehen. Es können mit dem Drosselschieber 32 automatische Einstellvorrichtungen verwendet werden ; es wurde jedoch festgestellt, dass handbetriebsmässige Einstellvorrichtungen zufriedenstellend sind.
Wenn es erwünscht ist, im Schornstein 14 flüchtige Produkte aus der Calcinierungszone des Ofens 10, namentlich die freigemachten Destillationsprodukte und die mitgerissenen durch das Wirbelschichtverfahren hergesttllten Koksteilchen, zu verbrennen, dann kann eine am unteren Teil des Schornsteins 14 angeordnete Klappe 34 zum Einführen von Zweitluft zwecks Verbrennung des brennbaren Materials im
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und die Klappe 34 wirken zusammen im Sinne einer Steuerung der Verbrennung im Schornstein und des Zuges im System.
Das Austrittsende und das Eintrittsende des Ofens J ! C, welche in den Feuerungsabzug 18 bzw. den Schornsteinfuchs 12 reichen, sind mit Dichtungen versehen, um ein unzulässiges Eindringen von Luft in den Ofen zu verhindern. Da ein Teil der durch das Wirbelschichtverfahren hergestellten Koksbeschickung als Brennstoff dient, wird eine in geeigneter Weise gesteuerte Öffnung im Feuerungsabzug 18, z. B. die Öffnung 36, zum Zwecke des Eintrittes der für die Verbrennung des durch das Wirbelschichtverfahren hergestellten Kokses erforderlichen Luft verwendet. Die Luft für die Verbrennung wird vorzugsweise unter Druck eingeführt, z. B. durch ein Gebläse.
Die folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf die Fig. 2 ist ein typisches, jedoch nicht als Beschränkung aufzufassendes Beispiel des Calcinierens von durch das Wirbelschichtverfahren hergestelltem Koks nach der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Materialbilanz für das Calcinieren von durch das Wirbelschichtverfahren hergestelltem Koks, wobei ein Teil des durch das Wirbelschichtverfahren hergestellten Kokses zum Zwecke der Feuerung des Ofens verbrannt wird und die flüchtigen Stoffe sowie die durch die Ofenabgase mitgerissenen durch das Wirbelschichtverfahren hergestellten Koksteilchen im Schornstein verbrannt werden, um deren Übertreten in die Atmosphäre zu verhindern. Die Materialbilanz bezieht sich auf einen Ofen mit einer Länge von 36, 58 m und einem Aussendurchmesser von 2, 74 m. Die Neigung der Achse des Ofens beträgt3, 18 cm pro Meter und die Drehgeschwindigkeit beläuft sich auf eine Umdr/min.
In der in Fig. 2 veranschaulichten Materialbilanz werden 9071, 9 kg durch das Wirbelschichtverfahren hergestellter Koks der erwähnten Korngrösse pro Stunde dem Ofen zugeführt. Es werden 743, 0kg Koks pro Stunde und 228, 6 kg der in der durch das Wirbelschichtverfahren hergestellten Koksbeschickung enthaltenen flüchtigen Bestandteile pro Stunde verbrannt, um in der Nähe des Austrittsendes des Ofens eine Temperatur von etwa 1371 C aufrechtzuerhalten. Die für die Verbrennung erforderliche Luft beläuft sich auf 13108 kg pro Stunde.
Die Verbrennungsprodukte und die abgegebenen flüchtigen Bestandteile sowie einige mitgerissene feine Teilchen des durch das Wirbelschichtverfahren hergestellten Kokses strömen durch den Schornsteinfuchs in den Schornstein, wo die flüchtigen Bestandteile und die durch das Wirbelschichtverfahren hergestellten Koksteilchen in Gegenwart von überschüssiger Luft verbrannt werden.
Das als Produkt erhaltene Calcinat, welches sich auf einer Temperatur von 1371 0 C befindet, wenn es den Ofen verlässt, wird mit Wasser auf unterhalb 2040 C abgelöscht. Es werden 7711, 1 kg Calcinat pro Stunde erhalten, was 85 % der Einsatzmenge entspricht.
Die in Fig. 2 gezeigte Materialbilanz sei durch die folgende Zusammenstellung näher erläutert. Es bedeuten :
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Bestandteile 508, 0, 5, 6% ; Asche 27, 2, 0, 3%.
B : Brennstoff : 743, 0 kg Koks/h ; 228, 6 kg flüchtige Bestandteile.
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