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Zweistufiges Entgasungsverfahren zur Erzeugung von Formkoks Es gibt
verschiedene Verfahren, um aus festen Brennstoffen in zwei Entgasungsstufen einen
Formkoks zu gewinnen. In manchen Fällen muß zur Erzeugung des Formkokses der Ausgangsstoff
zunächst einer Wärmebehandlung unterworfen werden, nach deren Abschluß die eigentliche
Verkokung erst möglich ist. Ein Beispiel hierfür sind Formlinge aus Kohle, Koks
oder Ruß, die man zunächst mit einem sehr hohen Anteil an Bindemitteln, wie Pech
oder Asphalt, erzeugt und bei denen in einem ersten Entgasungsvorgang ein großer
Teil dieses Bindemittels abdestilliert werden muß, ehe in einer zweiten Verfahrensstufe
die eigentliche Verkokung erfolgt.
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Ein zweistufiges Entgasungsverfahren findet auch Verwendung bei nichtkokender
hochflüchtiger Kohle oder anderen Brennstoffen, z. B. Torf, Holz oder Asphaltit.
Aus derartigen Brennstoffen wird zunächst ein Primärkoks gewonnen. Dieser wird gemahlen
und mittels eines Bindemittels brikettiert; aus den so gebildeten Formlingen wird
durch Verkokung der Formkoks erhalten.
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Das Ziel der Erfindung geht dahin, ein derartiges Verfahren zur Erzeugung
von Formkoks durch zweistufige, in wenigstens einer Stufe eine Verkokung einschließende
Entgasung dadurch wirtschaftlicher zu gestalten, daß die beiden Entgasungsstufen
bezüglich des verwendeten Heizmittels miteinander verknüpft werden, wobei in den
Entgasungsstufen die Erhitzung zuerst direkt mittels heißer Spülgase erfolgt, und
sich dann eine indirekte Beheizung anschließt.
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Die Erfindung besteht darin, daß die von der indirekten Beheizung
-herrührenden Rauchgase den Spülgasen zugemischt werden. Zusätzlich zu diesen Rauchgasen
kann auch das Gas, das zur Kühlung des in der zweiten Entgasungsstufe anfallenden
Formkokses benutzt und dabei auf eine Temperatur von 600 bis 700° C aufgeheizt wird,
als Spülgas in der ersten Stufe dienen. Auf diese Weise wird der Wärmeaufwand erspart,
der für die Erzeugung einer genügend hohen Temperatur des in der ersten Entgasungsstufe
benutzten Spülgases erforderlich ist. Eine Teilmenge des Spülgases kann man durch
die erste Entgasungsstufe im Gleichstrom mit dem Brennstoff führen.
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Die bei der unmittelbaren Beheizung der ersten Entgasungsstufe von
den Spülgasen aufgenommenen und in diesen enthaltenen Stoffe sind in vielen Fällen
nicht verwendbar. Zuweilen ist auch ihre Menge zu gering, um eine Abscheidung und
eine besondere Verwertung zu rechtfertigen. Zur Entfernung dieser Nebenprodukte
führt man die in der ersten Entgasungsstufe benutzten und dabei mit aus dem Brenn-Stoff
entbundenen Stoffen beladenen Spülgase im Kreislauf, indem man sie mit Verbrennungsluft
einer vorzugsweise mit einem Zündbrenner versehenen Brennkammer der ersten Stufe
zuführt. Dabei werden die im Spülgas enthaltenen Nebenprodukte verbrannt, und das
überschüssige Rauchgas kann ohne Belästigung der Umgebung ins Freie gelassen werden.
Die heißen Rauchgase, die zur mittelbaren Beheizung des Gutes in der zweiten Stufe
gedient haben, können in der Brennkammer den Verbrennungsgasen des beschriebenen
Kreislaufes zugemischt werden.
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Es ist ein Verfahren zur Verkokung bituminöser Brennstoffe bekannt,
bei dem das für die indirekte Beheizung des aus Stahlkammern bestehenden Schwelofens
erforderliche Brenngas durch Vergasung eines Teils des anfallenden Halbkokses erzeugt
wird. Man erreicht auf diese Weise, daß die Gesamtmenge des Schwelgases, das bekanntlich
einen sehr hohen Heizwert hat, für eine anderweitige Verwendung zur Verfügung steht.
Außerdem soll nach dem bekannten Verfahren der anfallende Schwelteer gewonnen werden.
Im Gegensatz dazu wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung die erste Stufe als
Spülgasschwelung betrieben, auf die als zweite Stufe eine Verkokung in einem indirekt
beheizten Kammerofen folgt. Das bei der Nachentgasung, also in der zweiten Stufe,
anfallende Gas dient einerseits zur Beheizung der Heizzüge des Kammerofens, d. h.
der Einrichtung, in der das Gas angefallen ist, und zum anderen zum Betreiben des
Zündbrenners der Brennkammer des Spülgasschwelofens. Der grundsätzliche Unterschied
zwischen dem bekannten Verfahren und dem gemäß vorliegender Erfindung besteht darin,
daß bei dieser die beiden Entgasungsstufen verfahrenstechnisch und wärmewirtschaftlich
über einen Rauchgasumlauf, bei dem bekannten Verfahren dagegen über eine Teilvergasung
von Schwelkoks und über das hierbei anfallende Brenngas gekoppelt werden.
In
der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dargestellt.
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Mit 2 ist die Spülgasretorte, mit 3 deren zentrale Spülgaszuführung,
mit 1 deren Zulaufbunker, mit 4
die Verkokungszone bezeichnet.
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15 ist der Vertikalkammerofen mit den Ofenkammern 17, 16 sind deren
Zulaufbunker, 18 die Gasvorlagen. 22 sind die Austragkästen, 23 die Abzugsöffnungen
des Kühlgases.
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Das zu behandelnde Einsatzgut wird in den Zulaufbunker 1 der Retorte
2 aufgegeben und sinkt in dieser allmählich ab. Dabei wird es von dem mittels des
Zentralrohres 3 zugeführten Spülgas durchströmt, welches, über die Höhe der Verkokungszone
4 gleichmäßig verteilt, in die Schüttung eintritt. Eine Teilmenge des Spülgases
kann man abzweigen und bei 5, d. h. am Kopf, in die Retorte eintreten lassen, so
daß es im Gleichstrom mit dem Gut geführt wird. Dieser Teilstrom kann zur Vortrocknung
dienen oder dazu, eine Rückkondensation von Pech, Asphalt oder Teer an dem frisch
eingeführten Gut zu verhindern.
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Aus der Verkokungszone 4 wird über den Sammelraum 6 das mit Entgasungsprodukten
beladene Spülgas mittels des Gebläses 7 abgezogen und über die Brennkammer 8 gedrückt.
Von hier kehrt es zum Zentralrohr 3 der Retorte 2 zurück.
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- In der Brennkammer 8 wird mittels des Brenners 9 ständig die Zündtemperatur
aufrechterhalten. Sekundäre Verbrennungsluft wird vom Gebläse 26 über die Leitung
10 in die Brennkammer 8 eingeführt. Das überschüssige, von Entgasungsprodukten
freie Spülgas wird über den Sammelraum 11 durch das Gebläse 12 abgezogen und in
den Kamin 13 gedrückt. In diesem befindet sich eine Drosselklappe 14, die
den Druck im unteren Teil der Retorte 2 regelt.
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Das aus der Retorte 2 austretende Gut wird - gegebenenfalls nach einer
Zwischenbehandlung, z. B. einem Mahlen oder Brikettieren - in die Bunker 16 des
Vertikalkammerofens 15 aufgegeben. Es durchwandert die Ofenkammern 17 bei indirekter
Wärmezufuhr. Das bei der Entgasung entstehende Gas wird über die Vorlagen 18 abgezogen
und mittels des Rohres 19 in eine nicht dargestellte Gaskühlung geleitet. Aus dieser
wird das Entgasungsgas, dem erforderlichenfalls Fremdgas beigemischt wird, durch
die Leitung 20 zur Unterfeuerung des Vertikalkammerofens diesem wieder zugeführt.
Ein kleiner Teil strömt zum Zündbrenner 9 der Brennkammer B.
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Ein Teil des anfallenden Rauchgases wird aus dem Kamin 13 mittels
Gebläse 28 abgezogen, im Wascher 21 gekühlt, zu einem kleinen Teil in den Austrag
der ersten Stufe und überwiegend in die Austragkästen 22 der zweiten Stufe eingeblasen.
Dieses Gas kühlt den gewonnenen Formkoks, erwärmt sich dabei und wird heiß über
die Austrittsöffnungen 23 abgezogen. Im Sammelkanal 24 vereinigt es sich mit dem
Rauchgas der Ofenbeheizung und wird zusammen mit diesem durch Gebläse 25 über den
Mischraum der Brennkammer 8 zum Zentralrohr 3 der Retorte gedrückt. Das Gebläse
26 fördert die Verbrennungsluft sowohl für die Ofenbeheizung als auch für die Brennkammer.
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Eine Teervorlage 27 ist für den Fall vorgesehen, daß der in der ersten
Entgasungsstufe anfallende Dickteer gewonnen werden soll. Die Teervorlage 27 wird
in üblicher Weise berieselt.
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Durch das neue Verfahren ergibt sich ein gegenüber bekannten Verfahren
der zweistufigen Entgasung um fast die Hälfte reduzierter Wärmeverbrauch. Der Anfall
schwer verwertbarer Nebenprodukte der ersten Entgasungsstufe wird vermieden, ihr
Wärmewert wird für die Beheizung des Einsatzgutes nutzbar gemacht.