DE1935214A1

DE1935214A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von feinkoernigem Koks

Info

Publication number: DE1935214A1
Application number: DE19691935214
Authority: DE
Inventors: Hahn Dipl-Ing Helmut; Schmalfeld Dr Paul
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1969-07-11
Filing date: 1969-07-11
Publication date: 1971-01-14
Also published as: ZA704139B; JPS5013282B1; CA931897A; FR2051699B1; GB1277332A; FR2051699A1; US3705086A

Description

METALIXJESELLSCHAFT Frankfurt/Main, 30. Juni 1969

Aktiengesellschaft DrWer/EV

Prov. Nr. 6224 LW

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von feinkörnigem Koks

Formkoks für den Hausbrand und metallurgische Zwecke kann durch Brikettieren oder Pelletieren von Feinkohle gegebenenfalls unter Zusatz von Bindemitteln wie Pech, Sulfitablauge oder dergl. und anschließende Verkokung der Briketts bzw. Pellets hergestellt werden. Es ist auch bekannt, backende Feinkohle im Temperaturbereich ihres plastischen Zustande s für sich oder mit Zusätzen von Koka und bzw. oder anderer Kohle zu brikettieren. Ist die Feinkohle zu stark backend, blähend oder auch schrumpfend, so muß sie für die Brikettierung durch Koks gemagert werden. Andernfalls muß die Erhitzung der Briketts oder Pellets bei der nachfolgenden Verkokung sehr langsam erfolgen, um das Korngefüge des Formlinge zu schonen, wodurch aber die Verkokungszeit unmäßig verlängert wird. Die Herstellung eines Kokses für die Magerung ist eine zusätzliche Aufgabe und erfordert meist eine besondere Anlage. Sie erfolgt übUcJiweise durch Schwelung von Feinkohle in einem Wirbelbett oder in einem Verfahren mit dem eigen erzeugten Feinkoks als umlaufendem Wärmeträger. Bei diesen Verfahren wird die Feinkohle in wenigen Sekunden auf die Schweltemperatur erhitzt und sehr schnell entgast. Bei vielen Kohlen wird das Gefüge durch

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die rasche Erhitzung gelockert und aufgebläht« so daß ein hochporöser Koks entsteht. Solch ein hochporöser Koks wirkt in einem Brikettiergut stark magernd und erhöht den Bindemittelbedarf. Hochporöse Kokse sind als Magerungsmittel erwünscht, wenn zur Herstellung der Brikettiermischung große Mengen backender Kohle und bzw, oder Bindemittel, z.B. Teerpech, verfügbar sind, die mit einer Minimalmenge Koks gemagert werden sollen. Wenn jedoch eine Kohle in Formkoks ^ umgewandelt werden soll, die wegen ihres starken Bläh- oder auch

Schrumpf-Char akters nicht oder nur in geringer Menge in Form von Kohle dem Mischgut der Brikettierung oder Pelletierung zugegeben werden kann, dann muß sie zunächst in Koks übergeführt werden. Damit dieser Koks ein Minimum an Backkohle oder Teerpech als Bindemittel verbraucht, soll er möglichst wenig porös sein.

Nach den bisherigen Erfahrungen entsteht ein porenärmerer Koks dann, wenn die Kohle langsam erhitxt wird und die Schwelung 30 bis 200 Minuten und linger dauert. Für dl· Durchführung einer, langsamen Schwelung von Feinkoble sind beispielsweise bekannt der periodisch oder stetig be« - triebene, außenbeheizte Vertikal-Kammerofen oder der Drehrohrofen mit Gegenetromführung der Kohle zu den durch das Drehrohr streichenden Aufheizgasen. Diese öfen erlauben zwar eine stetige Aufheizung der Feinkohle über eine längere Zeit, sind aber auch sehr aufwendig und nicht sehr leistungsfähig.

Es wurde gefunden, daß es nicht nötig ist, Feinkohle länger als 30 Minuten oder gar über eine Stunde lang zu schwelen, um einen porenarmen Koks zu erzeugen. Es genügt, von der Schockerhitzung im Wirbelbett oder im War met rager-Verfahren abzugehen und die Schwelung bei

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stetiger Aufheizung innerhalb von etwa 0, 5 bis 5 Minuten, z. B, in 1 Minute, durchzuführen. In gewisser Weise ist dies nach einem be« kannten Verfahren möglich« bei dem Feinkohle mittels heißer Gase im Flugstrom durch mehrere hintereinander geschaltete Zyklon«Abscheider geführt und dabei geschwelt wird. Hierbei wird die in einem Zyklon abgeschiedene Kohle jeweils in einen Gasstrom höherer Temperatur eingeführt und aus diesem wieder abgeschieden, so daß die Kohle schrittweise, z. B. in 3-4 Aufheizstufen geschwelt wird. Die -Schwelung im Flugstrom in Verbindung mit Zyklonen beansprucht die Kohle mechanisch sehr stark. So daß der Koks mit hohen Staubanteilen anfällt.

Gemäß der Erfindung wird mit einfacheren Mitteln eine wesentlich stärkere Stufung des Schwelvorganges erreicht und die Stetigkeit der Aufheizung verbessert» Erfindungsgemäß wird die zu schwelende Feinkohle mit dem heißen Aufheizgas in der Weise in Berührung gebracht, daß sie dem in einem Reaktor aufwärts strömenden heißen Gas entgegen über für das Gas durchlässige Einbauten z.B. Siebböden abwärts rieselt.

Die Feinkohle rieselt langsam von einem Boden auf den nächst unteren, wobei sie auf jedem Boden für eine kurze Zeit von 5-20 Sekunden verweilt und durch die Aufheizgase im Gegenstrom stetig aufgeheizt wird. Dabei verläuft die Entgasung ausreichend langsam und die flüchtigen Bestandteile haben Zeit genug, aus dem Kohle- bzw. Koksgefüge auszutreten« ohne das Korn zu sprengen oder bei einer schmelzenden und backenden Kohle einen Koks mit größeren Poren τη bilden. Es ist möglich, aber nicht erforderlich, auf jedem Boden einen wirbelbettähnlichen Mischungszuatand zwischen Kohle und Auf heizgas aufrecht

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zu erhalten. Meist ist es vorteilhafter, daß die Peinkohle langsam durch die Böden rieselt und zwischen denselben in sehr dünner Phase wirbelt, so daß ihr freier Fall entgegen dem aufwärtsströmenden Aufheizgas behindert ist.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung von feinkörnigem Koks durch Schwelung feinkörniger Kohle mit einem heißen . Gas, das durch den Schwelreaktor und eine Kondensationseinrichtung im Kreislauf geführt werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle dem aufwärtsströmenden heißen Gas entgegen über den frei« en Fall behindernde, höchstens 40 % des Strömungsquerschnittes einnehmende Einbauten herabrieselt.

Beim Herabrieseln befindet sich die Kohle in einem stark aufgelockerten, frei wirbelnden Zustand. Bei der bekannten Spülgas schwelung im Schachtofen strömt das heiße Spülgas in einer abwärts wandernden geschlossenen Schüttung von stückiger Kohle oder Briketts aufwärts. Bei der Wirbelschichtschwelung wird die feinkörnige Kohle von dem Spülgas in einem wirbelnden, einer siedenden Flüssigkeit vergleichbaren Zustand gehalten.

Für die erfindungsgemäße Arbeitsweise soll die Körnung der Kohle nicht zu grob, aber auch nicht zu fein sein, um einerseits ausreichend hohe Gasgeschwindigkeiten in der Kolonne und damit eine befriedigende Wärme- und Schwelleistung zu erreichen, andererseits aber die

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Mitführung des feinsten Kornes durch das Aufheizgas und die flüchtigen Schwelprodukte möglichst einzuschränken. Bevorzugt wird eine Körnung von 0, 5 bis 3 mm, die im Einzelfall nach oben und/oder nach unten erweitert werden kann.

Die Gasgeschwindigkeit wird zwischen 1, 0 und 5, 0 m/Sek. , bevorzugt zwischen 1, 5 und 3,0 m/Sek., gehalten. Die Einbauten werden je nachdem Durchmesser des Reaktors in einem Abstand von 100 lOOO mm, bevorzugt von 400-600 mm, voneinander angeordnet. Vorzugsweise werden gelochte oder siebartige oder netzartige Böden mit einer Lochweite von 3-15 mm, bevorzugt von 7-10 mm, verwendet. Der freie Loch-Querschnitt des einzelnen Siebbodens soll möglichst hoch oberhalb 60% liegen.

Durch die Anwendung des Gegenstroms liegt der Wirkungsgrad des Wärmeaustausches hoch, so daß ein Minimum an Aufheizgasen erforderlichist und die Temperaturdifferenz zwischen den Aufheizgasen und dem Feinkorn auf jedem Siebboden gering ist. Die Wasserwertedas Produkt aus Menge und spezifischer Wärme der Kohle bzw. des Kokses und der Aufheizgase - können annähernd gleich gehalten werden. Die Entgasung verläuft stetig mit einer Aufheizgeschwindigkeit von IQO- 1000⁰C je Minute, je nach den eingestellten Bedingungen. Naturgemäß rieselt das grobe Korn etwas schneller durch die Siebböden als das feinere Korn. Sehr feines Korn wird sogar mit den Aufheizgasen ausgetragen. Insofern liegen also Grenzen des Verfahrens vor, die bei der Wahl der Korngröße der Kohle und der Strömungsgeschwindigkeit des Gases zu beachten sind. Bemerkenswert ist dabei, daß auch feines Korn mit einer Schwebegeschwindigkeit unterhalb der

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Gasgeschwindigkeit in der Kolonne abwärts rieselt und wirbelt. In dem vergleichsweise dichten Schleier fallender Partikel gelten die auf das Einzelkorn zutreffenden Gesetzmäßigkeiten nicht.

Da sich das Aufheizgas auf dem Weg vom. untersten zum obersten Boden der Schwelzone abkühlt« kann eine Volumenverminderimg eintreten, durch die eine Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit im oberen Abschnitt des Reaktors bewirkt wird. Um die Strömungsge schwin· " digkeit über die Höhe der Schwelzone konstant zu halten« kann der Reaktormantel nach oben verjüngt werden. Der Reaktor kann runden, quadratischen oder rechteckigen Querschnitt haben.

Falls im Einzelfall wünschenswert, kann zwischen einzelnen Siebböden zusätzlich Verbrennungsluft aufgegeben werden, um durch Nachverbrennung die Temperatur der aufwärts strömenden Aufheizgase anzuheben«

Die Zahl der Böden beträgt etwa 5 bis 20. Meist sind 8 bis IJS Böden für die Schwelzone ausreichend.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann in dem Reaktor unterhalb der Schwelzone eine Kokskühlzone angeordnet werden« Dann erhält der Reaktor etwa die doppelte Zahl von Böden. Das aus der Teerkondensation zurückgeführte, noch kalte Aufheizgas wird unter dem untersten Boden der Kokskühlzone in den Reaktor eingeführt und im Wärmeaustausch mit dem herabrieselnden-Koks vorerhitzt. Zwischen dem oberste]! Boden der Kokekühlzone und dem untersten Boden der Schwel·»

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zone wird dem vorerhitzten Aufheizgas Luft, die gegebenenfalls verdichtet und bzw. oder vorgewärmt ist, in solcher Menge zugemischt, daß es durch die einsetzende Verbrennung die erforderliche Eintrittstemperatur erreicht.

Durch eine Kombination der Kokskühlung und der Nacherhitzung des Aufheizgases durch Teilverbrennung zwischen zwei benachbarten Böden der Schwelzone kann der Koks mit jeder gewünschten Schweltemperatur hergestellt und mit jeder gewünschten Temperatur ausgetragen werden.

In den Figuren lund 2 sind zwei Aueführungsformen der Erfindung beispielsweise und schematißch dargestellt.

Fig. 1 ist das Fließschema einer Anlage zur Erzeugung von heißem Koks.

Fig. 2 ist das Fließschema einer Anlage zur Erzeugung von gekühltem oder mäßig temperiertem Koks.

In der Abb. 1 ist 1 die Kolonne mit den Böden 2. In der Figur sind beispielsweise 10 Stück Siebböden gezeichnet. Die Feinkohle wird aus dem Zwischenbunker 3 über die Dosierschleuse 4 in den Oberteil der Kolonne 1 auf den Verteiler 18 eingetragen, durchrieselt nacheinander die Siebböden 2 und fließt als Feinkoks in heißem Zustand über die Drehschleuse 5 aus der Kolonne heraus.

Der Verteiler 18 kann ein einfaches Kegeldach oder ein Lochboden

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sein. Man kann jedoch auch einen rotierenden Verteiler anwenden. Der Verteiler 18 braucht nur eine grobe Verteilung über den Reaktorquerschnitt zu bewirken. Die Feinverteilung 9 Übernimmt der oberste Siebboden,

Durch denStützen 6 werden die Aufheizgase mit einer Temperatur von z.B. 700⁰C in den Unterteil der Kolonne eingeführt, durchströmen die Siebböden aufwärts und erhitzen die Feinkohle stetig unter Wärmeabgabe, Sie werden aus dem Oberteil der Kolonne mit einer Temperatur von IZ, B. 200° durch den Stutzen 7 abgeführt, fließen durch den Zyklon8 zur weitgehenden Abscheidung des mitgerissenen Feinstäubes und werden in äer Kondensationseinrichtung 9 unter Abscheidung von Teer, Öl und Gaswasser gekühlt. Die gekühlten Gase werden im Gebläse 10 verdichtet, zum Teil über die Leitung 11 dem Brenner 12 der Brennkammer 13 zugeführt und zum Teil über die Leitung 14 den heifien Verbrennungsgasen der Brennkammer zur Einstellung der gewünschten Temperatur von z.B. 700⁰C beigemischt. Der überschüssige Teil der gekühlten Gase wird durch die Leitung 15 abgeführt. Die für die Brennkammer benötigte Luft wird im Gebläse verdichtet und gegebenenfalls nach Vorwärmung durch die Leitung dem Brenner 12 aufgegeben. Zwischen zwei benachbarten Böden kann durch die Ringleitung 19 mit den Zuführleitungen 20 in der Kolonne Zweitluft eingeführt werden, um das Heizgas gegebenenfallsnachzuerhitzen. Derauf z.B. 650⁰C erhitzte Schwelkoks verläßt die Kolonne durch die Drehschleuse 5.

Die Siebböden 2 weisen ein hohes Öffnungsverhältnis von über 60 % auf und verursachen eine nur geringe Druckdifferenz von nicht mehr

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als 10-30 mm WS je Siebboden. Somit kann das Verfahren bei geringen Drücken durchgeführt werden und benötigt Gebläse 10 und 16 mit nur mäßiger Druckerhöhung. Würde auf den Böden der Zustand einer Wirbelschicht aufrecht erhalten, dann würde die Druckdifferenz je Boden 100 bis 200 mm WS betragen, wodurch Gebläse mit entsprechend höherer Druckerhöhung erforderlich würden,

Jh der Ausführungsform gemäß Abb. 2 ist die Schwelung der Feinkohle im oberen Kolonnenabschnitt 21 mit der Kühlung des erzeugten Kokses im unteren Kolonnenabschnitt 22 mittels'der im Kreislauf geführten Gase verbunden. Die Kolonne weist im oberen Abschnitt 12 hier gezeichnete Siebböden 23 auf. Der untere Kolonnenabschnitt 22 ist mit 8 Siebböden dargestellt. Der Kolonnenquerschnitt nimmt in beiden Abschnitten zum kälteren Teil hin ab, um bei dem durch die Abkühlung reduzierten Gasvolumen die Gasgeschwindigkeit in allen Teilen der Kolonne annähernd konstant zu halten.

Die zu schwelende Feinkohle wird aus dem Zwischenbunker 25 über die Dbsierschleuse 26 in die Kolonne 21 auf den Aufgabeboden 46 eingebracht und durchrieselt die 12 Siebböden 23 unter stetiger Aufheizung im Gegenstrom zu den aufwärts geführten Aufheizgasen. Die Feinkohle wird dabei stetig entgast, ohne daß es zur Bildung größerer Poren oder zum Aufsprengen des Kohlekorns durch zu schnelle Entgasung kommt. Der fertige,, z. B. auf 750⁰C erhitzte Koks durchrieselt anschließend die Siebböden 24 der Kolonne 22 im Gegenstrom zu dem aus der Leitung 40 zugeführten Gas, das sich dabei erwärmt. Der gekühlte Koks wird durch die Drehschleuse 27 ausgetragen.

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Die auf z.B. 18O°C abgekühlten Aufheizgase verlassen die Schwelkolonne 21 im Oberteil, durchströmen zunächst den Zyklon 28, in dem der Hauptteil des mitgerissenen, feinenStaubes abgeschieden wird, und dann anschließend beispielsweise 3 Waschkühler 29, 30 und 31. Über die Waschkühler werden die in ihnen anfallenden Kondensatemittels der Pumpen 32, 33 und 34 im Kreislauf gepumpt. Die Kühlung in den Waschkühlern 29 und 30 erfolgt durch Verdampfen von Gaswasser bzw. Kondensat der nachgeschalteten Kühlstufe, Das Umlaufkondensat des letzten Waschkühlers 31 wird durch Luft- oder Wasserkühler 35 oder durch eine Kombination von Luft- und Wasserkühlung rückgekühlt. Den Waschkühlern 29, 30 und 31 sind Zyklone 36, 37 und 38 zum Abfangen mitgerissener Tröpfchen nachgeschaltet. Anstelle des Waschkühlers 30 kann auch ein Elektrofilter eingesetzt werden. Vor oder hinter dem Waschkühler 30 wird zweckmäßig das Umlaufgebläse 39 eingeschaltet, das den Kreislauf der Gase durch die Kolonnen 22 und 21 und die Waschkühler 29, 30 und 31 bewirkt.

Das auf ca. 30° gekühlte und gereinigte Gas wird in der angemessenen Menge über die Leitung 40 in den unteren Kolonnenabschnitt 22 " eingeführt, durchströmt die Siebböden aufwärts und kühlt den herabrieselnden Koks auf unter IQO⁰C unter eigener Erwärmung auf z.B. 650°.

Zwischen den Kolonnenabschnitten 22 und 21 befindet sich ein von Einbauten freier Raum 41, in den über eine Ringleitung 42 Verbrennungsluft über eine Mehrzahl von Zuführleitungen 43 eingebläuten wird, die im Gebläse 44 verdichtet wurde. Die Menge Verbrennungsluft, die zweckmäßig vorgewärmt sein kann, wird so bemessen, daß das aus .

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dem unteren Kolonnenabschnitt 22 hochsteigende Gas von z. B, 65O⁰C auf z. B. 800⁰C erhitzt wird und mit dieser Temperatur in den oberen Kolonnenabschnitt 21 eintritt und dort die herabrieselnde Kohle erhitzt und entgast. Der Koksaus dem oberen Kolonnenabschnitt 21 tritt mit einer Temperatur von z.B. 750°C in die Kühlzone im unteren Kolonnenabschnitt 22 ein.

Der überschüseigeTeil der Gase wird durch die Leitung 45 aus dem Kreislauf abgestoßen.

Enthält die zu schwelende Feinkohle nur wenig Wasser, z.B. unterhalb 5 %, so kann sie ohne vorherige Trocknung direkt der Kolonne 1 bzw. Kolonne 21 aufgegeben werden. Hat die Feinkohle mehr als 10 % Wasser, so empfiehlt «ich die vorherige Trocknung vor der Aufgabe auf die Kolonne 1 bzw. 21. Diese Trocknung kann in bekannten Einrichtungen erfolgen.

Die Arbeitsweise gemäß Abb. 1 empfiehlt sich, wenn der Koks im heißen Zustand im Gemisch mit einer backenden Steinkohle verformt werden soll« wie es z.B. bei der Helßbrikettierungim plastischen Zustand der Backkohle bei Temperaturen zwischen 400 und 500⁰C geschieht. Auch kommt diese Arbeitsweise in Betracht, wenn der heiße Koks einer kalten, feuchten Kohle zugemischt werden soll, um durch die Kokswärme die Kohle zu trocknen und das Gemisch auf eine Temperatur von z.B. 100⁰C zubringen.

Die Arbeitsweise gemäß AbD. 2 ist dann von Vorteil, wenn der Koks allein oder gemeinsam mit feinkörniger Kohle unter Zusatz von Teer-

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pech, Bitumenpech, Teeröl, Sulfitlauge, Wasser oder dgl. bei Temperaturenunterhalb 100°brikettiert bzw. pelletiert werden soll. Diese Arbeitsweise ist auch empfehlenswert, wenn Koks als Brennstoff für Sinteranlagen und Reduktionsöfen und als Magerungsmittel für Kokereienoder dgl. zu erzeugen ist.

Die Inder erfindungsgemäßen Weise hergestellten Kokse zeichnen sich durch eine geringe Porosität und hohe Kornfestigkeit aus. Ihre Korngrößenverteilung ist von der der eingesetzten Kohle nur wenig verschieden, woran zu erkennen ist, daß während der Schwelung kein wesentlicher Kornzerfall eingetreten ist.

Zur eingehenderen Erläuterung der Erfindung mögen die folgenden Beispiele dienen.

Beispiel 1;

3000 Nm³ Heizgase stündlich mit einer Temperatur von 750⁰C werden durch die Leitung 6 in den Unterteil der runden Kolonne 1 mit einem lichten Durchmesser von 1200 mm eingeführt und in dieser aufwärts geführt. Die Kolonne enthält 10 Siebböden mit einem Abstand von je 350 mm voneinander. Die Öffnungeweite der Siebböden beträgt 10 mm, so daß bei einer Drahtstärke der Siebböden von 2, 5 mm ein Öffnungsverhältnis der Siebböden von 64 % vorliegt.

4000 kg schwachbackender Gasflammkohle mit einer Körnung von 0,5-3 mm werden stündlich mittels der Drehschleuse 4 in die Kolonne 1 eingebracht und über den Verteilerkegel 18 dem oberen Siebboden aufgege-

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ben. In frei wirbelndem Zustand durchfließt die Kohle abwärts die einzelnen Siebboden nacheinander und wird dabei im Gegenstrom -zu dem. aufwärts strömenden Aufheizgas erwärmt und geschwelt. Der gebildete Koks in einer Menge von 2700 kg stündlich wird mit einer Temperatur von 700⁰C mittels der Drehschleuse 5 aus der Kolonne 1 ausgetragen.

Die Heizgase nehmen die flüchtigen Bestandteile der Gasflammkohle auf und strömen mit einer Temperatur von 220⁰C über die Leitung 7 in den Zyklon 8, in dem der Hauptteil des mitgerissenen Staubes abgetrennt wird. In der Einrichtung 9 werden die Heizgase gekühlt, wobei Teer, OeI und Schwelwasser kondensieren und abgetrennt werden. Die gekühlten Gase mit einer Temperatur von 35°C werden im Gebläse 10 verdichtet und durch Teilverbrennung in der Brennkammer 13 wiederum auf 750⁰C erhitzt. Die überschüssigen Gase werden über die Leitung 15 abgeführt.

Die in einer Körnung von 0, 5 - 3 mm eingesetzte Gasflammkohle weist einen mittleren Korn-Durchmesser von 1, 2 mm auf. Durch die stufenweise Erhitzung und Schwelung der Kohle tritt nur ein leichtes Blähen auf, so da/3 der Koks einen mittleren Korn-Durchmesser von 1, 5 mm erhält. Wäre die Schwelung schnell in wenigen Sekunden durchgeführt worden, so wäre ein Koks mit einem mittleren Korn-Durchmesser von 2,0 mm angefallen. Der durch stufenweise Erhitzung angefallene Koks braucht eine Teermenge von 12 Gew.%, um ein festes Brikett zu erzeugen. Dagegen hätte der durch Sehnellffchwelung angefallene Koks 20 Gew.% Tetrpech zu seiner Bindung benötigt.

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Be!spiel 2:

10 t Esskohle mit einer Korngröße vonO, 5 bis 3 mm werden stündlich Über die Schleuse 26 einem kombinierten Schweler und Kühler aufgegeben« wobei die Esskohle zunächst die 12 Siebböden des Schwelers 21 und anschließend der gebildete Koks die 8 Siebböden des Kühlers 22 durchfließen. Von unten werden durch die Leitung 40 dem Kühler 22 stündlich 5 500Nm3 über den Schwelerund die Kondensationseinrichtung im Kreislauf geführte Gase mit einer Temperatur von 30⁰C aufgegeben» die den Kühler und den Schweler nacheinander aufwärts durchströmen. Die Gase erwärmen sich am Koks auf etwa 700°, während dieser sich von 800⁰C auf 100⁰C abkühlt. Durch die Zuführleitungen 43 werden ca. 500Nm³ Luft stündlich in den Raum 41 eingeführt, die sich mit den erwärmten Gasen mischen und durch Verbrennung die Temperatur der Gase von 700 auf 850⁰C anheben«

Mit dieser Anfangstemperatur durchströmen die Gase den Schweler aufwärts und erwärmen die Kohle im Gegenstrom« so daß der Koks eine Temperatur von 800⁰C erhält und die Gase sich auf 250⁰C abkühlen. Die Gase tragen die flüchtigen Bestandteile der Esskohle mit sich in die Waschkühler 29, 30 und 31, in denen Teer, öl und Schwelwasser kondensieren und abgeschieden werden und die Gase sich auf 30⁰C abkühlen. Die Gas* werden wiederum dem Unterteil des Kühlers 22 zugeführt, wobei die überschüssige Gasmenge durch die Leitung 45 abgeführt wird.

Der Kühler 22 weist im Unterteil einen lichten Durchmesser von 1500 mm auf, int Oberteil von 2100 mm. Der Schweler wird im Unterteil 2300 mm und im Oberteil 1700 mm weit gemacht. Die Höhe der bei-

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den Kolonnenabschnitte betragen4, 0 mund 7, 2 m, woraus sich ein» schließlich des Verbrennungsräume β eine Gesamthöhe von 13 m ergibt. Die Böden haben in dem oberen Abschnitt einen gleichmäßigen Abstand von 60 cm, !munteren Abschnitt einen Abstand von 50 cm.

Es werden450 kg Teer gewonnen. Die Koksausbeute beträgt 84 %. Der erzeugte Koks ist wenig porös und fest im Korn. Seine Korngrößenverteilungist gegenüber der Einsatzkohle wenig verändert. Der Anteil an flüchtigen Bestandteilen beträgt 2,5 Gew. V

Die verarbeitete Eßkohle bei einem Körnungsbereich von 0,4 - 4 mm einen mittleren Korn-Durchmesser von 2,0 mm. Durch die stufenweise Erhitzung und Schwelung und das mäßige Blähvermögen der Eßkohle bleibt die Körnung der Kohle im Koks weitgehend erhalten, so dall der mittlere Korn-Durchmesser nur auf 2,1 mm ansteigt. Wäre die Eßkohle schnellgeschwelt worden, so hätte sich der mittlere Korndurchmesser auf 2,5 mm erhöht. Wäre die Schnellschwelung unter stärkerer mechanischer Beanspruchung erfolgt, so ware ein Teil der Körner gesprengt bzw. abgerieben worden. Dann hätte sich die Körnung auch verkleinert, die Porosität wäre aber entsprechend angestiegen. Der durch stufenweise Schwelung erzeugte Koks braucht bei der Brikettierung zu seiner'Bindung 10 % Teerpech, der durch Schnellechwelung erzeugte Koks hätte 15 Gew. % Teerpech zur Erzeugung eines festen Briketts benötigt.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

[I]j) Verfahren zur Erzeugung von feinkörnigem Koks durch Schwe«. lung feinkörniger Kohle mit heißen Gasen« dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle den aufwärtsströmenden heißen Gasen über den freienFall behindernde, höchstens 50 % des Strömungsquer« schnittes einnehmende Einbauten entgegenrieselt.
2) Verfahren nach Anspruch I₄ dadurch gekennzeichnet, daß die Gasgeschwindigkeit 1/0 bis 5, 0 m, vorzugsweise 1, 5 bis 3 m je See. beträgt.
3) Verfahrennach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße der eingesetzten Feinkohle 0,2 bis 5 mm, vorzugsweise O₄ 5 bis 3 mm beträgt.
4) Verfahrennach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten aus gelochten, siebartigen oder netzartigen Böden bestehen, die in vertikalen Abständen von 100 bis 1000 nun vorzugsweise von 400 bis 600 mm übereinander angeordnet sind.
5) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt der Böden mindestens 50, vorzugsweise 60 bis 75 % ihrer Bodenfläche beträgt.
6) Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen der Böden eine Weite von 5 bis 15, vorzugsweise von 8 bis 12 mm haben.

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7) Verfahren nach denAnsprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das aufwärtsströmende Aufheizgas mittels zwischen den Einbauten eingeführter Luft durch Teilverbrennung flüchtiger Schwelprodukte nacherhitzt wird.
8) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das noch kalte Aufheizgas durch direkten Wärmeaustausch mit herabrieselndem heißen Koks vorerhitzt und mittels zugemischter Luft durch Verbrennung vollends aufgeheizt wird.
9) Verfahrennach denAnsprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Koks mit einer solchen Temperatur ausgetragen wird, daß er im Gemisch mit backender Kohle im plastischen Bereich derselben heiß brikettiert werden kann.
10) Verfahrennach denAnsprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Koks mit einer solchen Temperatur ausgetragen wird, daß nach Vermischen mit anderen Brikettierungskomponenten ein trockenes Brikettiergemisch resultiert.
11) Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach denAnsprüchen 1 bis 10, gekennzeichnet· durch den vertikalen Reaktorschacht (1, 21) mit darin angeordneten, von Öffnungen, durchbrochenen Böden (2, 23) mit einem Öffnungsanteil von mindestens 60% der Bodenfläche.
12) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktorquerechnitt in Richtung abnehmender Gastempera-

. tür verringert wird.

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13) Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, gekennzeichnet durch eine oder mehrere Luftzuführungen zwischen benachbarten Böden mit den Ringleitungen 19, 42 und Stichleitungen 20, 43.
14) Vorrichtung nach den Ansprüchen H bis 13, gekennzeichnet durch den zum oberen und unteren Ende hin verjüngten Reak-

* torschachtmit der Zuführung 40 für kaltes Aufheizgas unter

demuntersten Boden und der Luftzuführung 43 im weitesten Reaktorquerschnitt.

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