BR112012024715B1

BR112012024715B1 - INSTALLATION OF HOT TREATMENT OF DISTILLED GAS OF COAL AND INSTALLATION OF HOT TREATMENT OF DISTILLED GAS FROM COKE OVEN

Info

Publication number: BR112012024715B1
Application number: BR112012024715-8A
Authority: BR
Inventors: Nobuaki Ito; Kimihito Suzuki; Kenichiro Fujimoto
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2022-09-20
Also published as: CN102791831A; WO2011125696A1; KR20120132535A; JP5114759B2; KR101420954B1; CN102791831B; JPWO2011125696A1; BR112012024715A2

Abstract

INSTALAÇÃO DE TRATAMENTO COM GÁS QUENTE DESTILADO DO CARVÃO E INSTALAÇÃO DE TRATAMENTO A GÁS QUENTE DO FORNO DE COQUE. A presente invenção refere-se a uma instalação de tratamento com gás quente destilado do carvão que destila sólidos contendo carvão realizando o tratamento a quente no gás destilado de carvão extraído de uma pluralidade de dispositivos de destilação de carvão a uma temperatura de influxo de 700°C a 1200°C. A instalação de gás quente destilado do carvão inclui um tubo de extração de gás (26) fornecido em cada um dos dispositivos de destilação de carvão (21); uma válvula de retenção (27) em cada um dos tubos de extração de gás (26); um tubo de coleta (28) tendo os respectivos tubos de extração de gás (26) conectados a ele; e um dispositivo de tratamento de gás destilado de carvão (29) são fornecidos em uma atmosfera de aquecimento de 700°C a 1200°C. O gás destilado de carvão flui através dos respectivos dispositivos de destilação de carvão (21), os respectivos tubos de extração de gás (26), as respectivas válvulas de retenção (27), o tubo de coleta (28) e o dispositivo de tratamento de gás destilado de carvão (29), nesta ordem.TREATMENT PLANT WITH HOT GAS DISTILLED FROM COAL AND HOT GAS TREATMENT PLANT FROM COKE OVEN. The present invention relates to a hot coal distillate gas treatment plant which distils coal-containing solids by performing hot treatment on coal distillate gas extracted from a plurality of coal distillation devices at an inlet temperature of 700° C to 1200°C. The hot coal distillation gas installation includes a gas extraction tube (26) provided in each of the coal distillation devices (21); a check valve (27) on each of the gas extraction tubes (26); a collection tube (28) having respective gas extraction tubes (26) connected thereto; and a coal-distilled gas treatment device (29) are provided in a heating atmosphere of 700°C to 1200°C. The coal distillate gas flows through the respective coal distillation devices (21), the respective gas extraction tubes (26), the respective check valves (27), the collection tube (28) and the treatment device of coal-distilled gas (29), in that order.

Description

Technical Field

[0001] A presente invenção refere-se a uma instalação de tratamento a quente de gás destilado de carvão que realiza o tratamento a quente de gás destilado de carvão de alta temperatura extraído de um dispositivo de destilação de carvão. Mais especificamente, a presente invenção se refere a uma instalação de tratamento a quente de gás proveniente de forno de coque que realiza o tratamento a quente de gás quente de forno de coque extraído de uma pluralidade de fornos de coque na instalação.[0001] The present invention relates to a coal distillate gas hot treatment plant that performs the hot treatment of high temperature coal distillate gas extracted from a coal distillation device. More specifically, the present invention relates to a coke oven gas heat treatment plant that heat treats hot coke oven gas extracted from a plurality of coke ovens in the plant.

Prior Technique

[0002] Por exemplo, em fornos de coque para fabricar aço, o gás de coqueria (aqui referido como "COG" - "Coke Oven Gas"), gerado quando o carvão é destilado, é recuperado em um tubo de coleta e é usado para combustível. Visto que o COG gerado está em um estado de alta temperatura que atinge aproximadamente 1200°C, utilização, como recuperar o calor sensível de gás ou reformar o gás usando a alta temperatura, é possível. A seguir, um aparelho que trata tal COG com alta temperatura é referido como uma instalação de tratamento do gás de coqueria em alta temperatura. Por exemplo, um dispositivo de reforma de gás que reforma o COG com alta temperatura é revelado no Documento de Patente 4, mencionado mais adiante. Adicionalmente, um dispositivo de recuperação do calor sensível ao COG é revelado no Documento de Patente 5.[0002] For example, in coke ovens to make steel, the coke oven gas (herein referred to as "COG" - "Coke Oven Gas"), generated when coal is distilled, is recovered in a collection tube and is used for fuel. Since the generated COG is in a high temperature state reaching approximately 1200°C, utilization such as recovering sensible heat from gas or reforming gas using high temperature is possible. In the following, an apparatus that treats such COG with high temperature is referred to as a high temperature coke oven gas treatment plant. For example, a gas reforming device that reforms COG with high temperature is disclosed in Patent Document 4, mentioned later. Additionally, a COG sensitive heat recovery device is disclosed in Patent Document 5.

[0003] Em um forno de coque, visto que a destilação do carvão é realizada em lotes em fornos de coque individuais, geralmente, uma grande quantidade de COG é gerada no estágio mais precoce de destilação. Subsequentemente, o COG é gerado em um padrão instável que a quantidade de geração deste reduz gradual e corretamente, os componentes deste também mudam. Desta forma, os períodos iniciais da destilação de um número de fornos de coque mutuamente adjacentes desviam um do outro. Desta forma, as quantidades de geração do COG podem ser medidas em termos de tempo ao medir todo o forno de coque. Se a quantidade ou componentes do gás que entra flutua muito na instalação de tratamento do gás de coqueria em alta temperatura, isto pode ser um fator de inibição principal no tratamento. Assim, é necessário reduzir a flutuação das quantidades de geração e componentes do COG misturando a maior quantidade possível de COG extraído de um número de fornos de coque.[0003] In a coke oven, since coal distillation is carried out in batches in individual coke ovens, generally, a large amount of COG is generated at the earliest stage of distillation. Subsequently, the COG is generated in an unstable pattern that the amount of COG generation gradually reduces and correctly, the components of it also change. In this way, the initial distillation periods of a number of mutually adjacent coke ovens deviate from each other. In this way, COG generation quantities can be measured in terms of time by measuring the entire coke oven. If the amount or components of the incoming gas fluctuate greatly in the high temperature coke oven gas treatment plant, this can be a major inhibition factor in the treatment. Thus, it is necessary to reduce the fluctuation of COG generation amounts and components by blending as much COG extracted from a number of coke ovens as possible.

[0004] O Documento de Patente 2 sugere um dispositivo de tratamento da roda dentada (dispositivo de recuperação de calor) no qual um tubo de extração de gás e uma válvula de corte são fornecidos em cada um dos fornos de uma pluralidade de fornos de coque e estes tubos de extração de gás e válvulas de corte são conectados a um tubo de coleta para coletar o COG.[0004] Patent Document 2 suggests a sprocket treatment device (heat recovery device) in which a gas extraction tube and a shut-off valve are provided in each of the ovens of a plurality of coke ovens and these gas extraction tubes and shutoff valves are connected to a collection tube to collect the COG.

[0005] Um exemplo do forno de coque da técnica relacionada sera descrito com referência à figura 1. Conforme mostrado neste desenho, cada um de uma pluralidade de fornos de coque 21 fornecida no forno de coque deste exemplo é respectivamente fornecido com um tubo ascendente 25, e uma válvula de retenção de água 22 e um dispositivo pulverizador 23 que são conectados ao tubo ascendente 25. O COG extraído através de todos os tubos ascendentes 25 é coletado em uma tubulação seca 24 que é um tubo de coleta, e é então enviado a um dispositivo de tratamento de COG que não é mostrado. É geralmente usada uma estrutura integral para a válvula de retenção de água 22 e o dispositivo pulverizador 23. Cada válvula de retenção de água 22 impede a circulação do COG entre cada forno de coque 21 e o tubo de coleta 24, se necessário. Cada dispositivo pulverizador 23 realiza o resfriamento do COG e a regulação de pressão dentro de cada forno de coque 21.[0005] An example of the related art coke oven will be described with reference to Fig. 1. As shown in this drawing, each of a plurality of coke ovens 21 provided in the coke oven of this example is respectively provided with a riser 25 , and a water check valve 22 and a spray device 23 which are connected to the riser 25. The COG extracted through all the risers 25 is collected in a dry pipe 24 which is a collection tube, and is then sent to a COG treatment device which is not shown. An integral structure is generally used for the water check valve 22 and the spray device 23. Each water check valve 22 prevents circulation of COG between each coke oven 21 and the collection pipe 24, if necessary. Each spray device 23 performs COG cooling and pressure regulation inside each coke oven 21.

[0006] No dispositivo do Documento de Patente 2 mencionado acima, conforme mostrado na figura 2, um tubo de extração de gás 26 e uma válvula de passagem 37 são fornecidos em cada forno de coque 21 da técnica relacionada mostrada na figura 1, o COG é extraído de cada forno de coque 21 através do tubo de extração de gás 26 e da válvula de passagem 37, e é coletada em um tubo de coleta 28. Além disso, este COG coletado é fornecido a um dispositivo de tratamento de COG 29 à jusante do tubo de coleta 28.[0006] In the device of the aforementioned Patent Document 2, as shown in figure 2, a gas extraction pipe 26 and a bypass valve 37 are provided in each coke oven 21 of the related art shown in figure 1, the COG is extracted from each coke oven 21 through the gas extraction pipe 26 and the bypass valve 37, and is collected in a collection pipe 28. Furthermore, this collected COG is supplied to a COG treatment device 29 at downstream of the collection tube 28.

[0007] Além disso, o "gás destilado de carvão" é gás misturado incluindo vapor de alcatrão e outros gases inflamáveis que são gerados pela destilação do carvão ou de uma matéria prima que origina o carvão, e inclui o COG, o gás obtido pela destilação do carvão em um forno contínuo ou quase contínuo de aquecimento, como um forno, e gás de calafetagem, como piche.[0007] In addition, "coal distillate gas" is a mixed gas including tar vapor and other flammable gases that are generated by the distillation of coal or a raw material that originates coal, and includes COG, the gas obtained by coal distillation in a continuous or near-continuous heating furnace, such as a kiln, and caulking gas, such as pitch.

Related Art Documents Patent Documents

[0008] Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonês Não Avaliado, Primeira Publicação No. 2004-107466[0008] Patent Document 1: Unevaluated Japanese Patent Application, First Publication No. 2004-107466

[0009] Documento de Patente 2: Pedido do Modelo de Utilidade Avaliado Japonês, Segunda Publicação No. S62-39077[0009] Patent Document 2: Japanese Evaluated Utility Model Application, Second Publication No. S62-39077

[00010] Documento de Patente 3: Pedido do Modelo de Utilidade Avaliado Japonês, Primeira Publicação No. S58-7847[00010] Patent Document 3: Japanese Evaluated Utility Model Application, First Publication No. S58-7847

[00011] Documento de Patente 4: Pedido de Patente Japonês Não Avaliado, Primeira Publicação No. 2003-55671[00011] Patent Document 4: Unevaluated Japanese Patent Application, First Publication No. 2003-55671

[00012] Documento de Patente 5: Pedido de Patente Japonês Não Avaliado, Primeira Publicação No. S63-3088[00012] Patent Document 5: Unevaluated Japanese Patent Application, First Publication No. S63-3088

Presentation of the invention Problems to be solved by the invention

[00013] Os problemas a seguir existem na técnica relacionada, mostrada na Figura 2.[00013] The following issues exist in the related technique shown in Figure 2.

[00014] O primeiro problema é que uma grande quantidade de matéria aderida é gerada dentro da tubulação incluindo a válvula de passagem 37, a qual entra em contato com o COG de alta temperatura (aqui referido como "COG úmido"), extraído de cada forno de coque 21. Especificamente, visto que o alcatrão, que é um gás de elevado ponto de ebulição, está contido no COG úmido, o alcatrão condensa se a temperatura do COG úmido cai para menos do que 700°C. As propriedades do alcatrão, após ser condensado uma vez, mudam, e o alcatrão não evapora facilmente mesmo, em muitos casos, se aquecido novamente. Adicionalmente, os carbonos contidos na forma de hidrocarbonos, como metano, no COG úmido decompõem a uma alta temperatura de 700°C ou a uma temperatura mais alta, e precipitam como sólidos de carbono (ferrugem) (este fenômeno é referido como "calafetagem"). Visto que os carbonos sólidos que precipitaram uma vez são fortemente ligados, os carbonos sólidos não são facilmente hidrocarbonizados mesmo se a temperatura destes for novamente reduzida.[00014] The first problem is that a large amount of adhered matter is generated within the pipeline including the passage valve 37, which comes into contact with the high temperature COG (herein referred to as "wet COG"), extracted from each coke oven 21. Specifically, since tar, which is a high boiling gas, is contained in the wet COG, the tar condenses if the temperature of the wet COG drops below 700°C. The properties of tar, after being condensed once, change, and tar does not easily evaporate even, in many cases, if heated again. Additionally, the carbons contained in the form of hydrocarbons such as methane in wet COG decompose at a high temperature of 700°C or higher and precipitate out as carbon solids (rust) (this phenomenon is referred to as "caulking" ). Since the solid carbons that precipitated once are strongly bound, the solid carbons are not easily hydrocarbonized even if their temperature is reduced again.

[00015] Na técnica relacionada, se o COG úmido for circulado, o alcatrão e os carbonos sólidos que estão contidos neste COG úmido aderem às superfícies de contato na instalação do sistema de tubulação (uma tubulação, uma válvula, um soprador, ou semelhantes) em grandes quantidades. Desta forma, a operação da instalação do sistema de tubulação pode se tornar difícil. Devido a tais circunstâncias, na técnica relacionada, o COG úmido gerado em cada forno de coque 21 é resfriado com água e colocado na temperatura comum imediatamente quando descarrego de cada tubo ascendente 25. Neste caso, visto que o alcatrão condensa, é separado do COG úmido, é misturado em água de refrigeração, e é removido, apenas o gás em baixo ponto de ebulição (aqui referido como "COG seco") no COG úmido é coletado como combustível em temperatura comum. Visto que um problema especial não ocorre quando este COG seco é circulado, uma instalação industrial geral do sistema de tubulação pode ser aplicada. Assim, o fluxo de gás dentro da tubulação pode ser livremente controlado.[00015] In the related art, if the wet COG is circulated, the tar and solid carbons that are contained in this wet COG adhere to the contact surfaces in the installation of the piping system (a pipe, a valve, a blower, or the like) in large quantities. In this way, the operation of piping system installation can become difficult. Due to such circumstances, in the related art, the wet COG generated in each coke oven 21 is cooled with water and brought to the common temperature immediately when discharged from each riser 25. In this case, since the tar condenses, it is separated from the COG wet, is mixed in cooling water, and is removed, only the low-boiling gas (herein referred to as "dry COG") in the wet COG is collected as common temperature fuel. Since a special problem does not occur when this dry COG is circulated, a general industrial piping system installation can be applied. Thus, the gas flow inside the pipeline can be freely controlled.

[00016] Por outro lado, visto que a superfície interna de cada tubo ascendente 25 não pode evitar o contato com o COG úmido, do qual o alcatrão não foi removido, a calafetagem às superfície internas dos tubos ascendentes 25 não é evitada. Adicionalmente, o COG úmido pode ser colocado em uma baixa temperatura no processo de uma série de trabalho de destilação do carvão. Neste caso, a condensação do alcatrão no COG úmido adere à superfície interna de cada tubo ascendente 25, e pode formar uma forte camada de adesão. Visto que a matéria aderida continua aumentando se a operação continuar, e a tubulação de cada tubo ascendente 25 é obstruída, o trabalho de queimar os carbonos que aderem à superfície interna do tubo ascendente 25 em cada ciclo curto regular, por exemplo, todo dia é necessário. Tal problema que a adesão do alcatrão ou calafetagem ocorre no tubo ascendente 25 é um problema que pode ocorrer não apenas no tubo ascendente 25, mas também em todo o sistema de circulação que circula o COG úmido.[00016] On the other hand, since the inner surface of each riser 25 cannot avoid contact with the wet COG, from which the tar has not been removed, caulking to the inner surfaces of the risers 25 is not avoided. Additionally, wet COG can be placed at a low temperature in the process of a series of coal distillation work. In this case, condensation from the tar in the wet COG adheres to the inner surface of each riser 25, and can form a strong adhesion layer. Since the adhered matter keeps increasing if operation continues, and the piping of each riser 25 is clogged, the work of burning off the carbons adhering to the inner surface of the riser 25 in each regular short cycle, for example, every day is required. Such a problem that adhesion of tar or caulking occurs in the riser 25 is a problem that can occur not only in the riser 25, but also throughout the circulation system that circulates the wet COG.

[00017] Adicionalmente, no COG úmido, a ferrugem e a poeira de aproximadamente vários micrômetros aos vários milímetros em diâmetro, que surge do carvão em pó, estão flutuando, por exemplo, em uma alta concentração de 1 g/m3 ou mais. Por esta razão, mesmo se uma vedação mecânica mínima for empregada para vedar o COG úmido, há um problema que a ferrugem e a poeira facilmente alcançam em uma parte de vedação da vedação mecânica, e o desempenho da vedação é extremamente degradada.[00017] Additionally, in wet COG, rust and dust of approximately several micrometers to several millimeters in diameter, which arises from powdered coal, are floating, for example, in a high concentration of 1 g/m3 or more. For this reason, even if a minimal mechanical seal is employed to seal wet COG, there is a problem that rust and dust easily get into a sealing part of the mechanical seal, and the sealing performance is greatly degraded.

[00018] Por esta razão, na técnica relacionada, há adesão do alcatrão, calafetagem, e problemas resultantes da ferrugem e da poeira em gás. Assim, o calor sensível do COG úmido é dificilmente usado, e é rapidamente resfriado por água. Por exemplo, no método de instalação de uma válvula reguladora de fluxo entre o tubo ascendente 25 e a linha de drenagem (válvula de verificação) 24 conforme mostrado no Documento da Patente 1, o COG úmido que circula através da válvula reguladora de fluxo já foi colocada em uma baixa temperatura pela pulverização de água; Adicionalmente, visto que a circulação do gás não pode ser cortada pela válvula reguladora de fluxo, uma válvula de retenção de água é separadamente necessária.[00018] For this reason, in the related art, there are tar adhesion, caulking, and problems resulting from rust and dust in gas. Thus, the sensible heat of wet COG is hardly used, and it is rapidly cooled by water. For example, in the method of installing a flow regulator valve between the riser 25 and the drain line (check valve) 24 as shown in Patent Document 1, the wet COG flowing through the flow regulator valve has already been placed at a low temperature by spraying water; Additionally, since the gas circulation cannot be shut off by the flow regulator valve, a separate water check valve is required.

[00019] Para lidar com estes problemas, o Documento da Patente 2 revela que acredita-se que uma grande quantidade de adesão do alcatrão dentro da válvula de corte é inevitável, conforme mostrado na figura 2 e uma configuração na qual um gerador de ar quente 38 que gera gás oxidante de alta temperatura separadamente é fornecida, e o gás oxidante de alta temperatura é introduzida em uma caixa da válvula através de um canal de ar quente 39 às válvulas de passagem individuais 37. De acordo com esta configuração, o tratamento que queima o alcatrão que adere a uma parte sem vedação dentro da caixa da válvula pode ser realizado sempre que a válvula estiver fechada. Entretanto, a operação é complicada, e a abertura e fechamento frequente são difíceis. Adicionalmente, neste dispositivo, a vedação da válvula é realizada utilizando a adesão do alcatrão positivamente inevitável, e fazendo com que o corpo da válvula gire e deslize em um assento da válvula enquanto aplica pressão de alto contato quando a válvula está fechada, assim deformando o alcatrão aderente ao assento da válvula ou o corpo da válvula para usar o alcatrão como um agente de vedação. Desta forma, a adesão do alcatrão é uma condição indispensável na tecnologia do Documento de Patente 2, e é necessário resfriar o COG úmido a uma temperatura de pelo menos menor do que 700°C, desejavelmente, 600°C ou menor, que é uma condição para condensar o alcatrão.[00019] To deal with these problems, Patent Document 2 discloses that it is believed that a large amount of tar adhesion inside the shutoff valve is unavoidable, as shown in figure 2 and a configuration in which a hot air generator 38 that generates high temperature oxidizing gas separately is supplied, and the high temperature oxidizing gas is introduced into a valve box through a hot air channel 39 to the individual bypass valves 37. According to this configuration, the treatment that Burning tar that adheres to an unsealed part inside the valve housing can be carried out whenever the valve is closed. However, the operation is complicated, and frequent opening and closing is difficult. Additionally, in this device, valve sealing is accomplished by utilizing positively unavoidable tar adhesion, and causing the valve body to rotate and slide on a valve seat while applying high contact pressure when the valve is closed, thus deforming the valve. tar adhered to the valve seat or valve body to use tar as a sealing agent. Thus, tar adhesion is an indispensable condition in the technology of Patent Document 2, and it is necessary to cool the wet COG to a temperature of at least less than 700°C, desirably 600°C or less, which is a condition to condense the tar.

[00020] Simultaneamente, visto que é necessário aplicar uma grande força para a operação de abertura e de fechamento ao corpo da válvula ou ao assento da válvula, para garantir a resistência mecânica de um material constituinte da válvula, é necessário manter a temperatura dentro da caixa da válvula (ou seja, a temperatura do COG úmido) em uma baixa temperatura de 600°C ou menor. Além disso, visto que o fornecimento de calor à válvula de corte é realizado por um sopro quente oxidante que passa através da parte interna da caixa da válvula, ou o aquecimento interno usando o calor sensível do COG úmido, a quantidade de calor que pode ser fornecida à válvula de corte será insuficiente particularmente em um caso onde a taxa de fluxo do COG úmido que passa através do tubo de extração de gás é pequena. Neste caso, há uma possibilidade que a temperatura da superfície interna da válvula de corte pode cair muito, e uma grande parte do alcatrão no COG úmido pode condensar na superfície interna da válvula de corte e obstruir a válvula.[00020] Simultaneously, since it is necessary to apply a great force for the opening and closing operation to the valve body or to the valve seat, to guarantee the mechanical resistance of a material constituting the valve, it is necessary to maintain the temperature within the valve box (i.e. wet COG temperature) at a low temperature of 600°C or less. Furthermore, since the supply of heat to the shutoff valve is accomplished by an oxidizing hot blow passing through the inside of the valve housing, or internal heating using sensible heat from wet COG, the amount of heat that can be supplied to the shut-off valve will be insufficient particularly in a case where the flow rate of wet COG passing through the gas extraction pipe is small. In this case, there is a possibility that the temperature of the inner surface of the shutoff valve may drop too low, and a large part of the tar in the wet COG may condense on the inner surface of the shutoff valve and clog the valve.

[00021] O segundo problema é que a quantidade de alcatrão que atinge o dispositivo de tratamento da roda dentada reduzirá, pois o alcatrão condensa dentro do sistema de circulação até que o COG úmido atinja o dispositivo de tratamento da roda dentada, no método do Documento da Patente 2. Visto que o uso principal do dispositivo de tratamento de COG é reformar o alcatrão no COG, o dispositivo do tipo de extração acima não pode ser aplicado, pelo menos para este uso.[00021] The second problem is that the amount of tar reaching the sprocket treatment device will reduce, as the tar condenses inside the circulation system until the wet COG reaches the sprocket treatment device, in the Document method of Patent 2. Since the main use of the COG treatment device is to reform the tar in the COG, the device of the above extraction type cannot be applied, at least for this use.

[00022] Um terceiro problema é que, na tecnologia acima do Documento de Patente 2, para o pré-aquecimento da válvula ou queima do alcatrão, o gás de sopro quente oxidante não pode evitar ser fornecido à válvula de corte 37 e o gás de escape deste não pode evitar ser fornecido ao dispositivo de tratamento da roda dentada 29 através do tubo de coleta 28. Visto que o COG úmido está reduzindo o gás, se o COG úmido for misturado com tal gás de sopro quente oxidante, os componentes úteis no COG úmido queimarão e aumentarão os componentes de gás que são de grau inferior para um uso, como CO, CO2, ou vapor, no COG úmido, que não é preferível.[00022] A third problem is that, in the above technology of Patent Document 2, for preheating the valve or burning the tar, the oxidizing hot blowing gas cannot avoid being supplied to the shut-off valve 37 and the exhaust from this cannot avoid being supplied to the sprocket treatment device 29 through the collection tube 28. Since the wet COG is reducing gas, if the wet COG is mixed with such hot oxidizing blowing gas, the useful components in the Wet COG will burn and increase gas components that are of a lesser grade for a use, such as CO, CO2, or steam, in wet COG, which is not preferred.

[00023] Um quarto problema é que, embora a operação de abertura e fechamento da válvula de passagem seja determinada com base na quantidade de geração do COG úmido em cada forno de coque 21 no dispositivo acima do Documento de Patente 2, esta operação pode causar refluxo do COG extraído em cada forno de coque 21 conforme será explicado abaixo.[00023] A fourth problem is that, although the opening and closing operation of the bypass valve is determined based on the amount of wet COG generation in each coke oven 21 in the above device of Patent Document 2, this operation may cause reflux of the extracted COG in each coke oven 21 as will be explained below.

[00024] Ou seja, visto que é necessário abrir e fechar a tubulação do tubo ascendente 25, para evitar que uma tampa (não mostrada) do tubo ascendente 25 cole ao tubo ascendente 25 devido à precipitação da matéria aderida, uma estrutura na qual uma lacuna é fornecida com antecedência entre o tubo ascendente 25 e a tampa, e o COG úmido não é completamente vedado também foi empregado no passado. Entretanto, em tal tampa, o COG úmido de alta temperatura pode ser diretamente circulado. Entretanto, quando a tampa está fechada, a função que impede a circulação de gás é baixa, e apenas aproximadamente a mesma força de fechamento que a de um amortecedor é obtida. Os presentes inventores descobriram que o gás não pode ser impedido de fluir de volta em grandes quantidades através da fenda ao redor da tampa em um caso onde a pressão a jusante do forno de coque 21 é mais alta do que a pressão interna do forno de coque. Visto que o ar externo é geralmente misturado no gás extraído, não é preferível de vários pontos de vista da qualidade, degradação da operabilidade do COG, ou semelhantes fazer com que o gás extraído incluindo oxigênio no ar externo foi para dentro do forno de coque 21 que pode atingir uma alta temperatura de 1000°C ou mais alta. Adicionalmente, no dispositivo de tratamento de COG alvo pela invenção, o COG extraído pode ser aquecido a uma temperatura mais alta do que uma temperatura de extração. Se tal COG com alta temperatura retorna ao forno de coque, há um problema que um material do forno pode ser danificado. Adicionalmente, visto que cada forno de coque 21 realiza produção do tipo em lote, o forno de coque 21 é geralmente aberto à atmosfera para carregar o coque em cada forno de coque 21, a extração de coque do forno de coque, ou limpeza dentro do forno. Se o COG extraído úmido retorna ao forno de coque 21 aberto à atmosfera desta forma, o COG úmido é difuso na atmosfera, que não é preferível. Em outros casos onde um forno específico está aberto ao ar externo durante tal processo de operação do forno de coque (ou seja, em um caso onde todos os fornos são vedados do ar externo), o refluxo do COG do forno específico ao forno da válvula pode ocorrer. Visto que a velocidade de geração de COG em cada forno flutua incertamente e a pressão dentro do forno também muda certamente, é difícil prever a ocorrência de tal refluxo. Por esta razão, um método de trabalho em prever o tempo de ocorrência do refluxo para interromper a extração de ar com antecedência não pode ser aplicado, também.[00024] That is, since it is necessary to open and close the piping of the riser 25, to prevent a cover (not shown) of the riser 25 from sticking to the riser 25 due to the precipitation of adhered matter, a structure in which a gap is provided in advance between the riser 25 and the cap, and wet COG is not completely sealed has also been employed in the past. However, in such a lid, high temperature moist COG can be directly circulated. However, when the lid is closed, the function preventing gas circulation is low, and only approximately the same closing force as that of a damper is obtained. The present inventors have discovered that the gas cannot be prevented from flowing back in large quantities through the slit around the lid in a case where the downstream pressure of the coke oven 21 is higher than the internal pressure of the coke oven. . Since outside air is generally mixed in the extracted gas, it is not preferable from many points of view of quality, degradation of COG operability, or the like to have the extracted gas including oxygen in the outside air gone into the coke oven 21 which can reach a high temperature of 1000°C or higher. Additionally, in the COG treatment device targeted by the invention, the extracted COG can be heated to a higher temperature than an extraction temperature. If such high temperature COG returns to the coke oven, there is a problem that a material in the oven may be damaged. Additionally, since each coke oven 21 performs batch-type production, the coke oven 21 is generally open to the atmosphere for charging coke into each coke oven 21, extracting coke from the coke oven, or cleaning inside the coke oven. oven. If the wet extracted COG is returned to the coke oven 21 open to the atmosphere in this way, the wet COG is diffused into the atmosphere, which is not preferable. In other cases where a particular oven is open to outside air during such a coke oven operation process (i.e., in a case where all ovens are sealed off from outside air), backflow of COG from the specific oven to the valve oven may occur. Since the rate of COG generation in each furnace fluctuates uncertainly and the pressure inside the furnace also certainly changes, it is difficult to predict the occurrence of such backflow. For this reason, a working method of predicting backflow occurrence time to stop air extraction in advance cannot be applied, either.

[00025] Quando o COG úmido é extraído de uma pluralidade de fornos de coque 21 para realizar o tratamento do COG, as únicas escolhas foram colocar o COG extraído úmido em uma baixa temperatura, assim condensando o alcatrão em grandes quantidades, ou para empregar um amortecedor com uma grande fenda quando fechado para permitir o refluxo de gás. Por esta razão, visto que o COG úmido extraído de cada forno de coque 21 é de uma baixa qualidade em termos de calor e componentes, e realizando o tratamento a quente no gás de coqueria a 700°C ou a uma temperatura mais alta tem restrições extremamente grandes, estas foram rigidamente colocadas no uso prático.[00025] When wet COG is extracted from a plurality of coke ovens 21 to perform COG treatment, the only choices were to place the wet extracted COG at a low temperature, thus condensing the tar in large amounts, or to employ a damper with a large slit when closed to allow gas backflow. For this reason, since the wet COG extracted from each coke oven 21 is of a low quality in terms of heat and components, and performing heat treatment on the coke oven gas at 700°C or higher temperature has restrictions extremely large, these were rigidly put to practical use.

[00026] Assim, a invenção foi feita em vista dos problemas acima, e o objetivo desta é fornecer uma instalação de tratamento com gás quente destilado do carvão e uma instalação de tratamento a quente de gás de coqueria que pode fornecer COG úmido a um dispositivo de tratamento de gás de coqueria enquanto mantém o COG úmido a uma alta temperatura, e impede um refluxo aos fornos de coque.[00026] Thus, the invention was made in view of the above problems, and the purpose of this is to provide a coal distilled hot gas treatment plant and a coke oven gas hot treatment plant that can supply wet COG to a device of coke oven gas treatment while keeping the COG moist at a high temperature, and preventing backflow into the coke ovens.

Means to solve the problems

[00027] Para solucionar os problemas acima, os aspectos a seguir são adotados. (1) Uma instalação de tratamento a quente de gás destilado do carvão relacionada a um aspecto da invenção é uma instalação de tratamento a quente de gás destilado do carvão que destila sólidos contendo carvão mediante o tratamento a quente do gás destilado de carvão extraído de uma pluralidade de dispositivos de destilação de carvão a uma temperatura de influxo de 700°C a 1200°C. A instalação de tratamento a quente de gás destilado do carvão inclui um tubo de extração de gás fornecido em cada um dos dispositivos de destilação de carvão; uma válvula de retenção fornecida em cada um dos tubos de extração de gás; um tubo de coleta tendo os respectivos tubos de extração de gás conectados a ele; e um dispositivo de tratamento de gás destilado de carvão conectado ao tubo de coleta. Os respectivos tubos de extração de gás, as respectivas válvulas de retenção, o tubo de coleta, e o dispositivo de tratamento de gás destilado de carvão são fornecidos em uma atmosfera de aquecimento de 700°C a 1200°C. O gás destilado de carvão flui através dos respectivos dispositivos de destilação de carvão, os respectivos tubos de extração de gás, as respectivas válvulas de retenção, o tubo de coleta, e o dispositivo de tratamento de gás destilado de carvão, nesta ordem. (2) Adicionalmente, uma instalação de tratamento a quente de gás de forno de coque relacionada a outro aspecto da invenção é uma instalação de tratamento a quente de gás de forno de coque que realiza o tratamento a quente de gás de forno de coque extraído de uma pluralidade de fornos de coque de carvão a uma temperatura de influxo de 700°C a 1200°C. A instalação de tratamento a quente de gás de forno de coque inclui um tubo de extração de gás fornecido em cada um dos fornos de coque de carvão; uma válvula de retenção fornecida em cada um dos tubos de extração de gás; um tubo de coleta tendo os respectivos tubos de extração de gás conectados a ele; e um dispositivo de tratamento de gás de forno de coque conectado ao tubo de coleta. Os respectivos tubos de extração de gás, as respectivas válvulas de retenção, o tubo de coleta, e o dispositivo de tratamento de gás de forno de coque são fornecidos em uma atmosfera de aquecimento de 700°C a 1200°C. O gás de coqueria flui através dos respectivos fornos de coque, dos respectivos tubos de extração de gás, das respectivas válvulas de verificação, do tubo de coleta e do dispositivo de tratamento de gás de forno de coque, nesta ordem. (3) Adicionalmente, a instalação de tratamento a quente de gás de forno de coque descrita acima (2) pode ainda incluir manômetros de forno fornecidos nas faixas dos respectivos fornos de coque às entradas das respectivas válvulas de retenção, respectivamente, para medir uma primeira pressão dentro de cada um dos fornos de coque; um manômetro do tubo de coleta fornecido em uma faixa de saídas das respectivas válvulas de retenção ao tubo de coleta para medir uma segunda pressão dentro do tubo de coleta; e um dispositivo de controle de válvula de retenção que calcula os diferenciais de pressão entre as primeiras pressões e a segunda pressão para detectar a ocorrência de um refluxo em cada um dos tubos de extração de gás, e que fecha a válvula de retenção em um tubo de extração de gás onde ocorreu o refluxo do gás de forno de coque. (4) No caso da instalação de tratamento a quente de gás de forno de coque descrita acima (3), cada uma das válvulas de retenção pode incluir uma caixa de válvula; um agente de vedação fornecido no fundo da caixa de válvula e tendo a resistência ao calor em uma faixa de temperatura da temperatura ambiente a 900°C; um tubo de entrada de gás que passa através da caixa da válvula e do agente de vedação para abrir em um espaço interno acima da superfície do agente de vedação dentro da caixa de válvula, e ter o gás de forno de coque de cada um dos fornos de coque fluindo entre eles; um tubo de saída de gás se abrindo no espaço interno e descarregando o gás de forno de coque em direção ao dispositivo de tratamento de gás de forno de coque através do tubo de coleta a partir do espaço interno; um corpo de válvula disposto para ser móvel entre uma posição fechada onde pelo menos uma parte de abertura deste é escondida dentro do material de vedação em um estado onde uma abertura do tubo de entrada de gás está tampada, e uma posição aberta onde a parte de abertura é removida do agente de vedação; e um dispositivo de movimento de válvula que move o corpo de válvula entre a posição fechada e a posição aberta.[00027] To solve the above problems, the following aspects are adopted. (1) A coal-stripping gas hot treatment plant relating to an aspect of the invention is a coal-stripping gas hot-treating plant that distils coal-containing solids by hot-treating coal-stripping gas extracted from a plurality of coal distillation devices at an inflow temperature of 700°C to 1200°C. The coal distillation gas hot treatment facility includes a gas extraction tube provided in each of the coal distillation devices; a check valve provided on each of the gas extraction pipes; a collection tube having respective gas extraction tubes connected thereto; and a coal-distilled gas treatment device connected to the collection tube. The respective gas extraction pipes, the respective check valves, the collection pipe, and the coal-distilled gas treatment device are provided in a heating atmosphere of 700°C to 1200°C. The coal-distillate gas flows through the respective coal distillation devices, the respective gas extraction tubes, the respective check valves, the collection tube, and the coal-distillate gas treatment device, in that order. (2) Additionally, a coke oven gas hot treatment plant related to another aspect of the invention is a coke oven gas hot treatment plant that performs the hot treatment of coke oven gas extracted from a plurality of coal coke ovens at an inlet temperature of 700°C to 1200°C. The coke oven gas hot treatment facility includes a gas extraction pipe supplied in each of the coal coke ovens; a check valve provided on each of the gas extraction pipes; a collection tube having respective gas extraction tubes connected thereto; and a coke oven gas treatment device connected to the collection tube. The respective gas extraction tubes, the respective check valves, the collection tube, and the coke oven gas treatment device are provided in a heating atmosphere of 700°C to 1200°C. The coke oven gas flows through the respective coke ovens, the respective gas extraction tubes, the respective check valves, the collection tube and the coke oven gas treatment device, in that order. (3) Additionally, the coke oven gas hot treatment plant described above (2) may further include oven pressure gauges provided on the tracks of the respective coke ovens to the inlets of the respective check valves, respectively, for measuring a first pressure inside each of the coke ovens; a collection tube pressure gauge provided at a range of outlets from the respective check valves to the collection tube for measuring a second pressure within the collection tube; and a check valve control device that calculates the pressure differentials between the first pressures and the second pressure to detect the occurrence of a backflow in each of the gas extraction tubes, and that closes the check valve in a tube of gas extraction where the coke oven gas reflux occurred. (4) In the case of the coke oven gas hot treatment plant described above (3), each of the check valves may include a valve box; a sealing agent provided at the bottom of the valve box and having heat resistance in a temperature range from room temperature to 900°C; a gas inlet pipe passing through the valve box and the sealing agent to open into an internal space above the surface of the sealing agent inside the valve box, and take the coke oven gas from each of the ovens of coke flowing between them; a gas outlet pipe opening in the inner space and discharging the coke oven gas towards the coke oven gas treatment device through the collection tube from the inner space; a valve body arranged to be movable between a closed position where at least an opening part thereof is concealed within the sealing material in a state where an opening of the gas inlet pipe is plugged, and an open position where the opening part opening is removed from the sealing agent; and a valve movement device which moves the valve body between the closed position and the open position.

[00028] Além disso, para explicar as características do aspecto descrito acima (2), há duas técnicas, incluindo dispor um sistema de circulação que circula o gás de coqueria (aqui referido como COG úmido) incluindo as válvulas de retenção dentro de uma atmosfera de aquecimento, para assim fornecer o COG úmido ao dispositivo de tratamento de gás de forno de coque enquanto mantém o COG úmido a uma alta temperatura, e fornecer uma válvula de retenção nos tubos de extração de gás para assim impedir o COG extraído úmido de retornar aos fornos de coque, se tornam primeiro compatívei, e como resultado, permitir a realização de um tratamento a quente adequado do gás de forno de coque. Conforme mencionado acima, na técnica anterior mencionada, esta compatibilidade é difícil e o tratamento a quente do gás de forno de coque não pode ser realizado.[00028] In addition, to explain the characteristics of the aspect described above (2), there are two techniques, including arranging a circulation system that circulates the coke oven gas (herein referred to as wet COG) including the check valves within an atmosphere of heating, to thereby supply the wet COG to the coke oven gas treatment device while keeping the moist COG at a high temperature, and to provide a check valve in the gas extraction pipes to thereby prevent the wet extracted COG from returning to coke ovens, first become compatible, and as a result, allow proper heat treatment of the coke oven gas to be carried out. As mentioned above, in the mentioned prior art, this compatibility is difficult and the hot treatment of coke oven gas cannot be carried out.

[00029] Adicionalmente, no caso descrito acima (3), os presentes inventores descobriram pela primeira vez o problema, que não é conhecido na técnica anterior relacionada, de que o COG extraído úmido retorna a um específico forno de coque independentemente do estado de abertura e fechamento da válvula de retenção de água no lado da válvula de retenção, em um caso onde a extração de ar do COG úmido é simultaneamente realizada da pluralidade de fornos de coque e o COG úmido é coletado no tubo de coleta, e a invenção tem a função de solucionar este problema. Ou seja, os tubos de extração de gás são fornecidos com as válvulas de retenção que não apenas determinam as quantidades de geração do COG úmido dos respectivos fornos de coque, mas também impedem um refluxo dependendo dos diferenciais de pressão entre os fornos de coque e o tubo de coleta.[00029] Additionally, in the case described above (3), the present inventors discovered for the first time the problem, which is not known in the related prior art, that the wet extracted COG returns to a specific coke oven regardless of the opening state and closing the water check valve on the check valve side, in a case where air extraction of the wet COG is simultaneously carried out from the plurality of coke ovens and the wet COG is collected in the collection pipe, and the invention has the role of solving this problem. That is, the gas extraction pipes are provided with check valves that not only determine the amounts of generation of the wet COG of the respective coke ovens, but also prevent a backflow depending on the pressure differentials between the coke ovens and the collection tube.

[00030] Adicionalmente, para explicar a função da válvula de gaveta descrita acima (4), primeiro, uma primeira função é que o desempenho da vedação da válvula em uma ampla faixa operacional pode ser seguro, usando um material granular cujas propriedades físicas não mudam muito em uma faixa de temperatura da temperatura comum a aproximadamente 900°C como o agente de vedação da válvula de gaveta. Em contraste, visto que a água não pode ser mantida em uma fase líquida a uma alta temperatura, o método de vedação na técnica relacionada, por exemplo, a válvula de retenção de água não pode ser aplicada.[00030] Additionally, to explain the function of the gate valve described above (4), first, a first function is that the sealing performance of the valve in a wide operating range can be safe, using a granular material whose physical properties do not change much in a temperature range from common temperature to approximately 900°C as the gate valve sealing agent. In contrast, since water cannot be maintained in a liquid phase at a high temperature, the sealing method in the related art, for example, the water check valve, cannot be applied.

[00031] Uma segunda função da válvula de gaveta acima é como segue.[00031] A second function of the above gate valve is as follows.

[00032] Como a válvula de gaveta, diferentes materiais são geralmente usados em combinação entre as respectivas partes dependendo das funções necessárias. Em um caso onde tal válvula de gaveta é usada em uma ampla faixa de temperatura, uma diferença de expansão térmica é causada entre as respectivas partes. Assim, é difícil manter o ajuste denominado na fabricação no mesmo estado na ampla faixa de temperatura no contato entre estas partes, por exemplo, no contato entre um assento da válvula e um corpo da válvula. Adicionalmente, em um caso onde a válvula é usada a uma alta temperatura de 900°C, uma situação na qual um material é deformado devido ao rastejo não é evitada a longo prazo. Assim, mesmo se a temperatura operacional for constante, é difícil manter o mesmo encaixe durante um longo período de tempo. Visto que a válvula de gaveta da técnica relacionada tem uma estrutura na qual a vedação do fluido em operação é realizada pela fixação do corpo da válvula ao assento da válvula. Assim, se o encaixe do corpo da válvula ao assento da válvula mudar, problemas ocorrem em que uma fenda é criada entre o corpo da válvula e o assento da válvula e vedação se tornando imperfeita, ou por outro lado, a força de contato entre o corpo da válvula e o assento da válvula se torna excessiva, e o corpo da válvula não se move mais. Por outro lado, no presente aspecto, a vedação é realizada escondendo o corpo da válvula em uma camada do agente de vedação relativamente espessa com alta mobilidade. Assim, o problema acima pode ser evitado sem precisar considerar o encaixe.[00032] Like the gate valve, different materials are generally used in combination between the respective parts depending on the required functions. In a case where such a gate valve is used over a wide temperature range, a thermal expansion difference is caused between the respective parts. Thus, it is difficult to maintain the factory-designed fit in the same state over the wide temperature range in the contact between these parts, for example, in the contact between a valve seat and a valve body. Additionally, in a case where the valve is used at a high temperature of 900°C, a situation in which a material is deformed due to creep is not avoided in the long term. Thus, even if the operating temperature is constant, it is difficult to maintain the same fit over a long period of time. Whereas, the gate valve of the related art has a structure in which the sealing of the operating fluid is carried out by fixing the valve body to the valve seat. Thus, if the fit of the valve body to the valve seat changes, problems occur in which a gap is created between the valve body and the valve seat and sealing becomes imperfect, or on the other hand, the contact force between the valve body and valve seat becomes excessive, and the valve body no longer moves. On the other hand, in the present aspect, sealing is performed by hiding the valve body in a relatively thick layer of sealing agent with high mobility. Thus, the above problem can be avoided without having to consider the fitting.

[00033] Uma terceira função da válvula de gaveta acima é como segue.[00033] A third function of the above gate valve is as follows.

[00034] Ou seja, no presente aspecto, o agente de vedação feito de uma quantidade relativamente grande de matéria granular é usado. Assim, um efeito adverso no desempenho da vedação causado pela calafetagem à solidificação de condensação do material ou do alcatrão que não pode ser evitado em um material que entra em contato com o COG úmido é rigidamente exercido. Ou seja, no presente aspecto, carbonos precipitados são rapidamente dispersos dentro da camada devido à mistura do agente de vedação pela operação de abertura e fechamento ou semelhantes do corpo da válvula mesmo em um caso onde a calafetagem ocorreu em uma parte do agente de vedação na camada da superfície. Assim, a influência do desempenho da vedação e degradação de fluidez do agente de vedação pode ser reduzida. Adicionalmente, no presente aspecto, o efeito de polimento do corpo da válvula pelo agente de vedação pode ser obtido escondendo frequentemente o corpo da válvula no agente de vedação. Assim, a matéria aderida na superfície do corpo da válvula pode ser removida.[00034] That is, in the present aspect, the sealing agent made of a relatively large amount of granular matter is used. Thus, an adverse effect on sealing performance caused by caulking to condensation solidification of the material or tar that cannot be avoided in a material that comes into contact with wet COG is severely exerted. That is, in the present aspect, precipitated carbons are quickly dispersed within the layer due to the mixing of the sealing agent by the opening and closing operation or the like of the valve body even in a case where caulking has occurred on a part of the sealing agent in the surface layer. Thus, the influence of sealing performance and degradation of sealing agent fluidity can be reduced. Additionally, in the present aspect, the effect of polishing the valve body by the sealing agent can be obtained by frequently hiding the valve body in the sealing agent. Thus, matter adhered to the surface of the valve body can be removed.

[00035] Uma quarta função da válvula de gaveta acima é como segue.[00035] A fourth function of the above gate valve is as follows.

[00036] Ou seja, no presente aspecto, a válvula de gaveta, que pode operar em uma ampla faixa de temperatura de aproximadamente temperatura comum a 900°C e pode realizar a perfeita vedação, pode ser realizada usando metal gálio ou semelhantes para o agente de vedação. No caso das válvulas da técnica relacionada tendo a estrutura de vedação usando toque de metal, as válvulas que podem operar em tal ampla faixa de temperatura não podem garantir o desempenho confiável da vedação nas faixas de temperatura que a de uma específica temperatura na qual o assento da válvula e o corpo da válvula pode encostar um ao outro, pois há uma possibilidade que uma fenda pode ser criada entre o assento da válvula e o corpo da válvula devido á diferença na diferença do coeficiente de expansão térmica entre as respectivas partes.[00036] That is, in the present aspect, the gate valve, which can operate in a wide temperature range from approximately common temperature to 900°C and can perform perfect sealing, can be performed using gallium metal or similar for the agent of sealing. In the case of valves of the related art having the sealing structure using metal touch, the valves which can operate in such a wide temperature range cannot guarantee the reliable sealing performance in the temperature ranges than that of a specific temperature at which the seat of the valve seat and the valve body may abut against each other, as there is a possibility that a gap may be created between the valve seat and the valve body due to the difference in the coefficient of thermal expansion difference between the respective parts.

[00037] Uma quinta função da válvula de gaveta acima é como segue.[00037] A fifth function of the above gate valve is as follows.

[00038] Ou seja, visto que a maioria dos elementos constituintes da válvula está disposta em uma atmosfera de aquecimento (por exemplo, dentro de um forno de aquecimento) no presente aspecto, a diferença de temperatura entre as respectivas partes da válvula pode ser reduzida. Em uma válvula da técnica relacionada que circula um gás de alta temperatura, garantindo a resistência e a operabilidade da válvula foi direcionada mantendo a parte interna da válvula que é uma parte de contato com gás em alta temperatura a uma alta temperatura e mantendo a parte externa da válvula a uma baixa temperatura. Em um caso onde um dispositivo de aquecimento não é fornecido na válvula na premissa de tal desenho, o gás em alta temperatura que passa através da válvula é resfriado pela válvula. Assim, uma situação na qual o alcatrão precipita na superfície interna da válvula, por exemplo, quando o COG úmido é circulado não pode ser evitado. Adicionalmente, um método para evitar a liberação de calor do gás em alta temperatura que passa através da válvula fornecendo um dispositivo de aquecimento dentro da válvula também é considerado. Neste caso, entretanto, uma diferença de temperatura aumenta entre a parte interna da válvula e a parte externa da válvula. Desta forma, é difícil controlar uniformemente a parte interna da válvula em uma temperatura constante. Adicionalmente, nestes métodos da técnica relacionada, uma grande diferença de temperatura é causada entre as respectivas partes da válvula. Em um caso onde a válvula é usada a uma alta temperatura de 900°C, um problema também ocorre que uma grande força térmica pode ser gerada e a vida útil da válvula pode ser reduzida notavelmente. No presente aspecto, a temperatura de toda a válvula pode ser uniformemente e constantemente mantida pela disposição da válvula dentro da atmosfera de aquecimento mantida a aproximadamente a mesma temperatura que o gás em alta temperatura que passa através da válvula (por exemplo, dentro do forno de aquecimento), os problemas acima na técnica relacionada podem então ser evitados.[00038] That is, since most of the constituent elements of the valve are arranged in a heating atmosphere (for example, inside a heating furnace) in the present aspect, the temperature difference between the respective parts of the valve can be reduced . In a valve of the related art which circulates a high temperature gas, ensuring the strength and operability of the valve was directed at keeping the inner part of the valve which is a high temperature gas contacting part at a high temperature and keeping the outer part of the valve at a low temperature. In a case where a heating device is not provided in the valve on the premise of such a design, the high temperature gas passing through the valve is cooled by the valve. Thus, a situation in which tar precipitates on the inner surface of the valve, for example when wet COG is circulated, cannot be avoided. Additionally, a method of preventing heat release from the high temperature gas passing through the valve by providing a heating device within the valve is also considered. In this case, however, a temperature difference builds up between the inside of the valve and the outside of the valve. In this way, it is difficult to uniformly control the inner part of the valve at a constant temperature. Additionally, in these related art methods, a large temperature difference is caused between the respective parts of the valve. In a case where the valve is used at a high temperature of 900°C, a problem also occurs that a large thermal force can be generated and the service life of the valve can be reduced remarkably. In the present aspect, the temperature of the entire valve can be uniformly and constantly maintained by arranging the valve within the heating atmosphere maintained at approximately the same temperature as the high temperature gas passing through the valve (e.g., within the furnace). heating), the above problems in the related art can then be avoided.

Effects of the Invention

[00039] Conforme descrito acima, de acordo com os aspectos descritos acima (1) e (2) da invenção, a aplicação de várias técnicas de reforma do gás ou técnica de recuperação de calor sensível usando o calor sensível do gás destilado de carvão (COG úmido) é possível. Como um resultado, é possível fornecer uma instalação de tratamento com gás quente destilado do carvão (instalação de tratamento a gás quente do forno de coque) que pode fornecer o gás destilado de carvão (COG úmido) ao dispositivo de tratamento de gás destilado de carvão (dispositivo de tratamento a gás de coqueria) enquanto mantém o gás destilado de carvão a uma alta temperatura, e impede o refluxo de gás extraído destilado de carvão (COG extraído) aos dispositivos de destilação de carvão (fornos de coque).[00039] As described above, in accordance with the aspects described above (1) and (2) of the invention, the application of various gas reforming techniques or sensible heat recovery technique using the sensible heat of coal distilled gas ( wet COG) is possible. As a result, it is possible to provide a hot coal distillate gas treatment plant (coke oven hot gas treatment plant) which can supply the coal distillate gas (wet COG) to the coal distillate gas treatment device. (coke oven gas treatment device) while maintaining the coal distillate gas at a high temperature, and preventing backflow of coal distillate extracted gas (extracted COG) to the coal distillation devices (coke ovens).

Brief Description of the Drawings

[00040] A Figura 1 é uma vista esquemática de um forno de coque da técnica anterior relacionada.[00040] Figure 1 is a schematic view of a related prior art coke oven.

[00041] A Figura 2 é uma vista esquemática de uma instalação de tratamento de gás de forno de coque da técnica relacionada.[00041] Figure 2 is a schematic view of a related art coke oven gas treatment plant.

[00042] A Figura 3 é uma vista esquemática de uma instalação de tratamento de gás de forno de coque em alta temperatura relacionada a uma modalidade da invenção.[00042] Figure 3 is a schematic view of a high temperature coke oven gas treatment plant related to an embodiment of the invention.

[00043] A Figura 4 é uma vista esquemática que mostra uma válvula usada para a instalação de tratamento de gás de forno de coque em alta temperatura e que mostra um estado onde a válvula está aberta.[00043] Figure 4 is a schematic view showing a valve used for the high temperature coke oven gas treatment plant and showing a state where the valve is open.

[00044] A Figura 5 é uma vista esquemática que mostra a válvula usada para a instalação de tratamento do gás de forno de coque em alta temperatura e que mostra um estado onde a válvula está fechada. Modalidades da Invenção[00044] Figure 5 is a schematic view showing the valve used for the high temperature coke oven gas treatment facility and showing a state where the valve is closed. Modalities of the Invention

[00045] Uma modalidade da invenção será descrita abaixo em detalhes, com referência aos desenhos anexos. Além disso, na presente descrição e nos desenhos, os elementos constituintes tendo substancialmente as mesmas funções serão descritos pelos mesmos números de referência, e assim, uma descrição dupla será omitida.[00045] An embodiment of the invention will be described below in detail, with reference to the accompanying drawings. Furthermore, in the present description and in the drawings, constituent elements having substantially the same functions will be described by the same reference numerals, and thus, a double description will be omitted.

High temperature coke oven hot gas treatment plant device configuration

[00046] Uma instalação de tratamento a quente de gás de forno de coque em alta temperatura relacionada a presente modalidade será descrita com referência à Figura 3. Na instalação de tratamento a quente de gás de forno de coque em alta temperatura mostrada na figura 3, um tubo de extração de gás 26 e uma válvula de retenção 27 são fornecidos a cada um dos respectivos fornos de coque 21a a 21c correspondentes aos respectivos fornos de coque 21 da técnica relacionada mostrada na Figura 1, e o COG úmido (pode ser aqui referido simplesmente como COG) é coletado em um tubo de coleta 28 através destes. Então, o COG é fornecido a um dispositivo de tratamento de COG 29 conectado ao tubo de coleta 28. Uma série destes elementos de máquina, ou seja, os tubos de extração de gás 26, as válvulas de retenção 27, o tubo de coleta 28, e o dispositivo de tratamento de COG 29 são alojados dentro de um forno de aquecimento 33, e mantém a temperatura (temperatura ambiente de aquecimento) dentro do forno de aquecimento 33 a 700°C ou a uma temperatura mais alta, mais preferivelmente a 800°C ou mais alta, para impedir a condensação de alcatrão dentro de um sistema de tubulação, quando o COG é reformado.[00046] A high temperature coke oven gas hot treatment facility related to the present embodiment will be described with reference to Figure 3. In the high temperature coke oven gas hot treatment facility shown in figure 3, a gas extraction pipe 26 and a check valve 27 are provided to each of the respective coke ovens 21a to 21c corresponding to the respective coke ovens 21 of the related art shown in Figure 1, and the wet COG (may be referred to herein simply as COG) is collected in a collection tube 28 through these. Then the COG is supplied to a COG treatment device 29 connected to the collection tube 28. A series of these machine elements, i.e. the gas extraction tubes 26, the check valves 27, the collection tube 28 , and the COG treatment device 29 are housed within a heating furnace 33, and maintain the temperature (ambient heating temperature) within the heating furnace 33 at 700°C or a higher temperature, more preferably at 800 °C or higher to prevent tar condensation within a piping system when the COG is reformed.

[00047] Visto que a temperatura (temperatura de geração do COG) do COG gerado dentro de cada um dos fornos de coque 21a a 21c é menor ou igual a aproximadamente 1200°C, é preferível que a temperatura dentro do forno de aquecimento 33 seja menor ou igual a 1200°C de forma que esta temperatura de geração do COG possa ser mantida. Adicionalmente, a temperatura do COG gerado é menor ou igual a 900°C na maior parte to tempo em operação, se a resistência ao calor de um dispositivo usado para a ventilação do COG é levada em consideração, é preferível manter a temperatura dentro do forno de aquecimento 33 na presente modalidade a 900°C ou menor. Neste caso, o fornecimento de COG com alta temperatura nos dispositivos a jusante pode ser cortado pelo fechamento da válvula de verificação 27 quando a temperatura do COG gerado continuamente medido exceder 900°C.[00047] Since the temperature (COG generation temperature) of the COG generated inside each of the coke ovens 21a to 21c is less than or equal to approximately 1200°C, it is preferable that the temperature inside the heating oven 33 be less than or equal to 1200°C so that this COG generation temperature can be maintained. Additionally, the temperature of the generated COG is less than or equal to 900°C most of the time in operation, if the heat resistance of a device used for ventilation of the COG is taken into account, it is preferable to maintain the temperature inside the furnace of heating 33 in the present embodiment at 900°C or less. In this case, the high temperature COG supply to the downstream devices can be cut off by closing the check valve 27 when the temperature of the continuously measured generated COG exceeds 900°C.

[00048] A válvula de retenção 27 é fornecida no meio (posições arbitrárias que não as das conexões entre os fornos de coque 21a a 21c e o tubo de coleta 28) cada tubo de extração de gás 26. A válvula de retenção 27 é aberta e fechada dependendo do diferencial da pressão entre os lados de entrada e saída deste. O COG tratado no dispositivo de tratamento de COG 29 é apropriadamente resfriado em um dispositivo de resfriamento 30 e é fornecido a um dispositivo de refinação de COG 32 ou um dispositivo de armazenamento de COG (não mostrado). Em um caso onde a resistência da ventilação dentro do dispositivo de tratamento de COG 29 é grande, o COG após o resfriamento pode ser sugado por um soprador 31 para manter uma taxa de fluxo necessária. Visto que o COG resfriado a aproximadamente a temperatura ambiente pelo dispositivo de resfriamento 30 está em um estado seco onde um componente de alcatrão é removido, um soprador, uma válvula, ou semelhantes que é comerciavelmente disponível podem ser usados como o soprador 31. Adicionalmente, um purificador ou semelhantes que é comerciavelmente disponível pode ser usado para o dispositivo de resfriamento 30. Adicionalmente, os coletores de poeira, como um ciclone, podem ser apropriadamente usados no meio de um sistema de circulação.[00048] The check valve 27 is provided in the middle (arbitrary positions other than those of the connections between the coke ovens 21a to 21c and the collection tube 28) each gas extraction tube 26. The check valve 27 is opened and closed depending on the pressure differential between the inlet and outlet sides of this. The COG treated in the COG treatment device 29 is suitably cooled in a cooling device 30 and supplied to a COG refining device 32 or a COG storage device (not shown). In a case where the ventilation resistance inside the COG treatment device 29 is large, the COG after cooling can be sucked in by a blower 31 to maintain a required flow rate. Since the COG cooled to approximately ambient temperature by the cooling device 30 is in a dry state where a tar component is removed, a blower, valve, or the like that is commercially available can be used as the blower 31. Additionally, a scrubber or the like that is commercially available can be used for the cooling device 30. Additionally, dust collectors, such as a cyclone, can suitably be used in the middle of a circulation system.

[00049] O número de fornos de coque 21a a 21c dos quais a extração é realizada é preferivelmente três ou mais de um ponto de vista de equalização das quantidades de geração e componentes do COG. Embora o valor máximo do número de fornos dos quais a extração é realizada não seja particularmente restrito, se o número de fornos for aumentado, o comprimento do tubo de coleta de COG pode ser aumentado e o aquecimento ou retenção de calor durante o sopro do COG pode se tornar ineficiente. Assim, o número de fornos por um forno de coque pode ser, por exemplo, menor ou igual a 100.[00049] The number of coke ovens 21a to 21c from which extraction is carried out is preferably three or more from a point of view of equalizing the generation amounts and components of the COG. Although the maximum value of the number of ovens from which extraction is carried out is not particularly restricted, if the number of ovens is increased, the length of the COG collection tube can be increased and the heating or heat retention during COG blowing can become inefficient. Thus, the number of ovens per coke oven can be, for example, less than or equal to 100.

COG treatment device

[00050] Por exemplo, um dispositivo de reforma do COG mostrado no Documento de Patente 4, ou um dispositivo de recuperação de calor de escape do COG mostrado no Documento da Patente 5 pode ser aplicado ao dispositivo de tratamento de COG 29. Nestes dispositivos, visto que é preferível que a temperatura do COG seja fornecida a aproximadamente 700°C a aproximadamente 900°C a 1200°C, o dispositivo da presente modalidade pode ser favoravelmente aplicado.[00050] For example, a COG reforming device shown in Patent Document 4, or a COG exhaust heat recovery device shown in Patent Document 5 can be applied to the COG treatment device 29. In these devices, since it is preferable that the temperature of the COG is provided at approximately 700°C to approximately 900°C to 1200°C, the device of the present embodiment can be favorably applied.

Gas extraction tube and collection tube

[00051] Os tubos feitos de aço inoxidável resistente ao calor, ligas de níquel resistentes ao calor, ou cerâmicas resistentes ao calor podem ser usados como os tubos de extração de gás 26 e o tubo de coleta 28. Em um caso onde a temperatura dentro de cada um dos fornos de coque 21a a 21c excede 900°C, é preferível usar os materiais, como cerâmicas resistentes ao calor. Na presente modalidade, a condensação do alcatrão não ocorre, pois o COG extraído é mantido a 700°C ou a uma temperatura mais alta. Entretanto, visto que a precipitação de carbonos na superfície interna de uma tubulação pela decomposição térmica do COG a uma alta temperatura não é evitada, é preferível que o diâmetro interno dos tubos de extração de gás e do tubo de coleta seja maior ou igual a 100 mm de um ponto de vista de prevenção de obstrução. Adicionalmente, visto que a tubulação não pode ser instalada entre os respectivos fornos de coque 21a a 21c se o diâmetro da tubulação for muito grande, é preferível que o diâmetro externo dos tubos de extração de gás seja menor do que o intervalo médio entre os respectivos fornos de coque 21a a 21c, por exemplo, menor do que 1 m. Embora o valor máximo do diâmetro do tubo de coleta não seja particularmente restrito, quando o diâmetro do tubo é extremamente grande, visto que o forno de aquecimento se torna gigantesco, que resulta na ineficiência, é preferível que o diâmetro seja, por exemplo, 3 m ou menor.[00051] Tubes made of heat-resistant stainless steel, heat-resistant nickel alloys, or heat-resistant ceramics can be used as the gas extraction tube 26 and the collection tube 28. In a case where the temperature inside of each of the coke ovens 21a to 21c exceeds 900°C, it is preferable to use materials such as heat-resistant ceramics. In the present embodiment, tar condensation does not occur as the extracted COG is maintained at 700°C or higher. However, since the precipitation of carbons on the inner surface of a pipeline by the thermal decomposition of COG at a high temperature is not avoided, it is preferable that the inner diameter of the gas extraction tubes and the collection tube is greater than or equal to 100 mm from an obstruction prevention point of view. Additionally, since piping cannot be installed between the respective coke ovens 21a to 21c if the diameter of the piping is too large, it is preferable that the outside diameter of the gas extraction pipes be smaller than the average gap between the respective coke ovens 21a to 21c, for example, less than 1 m. Although the maximum value of the collection tube diameter is not particularly restricted, when the tube diameter is extremely large, since the heating furnace becomes gigantic, which results in inefficiency, it is preferable that the diameter is, for example, 3 m or smaller.

heating oven

[00052] Como o forno de aquecimento 33, um forno elétrico ou um forno de combustão que é comerciavelmente disponível pode ser usado. Todos os elementos de máquina acima a serem aquecidos podem ser colocados juntos em um conjunto do forno de aquecimento 33, e os fornos de aquecimento 33 podem ser individualmente fornecidos para os tubos de extração de gás 26 e as válvulas de retenção 27, o tubo de coleta 28, e o dispositivo de tratamento de COG 29, respectivamente. Além disso, o forno de aquecimento 33 pode ser individualmente fornecido para o tubo de extração de gás 26 e a válvula de retenção 27de cada um dos fornos de coque 21a a 21c. Fluxo de COG[00052] As the heating furnace 33, an electric furnace or a combustion furnace that is commercially available can be used. All of the above machine elements to be heated can be placed together in a heating furnace assembly 33, and the heating furnaces 33 can be individually provided for the gas extraction pipes 26 and the check valves 27, the collection 28, and the COG treatment device 29, respectively. Furthermore, the heating oven 33 can be individually provided for the gas extraction pipe 26 and the check valve 27 of each of the coke ovens 21a to 21c. COG flow

[00053] Na figura 3, em um caso onde o COG extraído de cada um dos fornos de coque 21a a 21c está nas condições preferidas, a válvula de retenção 27 de cada tubo de extração de gás 26 é aberta, respectivamente, e o COG úmido é fornecido de cada um dos fornos de coque 21a a 21c ao dispositivo de tratamento de COG 29. O termo "condições preferíveis" inclui, pelo menos, um estado onde a pressão no lado do tubo de coleta 28 é menor do que a pressão no lado dos fornos de coque 21a a 21c. Além disso, conforme será explicada abaixo, em um caso onde as válvulas de gaveta são usadas como as válvulas de retenção 27 e funções que podem ser abertas ou fechadas em um tempo arbitrário, a condição que o COG está mais alto ou igual a uma temperatura predeterminada pode ser adicionada às condições preferíveis do COG.[00053] In figure 3, in a case where the COG extracted from each of the coke ovens 21a to 21c is in the preferred conditions, the check valve 27 of each gas extraction pipe 26 is opened, respectively, and the COG wet is supplied from each of the coke ovens 21a to 21c to the COG treatment device 29. The term "preferred conditions" includes at least one state where the pressure on the side of the collection tube 28 is less than the pressure on the side of the coke ovens 21a to 21c. Furthermore, as will be explained below, in a case where gate valves are used like check valves 27 and functions that can be opened or closed at an arbitrary time, the condition that the COG is higher than or equal to a temperature predetermined can be added to the preferred conditions of the COG.

[00054] A temperatura do COG dentro de cada um dos fornos de coque 21a a 21c pode ser medida usando os equivalentes a um termômetro de forno que são de maneira padronizada fornecidos no forno de coque 21 da técnica relacionada. Em um estado onde as válvulas de retenção 27 estão abertas, as válvulas de retenção de água 22 dos fornos de coque 21a a 21c pode ser abertas ou fechadas. Aqui, em um caso as válvulas de retenção de água 22 estão abertas, é preferível manipular um mecanismo de pré-ajuste ou semelhante de um dispositivo pulverizador (não mostrado) de forma que o COG flua dos fornos de coque 21a a 21c ao tubo de coleta 28 e ao tubo de coleta seca 24.[00054] The temperature of the COG within each of the coke ovens 21a to 21c can be measured using the equivalents of an oven thermometer that are standardly provided in the coke oven 21 of the related art. In a state where the check valves 27 are open, the water check valves 22 of the coke ovens 21a to 21c can be opened or closed. Here, in one case the water check valves 22 are open, it is preferable to manipulate a presetting mechanism or similar of a spray device (not shown) so that the COG flows from the coke ovens 21a to 21c to the collection 28 and the dry collection tube 24.

[00055] Visto que todo o COG gerado nos respectivos fornos de coque 21a a 21c é liberado ao tubo de coleta 28 em uma média sobre um longo período de tempo desde que o COG continue sendo gerado dentro dos fornos de coque 21a a 21c em um estado onde todas as válvulas de retenção 27 sejam abertas e todas as válvulas de retenção de água 22 sejam fechadas, o refluxo não ocorre sobre um longo período de tempo. Ou seja, o diferencial da pressão entre os fornos de coque e o tubo de coleta definido pela [pressão interna dos fornos de coque 21a a 21c] - [pressão interna do tubo de coleta 28] é positivo na média, e este diferencial da pressão se torna um valor proporcional às quantidades de geração de COG nos respectivos fornos de coque 21a a 21c (não limitados à proporção de primeira ordem). Entretanto, se visto em um instante, as velocidades de geração do COG dentro dos fornos de coque 21a a 21c não são constantes, e flutuam muito mesmo em um curto período de tempo. Os fatores desta flutuação incluem, por exemplo, que as quantidades de geração do COG dentro dos fornos de coque 21a a 21c aumentam brusca e instantaneamente, por exemplo, quando uma quantidade coque de sinterização por calor é parcialmente deformada e rompida, e certamente, a pressão interna do tubo de coleta 28 também aumenta bruscamente. Certamente, mesmo em tais condições de ajuste da válvula de retenção e da válvula de retenção de água, o diferencial da pressão entre os fornos de coque e o tubo de coleta pode ser um valor negativo incertamente em um específico dos fornos de coque 21a a 21c, e o refluxo do COG extraído aos fornos de coque 21a a 21c pode ocorrer.[00055] Since all the COG generated in the respective coke ovens 21a to 21c is released to the collection tube 28 on an average over a long period of time as long as the COG continues to be generated inside the coke ovens 21a to 21c in a state where all check valves 27 are opened and all water check valves 22 are closed, backflow does not occur over a long period of time. That is, the pressure differential between the coke ovens and the collection tube defined by [internal pressure of coke ovens 21a to 21c] - [internal pressure of collection tube 28] is positive on average, and this pressure differential becomes a value proportional to the amounts of COG generation in the respective coke ovens 21a to 21c (not limited to the first order ratio). However, if viewed in an instant, the COG generation rates within the coke ovens 21a to 21c are not constant, and fluctuate greatly even in a short period of time. Factors in this fluctuation include, for example, that the amounts of COG generation within the coke ovens 21a to 21c increase suddenly and instantaneously, for example, when an amount of heat sintering coke is partially deformed and ruptured, and of course, the internal pressure of the collection tube 28 also increases sharply. Of course, even under such check valve and water check valve adjustment conditions, the pressure differential between the coke ovens and the collection pipe may be a negative value uncertainly in a specific coke ovens 21a to 21c , and backflow of extracted COG to coke ovens 21a to 21c can occur.

[00056] Adicionalmente, quando uma específica válvula de verificação 27 está fechada, em um caso onde o COG é gerado dentro de um forno de coque 21a a 21c correspondente à específica válvula de retenção, é necessário abrir uma válvula de retenção de água 22 e descarregar o COG gerado do forno de coque 21a a 21c.[00056] Additionally, when a specific check valve 27 is closed, in a case where the COG is generated inside a coke oven 21a to 21c corresponding to the specific check valve, it is necessary to open a water check valve 22 and discharging the COG generated from the coke oven 21a to 21c.

[00057] Em um caso onde uma pluralidade de válvulas de retenção 27 está aberta e válvulas de retenção de água 22 está aberta em uma pluralidade de fornos de coque entre os fornos de coque 21a a 21c correspondentes às válvulas de verificação (isto ocorre, por exemplo, em um caso onde as quantidades de COG gerado excedem a capacidade de tratamento do dispositivo de tratamento da roda dentada 29), a relação entre as quantidades de geração de COG nos respectivos fornos de coque 21a a 21c e as pressões dos fornos de coque não podem ser previstas. Ou seja, um forno de coque 21a a 21c onde o COG é gerado em quantidades maiores não têm necessariamente alta pressão interna. Isto é baseado no fato de que um grande diferencial da pressão pode originalmente ser causado entre os fornos de coque 21a a 21c, pois o ajuste de pressão do forno com alta precisão não pode ser realizado em uma técnica de ajuste de pressão do forno de coque usando um dispositivo pulverizador na técnica relacionada. Como um resultado, a ocorrência de uma situação onde alguns dos respectivos fornos de coque 21a a 21c têm uma pressão inferior do que a pressão do tubo de coleta 28, ou seja, a pressão média dos fornos de coque não é evitada, e uma situação onde o COG extraído retorna em direção aos fornos de coque 21a a 21c pode ocorrer constantemente a menos que as válvulas de retenção 27 não operem apropriadamente. Certamente, o refluxo do COG extraído aos fornos de coque 21a a 21c não pode ser impedido apenas pela operação de abertura e fechamento da válvula de passagem de acordo com as quantidades de geração de COG dentro dos fornos de coque 21a a 21c, que é mostrada no Documento de Patente 2.[00057] In a case where a plurality of check valves 27 are open and water check valves 22 are open in a plurality of coke ovens between the coke ovens 21a to 21c corresponding to the check valves (this occurs, for example, in a case where the amounts of COG generated exceed the treatment capacity of the sprocket treatment device 29), the relationship between the amounts of COG generation in the respective coke ovens 21a to 21c and the pressures of the coke ovens cannot be predicted. That is, a coke oven 21a to 21c where COG is generated in larger amounts does not necessarily have high internal pressure. This is based on the fact that a large pressure differential may originally be caused between the coke ovens 21a to 21c, as the oven pressure adjustment with high accuracy cannot be performed in a coke oven pressure adjustment technique. using a spray device in the related art. As a result, the occurrence of a situation where some of the respective coke ovens 21a to 21c have a lower pressure than the pressure of the collection pipe 28, i.e. the average pressure of the coke ovens is not avoided, and a situation where the extracted COG returns towards the coke ovens 21a to 21c can occur constantly unless the check valves 27 do not operate properly. Of course, the backflow of the extracted COG to the coke ovens 21a to 21c cannot be prevented only by the operation of opening and closing the bypass valve according to the amounts of COG generation inside the coke ovens 21a to 21c, which is shown in Patent Document 2.

[00058] Dos pontos acima, na instalação de tratamento a quente de gás de forno de coque em alta temperatura, é indispensável que uma válvula fornecida no tubo de extração de gás 26 tenha pelo menos a função de uma válvula de retenção que é aberta e fechada de acordo com o diferencial entre as pressões antes e depois da válvula. Esta é a primeira matéria que se torna clara como um resultado da investigação detalhada pelos presentes inventores.[00058] From the points above, in the hot treatment installation of coke oven gas at high temperature, it is essential that a valve provided in the gas extraction pipe 26 has at least the function of a check valve that is opened and closed according to the differential between the pressures before and after the valve. This is the first matter that becomes clear as a result of detailed investigation by the present inventors.

Retention valve Check valve configuration

[00059] Como as válvulas de retenção (podem ser aqui referidas como válvulas de gaveta) 27, os tipos arbitrários das válvulas de retenção podem ser adotados se as válvulas resistem ambientes de alta temperatura (mais alta ou igual a 700°C e mais preferivelmente mais alta ou igual a 800°C) dentro do forno de aquecimento 33, a operação não é inibida mesmo pela precipitação de carbonos pela calafetagem, e o refluxo de gás extraído aos fornos de coque 21a a 21c pode ser impedido dependendo do diferencial da pressão entre os lados de entrada e saída das válvulas de retenção 27.[00059] Like check valves (herein may be referred to as gate valves) 27, arbitrary types of check valves can be adopted if the valves withstand high temperature environments (higher than or equal to 700°C and more preferably higher than or equal to 800°C) inside the heating furnace 33, the operation is not inhibited even by the precipitation of carbons by the caulking, and the backflow of extracted gas to the coke ovens 21a to 21c can be prevented depending on the pressure differential between the inlet and outlet sides of check valves 27.

[00060] Entretanto, em um caso onde as válvulas de tipos são usadas na qual um corpo da válvula é pressionado contra um assento da válvula por um tipo de mola que é geralmente usado, e um gás em operação empurra e aumentam a fenda entre o corpo da válvula e o assento da válvula que usa a pressão dinâmica de um fluxo durante um fluxo direto, é necessário prestar atenção particular ao desenho de forma que a fenda entre o corpo da válvula e o assento da válvula possa ser empurrada e aumentada por uma força mínima. Isto é por causa do diâmetro interno dos tubos de extração de gás e das válvulas de verificação que é geralmente obrigada a definir um grande valor para a prevenção de obstrução pela calafetagem em um caso onde o COG úmido é usado como o gás em operação, e assim, uma situação na qual a pressão dinâmica do gás em operação geralmente se torna mínima não é evitada. Adicionalmente, também não é fácil procurar materiais elásticos que possam manter a elasticidade pelo menos aproximadamente a 900°C.[00060] However, in a case where type valves are used in which a valve body is pressed against a valve seat by a spring type that is generally used, and an operating gas pushes and enlarges the gap between the valve body and the valve seat using the dynamic pressure of a flow during a direct flow, it is necessary to pay particular attention to the design so that the gap between the valve body and the valve seat can be pushed and enlarged by a minimum strength. This is because the inner diameter of gas extraction pipes and check valves is usually required to set a large value for preventing clogging by caulking in a case where wet COG is used as the operating gas, and thus, a situation in which the dynamic pressure of the operating gas generally becomes minimal is not avoided. Additionally, it is also not easy to look for elastic materials that can maintain elasticity at least at approximately 900°C.

[00061] Para finalidades mais gerais, como para as válvulas de retenção 27 que podem ser aplicadas ao COG úmido, as válvulas de gaveta podem ser usadas como as válvulas de retenção 27, e respectivos manômetros de forno 34 localizados entre os fornos de coque 21a a 21c e as entradas das válvulas de verificação 27, um manômetro do tubo de coleta 35 localizado entre as saídas das válvulas de retenção 27 e do tubo de coleta 28, e um dispositivo de controle de válvula de retenção 36 pode ser fornecido na figura 3. Em um caso onde a configuração das válvulas de retenção 27 é adotada, os valores de medição dos respectivos manômetros de forno 34, e o valor de medição do manômetro do tubo de coleta 35 são inseridos ao dispositivo de controle de válvula de retenção 36, e os diferenciais da pressão entre eles são calculados. Então, em um caso onde o valor de medição no manômetro do tubo de coleta 35 é maior do que os valores de medição dos manômetros de forno 34 são detectados que um refluxo foi gerado nos tubos de extração de gás 26. Então, quando um refluxo é detectado, o gás extraído pode ser impedido de retornar aos fornos de coque 21a a 21c emitindo um comando, que fecha as válvulas de gaveta 27 conectadas aos tubos de extração de gás 26 onde um refluxo é gerado, às válvulas de gaveta 27.[00061] For more general purposes, such as check valves 27 that can be applied to wet COG, gate valves can be used as check valves 27, and respective furnace pressure gauges 34 located between coke ovens 21a 21c and check valve inlets 27, a manifold manometer 35 located between the outlets of the check valves 27 and the manifold 28, and a check valve control device 36 can be provided in figure 3 In a case where the configuration of the check valves 27 is adopted, the measurement values of the respective furnace pressure gauges 34, and the measurement value of the collection tube pressure gauge 35 are input to the check valve control device 36, and the pressure differentials between them are calculated. So, in a case where the measurement value on the collection tube manometer 35 is greater than the measurement values of the furnace pressure gauges 34 it is detected that a backflow has been generated in the gas extraction tubes 26. is detected, the extracted gas can be prevented from returning to the coke ovens 21a to 21c by issuing a command, which closes the gate valves 27 connected to the gas extraction pipes 26 where a backflow is generated, to the gate valves 27.

[00062] Adicionalmente, no caso da configuração acima, as válvulas de gaveta 27 podem ser abertas ou podem ser colocadas em um estado fechado por outras razões na operação em um estado onde o dispositivo de controle 36 da válvula de retenção não detecta um refluxo. Assim, as alternativas da operação podem ser aumentadas. O termo "outras razões em operação" inclui, por exemplo, um caso onde os fornos de coque 21a a 21c correspondentes às válvulas de retenção 27 individuais são abertas à atmosfera. Durante este período, as válvulas de retenção 27 podem sempre ser fechadas independentemente da presença de detecção do refluxo.[00062] Additionally, in the case of the above configuration, the gate valves 27 can be opened or can be placed in a closed state for other reasons in operation in a state where the check valve control device 36 does not detect a backflow. Thus, the operation alternatives can be increased. The term "other operating reasons" includes, for example, a case where the coke ovens 21a to 21c corresponding to the individual check valves 27 are open to the atmosphere. During this period, check valves 27 can always be closed regardless of the presence of backflow detection.

[00063] Aqui, a razão pela qual as válvulas usadas como as válvulas de retenção 27 são limitadas às válvulas de gaveta em vez da válvula reguladora de fluxos, como amortecedores, depende das razões a seguir. Conforme mencionado acima, quando o COG úmido é manipulado, a precipitação ou adesão de alcatrão ou carbonos a certo grau não pode ser evitada. Assim, é estabelecido que uma fenda é sempre fornecida entre um corpo da válvula e um assento da válvula. Entretanto, nas válvulas reguladoras de fluxo, como as redutoras de fluxo, a largura da fenda deveria ser ajustada a um grande valor de forma que a operação de um corpo da válvula não seja inibida devido a tal precipitação ou adesão de alcatrão ou carbonos. Por outro lado, conforme mencionado acima, os diâmetros internos dos tubos de extração de gás 26 e as válvulas de retenção 27 através da qual o COG úmido passa deveria ser ajustada a um valor suficientemente grande. Por esta razão, é difícil ajustar a área («largura da fenda x circunferência do tubo) de uma fenda entre as redutoras de fluxo em um valor suficientemente pequeno com relação à taxa de fluxo do COG úmido, e a velocidade do fluxo do COG úmido que passa através da fenda entre as redutoras de fluxo não pode ser suficientemente elevada. Isto é porque as redutoras de fluxo têm um princípio de controlar uma taxa de fluxo dependendo da perda de pressão causada pelo aumento da velocidade de gás em operação na fenda do amortecedor, as redutoras de fluxo não podem funcionar como dispositivos reguladores de fluxo sob tais condições de fluxo do COG úmido, e assim, as redutoras de fluxo não podem ser aplicadas às válvulas de retenção 27. Em contraste, visto que as válvulas de gaveta podem impedir o fluxo do COG úmido mesmo se a pressão dinâmica do COG úmido estiver baixa, as válvulas de gaveta podem ser favoravelmente aplicadas às válvulas de retenção 27.[00063] Here, the reason why the valves used as the check valves 27 are limited to the gate valves instead of the flow regulator valve, as dampers, depends on the following reasons. As mentioned above, when wet COG is handled, precipitation or adhesion of tar or carbons to some degree cannot be avoided. Thus, it is established that a gap is always provided between a valve body and a valve seat. However, in flow regulating valves, such as flow restrictors, the slit width should be set to a large value so that the operation of a valve body is not inhibited due to such precipitation or adhesion of tar or carbons. On the other hand, as mentioned above, the inner diameters of the gas extraction pipes 26 and the check valves 27 through which the wet COG passes should be set to a sufficiently large value. For this reason, it is difficult to adjust the area («gap width x pipe circumference) of a gap between flow restrictors to a small enough value with respect to the flow rate of the wet COG, and the flow velocity of the wet COG that passes through the gap between the flow reducers cannot be high enough. This is because flow reducers have a principle of controlling a flow rate depending on the pressure loss caused by the increase in gas velocity operating in the damper gap, flow reducers cannot function as flow regulating devices under such conditions. of flow of the wet COG, and thus, flow restrictors cannot be applied to check valves 27. In contrast, since gate valves can prevent the flow of wet COG even if the dynamic pressure of the wet COG is low, gate valves can be favorably applied to check valves 27.

[00064] No caso das válvulas de retenção 27 de tal estrutura, os materiais disponíveis são muito restritos em um caso onde a temperatura das estruturas da válvula é mais alta ou igual a 900°C. Por outro lado, se o tempo no qual o COG úmido passar através das válvulas de retenção 27 for relativamente curto e a temperatura das válvulas de retenção 27 for relativamente tão alta quanto a temperatura como aproximadamente 700°C, geralmente, a temperatura média do COG nas válvulas de retenção 27 não flutuam muito. Assim, em um caso onde as válvulas de retenção 27 são fornecidas dentro o forno de aquecimento 33 de 900°C ou mais alta, as válvulas de retenção 27 podem ser resfriadas e pelo menos partes das estruturas da válvula podem ser mantidas em uma temperatura mais baixa do que 900°C. Como meios para controlar as válvulas dentro do forno de aquecimento 33, um invólucro de resfriamento a gás é fornecido fora de uma caixa da válvula, de forma que o gás introduzido ao invólucro da parte externa do forno de aquecimento 33 possa ser circulado para resfriar as válvulas. Adicionalmente, no caso das válvulas de retenção 27 que usam as unidades de acionamento acima, as próprias unidades de acionamento, como cilindros de gás, não necessariamente entram em contato com o COG úmido. Assim, apenas esta parte pode ser resfriada a uma temperatura inferior a 700°C. Além disso, apenas as unidades de acionamento podem ser fornecidas fora do forno de aquecimento 33, e os corpos da válvula dentro do forno de aquecimento 33 podem ser acionados usando os mecanismos de transmissão (hastes de conexão ou semelhantes) que passam através da parede do forno de aquecimento 33. Ou seja, para fornecer a válvula de retenção 27 dentro do forno de aquecimento 33 manter as válvulas de verificação a uma temperatura de 700°C ou a uma temperatura mais alta pode ser pelo menos para fornecer a caixa da válvula dentro do forno de aquecimento 33 manter a caixa da válvula a uma temperatura de 700°C ou a uma temperatura mais alta.[00064] In the case of check valves 27 of such a structure, the available materials are very restricted in a case where the temperature of the valve structures is higher than or equal to 900°C. On the other hand, if the time in which the wet COG passes through the check valves 27 is relatively short and the temperature of the check valves 27 is relatively as high as the temperature such as approximately 700°C, generally, the average temperature of the COG on check valves 27 do not float much. Thus, in a case where the check valves 27 are provided inside the heating furnace 33 at 900°C or higher, the check valves 27 can be cooled and at least parts of the valve structures can be kept at a higher temperature. lower than 900°C. As a means of controlling the valves within the heating furnace 33, a gas cooling enclosure is provided outside a valve box, so that gas introduced to the enclosure from the outside of the heating furnace 33 can be circulated to cool the valves. Additionally, in the case of check valves 27 using the above drive units, the drive units themselves, such as gas cylinders, do not necessarily come into contact with wet COG. Thus, only this part can be cooled to a temperature below 700°C. Furthermore, only the drive units can be provided outside the heating furnace 33, and the valve bodies inside the heating furnace 33 can be driven using transmission mechanisms (connecting rods or the like) passing through the wall of the heating oven 33. That is, to supply the check valve 27 inside the heating oven 33 keeping the check valves at a temperature of 700°C or a higher temperature can be at least to supply the valve box inside of the heating furnace 33 keep the valve box at a temperature of 700°C or a higher temperature.

[00065] Em contraste, em um caso onde as válvulas de retenção 27 não são fornecidas dentro do forno de aquecimento 33 (dispositivo de aquecimento), mas apenas um material de retardamento ou semelhante fornecido ao redor das válvulas de retenção 27, mesmo se o COG que é ventilado através das válvulas de retenção 27 estiver a 700°C ou a uma temperatura mais alta, é difícil impedir que a região com temperatura menor do que 700°C onde o material de precipitação, como alcatrão sólido (ou líquido), é visível é criado em uma parte de contato das válvulas de retenção 27 com o COG. Isto é porque, no caso de tal estrutura, uma fonte de calor das válvulas de retenção 27 é apenas a quantidade de calor que é transferida do COG. Geralmente, o COG (que é capaz de ser extraído) que é gerado na operação dos fornos de coque que realizam a produção do tipo em lote é geralmente feito em pequenas quantidades ou a geração deste é interrompida. Por esta razão, mesmo se a retenção por calor for severamente realizada por meios, a quantidade de calor por tempo, que é fornecido às válvulas de retenção 27 do COG, se torna aproximadamente zero. Neste momento, visto que a caixa da válvula da válvula de retenção 27 irradia calor para a parte externa, a temperatura de toda a caixa da válvula cai e a região com a temperatura menor do que 700°C pode ser criada mesmo em uma parte de ventilação. Em um caso onde uma região de baixa temperatura com a temperatura menor do que 700°C é criada em uma parte de contato do COG dentro de uma válvula, mesmo se a temperatura média do COG não for muito reduzida, o COG pelo menos na proximidade da região de baixa temperatura pode cair para menos do que 700°C, e o alcatrão sólido ou líquido pode ser produzido e aderir à região de baixa temperatura. Como um resultado, um problema ocorre em que esta matéria aderida do alcatrão no estado sólido ou líquido alcatrão cresce nesta região de baixa temperatura e impede um canal na válvula. Por outro lado, em um caso onde a caixa da válvula é fornecida dentro do forno de aquecimento 33 mantida a 700°C ou a uma temperatura mais alta como na presente modalidade, toda a parte de contato do COG dentro da válvula pode sempre ser mantida a 700°C ou a uma temperatura mais alta independentemente de uma taxa de fluxo do COG ventilado.[00065] In contrast, in a case where the check valves 27 are not provided inside the heating furnace 33 (heating device), but only a time delay material or the like is provided around the check valves 27, even if the COG that is vented through the check valves 27 is at 700°C or a higher temperature, it is difficult to prevent the region with temperature lower than 700°C where the precipitating material, such as solid (or liquid) tar, is visible is created in a contact part of the check valves 27 with the COG. This is because, in the case of such a structure, a source of heat from the check valves 27 is only the amount of heat that is transferred from the COG. Generally, the COG (which is able to be extracted) that is generated in the operation of coke ovens that carry out batch type production is usually made in small quantities or the generation of this is stopped. For this reason, even if heat retention is severely performed by means, the amount of heat per time, which is supplied to the check valves 27 of the COG, becomes approximately zero. At this time, since the valve housing of the check valve 27 radiates heat to the outside, the temperature of the entire valve housing drops, and the region with the temperature less than 700°C can be created even in a part of ventilation. In a case where a low temperature region with the temperature less than 700°C is created in a contact part of the COG inside a valve, even if the average temperature of the COG is not greatly reduced, the COG at least in the vicinity from the low temperature region may drop to less than 700°C, and solid or liquid tar may be produced and adhere to the low temperature region. As a result, a problem occurs that this adhered matter of tar in solid or liquid tar form grows in this low temperature region and impedes a channel in the valve. On the other hand, in a case where the valve box is provided inside the heating furnace 33 maintained at 700°C or a higher temperature as in the present embodiment, the entire contact part of the COG inside the valve can always be kept at 700°C or higher temperature regardless of a vented COG flow rate.

manometer

[00066] Como o manômetro do tubo de coleta 35 e os manômetros de forno 34, por exemplo, os redutores de pressão ou manômetros do tipo diafragma que são comerciavelmente disponíveis podem ser usados. Em um caso onde os redutores de pressão são usados, a pressão pode ser medida mesmo no COG úmido de alta temperatura não colocando o gás dentro do forno ou dos tubos em contato direto com um fluido em operação, mas interpondo os fluidos de isolamento de calor, como gás inerte.[00066] Like the collection tube pressure gauge 35 and the furnace pressure gauges 34, for example, pressure reducers or diaphragm type pressure gauges that are commercially available can be used. In a case where pressure reducers are used, the pressure can be measured even in high temperature humid COG by not putting the gas inside the furnace or the pipes in direct contact with an operating fluid, but by interposing the heat insulating fluids , as an inert gas.

[00067] Adicionalmente, é estabelecido que o manômetro do tubo de coleta 35 está sempre ajustado a uma pressão negativa, e a pressão interna do forno dos fornos de coque 21a a 21c dos quais a extração deve ser realizada está sempre ajustada a uma pressão positiva, meios simples de detecção de pressão podem ser adotados como os manômetros de forno 34. Por exemplo, alguns dos fornos de coque 21a a 21c estão sempre abertos ao ar externo (por exemplo, fendas das partes da tampa superior dos tubos ascendentes 25 são abertas), e as direções dos fluxos de gás aqui são obtidas por um método medidor de escoamento ou semelhantes. Ainda, um método ou semelhante, no qual as partes internas dos fornos de coque 21a a 21c estão em uma pressão positiva em um caso onde o gás flui à atmosfera das partes internas dos fornos de coque 21a a 21c, e as partes internas dos fornos de coque 21a a 21c estão a uma pressão negativa se o fluxo for reverso, podem ser usadas como um simples meio de detecção para as pressões dentro dos fornos de coque 21a a 21c.[00067] Additionally, it is established that the manometer of the collection tube 35 is always set to a negative pressure, and the internal oven pressure of the coke ovens 21a to 21c from which the extraction is to be carried out is always set to a positive pressure , simple pressure sensing means can be adopted such as oven pressure gauges 34. For example, some of the coke ovens 21a to 21c are always open to outside air (e.g., slits in the upper cover parts of the risers 25 are opened ), and the gas flow directions here are obtained by a flow meter method or the like. Further, a method or the like, in which the inner parts of the coke ovens 21a to 21c are at a positive pressure in a case where gas flows to atmosphere from the inner parts of the coke ovens 21a to 21c, and the inner parts of the coke ovens coke ovens 21a to 21c are at negative pressure if the flow is reversed, they can be used as a simple means of sensing for the pressures within the coke ovens 21a to 21c.

Gate valve structure

[00068] As válvulas de gaveta adotadas como as válvulas de retenção 27 serão descritas com referência às figuras 4 e 5. Além disso, a figura 4 mostra o estado aberto da válvula e a figura 5 mostra o estado fechado dada válvula.[00068] The gate valves adopted as check valves 27 will be described with reference to figures 4 and 5. In addition, figure 4 shows the open state of the valve and figure 5 shows the closed state of the valve.

[00069] Primeiro, conforme mostrado na figura 4, em um estado aberto da válvula onde uma abertura 2a de um corpo de válvula 2 está acima do que a superfície 5a de um agente de vedação 5, um gás em alta temperatura em operação flui a uma caixa de válvula 1 de um tubo de entrada de gás 3, e flui de uma porta de saída 4. A posição do corpo de válvula 2 neste período é aqui referida como uma posição ascendente da válvula. Além disso, o tubo de entrada de gás 3 é uma parte conectada à parte do tubo de extração de gás 26 no lado dos fornos de coque 21a a 21c, e a porta de saída 4 é uma parte conectada à parte do tubo de extração de gás 26 no lado do tubo de coleta 28.[00069] First, as shown in figure 4, in an open state of the valve where an opening 2a of a valve body 2 is higher than the surface 5a of a sealing agent 5, a high temperature gas in operation flows at a valve box 1 from a gas inlet pipe 3, and flows from an outlet port 4. The position of the valve body 2 in this period is referred to here as an upward position of the valve. Furthermore, the gas inlet pipe 3 is a part connected to the gas extraction pipe part 26 on the side of the coke ovens 21a to 21c, and the outlet port 4 is a part connected to the gas extraction pipe part gas 26 on the side of the collection tube 28.

[00070] Por outro lado, conforme mostrado na figura 5, quando a válvula é colocada em um estado fechado, a parte interna da caixa de válvula 1 é separada em um espaço 19 que o tubo de entrada de gás 3 tem e o outro espaço 20 no lado do tubo de saída de gás pelo corpo de válvula 2 no qual uma extremidade inferior incluindo a abertura 2a do corpo da válvula 2 escondida para baixo no agente de vedação 5 de cima. Como um resultado, a circulação do gás em alta temperatura em operação do tubo de entrada de gás 3 ao tubo de saída de gás 4 é cortada. A posição do corpo de válvula 2 neste período é aqui referida como uma posição de descida da válvula. Embora uma pequena quantidade de gás em operação possa ser circulada através da fenda do agente de vedação 5, a vedação a gás substancial pode ser realizada se o agente de vedação 5 com grande resistência da ventilação suficiente for usado em um caso onde a profundidade do enterramento do corpo de válvula 2 ao agente de vedação 5 for suficiente. A profundidade do enterramento do corpo de válvula 2 ao agente de vedação 5 pode ser, por exemplo, de 10 mm a 1 m. Em um caso onde a quantidade de enterramento é menor do que esta faixa, o desempenho da vedação pelo agente de vedação 5 é insuficiente. Por outro lado, se a quantidade de enterramento for maior do que esta faixa, o dispositivo se torna muito caro comparado à capacidade de vedação que pode ser realizada. Pelo ajuste da posição de um bloqueador 18 que fixa uma posição da extremidade inferior quando o corpo da válvula 2 entra em contato com uma abertura 3a de uma extremidade superior do tubo de entrada de gás 3 e desce, a profundidade do enterramento do corpo da válvula 2 ao agente de vedação 5 pode ser ajustada a uma profundidade desejada.[00070] On the other hand, as shown in figure 5, when the valve is placed in a closed state, the inner part of the valve box 1 is separated into a space 19 that the gas inlet pipe 3 has and the other space 20 on the side of the gas outlet pipe by the valve body 2 in which a lower end including the opening 2a of the valve body 2 is concealed downwards in the sealing agent 5 from above. As a result, circulation of the high temperature gas in operation from the gas inlet pipe 3 to the gas outlet pipe 4 is cut off. The position of the valve body 2 in this period is referred to here as a valve down position. Although a small amount of operating gas can be circulated through the gap of sealing agent 5, substantial gas sealing can be realized if sealing agent 5 with high enough vent resistance is used in a case where the burial depth from valve body 2 to sealing agent 5 is sufficient. The burial depth of the valve body 2 to the sealing agent 5 can be, for example, from 10 mm to 1 m. In a case where the amount of burial is less than this range, the sealing performance by sealing agent 5 is insufficient. On the other hand, if the amount of burial is greater than this range, the device becomes too expensive compared to the sealing capacity that can be performed. By adjusting the position of a stopper 18 which fixes a position of the lower end when the valve body 2 comes into contact with an opening 3a of an upper end of the gas inlet pipe 3 and descends, the burial depth of the valve body 2 to sealing agent 5 can be adjusted to a desired depth.

[00071] Para mover o corpo de válvula 2 entre a posição ascendente da válvula e a posição de descida da válvula, um dispositivo de elevação do corpo da válvula 8 conectado ao corpo de válvula 2 é operado. Para manter a vedação da caixa da válvula 1, um fole 14 é fornecido entre o corpo de válvula 2 e a caixa de válvula 1, e a influência da quantidade do movimento relativo entre o corpo de válvula 2 e a caixa de válvula 1 é absorvida aqui.[00071] To move the valve body 2 between the valve up position and the valve down position, a valve body lifter 8 connected to the valve body 2 is operated. To maintain the sealing of the valve box 1, a bellows 14 is provided between the valve body 2 and the valve box 1, and the influence of the amount of relative movement between the valve body 2 and the valve box 1 is absorbed here.

valve box

[00072] A caixa de válvula 1 é instalada dentro do forno de aquecimento de alta temperatura 33. A altura da caixa de válvula 1 pode ser, por exemplo, de 100 mm a 4 m. A espessura da camada do agente de vedação 5 pode ser, por exemplo, de 10 mm a 1 m. O diâmetro de abertura do tubo de entrada de gás 3 e do tubo de saída de gás 4 dentro da caixa da válvula 1 pode ser, por exemplo, de 10 mm a 300 mm.[00072] The valve box 1 is installed inside the high temperature heating furnace 33. The height of the valve box 1 can be, for example, from 100 mm to 4 m. The thickness of the sealing agent layer 5 can be, for example, from 10 mm to 1 m. The opening diameter of the gas inlet pipe 3 and the gas outlet pipe 4 inside the valve housing 1 can be, for example, from 10 mm to 300 mm.

Valve body lifting device

[00073] Em um caso onde o dispositivo de elevação de corpo de válvula 8 é instalado fora do forno de aquecimento 33, um atuador comerciavelmente disponível que pode subir e descer pode ser usado. Por exemplo, um cilindro de ar, um cilindro hidráulico, um dispositivo propulsor por cremalheira e pinhão, um dispositivo propulsor do parafuso esférico, ou um motor linear pode ser usado. O tamanho da instalação pode ser reduzido usando um atuador resistente ao calor para o dispositivo de elevação do corpo da válvula 8 e instalando este atuador dentro do forno de aquecimento 33. Como o método de ajuste das posições de subida e descida do corpo de válvula 2, o ajuste pode ser manualmente realizado, ou pode ser automaticamente realizado fornecendo separadamente um telêmetro ou um medidor de carga, e um dispositivo de controle. O curso do dispositivo de elevação do corpo da válvula 8 pode ser, por exemplo, de 20 mm a 2 m.[00073] In a case where the valve body lifting device 8 is installed outside the heating furnace 33, a commercially available actuator that can go up and down can be used. For example, an air cylinder, a hydraulic cylinder, a rack and pinion drive device, a ball screw drive device, or a linear motor can be used. The installation size can be reduced by using a heat-resistant actuator for the valve body lifting device 8 and installing this actuator inside the heating furnace 33. As the method of adjusting the up and down positions of the valve body 2 , the adjustment can be manually performed, or it can be automatically performed by separately providing a rangefinder or a load gauge, and a control device. The stroke of the valve body lifting device 8 can be, for example, from 20 mm to 2 m.

structural material

[00074] Como os dispositivos devem ser dispostos dentro do forno de aquecimento 33, em um caso onde a temperatura do forno está limitada a 900°C ou menos, os dispositivos arbitrários podem ser usados se os dispositivos exigiram resistência, rigidez, e durabilidade em uma em um ambiente de temperatura da temperatura comum a uma alta temperatura até aproximadamente 900°C. Por exemplo, metais, como aço inoxidável resistente ao calor ou ligas de níquel resistentes ao calor como Inconel ou Hastelloy, podem ser usados para os foles 14 que é uma parte para deformar. Com relação às partes que não são os foles, grafite, um composto de carbono, alumina, cálcio, magnésio, carboneto de silício, ou nitreto de silício podem ser usados além dos materiais acima. Além disso, em um caso onde os materiais com baixa resistência à oxidação, como grafite, são usados, estes materiais podem ser aplicados mantendo a parte interna do forno de aquecimento 33 em uma atmosfera não oxidante, por exemplo, uma atmosfera de nitrogênio. Adicionalmente, em um caso onde a temperatura dentro do forno de aquecimento 33 pode ser ajustada a um valor que excede 900°C, é preferível usar materiais, como cerâmicas resistentes ao calor, como um material estrutural.[00074] As the devices must be arranged inside the heating furnace 33, in a case where the temperature of the furnace is limited to 900°C or less, arbitrary devices can be used if the devices required strength, rigidity, and durability in one in a temperature environment from ordinary temperature to a high temperature up to approximately 900°C. For example, metals such as heat resistant stainless steel or heat resistant nickel alloys such as Inconel or Hastelloy can be used for the bellows 14 which is a deforming part. With regard to parts other than the bellows, graphite, a compound of carbon, alumina, calcium, magnesium, silicon carbide, or silicon nitride may be used in addition to the above materials. Furthermore, in a case where materials with low oxidation resistance, such as graphite, are used, these materials can be applied by keeping the inner part of the heating furnace 33 in a non-oxidizing atmosphere, for example, a nitrogen atmosphere. Additionally, in a case where the temperature inside the heating furnace 33 can be set to a value that exceeds 900°C, it is preferable to use materials such as heat-resistant ceramics as a structural material.

[00075] Em um caso onde o metal gálio é usado para o agente de vedação 5, as ligas podem ser produzidas entre os materiais metálicos. Assim, os materiais estruturais que usam as várias cerâmicas mencionadas acima ou os materiais estruturais obtidos pelo revestimento dos vários materiais de cerâmica mencionados acima nos materiais metálicos podem ser usados para uma parte de contato líquido do metal gálio.[00075] In a case where gallium metal is used for the sealing agent 5, alloys can be produced between the metallic materials. Thus, structural materials using the above-mentioned various ceramics or structural materials obtained by coating the above-mentioned various ceramic materials onto metallic materials can be used for a liquid contact part of gallium metal.

sealing agent

[00076] Os materiais arbitrários podem ser usados para o agente de vedação 5 se os materiais são materiais granulares que têm a resistência capaz de resistir a fluidificação em uma faixa de temperatura da temperatura comum a uma alta temperatura de aproximadamente 900°C a 1200°C e não causam uma reação química com um gás em operação, sua própria decomposição térmica, sinterização, e transformação de fase.[00076] Arbitrary materials can be used for sealing agent 5 if the materials are granular materials that have the strength capable of resisting fluidization in a temperature range from common temperature to a high temperature of approximately 900°C to 1200° C and do not cause a chemical reaction with an operating gas, their own thermal decomposition, sintering, and phase transformation.

[00077] Em um caso onde um corpo do grão é usado para o agente de vedação 5, por exemplo, materiais compostos principalmente por um tipo ou combinações de dois tipos ou mais entre óxido de alumínio, óxido de zircônio, óxido de titânio, nitreto de silício, e carboneto de silício podem ser usados. Visto que estas substâncias são industrialmente obtidas de forma fácil, são estáveis em uma faixa de temperatura da temperatura comum a 900°C a 1200°C, têm baixa reatividade com o COG úmido, e têm um baixo grau de sinterização nesta faixa de temperatura e assim prejudicam um pouco a fluidez do corpo do grão, as substâncias são preferíveis. Visto que a transformação é causada nesta faixa de temperatura no caso de outras substâncias, por exemplo, areia siliciosa, os grãos desfalecem facilmente e a areia siliciosa não é preferível como o agente de vedação 5. Adicionalmente, em um caso onde os grãos de vidro soda são usados, a suavização e sinterização podem ser causadas nesta faixa de temperatura. Desta forma, visto que a fluidez do corpo do grão não pode ser mantida e a inserção do corpo da válvula 2 ao agente de vedação 5 pode ser inibida, os grãos de vidro soda não são preferíveis como o agente de vedação 5.[00077] In a case where a grain body is used for sealing agent 5, for example, materials composed mainly of one type or combinations of two types or more among aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, nitride silicon, and silicon carbide can be used. Since these substances are easily obtainable industrially, are stable over a temperature range from common temperature to 900°C to 1200°C, have low reactivity with wet COG, and have a low degree of sintering in this temperature range and thus slightly impair the fluidity of the body of the grain, substances are preferable. Since the transformation is caused in this temperature range in the case of other substances, for example silica sand, the grains collapse easily and silica sand is not preferable as the sealing agent 5. Additionally, in a case where the glass grains soda are used, smoothing and sintering can be caused in this temperature range. In this way, since the fluidity of the grain body cannot be maintained and the insertion of the valve body 2 to the sealing agent 5 can be inhibited, soda glass grains are not preferable as the sealing agent 5.

[00078] Aqui, o "principalmente composto por" significa que o corpo do grão é mais ou igual a 50% de massa. Uma pequena quantidade de impurezas ou aditivos pode ser contida no corpo do grão como grãos ou como componentes individuais do grão do corpo do grão sem prejudicar muito as propriedades do corpo do grão, particularmente, as vantagens de ser estável em uma faixa de temperatura da temperatura comum a 900°C a 1200°C, tendo baixa reatividade com o COG úmido, e tendo um baixo grau de sinterização nesta faixa de temperatura. Por exemplo, um corpo de grão de nitreto de boro pode ser adicionado ao corpo do grão acima, por exemplo, em uma faixa de aproximadamente 5% de massa ou menos. Visto que o nitreto de boro tem alta lubricidade sólida a uma alta temperatura, pode ser esperado que o efeito de melhorar a fluidez do corpo do grão adicionando o nitreto de boro ao corpo do grão acima em pequenas quantidades. Entretanto, visto que o corpo de grão de nitreto de boro tem baixa resistência mecânica e desfalece facilmente, é difícil manter uma faixa do corpo do grão desejável a ser mostrada abaixo por um longo período de tempo. Desta forma, a adição do corpo de grão de nitreto de boro em grandes quantidades tem um problema. Adicionalmente, um corpo do grão de alta pureza não é necessariamente usado como os grãos do fluido acima. Por exemplo, mesmo um corpo do grão que contém óxido de silício e é continuado por grãos que têm uma composição de silicato de alumina feita em mulita pode ser aplicado se o corpo do grão tem uma faixa do índice do conteúdo de silício (por exemplo, menor ou igual a 30% de massa) que não prejudica muito as propriedades do corpo do grão acima.[00078] Here, the "mainly composed of" means that the body of the grain is more than or equal to 50% by mass. A small amount of impurities or additives can be contained in the grain body as grains or as individual grain components of the grain body without greatly impairing the properties of the grain body, particularly the advantages of being stable over a temperature range of temperature. common at 900°C to 1200°C, having low reactivity with wet COG, and having a low degree of sintering in this temperature range. For example, a boron nitride grain body can be added to the above grain body, for example, in a range of approximately 5 mass% or less. Since boron nitride has high solid lubricity at a high temperature, the effect of improving the fluidity of the grain body by adding boron nitride to the above grain body in small amounts can be expected. However, since boron nitride grain body has low mechanical strength and easily collapses, it is difficult to maintain a desirable grain body range to be shown below for a long period of time. Therefore, the addition of boron nitride grain body in large amounts has a problem. Additionally, a high purity grain body is not necessarily used like the above fluid grains. For example, even a grain body that contains silicon oxide and is continued by grains that have an alumina silicate composition made up of mullite can be applied if the grain body has a silicon content index range (e.g., less than or equal to 30% by mass) which does not greatly impair the properties of the grain body above.

[00079] O diâmetro do grão do agente de vedação 5 é preferivelmente de 10 μm a 500 μm. Em um caso onde o diâmetro do grão é menor do que esta faixa de diâmetro do grão, este não é preferível, pois o enrolamento do corpo do grão é causado acompanhando o corpo da válvula 2 na caixa da válvula 1 durante a operação de abertura e fechamento do corpo da válvula 2, e o corpo do grão flui do tubo de saída de gás 4 ao longo com o gás em operação. Adicionalmente, em um caso onde o diâmetro do grão do corpo do grão é maior do que esta faixa, visto que o desempenho da vedação que usa o corpo do grão deteriora extremamente, isto não é preferível. A forma do agente de vedação 5 é preferivelmente uma forma substancialmente esférica na maioria dos corpos do grão. O termo "forma substancialmente esférica" pode ser formas que incluam as formas de grãos que a esfericidade (a distância máxima radial entre uma superfície esférica mínima circunscrita na superfície de um grão e a superfície de um grão) de grãos individuais de um corpo do grão é menor ou igual a aproximadamente 20% do raio dos grãos, e que não têm uma parte angular afiada. Tais grãos são preferíveis como o agente de vedação 5 de um ponto de vista de manter o desempenho da vedação, pois a taxa de preenchimento quando laminada pode ser alta, e os grãos são vantajosos como o agente de vedação 5 em que a resistência quando o corpo de válvula 2 é escondido no agente de vedação 5 também é pequeno, pois a fluidez é excelente.[00079] The grain diameter of the sealing agent 5 is preferably from 10 μm to 500 μm. In a case where the grain diameter is smaller than this range of grain diameter, this is not preferable, as the curling of the grain body is caused by accompanying the valve body 2 in the valve box 1 during the opening operation and closure of the valve body 2, and the grain body flows from the gas outlet pipe 4 along with the operating gas. Additionally, in a case where the grain diameter of the grain body is larger than this range, since the sealing performance using the grain body deteriorates greatly, this is not preferable. The shape of the sealing agent 5 is preferably a substantially spherical shape in most grain bodies. The term "substantially spherical shape" can be understood to include shapes of grains that the sphericity (the maximum radial distance between a circumscribed minimum spherical surface on the surface of a grain and the surface of a grain) of individual grains of a grain body is less than or equal to approximately 20% of the radius of the grains, and which do not have a sharp angular part. Such grains are preferable as the sealing agent 5 from the point of view of maintaining the sealing performance, as the filling rate when laminated can be high, and the grains are advantageous as the sealing agent 5 in that the strength when the valve body 2 is hidden in the sealing agent 5 is also small, as the fluidity is excellent.

[00080] Os grãos substancialmente esféricos podem ser formados por um método de granulação por tambores, um método de granulação de secagem por spray, ou um método de pulverização térmica, e grãos comercialmente disponíveis podem ser usados. Por outro lado, visto que os grãos fabricados, por exemplo, por um método de esmagamento têm partes afiadas nas superfícies do grão, os grãos não são preferíveis como o agente de vedação 5. Em um caso onde um corpo do grão de grãos preferíveis é usado, por exemplo, mesmo em um caso onde, por exemplo, a pressão de diferença de 100 Pa é aplicada entre um espaço lateral do tubo de entrada de gás 19 e um espaço lateral do tubo de saída de gás 20 em um estado onde a válvula é fechada, a velocidade do fluxo do gás em operação que circula através de uma camada do agente de vedação pode ser menor ou igual a 1 mm/segundo, e o alto desempenho da vedação da válvula pode ser garantido.[00080] The substantially spherical grains can be formed by a drum granulation method, a spray drying granulation method, or a thermal spray method, and commercially available grains can be used. On the other hand, since grains manufactured, for example, by a crushing method have sharp parts on the surfaces of the grain, the grains are not preferable as the sealing agent 5. In a case where a grain body of preferable grains is used, for example, even in a case where, for example, the difference pressure of 100 Pa is applied between a side space of the gas inlet pipe 19 and a side space of the gas outlet pipe 20 in a state where the valve is closed, the operating gas flow velocity circulating through a layer of sealing agent can be less than or equal to 1 mm/second, and the high sealing performance of the valve can be guaranteed.

[00081] Um metal líquido composto principalmente por metal gálio pode ser usado para o agente de vedação 5. Visto que o ponto de fusão do metal gálio é 29°C e o ponto de ebulição deste é mais alto ou igual a 2000°C, o agente de vedação 5 pode manter a fase líquida deste em uma faixa onde a temperatura do gás em operação é de temperatura comum a 1200°C mantendo a temperatura do forno de aquecimento 33 no ponto de fusão ou mais alto. Por exemplo, visto que a pressão do vapor do metal gálio a 900°C está tão abaixo quanto aproximadamente 0,1 Pa ou inferior, um número de problemas que pode ser causado pela evaporação do agente de vedação 5, por exemplo, um problema que o agente de vedação 5 se torna matéria aderida solidificada dentro da instalação a jusante das válvulas de retenção 27, pode ser evitado.[00081] A liquid metal composed mainly of gallium metal can be used for sealing agent 5. Since the melting point of gallium metal is 29°C and its boiling point is higher than or equal to 2000°C, the sealing agent 5 can maintain its liquid phase in a range where the temperature of the gas in operation is from common temperature to 1200°C keeping the temperature of the heating oven 33 at the melting point or higher. For example, since the vapor pressure of gallium metal at 900°C is as low as approximately 0.1 Pa or less, a number of problems that can be caused by evaporation of the sealing agent 5, for example, a problem that the sealing agent 5 becomes solidified adhered matter within the installation downstream of the check valves 27, can be avoided.

[00082] Aqui, o "principalmente composto por" significa que o metal gálio no metal líquido é mais ou igual a 50% de massa. Uma pequena quantidade de impurezas ou aditivos pode ser contida no metal gálio sem prejudicar muito as propriedades do metal gálio, particularmente, a vantagem de ter um ponto de ebulição suficientemente mais alto do que um ponto de fusão de baixa temperatura que é mais baixo ou igual à aproximadamente a temperatura comum e a temperatura operacional do COG úmido. Por exemplo, visto que um metal líquido contendo 68,5% de massa de metal gálio, 21,5% de massa de índio, e 10% de massa de estanho é composto principalmente por um componente de gálio, tem um ponto de fusão mais alto ou igual a - 19°C e um ponto de ebulição mais alto ou igual a 1300°C, e não prejudica muito as propriedades de metal gálio, mas visto que não há nada, este metal líquido está incluído no metal líquido composto principalmente por metal gálio conforme usado na presente modalidade. Adicionalmente, os materiais, como gálio reciclado que pode conter impurezas na ordem de um total de aproximadamente 1% de massa estão incluídos no metal líquido composto principalmente por metal gálio conforme usado na presente modalidade desde que os materiais satisfaçam as condições do ponto de fusão que é uma temperatura mais baixa ou igual a aproximadamente temperatura comum, e o ponto de ebulição que é uma temperatura suficientemente mais alta do que a temperatura operacional do COG úmido.[00082] Here, the "mainly composed of" means that the gallium metal in the liquid metal is more than or equal to 50% by mass. A small amount of impurities or additives can be contained in gallium metal without greatly impairing the properties of gallium metal, particularly the advantage of having a boiling point sufficiently higher than a low temperature melting point which is lower or equal to at approximately the common temperature and the operating temperature of the wet COG. For example, since a liquid metal containing 68.5 mass percent gallium metal, 21.5 mass percent indium, and 10 mass percent tin is composed primarily of a gallium component, it has a lower melting point. high or equal to -19°C and a boiling point higher or equal to 1300°C, and it does not greatly impair the properties of gallium metal, but since there is nothing, this liquid metal is included in the liquid metal mainly composed of gallium metal as used in the present embodiment. Additionally, materials such as recycled gallium which may contain impurities on the order of a total of approximately 1% by mass are included in liquid metal composed primarily of gallium metal as used in the present embodiment provided that the materials satisfy the melting point conditions which is a temperature lower than or equal to approximately ordinary temperature, and the boiling point which is a temperature sufficiently higher than the operating temperature of the wet COG.

[00083] Em um caso onde o metal gálio é usado pata o agente de vedação 5, com relação a um gás operacional oxidante, há problemas em que o gálio líquido pode ser oxidado da superfície deste para gerar uma rígida camada da superfície de óxido de gálio, a operação de abertura e fechamento da válvula pode ser inibida, o desgaste do metal gálio pode ocorrer. Adicionalmente, visto que o metal gálio se expande quando solidificado, se a válvula for resfriada dos arredores quando a válvula não for usada, a solidificação pode ocorrer da superfície de metal gálio. Então, quando o líquido confinado solidifica depois, a forte pressão pode ser gerada e danificar o recipiente.[00083] In a case where gallium metal is used for the sealing agent 5, with respect to an oxidizing operating gas, there are problems in which liquid gallium can be oxidized from the surface of this to generate a rigid surface layer of oxide gallium, the opening and closing operation of the valve may be inhibited, gallium metal wear may occur. Additionally, since gallium metal expands when solidified, if the valve is cooled from the surroundings when the valve is not used, solidification may occur from the surface of the gallium metal. So when the confined liquid solidifies afterwards, strong pressure can be generated and damage the container.

[00084] Para evitar estes problemas, os corpos de grão compostos principalmente por um tipo ou combinações de dois tipos ou mais entre óxido de alumínio, óxido de zircônio, óxido de titânio, nitreto de silício, e carboneto de silício podem ser carregados no metal gálio que é o agente de vedação 5. Visto que as densidades de todos os corpos de grão são menores do que as do metal gálio, uma camada estável é formada no metal gálio. Visto que um corpo de grão é incorporado no metal gálio se o corpo de grão for fortemente estimulado quando o corpo de grão é carregado, o corpo de grão deve ser deixado em repouso no metal gálio. Pela carga de tal corpo de grão no metal gálio, a ventilação na superfície de metal gálio pode ser inibida e a oxidação do metal gálio pode ser suprimida. Adicionalmente, visto que a camada do corpo do grão no metal gálio funciona como um material de isolamento de calor e a superfície do metal gálio é mantida quente quando a válvula é resfriada, a solidificação ocorre da parede do recipiente do que na superfície deste, e eventualmente, a superfície do metal gálio solidifica. Assim, o problema de danos do recipiente mencionado acima pode ser evitado. Além disso, visto que o corpo de grão no metal gálio pode ser livremente separado, o corpo de grão pode ser disposto para não inibir a passagem do corpo da válvula 2 através da camada do corpo do grão.[00084] To avoid these problems, grain bodies composed mainly of one type or combinations of two types or more among aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, silicon nitride, and silicon carbide can be loaded into the metal gallium which is the sealing agent 5. Since the densities of all grain bodies are less than those of gallium metal, a stable layer is formed on gallium metal. Since a grain body is embedded in the gallium metal if the grain body is strongly stimulated when the grain body is charged, the grain body must be left to rest in the gallium metal. By loading such a grain body on gallium metal, ventilation on the surface of gallium metal can be inhibited and oxidation of gallium metal can be suppressed. Additionally, since the grain body layer in the gallium metal functions as a heat insulating material and the surface of the gallium metal is kept hot when the valve is cooled, solidification occurs on the vessel wall rather than on the vessel surface, and eventually, the surface of the gallium metal solidifies. Thus, the problem of container damage mentioned above can be avoided. Furthermore, since the grain body in gallium metal can be freely separated, the grain body can be arranged so as not to inhibit the passage of the valve body 2 through the layer of the grain body.

[00085] A espessura da camada do corpo do grão (agente de vedação 5) tem uma faixa preferível de 1 a 100 mm. Visto que uma camada do corpo do grão que é mais fina do que esta faixa tem alta permeabilidade do ar e baixa rentabilidade de calor, o efeito da camada do corpo do grão reduz notavelmente. Visto que uma camada do corpo do grão que é mais espessa do que esta faixa tem grande resistência quando o corpo da válvula 2 que passa através da camada do corpo do grão, e pode inibir a abertura e o fechamento da válvula, isto não é preferível. O diâmetro do grão do corpo do grão é preferível de 10 μm a 500 μm. Os grãos que são menores do que esta faixa não são preferíveis, pois a dispersão dos grãos dentro da caixa da válvula 1 está apta a ocorrer. Adicionalmente, os grãos que são maiores do que esta faixa não são preferíveis, pois a capacidade de inibir a permeabilidade se tornar extremamente baixa.[00085] The thickness of the grain body layer (sealing agent 5) has a preferable range of 1 to 100 mm. Since a grain body layer that is finer than this range has high air permeability and low heat yield, the effect of the grain body layer is noticeably reduced. Since a grain body layer that is thicker than this range has great resistance when the valve body 2 passing through the grain body layer, and can inhibit the opening and closing of the valve, this is not preferable . The grain diameter of the grain body is preferable from 10 μm to 500 μm. Grains that are smaller than this range are not preferable as dispersion of the grains inside the valve box 1 is apt to occur. Additionally, grains that are larger than this range are not preferred as the ability to inhibit permeability becomes extremely low.

[00086] Além disso, o agente de vedação 5 não está limitado apenas aos tipos descritos na presente modalidade. Por exemplo, visto que o óxido de tungstênio com alta pureza é uma substância que é altamente estável a altas temperaturas, se isto pode ser fabricado em grandes quantidades com um diâmetro do grão predeterminado, o óxido de tungstênio pode ser aplicado ao agente de vedação na invenção.[00086] Furthermore, the sealing agent 5 is not limited only to the types described in the present embodiment. For example, since high purity tungsten oxide is a substance that is highly stable at high temperatures, if this can be manufactured in large quantities with a predetermined grain diameter, tungsten oxide can be applied to the sealing agent in the invention.

[00087] Conforme descrito acima, o ponto principal da presentemodalidade é como segue. (1) Isto é, uma instalação de tratamento a quente de gás de forno de coque (instalação de tratamento a quente de gás destilado do carvão) da presente modalidade obtém uma substância desejada ou energia realizando o tratamento a quente do COG úmido (gás de forno de coque, gás destilado de carvão) extraído de uma pluralidade de fornos de coque (dispositivos de destilação de carvão) 21a a 21c a uma temperatura de influxo de 700°C a 1200°C. Ainda, a instalação de tratamento a gás quente do forno de coque inclui um tubo de extração de gás 26 fornecido em cada um dos fornos de coque (dispositivos de destilação de carvão) 21a a 21c; uma válvula de retenção 27 fornecida em cada um dos tubos de extração de gás 26; um tubo de coleta 28 tendo os respectivos tubos de extração de gás 26 conectados a ele; e um dispositivo de tratamento de COG (dispositivo de tratamento de gás destilado de carvão) 29 conectado ao tubo de coleta 28. Além disso, os respectivos tubos de extração de gás 26, as respectivas válvulas de retenção 27, o tubo de coleta 28, e o dispositivo de tratamento de COG (dispositivo de tratamento de gás destilado de carvão) 29 são fornecidos em uma atmosfera de aquecimento de 700°C a 1200°C formada dentro de um forno de aquecimento 33. Ainda, o COG úmido (gás destilado de carvão) flui através dos respectivos fornos de coque (dispositivos de destilação de carvão) 21a a 21c, os respectivos tubos de extração de gás 26, as respectivas válvulas de retenção 27, o tubo de coleta 28, e o dispositivo de tratamento da roda dentada (dispositivo de tratamento de gás destilado de carvão) 29 nesta ordem. (2) Além disso, esta instalação de tratamento a gás quente do forno de coque ainda inclui manômetros de forno 34 fornecidos nas faixas dos fornos de coque 21a a 21c às entradas das respectivas válvulas de retenção 27, respectivamente, para medir uma primeira pressão dentro de cada um dos fornos de coque 21a a 21c; um manômetro do tubo de coleta 35 fornecido em uma faixa das saídas das respectivas válvulas de retenção 27 ao tubo de coleta 28 para medir uma segunda pressão dentro do tubo de coleta 28; e um dispositivo de controle de válvula de retenção 36 tendo a primeira pressão e a segunda pressão inseridas nela, calculando os diferenciais de pressão entre a primeira e a segunda pressão para detectar a ocorrência de um refluxo em cada um dos tubos de extração de gás 26, e fechando uma válvula de retenção (válvula de gaveta) 27 fornecida em um tubo de extração de gás 26 em um caso onde o refluxo do gás de coqueria ocorreu no tubo de extração de gás 26 entre os respectivos tubos de extração de gás 26. (3) Além disso, nesta instalação de tratamento a quente de gás de forno de coque, cada uma das válvulas de retenção (válvulas de gaveta) 27 inclui uma caixa de válvula 1; um agente de vedação 5 fornecido no fundo dentro caixa de válvula 1 e tendo resistência ao calor em uma faixa de temperatura da temperatura comum a 900°C; um tubo de entrada de gás 3 que passa através da caixa de válvula 1 e o agente de vedação 5 para abrir em um espaço interno A1 acima da superfície 5a do agente de vedação 5 dentro da caixa de válvula 1, e tendo o gás de coqueria de cada um dos fornos de coque 21a a 21c que flui entre eles; um tubo de saída de gás 4 que abre no espaço interno A1 e que descarrega o gás de forno de coque em direção ao dispositivo de tratamento de COG (dispositivo de tratamento de gás de forno de coque, dispositivo de tratamento de gás destilado de carvão) 29 do espaço interno A1; um corpo de válvula 2 disposto para ser móvel entre uma posição fechada onde pelo menos uma parte de abertura 2a deste é escondida em um estado onde uma abertura 3a do tubo de entrada de gás 3 é tampada, e uma posição aberta onde a parte de abertura 2a é removida do agente de vedação 5; e um dispositivo de elevação do corpo de válvula (dispositivo de movimento de válvula) 8 que move o corpo de válvula 2 entre a posição fechada e a posição aberta.[00087] As described above, the main point of this modality is as follows. (1) That is, a coke oven gas hot treatment plant (coal distillate gas hot treatment plant) of the present embodiment obtains a desired substance or energy by performing heat treatment of wet COG (coal gas). coke oven, coal distillate gas) extracted from a plurality of coke ovens (coal distillation devices) 21a to 21c at an inlet temperature of 700°C to 1200°C. Further, the coke oven hot gas treatment facility includes a gas extraction tube 26 provided in each of the coke ovens (coal distillation devices) 21a to 21c; a check valve 27 provided on each of the gas extraction pipes 26; a collection tube 28 having respective gas extraction tubes 26 connected thereto; and a COG treatment device (coal distilled gas treatment device) 29 connected to the collection tube 28. Furthermore, the respective gas extraction tubes 26, the respective check valves 27, the collection tube 28, and the COG treatment device (coal distilled gas treatment device) 29 are provided in a heating atmosphere of 700°C to 1200°C formed inside a heating furnace 33. Further, the humid COG (distilled gas of coal) flows through the respective coke ovens (coal distillation devices) 21a to 21c, the respective gas extraction tubes 26, the respective check valves 27, the collection tube 28, and the wheel treatment device toothed (coal distilled gas treatment device) 29 in that order. (2) Furthermore, this coke oven hot gas treatment facility further includes oven pressure gauges 34 provided in the coke oven ranges 21a to 21c at the inlets of the respective check valves 27, respectively, for measuring a first pressure within of each of the coke ovens 21a to 21c; a manometer from the collection tube 35 provided in a range from the outlets of the respective check valves 27 to the collection tube 28 for measuring a second pressure within the collection tube 28; and a check valve control device 36 having the first pressure and the second pressure inserted therein, calculating the pressure differentials between the first and the second pressure to detect the occurrence of a backflow in each of the gas extraction tubes 26 , and closing a check valve (gate valve) 27 provided in a gas extraction pipe 26 in a case where backflow of coke oven gas occurred in the gas extraction pipe 26 between the respective gas extraction pipes 26. (3) Furthermore, in this coke oven gas hot treatment plant, each of the check valves (gate valves) 27 includes a valve box 1; a sealing agent 5 provided at the bottom inside the valve box 1 and having heat resistance in a temperature range of the common temperature to 900°C; a gas inlet pipe 3 passing through the valve box 1 and the sealing agent 5 to open in an internal space A1 above the surface 5a of the sealing agent 5 inside the valve box 1, and having the coke oven gas from each of the coke ovens 21a to 21c flowing therebetween; a gas outlet pipe 4 which opens into the inner space A1 and which discharges the coke oven gas towards the COG treatment device (coke oven gas treatment device, coal distillate gas treatment device) 29 of the internal space A1; a valve body 2 arranged to be movable between a closed position where at least an opening part 2a thereof is hidden in a state where an opening 3a of the gas inlet pipe 3 is plugged, and an open position where the opening part 2a is removed from sealing agent 5; and a valve body lifting device (valve moving device) 8 which moves the valve body 2 between the closed position and the open position.

[00088] Embora a modalidade preferida da invenção foi descrita acima com referência aos desenhos anexos, a invenção não está limitada apenas a esta modalidade. É evidente aos técnicos no assunto do campo técnico em que a invenção pertence que várias alternativas ou modificações podem ser feitas dentro da categoria da ideia técnica definida nas reivindicações, e será entendido que as alternativas ou modificações pertencem naturalmente ao escopo técnico da invenção.[00088] Although the preferred embodiment of the invention has been described above with reference to the accompanying drawings, the invention is not limited only to this embodiment. It is evident to those skilled in the art of the technical field to which the invention belongs that various alternatives or modifications can be made within the category of the technical idea defined in the claims, and it will be understood that the alternatives or modifications naturally belong to the technical scope of the invention.

Industrial Applicability

[00089] De acordo com a invenção, é possível fornecer uma instalação de tratamento com gás quente destilado do carvão em alta temperatura e uma instalação de tratamento a gás quente do forno de coque em alta temperatura capaz de fornecer o COG úmido a um dispositivo de tratamento a gás de coqueria enquanto mantém o COG úmido a uma alta temperatura, e impede o refluxo do COG extraído aos fornos de coque. Lista dos sinais de referência 1: CAIXA DE VÁLVULA 2: CORPO DE VÁLVULA 3: TUBO DE ENTRADA DE GÁS 4: TUBO DE SAÍDA DE GÁS 5: AGENTE DE VEDAÇÃO 8: DISPOSITIVO DE ELEVAÇÃO DO CORPO DE VÁLVULA 14: FOLES 16: PAREDE DO FORNO 18: TAMPA 19: ESPAÇO LATERAL DO TUBO DE ENTRADA 20: ESPAÇO LATERAL DO TUBO DE SAÍDA 21: FORNO DE COQUE 22: VÁLVULA DE RETENÇÃO DE ÁGUA 23: DISPOSITIVO PULVERIZADOR 24: TUBO COLETOR SECO 25: TUBO ASCENDENTE 26: TUBO DE EXTRAÇÃO DE GÁS 27: VÁLVULA DE RETENÇÃO 28: TUBO DE COLETA 29: DISPOSITIVO DE TRATAMENTO DE COG 30: DISPOSITIVO DE RESFRIAMENTO 31: SOPRADOR 32: DISPOSITIVO DE REFINAÇÃO DE COG 33: FORNO DE AQUECIMENTO 34: MANÔMETRO DO FORNO DE COQUE 35: MANÔMETRO DO TUBO DE COLETA 36: DISPOSITIVO DE CONTROLE 37: VÁLVULA DE CORTE 38: GERADOR DE AR QUENTE 39: CANAL DE AR QUENTE[00089] According to the invention, it is possible to provide a treatment plant with hot gas distilled from coal at high temperature and a hot gas treatment plant from the coke oven at high temperature capable of supplying the wet COG to a device of coke oven gas treatment while keeping the COG moist at a high temperature, and preventing backflow of extracted COG into the coke ovens. List of reference signs 1: VALVE BOX 2: VALVE BODY 3: GAS INLET TUBE 4: GAS OUTLET TUBE 5: SEALING AGENT 8: VALVE BODY LIFTING DEVICE 14: BELLOWS 16: VALVE BODY WALL OVEN 18: LID 19: INLET PIPE SIDE SPACE 20: OUTLET PIPE SIDE SPACE 21: COKE OVEN 22: WATER RETENTION VALVE 23: SPRAYER DEVICE 24: DRY COLLECTION TUBE 25: RISE TUBE 26: EXTRACTION TUBE OF GAS 27: CHECK VALVE 28: COLLECTION TUBE 29: COG TREATMENT DEVICE 30: COOLING DEVICE 31: BLOWER 32: COG REFINING DEVICE 33: HEATING OVEN 34: COKE OVEN GAUGE 35: COG GAUGE COLLECTION TUBE 36: CONTROL DEVICE 37: SHUTDOWN VALVE 38: HOT AIR GENERATOR 39: HOT AIR CHANNEL

Claims

1. Coal distillate gas hot treatment plant which distills coal-containing solids by performing heat treatment on coal distillate gas extracted from a plurality of coal distillation devices at an inlet temperature of 700°C to 1200° C, the treatment plant with hot gas distilled from coal comprising: a gas extraction tube (26) in each of the coal distillation devices (21); a check valve (27) on each of the gas extraction tubes (26); a collection tube (28) having respective gas extraction tubes (26) connected thereto; and a coal-distilled gas treatment device (29) connected to the collection tube (28), characterized in that: - the respective gas extraction tubes (26), the respective check valves (27), the collection pipe (28) and the coal-distilled gas treatment device (29) are maintained in a heating atmosphere of 700°C to 1200°C, and - the coal-distilled gas flows through the respective coal distillation devices coal (21), the respective gas extraction tubes (26), the respective check valves (27), the collection tube (28) and the coal distilled gas treatment device (29), in that order.

2. Installation according to claim 1, characterized in that it further comprises: - furnace pressure gauges (34) located between the respective coal distillation devices (21) and the inlets of the respective check valves (27), respectively, for measuring a first pressure within each of the coal distillation devices (21); - a collection tube manometer (35) located between the outlets of the respective check valves (27) and the collection tube (28) for measuring a second pressure inside the collection tube (28); and - a check valve control device (36) which calculates the pressure differentials between the first pressures and the second pressure to detect the occurrence of a backflow in each of the gas extraction tubes (26), and which closes the check valve (27) in any one of the gas extraction tubes (26) where the coal-distilled gas reflux occurs.

3. Installation according to claim 2, characterized in that each check valve (27) includes: - a valve box (1); - a sealing agent (5) at the bottom inside the valve box (1) and having heat resistance in a temperature range from common temperature to 900°C; - a gas inlet tube (3) passing through the valve box (1) and the sealing agent (5) to open in an internal space above the surface of the sealing agent (5) inside the valve box ( 1), coal distillate gas from each of the coal distillate gas treatment devices (29) flowing through the gas inlet pipe (3); - a gas outlet pipe (4) which opens into the internal space and which discharges the coal distillate gas towards the coal distillate gas treatment device (29) through the collection tube (28) from the internal space ; - a valve body (2) arranged to be movable between a closed position where at least an opening part (2a) of the valve body (2) is concealed within the sealing agent (5) to a state where the opening of the gas inlet pipe is capped, and an open position where the opening part (2a) is removed from the sealing agent (5); and - a valve movement device (8) which moves the valve body (2) between the closed position and the open position.

4. Coke oven distillate gas hot treatment plant that heat treats gas produced in a coke oven and extracted from a plurality of coal coke ovens at an inlet temperature of 700°C to 1200°C °C, comprising: a gas extraction tube (26) provided in each of the coal coke ovens (21); a check valve (27) on each of the gas extraction tubes (26); a collection tube (28) having the respective gas extraction tubes (26) connected thereto; and - a coke oven gas treatment device (29) connected to the collection tube (28); characterized by the fact that: - the respective gas extraction pipes (26), the respective check valves (27), the collection pipe (28) and the coke oven gas treatment device are supplied in an atmosphere heating temperature from 700°C to 1200°C, and - the coke oven gas flows through the respective coke oven, the respective gas extraction tubes, the respective check valves, the collection tube, and the treatment device to coke oven gas in this order.

5. Installation according to claim 4, characterized by the fact that it further comprises: - oven pressure gauges (34) provided in bands from the respective coke ovens (21) to the entries of the respective check valves (27), respectively , to measure a first pressure inside each of the coke ovens (21); - a collection tube manometer (35) provided in a range from the outlets of the respective check valves (27) to the collection tube (28) to measure a second pressure inside the collection tube (28); and - a check valve control device (36) which calculates the pressure differentials between the first pressures and the second pressure to detect the occurrence of a backflow in each of the gas extraction tubes (26), and which closes the check valve (27) in any one of the gas extraction tubes (26) where the coal-distilled gas reflux occurs.

6. Installation according to claim 5, characterized in that each check valve (27) includes: - a valve box (1); - a sealing agent (5) at the bottom inside the valve box (1) and having heat resistance in a temperature range from common temperature to 900°C; - a gas inlet tube (3) passing through the valve box (1) and the sealing agent (5) to open in an internal space above the surface of the sealing agent (5) inside the valve box ( 1), the coke distillate gas from each of the coke ovens (21) flowing through the gas inlet pipe (3); - a gas outlet pipe (4) which opens into the internal space and which discharges the coal distilled gas towards the coke oven distilled gas treatment device (29) through the collection pipe (28) from the internal space; - a valve body (2) arranged to be movable between a closed position where at least an opening part (2a) of the valve body (2) is concealed within the sealing agent (5) to a state where the opening of the gas inlet pipe is capped, and an open position where the opening part (2a) is removed from the sealing agent (5); and - a valve movement device (8) which moves the valve body (2) between the closed position and the open position.