DE2209075C3 - - Google Patents

Description

Von Kokereien verursachte Luft- und Umweltverschmutzungen sind immer schwerwiegender geworden. Bei der Verkokung von Kohlen in Nebenprodukt-Koksöfen werden große Mengen von Koksofengas, Teer, Leichtölen und verschiedene Kohlen-Chemikalien erzeugt. Schwierige Probleme ergeben sich bei der sparsamen Beseitigung von nichtverwendbaren Nebenprodukten und bei der Reinigung des in der Kokerei nicht benötigten Koksofengases. Wegen seiner Gehalte an Schwefel, Verunreinigungen und Teerbestandteilen ist Koksofengas als Leitungsgas nicht geeignet. Darüber hinaus werden für den Verkokungsprozeß große Mengen an Luft benötigt, die nach Ausbrennen des Sauerstoffes zusammen mit den anderen Verbrennungsprodukten erhebliche Verunreinigungen enthalten.

Weitere übermäßige Verunreinigungen ergeben sich durch das Abschrecken des heißen Kokses mit Wasser, bei welchem große Mengen von mit Schwe-

feloxyden und schwefliger Säure verunreinigtem Dampf entstehen. Das nicht verdampfte Abscbreckwasser enthält Schwefel, Ammoniaklauge, Natriumsulfatlösungen sowie Phenole und Teere enthaltende lösungen und kann daher nicht in Russe geleitet werden. Es muß so lange im Kreislauf geführt werden, bis es vollständig verdampft ist, wobei es jedoch zu einem hohen Grad von Verschmutzungen kommt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verkokungsverfahren aufzuzeigen, bei welchem ohne Luft- und Wasserverschmutzungen der heiße Koks entschwefelt, das Koksofenga* sereinigt und veredelt wird und bei dem eine sparsame Behandlung der chemischen Abbrände erfolgt.

Durch das erfindungsgemäße Einführen der gereinigten Destillationsgase durch das glühende Koksbett und das Eintragen des angefallenen Teers und Kalziumkarbonats in d^z Koksbett ergibt sich eine weitestgehende Entschwefelung des Kokses und der Abgase bei gleichzeitiger Kühlung des Kokses unter seine Zündtemperatur. Durch Aufspalten und Kracken der verschiedenen Teerbestandteile werden - wegen des endothermen Reaktionsablaufes - die Kühlwirkung verbessert und der Energieinhalt der aus dem Koksbett abgezogenen, entschwefelten Kühlgase in vorteilhafter Weise wesentlich durch die Krackprodukte erhöht. Der in den Kühlgasen enthaltene Schwefel wird durch das CaCO₁ gebunden und in einen gegebenenfalls folgenden Verhüttungsprozeß nicht beeinträchtigende Schwefelverbindungen überführt, so daß neben der dem Trockenkühlverfahren eigenen Vermeidung von Abschreckdämpfen ohne weitere Verfahrensschritte schwefelfreie Gase mit hohem Energieinhalt erhalten werden.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. I und 1 a die erfindungsgemäße Verkokungsanlage mit einer Sauerstoffanlage in schcmatischer Darstellung sowie mit den jeweiligen Förderströmen,

Fig. 2und 2aein Hieß- und Aufbereitungsschema der Nebenproduktanlagen.

In gebräuchlichen Aggregaten 1 wird die Kohle zerkleinert und abgesiebt und danach in einen mit einer Heizkammer 3 versehenen Verkokungsofen 2 eingebracht. Nach Aufheizen der Kohle und ihrem Verkokungsvorgang wird der heiße Koks in einen geschlossen ist. Danach schließt das Ventil 9 und öffnet eines abgedeckten Förderers 5 zur Spitze eines geschlossenen Behälters 6 gefördert. Dieser Behälter ist gegenüber einer unteren Schleusenkammer 7 durch ein elektrisch betätigtes Ventil 8 abgeschlossen. Der Boden dieser Schleusenkammer ist normalerweise durch ein elektrisches Ventil 9 gegenüber ikm Boden eines Turmreaktors 10 verschlossen. Die mit Koks gefüllte Schleusenkammer wird in den Reaktor entleert, sobald das Ventil 9 geöffnet und das obere Ventil geschlossen ist. Danach schließt jas Ventil 9 und öffnet das obere Ventil, so daß sich die Schleusenkammer aus dem dann offenen Behälter füllt. Der von der Koksbewegung verursachte Ciasdruck in der Schleusenkammer und im Reaktorbchälter wird über eine Verbindungsleitung 11 mit Rückschlagventil ausgeglichen. Beide Behälter wie auch der Reaktor sind von Wasser-Kühlmänteln 12 umgeben. Der in diesen Mänteln durch den heißen Koks erzeugte Dampf gelangt'über Leitungen 13, 14 und 15 in einen Dampfbehälter 16. Dieser Behälter wird daneben noch mit weiterem Dampf über eine Leitung 17 beaufschlagt, die zu einem Abhitze-Kessel 18 führt, der durch Verbrennungs-Abgase aus der Koksofen-Verbrennungskammer aufgeheizt wird.

Am Boden des Reaktors ist ein normalerweise geschlossenesVeiitiUlvorgesehen.dasdieseavoneroer

unteren Scbleusenkammer 22 abtrennt, die wiederum durch ein weiteres elektrisch betätigbares Ventü ΊΑ gegenüber einem Austragsehacht 23 abgeschlossen ist. Am Boden dieses Austragschachtes befindet sieb

ίο ein elektrisches Ventil 25, durch welches der Koks in eineu zur Halde oder zum Bunker führenden Förderer 26 entleert wird.

Die beiden unteren Schächte bzw. Behälter and von Wasserkühlmäntel 27 umgeben, in die gekühltes

»5 Wasser über eine Leitung 28 und aus denen Warmwasser über eine weitere Leitung 29 gepumpt wird. Diese beiden Leitungen sind mit den entgegengesetzten Enden eines Kühlers 30 verbunden, dessen Arbeits- und Funktionsweise weiter unten näher ausge-

führt wird. Die Kokstemperatur wird im Behälter 22 von etwa 540 ° C auf etwa 260 ° C und im Austragsehacht 23 bis auf etwa 37 ° C für den Förderer reduziert. Ein Rückschlag- oder Überströmventil 31 gleicht den Druck im Reaktor und in der unteren

Schleusenkammer aus, wenn der Koks in letztere gelangt.

Der heiße Koks wird im Reaktor vollständig verkokt und enthält dann einen überwiegenden Anteil an Kohlenstoff und geringe Anteile an Sauerstoff,

Wasserstoff und Rest Asche sowie Schwefel. Er besitzt keine flüchtigen Bestandteile und stellt ein hochaktives Material dar. Eine Höchstaktivität des Kokses wird bei Temperaturen von 800 bis 870 ° C erreicht. Diese hohen Temperaturen im Reaktor führen zu ho hen Reaktionen.

Die Gase und Dämpfe aus dem Koksofen werden zu Kohlenchemikalien weiterverarbeitet. Die erste Stufe ist die Gewinnung von Rohmaterialien wie Koksofengas, Ammoniaklauge, Teer und Leichtöl.

Die Gase und Brüden aus dem Ofen werden durch Besprühen mit Spülwasser in einem Sammelbehälter 32 gekühlt. Diese Lauge stellt ein Trägermedium für die kondensierten Teere und andere im Verfahrensablauf gebildete Bestandteile dar. Die Teere und der

Ammoniak werden durch Behandlung in einem Spülflüssigkeitsklärer 33 aus der Spülflüssigkeit abgeschieden, aus welcher der Teer über eine Leitung 34 in einen Teerabscheider 35 und danach in einen Vorratstank 36 fließt. Das Spülwasser strömt aus dem

Klärer über eine Leitung 37 in einen Umlauftank 38, aus welchem es mittels einer Pumpe 39 zu einem Ammoniaktank 40 gedrückt wird, in welchem die Ammoniakabscheidung erfolgt. Danach strömt die vom meisten Teer und Ammoniak befreite Spülflüssigkeit über

eine Leitung 41 zur Gasvorlage 32 zwecks Kühlung des Koksolenrohgases zurück.

' Das nichtkondensierte Koksofengas strömt über eine Leitung 44 zu einem wassergekühlten ersten Kühler 45, wohingegen das Kondensat der Lauge und

des leers aus dem Kühler durch eine Leitung 46 zu einer ersten Klärvorrichtung 47 fließt. Die Spülflüssigkeit gelangt über eine Leitung 48 in den Spülflüssigkeitsklärer 33 und der Teer zum Teerabscheider 35. Das Gas aus dem ersten Kühler wird von einem Sauggebläse 49 in einen elektrostatischen Teer-Ausf ällextraktor 50 gepumpt, aus welchem der Teer durch die Leitung 51 zum Teerabscheider fließt und das teerfreie Gas durch eine Leitung 52 in einen Ammo-

m^w|scheri|3 gepumpt wird, wo.es in gegenläufigen S^pn^tne^j^hiSjtufei]!gewaschen wirtd, und zwar inläelr ersten mit einer verdünnten Ammoniaklösung ajusderii^ijfo^!^

.-s^i|^c^|b^,id^]^iti(H^_;i55iVon;i!ejniem;_;später,. ^r^P^llä^^ '■'■

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Das ammonmkfreie Koksofengas strömt vom Wascher durch eine Leitung 60 zu einer Leichtölwasch- anlage 61, in der über 95 % des Öls aus dem Gas entfernt wird. Aus dieser Waschanlage gelangt das öl durch einen Leichtöldestülierer 62 und wird in einem Vorratstank 63 gesammelt. Das ölgewaschene Gas wird von einem Hilfsgebläse 64 durch die Leitung 65 zu einer verzweigten Ringleitung 66 gepumpt, die den unteren Teil des Reaktors umschließt und mit eintr Anzahl von in den Reaktor hineinreichenden Düsen 67 versehen ist, aus denen das Gas unter Druck durch das heiße Koksbett bis zu einem Abströtnrohr 68 am ao oberen Ende des Reaktors gedrückt wird.

Rund 40% des bei der Kohleaufbereitung nicht entfernten Schwefels ist in den Destillationsprodukten gebunden. Das meiste bleibt im Koksofengas, und zwar im wesentlichen in Form von Schwefelwasser- as stoffen. Wie im folgenden ausgeführt, werden diese entzogen, wenn das Gas durch den Reaktor strömt.

Vom TeervorratFtank 36 gelangt der Teer zu einer Teeranlage 70, die verschiedene Schwefelsäuren, Teer enthaltendes Öl aus einer Benzolanlage, Kohlendioxyde aus einem Kalkofen 71 und Natronlauge aus einer Sodaanlage 72 aufnimmt. Die Produkte der Teeraniage sind hauptsächlich wervolie öle, Kreosole, Naphthaline und Teersäuren. Der Teerkohlenrest und andere Abfallprodukte, Natriumsulfat, Phenole usw. aus der Teeranlage werden zu einem Mischbehälter 73 über eine Kohlenteerpech führende Leitung 74 (welches bei der erfindungsgemäßen Anlage keinen großen Wert als Brennstoff für offene Herdöfen besitzt) mit einer zweiten, Natriumsulfatschlamm füh- renden Leitung 75 geleitet, welchem Katziumcarbonatschlamm aus der Sodaanlage zugemischt ist. Dies im Mischgefäß kombinierte Material wird mit dem aus der vom Dampfkessel 16 kommenden Leitung 76 strömenden Dampf zerstäubt und durch Sprühdüsen 77 im oberen Ende des Reaktors auf das Koksbett gesprüht. Das Sprühmaterial entschwefelt den Koks und das Koksofengas im Reaktor, reinigt das Gas und macht es als Leitungsgas verwendbar. Die Verunreinigungen werden entfernt. so

Der in dem Reaktor injizierte Kalaumcarbonatschlamm aus der Sodaanlage zerfällt in CaO und CO₂. Ia Gegenwart von heißem Koks wird das Kohlendioxyd bei einer Temperatur von 926 ° C nach folgender Gleichung reduziert: SS

CO₂ + C = 2CO.

Unterhalb dieser Temperatur reagiert überschüssiges CO₂ wahrscheinlich nach folgender Reaktion:

4CO₂ + CaS = 4CO + CaSO₄. ^fa

Der Kalk reagiert mit den Schwefelbestandteilen im Koksofengas in Form von Schwefelwasserstoff, Carbonylsulfiden und Kohlenstaffdisulfiden.

Die Menge des im Reaktor aus dem injizierten 6s Schlamm erzeugten Kalksteins ist sehr viel größer als die zur Neutralfeierung des Schwefels im Koksofengas stöchiometrisch erforderliche. Der überschüssige Kalk entschwefelt den Koks, in welchem Schwefel in vier Formen vorkommt: Eisensulfide, Sulfate,frei ab-s sorbierter Schwefel und feste Lösungen aus Schwefel' und Kohlenstoff. Die Entschwefelung mittels Kalk schafft einen Teil der Eisensulfide, die sich aus Schwe-t fei in Kombination mit Eisen bilden, in die Asdie dev Reaktors, und die in Kalziumsulfide nach folgender!? [_ Gleichung überführt werden. >' * *

FeS + CaO + C = CaS + Fe + CO. Diese Reaktion vollzieht sich in einem Temperaturbereich von etwa 870 ° C. Der freie Schwefel im KoV« wird im Reaktor zu Schwefelwasserstoff nach folgender Reaktionsgleichung überführt:

H₂ + S = H₂S.

Der organische Schwefel und der von Kohlenstoff aufgenommene Schwefel unterliegt diesen Reaktio

4SO₂ + 4CaO = 3CaSO₄ + CaS CS₂ + 2H₂ = C + 2H₂S.

Der Schwefelwasserstoff (H₂S) wird zu Kalaumsulfiden reagieren, so daß der Schwefel des Kokses dem Reaktor vorzugsweise in Form von Kalziumsulfid und Kalziumsulfat verläßt. Da der Schwefel von der Fläche des Kokses durch Kalkstein und Dampf entfernt worden ist. wird dieser Koks den Kalkstein im Hochofen nicht verunreinigen. Demzufolge wird dann der dort zugegebene Kalksteindas Eisen im Hochofen sehr viel besser entschwefeln. Ferner wird im Hochofen in Gegenwart einer oxydierenden Flamme der meiste Schwefel im Koks, in Form von Sulfiden und Sulfaten, in die Schlacke gehen, ohne daß er zuvor chemisch in das Metall transferiert wird, was za einer vorteilhaften Verkleinerung der im Hochofen benötigten Kalksteinmenge führt.

Wenn der Kohlcnteer auf den heißen Koks aufgesprüht wird, erfahren die Teerbestandteile eine endothermischc chemische Teilung bzw. einen Krack-Vorgang. bei welchem Kohlenstoff- und Wasserstoffkomponenten entstehen. Diese molekularen Fragmente bilden Gase, die in den Kühlgasstrom eintreten und dieses mit über 1300 kcal/πΓ anreichern. Eine weitere Steigerung seines Heizwertes erfährt das Gas durch Kracken des Leichtöles, das mit dem Koksofengas in den Reaktor gelangt. Das auf seinem Wege durch das Koksbett erhitzte, angereicherte Gas gibt «"größtenTeil semer Wanne ha Abges-Dampfkessel 80 ab, durch welchen es aus eine» Leitung 68 strömt und wonach es in einem Wärmetauscher 81 und in einem Gaskühler 82 gekühlt wiad. Der Abgas- bzw. Abhitzekessel 80 erzeugt Dampf, der durch eine Leitung 83 zum Dampfbehälter strömt. Dieser Wärmetauscher und der Gaskühler erhalten reines Wasser ober Leitungen 84 und 85 aus dem unteren Ende des wasserkühlers 30 und geben warmes Wasser zu seinen oberen Enden über die Leitungen 86 and 87 ab. Eine Sammelleitung88für verschiedene ölkondetuatcdie sich bilden können, sobald sich das Gas im Aohtaekessel 80, im Wärmetauscher 81 und im Kühler 82 abKuhlt, bringt das öl zu dem LekhtöldestilüereT 62 zurück.

Eine große Wärmeabfuhr ist zur Senkung der Kokstemperatur im Reaktor von 980° C auf 540° C, el· h unter den Zündpunkt des Kokses, notwendig-Dies wird erreicht durch das Ausströmen des Koksofengases durch das Koksbett, durch das Besprühen

*. β»,,« _mi. Kau _u„d Ag**«-säiS i^£&s£Z䣣&£&

endotherme Reaktionen des Gases, die die exotherme £j* _wird ^l _{Zur Au}f_spai_tung fester Ammonium-

Methan'gasbildung ausgleichen. ^,r^trömt salze Belangt gelöschter Kalk zum Eintrag 104 der

Das den Kühler 82 verlassende 9« durchsmwnt * g_k?_{D s(illiervorrichtung}. ein Hilfsgebläse90, von dem es zu emcm Regte_ 91 5 ^Α^7_{Απιπ1οηίι1πιΐ311Ε0 wird dep}henologisiert durch

gepumpt wird Der meiste Teil ^ Gaj» mrt^iiwm _{en dufch einen Depht}nolisierungstank 105

Kaloriengehalt von ungefähr 6200 kcal/m l lw Verwendung von Atznatron, Natronlauge, wel·

BTU/ftT verläßt den Regler *^«™**£Z*£ "SS durch eine Leitung 106 von der Sodaanlage 72

zur kommerziellen Verwendung-Ein Tei ^Ua ^ _w__rd ^. _{Natriumphenolate} entstehen,

ses gelangt jedoch über die Leitung Jf™ ™£j^ g _{ejnen Auslaß m abgegeben werden Der}

verbrennungskammer, wo es nun»"jjj™™^ _Sch,_{amnl der} Ammoniakdestillieranlage ist frei von

Sauerstoff zur Aufheizung des l^^g? ^JÄ Ammoniak, aber er enthält hauptsächlich Salze aus wird.DieFlammentemperaturwirdmtHil evonu^r £ _{und Kalziumsulfat}. _Diese Flüssigkeit

eine Leitung94ausdem AbhiUek«Kll8str«neiifcn iuu^ _reversibles osmoiisches System 56 zur

Dampf gesteuert. Die Erzeugung des Sauerstoffs wird 15 ™_{fenM| der cnemischen} Salze geleitet, die zur

unten beschrieben. v.rVok.masanlaee wird Staubbindung auf Straßen od. dgl. oder zur Kühlung

In einer herkömmlichen ^Verk _t ^oku"f^"'^a _u ⁸ _m J¹™ verwendet weYden können. Das salzfreie Wasser wird ungefähr40%des,mOfenerzeugtenGaseszum Au^ venv ^ ^ ^ ^.^ _gg ^ _Qas

heizen und Verkoken der Kohle vemendet. Das^Gas uje^ ^P

wird mit Luft verbrannt und erzeugt eine warme wasserfreie Ammoniak aus der Ammoniakmenge von etwa 900 kcal/m' eingesetzte UA.^Beim l> , _{97 wird rtieU in eine}m Kühler 109 erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die^^ gSSSt, ff einen Tank 110 geleitet und danach

des Ofens mit nur 20% ^d« W^re'*^j£S; gekühlt, komprimiert und verflüssigt und in einen

Diese geringere Menge von Ruck-Gas ist auf folgenae 8,^^^^^^ _in gepumpt. Dieses flussige

Verbrennungs-Verbesserungen zuruckEufuhren. U) 5 ^ Jj^ _{wifd mitte|s eines} Kompressors 112 auf

Das reichere Gas erzeugt eine ^*^^™'. einem höheren Druck komprimiert und über eine Lei-

peratur. (2) das Gas wird mit reinem ^Sauerf °^fi,^v" _{tung n3 zu} einem dampfbehitzten Autoklaven 114

brannt, so daß sich die Wärme auf ungefährJMKK) tung ^ _{Harnstof{ gefördert}

kcal/m' vergrößert, (3) die Dissoziation des KoMen- ₍₎^ _cjnc ^.^^ _{ns wjrd def Autoklav ferncr}

dioxyds im Beisein von Wasserdampf oft net ^n »e _nussigcm Kohlendioxyd beschickt, dessen Hrzeu-

stand an latenter Wärmeenergie zur Erzielung eines wie folgt erfolgt Im Autoklaven reagiert das

größeren thermischen Wirkungsgrades. Ammoniak und das Kohlendioxyd zu Ammoniumcar-

Die Dissoziation des Kohlendioxyds und der Was- ^^ ^ _{Durchlauf der} Reagenzien durch den Auscrbriiden ist eine endotherme ^Rm™^i« r* Am* « toklavcn erfordert mindesiens 2 Stunden bei einer

die hohen Flammentemperaturen (2KlMl M aurra _{peratur von} etwa 188° C und einem Druck von

Fnergieentzug aus den Reaktionsgasen durcn war- ^ ^ _{j4() kp cm}: _Der Harnstoff der Rohschmelze

meubertragung. Wenn die Temperatur "^ntcr.«^ie '^J'." _basi_crcnd auf dem hinzugegelienen Kohlendioxyd bc-

soziationstemperatur sinkt, erfolgt wieder eine vu- ^ ^ _8<_ ^ _{Wenn das durch ΑΗ&οφ1ίοη rcgc}.

einigung der Brennstoffelemente Kohlenstott una ^ _Ammoniak berücksichtigt wird, ist der auf

Wasserstoff mit Sauerstoff zur tnergictreisetzung, 4 „„geführten Ammoniak basierende Hrtrag im

und es bilden sich Produkte *«^|^lstan.^dl^;r!£' wesentlichen der gleiche. Ungefähr 60 % des rohen

tionen aus CO, und H₂O. Zur Erfüllung der Dissom _{Hamstrffe5 fal}„ _ai_s kristallines Produkt an, der Rest

tionsanforderungen werden 40% von ^suP^ei'"\^!r-_ ^ _{d als} flüssiges Düngemittel mit dem hohen Stick-

Dampfbriidcn mit 60% Sauerstoff gemischt und diese J₁₃,, ^* _{über 46%} verwendet. Mischung danach zum Verbrennen des reichen NOKs- « - ^ ^ wesentlichen Verbrennungsprodukte,

ofengases verwandt. Ein sauerstoffbetnebener koks- ^ Koksofen durch die Esse 120 verlassen, sind

ofen ist weniger kompliziert aufgebaut, da me dtu _ohi_endioxyd und Wasserdampf und diese werden

dengase nicht durch komplexe eigene ^APP^arat.^^ _{durcn cin} Sauggebläse 121 über eine Leitung 122 zu

Regenerationsaniagen für die Wärmeruckgewinnung durcn^ _K<>nde»_{atio|B11|II>Iirat 123} gesaugt, wo das

geleitet werden müssen. _Ammn Kohlendioxyd abgeschieden wird. Der kondensierte

Ammoniaklaugc vom Boden des ersten Ammo- J™^,^, _durd,strömt einen Luftabscheider niakwäschers 53 wird zusammen mit einem Teil der „_ei_anRt in einen Vorratstank 125, aus welchem

Waschflüssigkeit in einem Vorratstank 40 Β««"™?"' T^ Lreimgte Wasser zur Ammoniakwaschanlage der als Zuflußreservoir für eine Ammoniak-uestiiia- »^ ^_nJ _{Das Ko}hlendioxyd gelangt zu einem

tions-Koloime 97 dient. Die verdünnte Lauge wird ₅s ^^_|^_rtankl27,^icliere»aiereinenKilliIerl28 zuerst in einen Dissoäator 98 zur Abscheidung der « vielstufigen Kompressor 129 abgibt, der mit

gelösten Schwefelwasserstorf^se und des Kohlend - %Z£££Ha** 130 und einem Kondensaoxydes geleitet, welche ubei eine Leitung 99 zur her- ^. _rat 131 verbunden ist, und sich in einen flüs-

kcmmlichen Einrichtung zm \!!*ff^„**&°- JSSpeiclieitank 132 entleert. Das meiste Kohlenstcn Gase im elementaren Schwefel abströmen, uje 00 »g i~ _diesemT_ank wirf durch einen Kompressor verdünnte Ammoniaklauge wird über eine Le'tfSj* I₃₃ Lf einem sehr viel höheren Druck komprimiert zur Spitze einer Arnriroraak-Destonations-Kotonne 1^ ^ ^ ^ ^.^g _{134 m} ^^ _RegJer gepumpt,die ihre zum Austreibendes Ammoniak De- u ^ _{aus welchem} ^ Uitung US einen Teil

nötigte Wärme über eine Dampfleitung 100 vom "^_- ge„ Kohlendioxydes zur Harnstoff anlage He-Dampfbehälter bezieht. Der Kalkstein fur die Destil- 65 ^de2^>lusslgc ^*

lieranlage wird vom Kalkofen 71 und einer \Α**?!™~ ^as überschüssige Kohlendioxyd gelangt vom Vorrichtung 102 zum Freisetzen fester AmmoniakWuaen . ,_{32 zu} einem Expansionstank 137 und da-

aus der Lauge über eine Uitung 101 geliefert. Der rarswn* ** r 509«»«

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nach zu einer Maschine 138 zur Herstellung von festem.Kohlendioxyd oder Trockeneis. Ein Teil des flüssigen Kohlendioxydes fließt vom Kompressor 133 überfeine Leitung 139 vom Regler 135 zur Gefriereinrichtung 30 zum Abkühlen des Wassers, welches bei der Kokskühlung im Reaktor und zur Kühlung des den Reaktor verlassenden Gases benötigt wird. Von diesen Gefrierschlangen kehrt das Kohlendioxydgas über eine ,Leitung .140 zum Aufnahmetank 127 zurück, der ebenso Kohlendioxydgas aus der Tecranlage über eine Leitung 141 aufnimmt.

Das flüssige Kohlendioxyd der Leitung 139 gelangt über eine Leitung 143 auch in eine Kohlendioxydgefriereinrichtung, die einen Teil einer herkömmlichen Luftabscheide- oder Sauerstoffanlage darstellt, in der Luft in Sauerstoff und Stickstoff getrennt wird. Hierzu wird Luft durch einen Kompressor 145 gepumpt und danach irgendwelche Kohlendioxyde und in der Luft enthaltene Staubbestandteile mittels einer KOH-Lösung in einem Wäscher 146 entfernt. Die Luft durchströmt dann einen vielstufigen Kompressor 147 mit Wasserkühlung zwischen den Stufen. Verunreinigungen, die während dieses Verfahrensvorganges auskondensieren, werden entfernt, indem die Luft durch

einen mit festem KOH gefüllten Turm gedrückt winfe Nach Verlassen der letzten Kompressiohsstüfe Wird|| das Gas in einem Kühler 149 mit Wasser undltyMnMk Tiefkühlvorrichtung 144 mit flüssigem Kohlehdip|Mg gekühlt. Das verdampfte Kohlendioxyd kehrtiä.5!Ä die Leitungen 150 und 140 zum Aufnahmetänk||||j|| zurück. Die tiefgekühlte Luft dagegen Strömt *p||i eine Leitung 152 zu einem Rektifizierer 153, woätetj; Luft verflüssigt und in ihre Bestandteile zerlegt undjf ίο der Stickstoff jn die Atmosphäre abgelassen wird. #e.r; tf flüssige Sauerstoff aus dem Rektifizierer strömt in einen isolierten Vorratstank 154, der über eine Pumpe 155 mit einer Leitung 156 verbunden ist, die zur Vet* brennungskammer 3 des Koksofens und zu einer Leirs tung 103 des Kalkofens 71 führt. Auf seinem Wege kann der flüssige Sauerstoff in den benötigten gasförmigen Zustand überführt werden. Das in der Luftabscheideanlage verbrauchte KOH gelangt durch eine Leitung 157 zum Mischbehälter 73. ao Einer der Hauptvorteile dieses Systems, durch den es wirtschaftlich durchführbar wird, besteht in der Verwendung des erzeugten Dampfes in der Anlage und im Verbrauch keiner großen Menge von Frischwasser, da dieses kontinuierlich umgewälzt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Verschrautzungsfreies Verkokungsverfahren mit Trockenkokskühlung, bei dem der glühende Koks außerhalb des Ofens in einem Reaktor mittels Kühlgasen durchströmt und der gekühlte Koks sodann periodisch ausgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die entteerten, von Ammoniak und ößgen Bestandteilen gereinigten "> Destillationsgase des Verkokungsprozesses durch das glühende Koksbett geleitet werden und daß der bei der Entleerung gewonnene Teer und das dabei anfallende Kaliziumkarbonat in das Koksbett zur Entschwefelung des Kokses and der bei »5 der Trockenkokskühlung anfallenden Abgase eingebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwärme aus der Kohlenaufheizung und die beim Kühlen des Gases rück- a° gewonnene Wärme zur Erzeugung von Dampf verwendet und dieser zusammen mit dem Teerpech und dem Kaliumcarbonat auf das Bett gesprüht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufheizen der Kohlen Dampf, weitgehend reiner Sauerstoff und ein Teil der abgezogenen Koksofengase verwendet werden, wobei aus dem Kohlendioxyd und Wasserbrüden enthaltende Abgasprodukte die Brüden auskondensiert und von dem Kohlendioxyd abgeschieden werden, danach das Kohlendioxyd verflüssigt und als Kühlmittel bei der Herstellung von flüssigem Sauerstoff verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das abgezogene Koksofengas mittels Wasser und das Wasser durch das flüssige Kohlendioxyd gekühlt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Ammoniaks und mindestens ein Teil des flüssigen Kohlendioxydts zur Herstellung von Harnstoff verwendet wird.

6. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis S. deren Verkokungsofen über Austragsförderer mit einem ein periodisch erneuertes Koksbett enthaltenden Reaktor verbunden ist und die Einrichtungen zum Abziehen und Kühlen der Reaktorgase sowie zum Abscheiden von Teer, Ammoniak und öl aus den Destillationsgasen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor (10) mit Zuleitungen (65, 66) und Anschlüssen (67) zum Einführen des gereinigten Gases in das Koksbett versehen ist und daß zum Reaktor (10) führende Förderleitungen (67, 77) zum Entschwefeln des Kokses und der Kühlgasc durch Eintrag von Teer und Kalziumkarbonat in das Koksbett vorgesehen sind.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abhitzekessel an den Koksofen (2), und den Gasabzug zur Dampferzeugung angeschlossen und Einrichtung (77) zum Sprühen des Kalziumcarbonates und des Peches zusammen mit dem Dampf in den Reaktor (10) vorgesehen sind.

H. Anlage nach Anspruch 6, daducch gekennzeichnet» daß Austragsschächte (23) unterhalb des Reaktors (10) zur Aufnahme des Kokses sowie Ventile (24,25) für den periodischen Koksaustrag in und aus den Schächten (23) vorgesehen sind, arobei die Schächte mit Wasseitühlmanteln (22, 27) zum Abkühlen des Kokses umgeben sind, die mit Kühlwasser durch Druckförderer beaufschlagt werden.

9 Anlage nach Ansprach 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem oberen Teil des .Reaktors verbundenen Austragsschäcfate von Wassermänteln (12) umgeben sind, von denen Leitungen (14) zu einem Daropfbehälter (16) führen, mit dem auch der Abhitze-Dampfkessel (18) über Leitungen verbunden ist und von dem Leitungen (76) zu einer Sprüheinrichtung (77) zum gemeinsamen Versprühen vor Kalziumcarbonat, Pech und Dampf in den Reaktor abgehen.

10. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein dampferhitzter Ammoniak-Destillierbehälter (53) ein reversierendes osmothisches System (56) zur Verarbeitung der Destillierflüssigkeit und zum Abführen des Wassers in Ammoniak-Wascheinrichtungen sowie ein Brüdenkondensator für die Verbrennungsgase mit Leitungen für das Kondensat zur Wascheinrichtung vorgesehen sind.

11. Anlage nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Fördereinrichtungen (94) für Dampf, annähern reinen Sauerstoff (93) und Teile des Koksofengases zum Aufheizen des Ofens, Kondensatoren zum Abscheiden der Brüden aus dem Kohlendioxyd enthaltenden Abgasen, eine Kohlendioxyd-Verflüssigungsanlage (129), eine Flüssig-Sauerstoff-Anlage (147) sowie Fördermittel zum Liefern des flüssigen Kohlendioxydes in die Flüssig-Sauerstoff-Anlage.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlsystem für das Koksofengas einen Wasserkreislauf umfaßt, dessen Wasser durch das flüssige Kohlendioxyd gekühlt wird.

13. Anlage nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Harnstoff-Anlage und zu dieser führende Fördermittel für zumindest einen Teil des Ammoniaks und des flüssigen Kohlendioxydes.