DE1121582B - Verfahren zum Verkoken von Brennstoffbriketts und Ofen zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

• Verfahren zum Verkoken von Brennstoffbriketts und Ofen zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verkoken von Brennstoffbriketts, die mittels Bindemitteln brikettiert sind, bei dem das Behandlungsgut durch heiße Spülgase einer raschen Erhitzung unterworfen wird, sowie einen schachtförmigen Ofen mit dachförmigen Einbauten zur Durchführung des Verfahrens. Die Schwierigkeit bei der Verkokung derartiger Briketts besteht u. a. darin, daß die Brikettiering mit Bindemitteln erfolgt, die bereits bei niedriger Temperatur erweichen. Um eine Zerstörung der Briketts während des Verkokungsvorganges zu vermeiden, muß ihre Erhitzung so schnell erfolgen, daß jedenfalls in den Randschichten das Bindemittel schnell erhärtet. Im übrigen muß der Brennstoff, wenn es sich um größere Stücke handelt, eine verhältnismäßig lange Zeit der für seine Verkokung ausreichenden Temperatur ausgesetzt sein, damit die Stücke durch und durch gehärtet sind.
• Der Vergleich eines bekannten Verfahrens, bei dem durch Schwelung von Braunkohle stückiger Koks erzeugt werden soll, mit dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung scheidet deswegen aus, weil bei dem bekannten Verfahren die Erwärmung besonders schonend mit allmählich und gleichmäßig verlaufender Temperatursteigerung durchgeführt werden muß. Eine rasche Erwärmung, wie sie bei der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe gefordert wird, würde durch Bildung von Haarrissen das Gefüge der Briketts lokkern und diese teilweise zersprengen. Bei einem anderen ebenfalls zum Stande der Technik gehörenden Verfahren wird die Erhitzung mit heißen Spülgasen vorgenommen, die im Gegenstrom zum Einsatzgut geführt werden. Auch dieses Verfahren ist für den vorliegenden Fall nicht geeignet, da sich ein teilweises Abdestillieren des Bindemittels nicht vermeiden läßt, wenn man im Gegenstrom arbeitet.
• Es ist auch bekannt, die Brennstoffbriketts indirekt durch die Kammerwände zu beheizen. Eine rasche Erhitzung kann hierdurch jedoch nicht erzielt werden. Eine schnellere Erwärmung des Brennstoffes als bei indirekter Beheizung durch die Kammerwände erreicht man zwar nach einem ebenfalls bekannten Verfahren dadurch, daß die Brennstoffbriketts durch heißes Spülgas erhitzt werden, doch reicht die Erwärmungsgeschwindigkeit der Brennstoffbriketts nicht aus, um das eingangs geschilderte Problem zu lösen.
• Gemäß der Erfindung wird daher bei einem Verfahren zum Verkoken von Brennstoffbriketts in einem schachtförmigen Ofen, in dem sich dachförmige Einbauten aus hitzebeständigem Material befinden und bei dem die rasche Erhitzung des Behandlungsgutes durch heiße Spülgase erfolgt, die Erhitzung der nur einen geringen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen aufweisenden Briketts durch direkte Beaufschlagung ihrer Schüttoberflächen durch die Flammen von Brennern vorgenommen, die in den Stirnwänden des Schachtofens oberhalb des Behandlungsgutes sitzen. Die Flammen erhitzen gleichzeitig über den Brennern angeordnete, als Wärmespeicher ausgebildete dachförmige Einbauten, über deren sattelförmige Oberflächen das frisch aufgegebene Gut in dünner Schicht unter Wärmeaufnahme gleitet, auf vorzugsweise etwa 1300° C.
• Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Brennstoffe so schnell zu erhitzen, daß das Bindemittel in den Randzonen in schnellster Zeit erhärtet und außerdem im Inneren der Brennstoffbriketts sogleich verkrackt und ein Kohlenstoffskelett bildet, das den Briketts die Festigkeit gibt, die bei der Behandlung von Brennstoffbriketts in größeren Anlagen erforderlich ist, in denen bald eine verhältnismäßig hohe Brennstoffschicht die abgesunkenen Briketts belastet, so daß an deren Standfestigkeit hohe Anforderungen gestellt werden müssen.
• Ein Ofen zur Durchführung des Verfahrens ist gemäß der Erfindung mit dachförmigen Einbauten versehen, unterhalb deren etwa auf halber Höhe der gesamten Brennstoffschüttung in den Seitenwänden des Schachtes Abzugsöffnungen angebracht sind, durch welche das von den Brennern in dem unterhalb der dachförmigen Einbauten erzeugte und im Gleichstrom mit dem Brennstoff geführte heiße Rauchgas und das durch den Dachrost aus dem Raum in die Schüttung eintretende, dem absinkenden Brennstoff entgegenströmende Kühlgas abgezogen werden. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind in den Seitenwänden des Ofens Rekuperatoren zum Wärmeaustausch zwischen dem heiß abgezogenen Spülgas und den zur Speisung der Brenner dienenden gasförmigen Verbrennungsmitteln angeordnet.
• In der Zeichnung ist schematisch ein Ofen zur Verkokung stückigen Brennstoffes gemäß der Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt Abb. 1 einen waagerechten Schnitt durch zwei in einer Reihe angeordnete Ofenschächte, während Abb. 2 einen senkrechten Schnitt durch einen Ofen mit den beiden benachbarten Rekuperatoren und schematisch die Rückführung des Spülgases wiedergibt.
• Der Ofenschacht 10 hat einen nahezu quadratischen Querschnitt und ist auf gegenüberliegenden Seiten von Rekuperatoren 11 begrenzt. 12 ist die Begichtungsöffnung, 13 ein Speicherkörper, der von einer Schachtwand zur gegenüberliegenden durchläuft. 14 sind Brenner zur Zuführung und Erzeugung des Spülgases, die in den Wänden 18 angeordnet sind. 15 sind Abzugsöffnungen für das Gas im mittleren Kammerteil. 16 ist ein mit einem Dach ausgerüsteter Raum zur Einführung des Kühlgases. 17 ist die Austragvorrichtung für den fertigen Koks.
• Der Speicherkörper 13 hat die Form einer firstenartigen Leiste. Unterhalb der seitlichen Ansätze 20 böscht sich der herabsinkende Brennstoff und bildet hier einen Raum 21, in den die Brenner 14 münden. Der Speicherkörper wird auf einer Temperatur von beispielsweise 1300° gehalten. Der in mäßiger Schichthöhe auf den Rücken des Speicherkörpers absinkende Brennstoff erfährt hier eine sehr starke Erhitzung, die mit einer Randverkokung des stückigen Gutes verbunden ist. Das Spülgas zieht aus dem Raum 21 durch den Brennstoff abwärts und sorgt dafür, daß diesem ständig weiter Wärme zugeführt wird, so daß die Verkokung bis ins Innere der Stücke fortschreitet. Dabei kühlt sich das Gas auf beispielsweise 900° ab und wird durch die Öffnungen 15 in die Außenräume 22 der Rekuperatoren abgezogen, die es am oberen Ende durch Leitungen 23 verläßt, um in den mit einer Berieselungsanlage 24 versehenen Wascher 25 zu gelangen. Ein Sauger 26 sorgt für die Aufrechterhaltung des Unterdruckes innerhalb des Schachtes und drückt das gekühlte Gas teilweise über die Leitung 27 in den Kamin, teilweise über die Leitung 28 in den Raum 16. Durch Ventile 29 und 30 kann die Menge des rückgeführten Gases bestimmt werden. Das aus dem Raum 16 durch den Dachrost 31 aufsteigende Gas wärmt sich an dem absinkenden Brennstoff, diesen dabei kühlend, und gelangt ebenfalls in die Abzugsöffnungen 15. Im Rekuperator strömt also eine Mischung von Spülgas und Kühlgas aufwärts. Den Erhitzerrohren 32 des Rekuperators wird teilweise ein Brenngas, beispielsweise Generatorgas, teilweise Luft zugeführt. Beide Verbrennungsmittel gelangen über Leitungen 33 zu den Brennern 14, wo sie vereinigt werden.
• Der neue Ofen eignet sich außer für Briketts auch für die groben Fraktionen solcher natürlichen Brennstoffe, die noch einen mäßigen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen haben, insbesondere auch für den grobstückigen Anteil von Waschbergen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Verkoken von mittels Bindemitteln brikettierten Brennstoffbriketts in einem schachtförmigen Ofen, in dem sich dachförmige Einbauten aus hitzebeständigem Material befinden, unter rascher Erhitzung des Behandlungsgutes durch heiße Spülgase, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung der nur einen geringen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen aufweisenden Briketts durch direkte Beaufschlagung ihrer Schüttoberflächen durch die Flammen in den Stirnwänden des Schachtofens oberhalb der Schüttflächen des Behandlungsgutes angeordneter Brenner erfolgt, die gleichzeitig über den Brennern angeordnete, als Wärmespeicher ausgebildete dachförmige Einbauten auf vorzugsweise etwa 1300° C erhitzen, über deren sattelförmige Oberflächen das frisch aufgegebene Gut in dünner Schicht unter Wärmeaufnahme gleitet.
2. 2. Schachtförmiger Ofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der dachförmigen Einbauten (13) etwa auf halber Höhe der gesamten Brennstoffschüttung in den Seitenwänden des Schachtes (10) Abzugsöffnungen (15) angebracht sind, durch welche das von den Brennern (14) im Raum (21) erzeugte und im Gleichstrom mit dem Brennstoff geführte heiße Rauchgas und das durch den Dachrost (31) aus dem Raum (16) in die Schüttung eintretende, dem absinkenden Brennstoff entgegenströmende Kühlgas abgezogen werden.
3. 3. Schachtförmiger Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Seitenwänden des Ofens Rekuperatoren (11) zum Wärmeaustausch zwischen dem heiß abgezogenen Spülgas und den zur Speisung der Brenner (14) dienenden gasförmigen Verbrennungsmitteln angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 882 392, 849 688, 762 217, 491210, 56 492; USA.-Patentschrift Nr. 1941462.