DE1471554A1

DE1471554A1 - Verfahren zum Verkoken feuchter hochfluechtiger Kohle

Info

Publication number: DE1471554A1
Application number: DE19631471554
Authority: DE
Inventors: Traenckner Dr D Kurt-Christian; Peters Dr Dipl-Phys Werner
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1963-06-06
Filing date: 1963-12-05
Publication date: 1968-12-12
Also published as: US3419474A; GB1028460A; FR1397093A; BE648876A

Description

Ihr Zeichen lh« NadirfcM «χ« Uruer Zeidien E»«n-Krciy, den 26.

P/St/Kk Dortmunder Stro5e ISl

^Bel"^m Verfahren zum Verkoken feuchter hochflüchtiger Kohle.

Es ist bekannt, daß beim Verkoken von huchflüchtigen Steinkohlen ein fester und stückiger Hochofenkoks nur dann entsteht, wenn die der Verkokung unterworfene Kokskohlenmischung durch inerte Zusatzstoffe gemagert ist. Als solche Magerungsmittel haben sich neben hochinkohlter Kohle vor allem Koksgrus und Halbkoksgrus bewährt. Soweit der Koksgrus nicht bei der Verkokung selbst anfällt, muß er durch Aufmahlen von Koks auf eine als Magerungsmittel geeignete Korngröße oder durch spezielle Wirbelbett- oder Plugstaubverfahren aus Peinkohle hergestellt werden.

Es ist weiterhin bekannt, dais beim Verkoken von hochflüchtigen Steinkohlen eine weitere Verbesserung der Kokseigenschaften zu erzielen ist, wenn man die Kokskohlenmischung vor dem Einfüllen in die Verkokungskammern trocknet und/oder sogar vorerhitzt. Normalerweise enthält die aus der Aufbereitungsanlage kommende Koksfeinkehle noch etwa 8 - M, % Wasser. Bei der trockenen und/oder vorerhitzten Kokskohlenmischung ist aber die Verkokungsgeschwindigkeit erheblich gröber als bei einer feuchten Kokskohle, wodurch besonders hochwertige .'Kokseigenschaften erzielt werden.

Es ist daher erforderlich, aie feuchte Kohle in einer besonderen Trocknungsanlage nach einem der bekannten Trocknungsverfahren, beispielsweise nach dem Wirbelschicht-, Umlauf-, Trommel- oder

809812/0964

BAD

H7 1554

— p —

Turbinenverfahren zu trocknen und gegebenenfalls vorzuerhitzen. Für die Beheizung dieser Trocknungsanlagen wird bisher aber wertvolles Starkgas, Schwachgas oder Staubkohle benutzt.

Andererseits ist es bekannt, daß bei aer Herstellung des als Magerungsmittel benötigten Koksgruses durch Entgasen von Peinkohle unter Erzeugung der für die Entgasung erforderlichen Wärme durch eine gleichzeitige Tel!verbrennung nach dem Abscheiden des Koksgruses ein heißes Abgas anfällt, das noch Teer und Peinststaub enthält. Wenn eine Reinigung dieser Abgase bis auf Stadtgasqualität zu aufwendig erscheint,werden sie zumeist direkt ungereinigt in einer Kesselfeuerung zur Dampferzeugung verbrannt.

Es wurde nun gefunden, daß man die Verkokung feuchter hochflüchtiger Kohle, der als Magerungsmittel Koksgrus zugesetzt und die vor dem Verkoken getrocknet und/oder vorerhitzt werden muß, äußerst vorteilhaft durchführen kann, wenn der als Magerungsmittel erforderliche Koksgrus durch Entgasen von Feinkohle, Feinstkohle oder Staubkohle unter Erzeugung der für die Entgasung erforderlichen Wärme durch gleichzeitige Teilverbrennung hergestellt und aus den heißen Abgasen abgeschieden wird, während die heißen ungereinigten Abgase zur Verbrennung der Brennkammer der Trocknungsanlage zugeführt werden, die der Trocknung und Vorerhitzung der feuchten Koksfeinkohle dient, worauf anschließend der Koksgrus in an sich bekannter Weise mit der Koksfeinkohle gemischt und verkokt wird.

Die Herstellung des als Magerungsmittel benötigten Feinkokses ■ kann hierbei durch Erhitzen in einem heißen Gas- und/oder Luftstrom, beispielsweise in einer Flugstaubwolke oder einem Wirbelbett oder auch mit heißen festen Wärmeträgern in einem Reaktionsraum erfolgen. Als besondas vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Entgasung während der Blasförderung der Feinkohle, Feinstkohle oder Staubkohle mittels vorerhitzter Luft durch ein vorzugsweise zu der Trocknungsanlage führendes Förderrohr

80 9 812/0964

. Η7Ί554

durchzuführen. Bei einer entsprechenden Ausmauerung ist nämlich die Förderleitung für die Feinkohle zu der Trocknungsanlage als Entgasungsraum geeignet, vorausgesetzt, daß sie eine Mindestlänge von etwa 5 πι hat. Zweckmäßigerweise wird die Feinkohle durch eine senkrechte Förderleitung hindurchgetragen. Sie kann aber auch schräg nach oben oder unten oder waagerecht angeordnet sein. Auf diese Weise kann sie zusätzlich als pe^iumatische Transporteinrichtung wirken und u.U. einen Transportvorgang einsparen.

Als Förder- und Entgasungsmittel wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren im Normalfall ausschließlich Luft benutzt, die zur Einleitung der Reaktion und zum schnelleren Reaktionsablauf auf eine Temperatur von mindestens etwa 200⁰C vorgeheizt ist. Vorteilhafterweise geschieht das Aufheizen der Luft erfindungsgemäß durch Wärmeaustausch mit den die Verkokungskammern verlassenden heißen Koksofengasen und/oder anderen Wärmequellen des Verfahrens. Falls verfügbar, können auch anderen Gase, insbesondere Brenngase, in untergeordneter Menge zusätzlich in den Entgasungsraum eingeführt werden. Dies gilt erfindungsgemäß insbesondere für die während des Füllens der Verkokungskammern abgesaugten Füllgase.

Die Luftgeschwindigkeit muß der Korngröße der zu entgasenden Kohle angepaßt sein. Bei einer Körnung von etwa 0 - 5 cm soll sie mindestens etwa 5 m/sec betragen. Das Verhältnis von Luft zu Kohle soll wenigstens etwa 200 Ncbni Luft/Tonne Kohle, höchstens etwa 600 Ncbm Luft/Tonne Kohle betragen und im Normalfall bei etwa 400 NcbM Luft/Tonne Kohle liegen. Der Feinkohlenstaub wird zweckmäßigerweise mit einem schwächeren Gasstrom in die Förderleitung eingepreßt. Während der Blasförderung durch den Entgasungsraum wird die Feinkohle ganz oder teilweise entgast, wobei die für die Entgasung erforderliche Wärme in dem von außen nicht beheizten Entgasungsraum im wesentlichen durch einen gleichzeitig stattfindenden Teilverbrennungsprozeß erzeugt wird.

- 4 8 0 '"! G Ί :■ / Π Γι β Λ

U71554 - 4 -

An den Entgasungsraum schließt sich eine Abscheidevorrichtung für den Koksgrus an. Es ist ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß der heiße Koksgrus unmittelbar nach dem Abscheiden aus den Abgasen der Kokskohle als Magerungsmittel zugesetzt werden kann, um seine fühlbare Wärme restlos nutzbar zu machen.

Es ist schließlich ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß bei der Überführung der der Entgasung unterworfenen Kohle in den als Magerungsmittel erforderlichen Koksgrus keine nennenswerte Veränderung des Korngrößenaufbaus des Einsatzgutes auftritt, so daß es erfindungsgemSß möglich ist, die Kohle in dem für den Koksgrus gewünschten Zerkleinerungsgrad bei der Entgasung einzusetzen.

Überraschenderweise hat sich aber auch gezeigt, daß eine nachträgliche Zerkleinerung des aus den Abgasen abgeschiedenen Koksgruses auf die für die Magerung erforderliche Korngröße unabhängig von den Entgasungsbedingungen und dem Entgasungsgrad keinen größeren Energieaufwand erfordert als die Zerkleinerung der Kohle. Die Peinkohle kann daher auch in relativ grobem Zustand entgast und erst anschließend nach Abkühlung auf die für Magerungszwecke geeignete Körnung aufbereitet werden. In diesem Fall läßt sich die fühlbare Wärme des Koksgruses zur Aufheizung der Luft für den Entgasungsprozeß nutzbar machen.

Im folgenden sei anhand einer schematischen Zeichnung, die lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, die Erfindung näher erläutert:

Aus dem Bunker 1 fällt die zur Koksgrusherstellung vorgesehene Peinkohle in den vom Gebläse* 2 durch den Lufterhitzer 3 kommenden, etwa 400 C heißen Luftstrom. Die Peinkohle kann aber auch einer in der Zeichnung nicht gezeichneten Trockenanlage entnommen und dann mit einer Temperatur von etwa 70⁰C pneumatisch in den bei einem Durchmesser von etwa 1,i> m etwa 10 m längen Entgasungsraum 4 eingespeist werden. Pro Tonne Peinkohle werden etwa

80381 2/0964

Ϊ471554

450 Ncbn Luft aufgegeben. Die Feinkohle reagiert mit dem Sauerstoff der Luft unter Teilverbrennung und Entgasung, wobei Temperaturen zwischen etwa 800 - 1000⁰C erreicht werden, und die festen, flüssigen und gasförmigen Entgasungsprodukte fliegen zusammen durch den Entgasungsraum 4. Mit einer Temperatur von etwa 750⁰C treten die Koksgrusteilchen in die Abscheider 5 und 6 ein, wo sie vom heißen Abgas abgetrennt und unmittelbar in heißem Zustand in die Mischeinrichtung 7, die der Herstellung der Kokskohlenmischung dient, ausgetragen werden.

Die heißen ungereinigten Abgase werden dagegen in der Brennkammer 8 unter Zumischen von Luft verbrannt. Die bei der Verbrennung entstehenden Rauchgase bilden dann das Transport- und Trockenmittel für die aus dem Bunker y in das Trockenrohr 10 aufgegebene feuchte hochflUchtige Kokskohle. Nach dem Trocknen und Vorerhitzen auf eine Temperatur von etwa 120⁰G wird die Kokskohle in den Zyklonen 11 und 12 von den Brüden getrennt, wobei das Gebläse 13 für den erforderlichen Unterdruck sorgt. Aus den Zyklonen gelangt die vorerhitzte Kohle gleichfalls in die Mischeinrichtung 7> wo die Mischung mit dem heißen Koksgrus zur Magerung der hochflüchtigen Kohle erfolgt. Diese Mischung wird in bekannter Weise verkokt und ergibt einen festen stückigen Hochofenkoks.

Es ist ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß die für die Verkokung einer bestimmten Menge feuchter hochflüchtiger Kohle zur Magerung benötigte Menge Koksgrus bei seiner Herstellung gerade soviel gasförmige Entgasüngsprodukte liefert, wie zur Verbrennung im Trockner für die Trocknung und Vorerhitzung der feuchten Kokskohle benötigt werden.

Wenn beispielsweise 100 t/h (wf) hochflüchtige Steinkohle verkokt werden sollen, benötigt man neben dem zwangsläufig bei der Verkokung anfallenden Koksgrus etwa 7-8 t/h Halbkoks mit etwa 14 % Flüchtigen Bestandteilen als Magerungsmittel. Zur Herstellung dieses Magerungsmittels müssen 10 t/h (wf) Gasflammkohle mit 38 % Flüchtigen Bestandteilen entgast werden, wobei nach Abzug

809812/0964

■ - 6 -

der Verbrennungsverluste während der Entgasung etwa 2 t/h an Flüchtigen Bestandteilen im Abgas anfallen. Da dieses Abgas einen Heizwert (Hu) von 665O kcal/kg hat, stehen also insgesamt 15 Mill, kcl zur Verfügung. Mit dieser Wärmemenge lassen sich aber gerade 110 t Kokskohle mit 10 % Wasser trocknen und auf etwa 120 - 1j50°C vorerhitzen, wenn man einen thermischen Wirkungsgrad der Trocknungsanlage von etwa 80 % zugrundelegt. Man erhält somit gerade die gewünschten 100 t/h (wf) Kokskohle.

809812/0964 "⁷"

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Verkoken feuchter hochflüchtiger Kohle, der als Magerungsmittel Koksgrus zugesetzt und die vor dem Verkoken getrocknet und/oder vorerhitzt werden muss, dadurch gekennzeichnet, dass der als Magerungsmittel erforderliche Koksgrus durch Entgasen von Feinkohle, Feinstkohle oder Staubkohle unter Erzeugung der für die Entgasung erforderlichen Wärme durch gleichzeitige Teilverbrennung hergestellt und aus den heissen Abgasen abgeschieden wird, während die heissen ungereinigten Abgase zur Verbrennung der Brennkammer der Trocknungsanlage zugeführt werden, die der Trocknung und Vorerhitzung der feuchten Koksfeinkohle dient, worauf anschliessend der Koksgrus in an sich bekannter Weise mit der Koksfeinkohle gemischt und verkokt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasung während der Blasförderung der Feinkohle, Feinstkohle oder Staubkohle mittels vorerhitzter luft durch ein vorzugsweise zu der Trocknungsanlage führendes Förderrohr erfolgt.
J5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die der Entgasung unterworfene Kohle in der für den als Magerungsmittel dienenden Koksgrus erforderlichen Körnung einsetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den aus den Abgasen abgeschiedenen Koksgrus auf die für die Magerung erforderliche Korngrösse aufbereitet.
5· Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die für den während der Entgasung stattfindenden Verbrennungsprozess erforderliche Luft durch die heissen Koksofenrohgase und/oder andere Wärmequellen des Verfahrens vorerhitzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasung der Feinkohle durch die während des Füllens der Verkokungskammern abgesaugten Füllgase unterstützt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Koksgrus in heissem Zustand der Kokskohle zugemischt wird.

809812/0964