DE2226867B2 - Verfahren zur Zufuhr von rohem ungereinigte n Koksofengas zu Feuerungen - Google Patents

Description

20

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zufuhr von rohem ungereinigten Koksofengas zu Feuerungen mittels Treibgasejektoren durch Rohrleitungen.

Beim Verbrennen von Koksofengas /ur Energieerieugung ist bisher stets eine Reinigung des Rohgases erforderlich, die einerseits die Rohrleitungen und Brenier vor Verstopfungen und Korrosionen schützen, andererseits die Bildung von für die Umwelt schädlichen Abgasen oder Abwässern verhindern soll.

Es ist bekannt, das rohe ungereinigte Koksofengas •us der Verkokungskammer über eine Vorlage und einen oder mehrere Kühler mittels Sauger, Gebläsen oder mehrdüsigen Dampfstrahlinjektoren abzusaugen. Die Verwendung der vorgenannten Maschinen mit mechanisch beweglichen Maschiner.elementen, wie beitpielsweise Ventilen, Schiebern usw., setzt jedoch voraus, daß das Koksofengas staub- und teerfrei ist, da «onst die Gefahr der Verstopfung der Maschinen bzw. der Zerstörung der beweglichen Teile durch Erosionen tehr groß ist. Diese Gefahren machen es bisher daher 4" notwendig, das rohe Koksofengas bis auf Normaltemperatur abzukühlen, wobei ein großer Teil der mitgerissenen Koksteilchen, der Pech- und Teerbestandteile und der wäßrigen Kondensate abgeschieden werden. Im allgemeinen betragen die Temperaturen des Koks-Ofengases im Gassammeiraum etwa 800°C. Beim Durchströmen des Steigrohres kühlen sich die Rohgase auf etwa 700C ab. worauf sie in der Vorlage durch direktes Einspritzen von Wässern auf etwa 8O⁰C abgekühlt werden. Hierbei verdampft ein Teil des Kühlwassers, so daß das Koksofengas mit einem Wassergehalt von etwa 700 g Wasser/Nm³ in die Kühler eintritt, wo es auf Normaltemperatur weitergekühlt wird. Anschließend wird das Koksofengas von störenden Bestandteilen, wie Blausäure, Ammoniak, Schwefelwasserstoff und Aromaten durch spezielle Reinigungsverfahren befreit. Diese Reinigungsverfahren und die Aufarbeitung der anfallenden Kondensate erfordern jedoch einen großen technischen Aufwand, um einerseits verwertbare Stoffe daraus zu gewinnen und andererseits eine Belastung der Umwelt durch Verunreinigungen von Abwasser und Luft zu verhindern (Handbuch des Kokereiwesens, Band 2 [1958], S. 36 bis 57).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das rohe, ungereinigte Koksofengas unmittelbar Feuerungen zuzuführen, um es zur Energieerzeugung zu verbrennen, ohne daß teerige Produkte und wäßrige Kondensate in den Rohrleitungen ausfallen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das ungereinigte Koksofengas unmittelbar nach dem Verlassen des Gassammeiraumes der Verkokungsofenkammer mit Temperaturen von 500 bis 700⁰C zur Feuerungsstelle gefördert wird, wobei bis kurz vor der Brennermündung eine Gasgeschwindigkeit zwischen 80 und 100 m/sec aufrechterhalten wird.

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß sich rohes ungereinigtes Koksofengas durch Ejektoren unmittelbar aus dem Gassammeiraum absaugen und ohne Bildung von Kondensaten in wärmeisoherten Rohrleitungen bis zu ihrer Verbrauchsstätte transportieren lassen Als Treibmittel für die Ejektoren kann beispielsweise komprimiertes, gereinigtes Koksofengas wie es auf den Kokereien, die einen Teil ihres Koksofengases mit Drucken von etwa 10 atü dem Ferngasnetz zuleiten zur Verfügung steht, verwendet werden. Bevorzugt eignet sich als Treibmittel für die Ejektoren jedoch auf 1 bis 5 «ta komprimierte Luft. Ejektoren besitzen den großen Vorteil, daß s.e durch Rohgas enthaltene Fest stoffe wie Staub oder Pech, nicht verstopft werden Außerdem sind keine zu leichtem Verschleiß neigenden beweglichen Maschinenelemente vorhanden. Ein weiterer Vorte.l besteht in der Beweglichkeit der Gasmenge und in der Variationsmöglichkeit des Druckes des Treibmittels. Man kann bei der gleichen Maschine durch Erhöhung des Treibmitteldruckes den Saugdruck und die geförderte Gasmenge beim Verlassen der Verkokungsofenkammer einstellen und so das Koksofen gas auch über wehe Entfernungen trotz vieler Krümmer und Bögen in der Rohrleitung transportieren. Außerdem kann der im Brenner einzustellende Gas druck und die benötigte Gasmenge durch den Druck und die Menge des Treibgases am Ejektor eingestellt werden, wobei die Dimensionen des Ejektors den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden müssen.

Eine gute Verbrennung des ungereinigten Koksofengases kann beispielsweise erzielt werden, wenn das Koksofengas durch einen Ringspalt eines Rohgasbrenners in die Brennkammer austritt, wobei die Primärluft ganz oder teilweise in der Brennerachse eingeführt wird. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn auch die axial zugeführte Primärluft unter einem erhöhten Druck aufgegeben wird.

Sollte das rohe heiße Koksofengas im Einzelfall zu große Mengen an teerigen Bestandteilen enthalten, so kann beispielsweise zusätzlich das ungereinigte Koksofengas durch Eindüsen von Wasser auf Temperaturen von 400 bis 500 C gekühlt werden. Sollen dagegen insbesondere nur die höhermolekularen Teerbestandteile gewonnen werden, so genügt eine Abkühlung auf etwa 600⁰C. Hierzu genügt eine Kühlung des Rohgases durch das Treibmittel, beispielsweise durch Luft.

Bei einer weiteren Kühlung des Rohgases auf Temperaturen von 100 bis 300⁰C durch Eindüsen von Wasser kann man beispielsweise den im Rohgas enthaltenen Schwefelwasserstoff vor dem Verbrennen des Rohgases entfernen, damit das aus den Schwefelverbindungen bei der Verbrennung gebildete Schwefeldioxid nicht in die Abgase der Brenner gelangt. Bei dieser weiteren Kühlung des Rohgases werden zweckmäßigerweise als Kühlmittel die Waschwässer und Kondensate verwendet, die gegebenenfalls ohnehin auf der Kokerei bei der Kühlung des Koksofengases anfallen.

Eine solche Entfernung des Schwefelwasserstoffs kann beispielsweise erfolgen, indem der Schwefelwasserstoff katalytisch mittels der Treibluft zu Schwefel oxydiert wird, worauf der gebildete Schwefel elektro-

statisch abgeschieden wird. Auch die katalytische Reaktion von teilweise gebildetem Schwefeldioxid kann zur Entfernung des Schwefelwasserstoffs aus dem Koksofengas verwendet werden. Für die Oxydation eignen sich bestimmte Katalysatoren aus Aluminiumsilikaten bzw. auf Aluminiumoxidbasis. Zweckmäßigerweise werden deshalb beide Katalysatoren hintereinander für 4ie Reaktion verwendet, wobei zwischen beide Katalysatoren zweckmäßigerweise ein mit einem inerten Material, beispielsweise Glaskugeln, gefüllter Behälter geschaltet wird.

Beispiel I

Am unteren Ende des Steigrohres einer Verkokungsofenkammer, unmittelbar über dem Gassammeiraum, wird das bei der Verkokung gebilde»e rohe Koksofengas mit einer Temperatur von 700⁰C mittels eines eindüsigen Ejektors vom Typ 752201-43 abgesaugt. Der Ejektor wird mit Luft von I atü betrieben, wodurch bei einem Durchsatz einer Luftmenge von 5 NmVh rohes Koksofengas in einer Menge von 140 NmVh aus dem Gassammeiraum abgesaugt wird. Das Rohgas wird durch eine gegen Wärmeverluste isolierte Rohrleitung von 100 cm Durchmesser zu einem etwa 500 m entfernten Kraftwerk gefördert und dort mittels eines Rohgasbrenners, bei dem das Rohgas durch einen Ringspalt in die Brennkammer austritt, während die Primärluft mit einem Druck von 1 atü in der Brennerachse eingeführt wird, verbrannt Am Rohgasbrenner wird ein Gasdruck von 1200 mm Ws erzielt

In der Rohrleitung fallen während des Betriebes keine Kondensate an. Außerdem läßt sich der Brenner ohne Verstopfungen im Ejektor oder in der Rohrleitung über lange Zeit störungsfrei betreiben.

Beispiel 2

Das wie in Beispiel 1 beschrieben, aus dem Gassammelraum abgesaugte Rohgas wird zunächst in der Vor-

lage durch direktes Einspritzen eines auf der Kokerei anfallenden Abwassers auf eine Temperatur von 500° C gekühlt und dann mittels des Ejektors zum Kraftwerk gefördert Die in der Vorlage ausgefallenen teerigen Bestandteile des ungereinigten Rohgases können einer besonderen Verwertung zugeführt werden.

Der Ejektor wird mit Luft von 2 atü betrieben, wodurch bei einer durchgesetzten Luftmenge von 7 NmVh eine Rohgasmenge von 210 NmVh zum 500 m entfernten Kraftwerk gefördert wird. Der Druck am

i;i Brenner beträgt 2000 mmWs. Der Betrieb des Brenners im Kraftwerk verläuft über lange Zeit völlig störungsfrei.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Zufuhr von rohem ungereinigten Koksofengas zu Feuerungen mittels Treibgasejektoren durch Rohrleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß das ungereinigte Koksofengas unmittelbar nach dem Verlassen des Gassammelraumes der Verkokungsofenkammer mit Temperaturen von 500 bis 700⁰C zur Feuerungsstelle geför- ic dert wird, wobei bis kurz vor der Brennermündung eine Gasgeschwindigkeit zwischen 80 und 100 m/see aufrechterhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß Luft von 1 bis 5 atü als Treibgas für die Ejektoren verwendet wird.