DE1471554A1 - Verfahren zum Verkoken feuchter hochfluechtiger Kohle - Google Patents
Verfahren zum Verkoken feuchter hochfluechtiger KohleInfo
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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
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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
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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.
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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
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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
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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.
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Claims (7)
- PatentansprücheVerfahren 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
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