DE2323690B2

DE2323690B2 -

Info

Publication number: DE2323690B2
Application number: DE2323690A
Authority: DE
Inventors: James Dale Collinsville Ill. Patton; Edward Howell Kirkwood Mo. Roe
Original assignee: Great Lakes Carbon Corp
Current assignee: SGL Carbon Corp
Priority date: 1973-03-19
Filing date: 1973-05-10
Publication date: 1975-07-10
Also published as: ATA433773A; AT359036B; BE799573A; AU5547073A; AU450436B2; JPS4985101A; IN140021B; JPS5144522B2; GB1396083A; DE2323690A1; CA986428A; US3844901A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sammeln von in die Atmosphäre in Gegenwart heißer, durch eine chemische Hochtemperaturreaktion erzeugter Gase abgegebenen Emissionen, mit einem Gehäuse mit Spitzdach, welches Endpanele und sich nach unten erstreckende Dachpanele aufweist, die höher liegen als die Emissionenquelle, und mit einer am Dachfirst angeordneten Einrichtung zur Entfernung der Emissionen. The invention relates to a device for collecting into the atmosphere in the presence of hot, Emissions given off by a high temperature chemical reaction of gases, with a housing with a pointed roof, which has end panels and roof panels extending downwards that are higher than the source of emissions, and with a device located on the roof ridge to remove the emissions.

Eine derartige Vorrichtung wird in der DT-AS 04 430 beschrieben. Die Entgegenhaltung betrifft dabei insbesondere eine speziell abgestützte Halle, während die Vermeidung von teilchenförmigen! Ausfall und die Beseitigung von Gasen, die nicht unmittelbar durch die bekannte Enifernungseinrichtung abgeleitet werden können, nicht angesprochen ist. Vielmehr können sichSuch a device is described in DT-AS 04 430. The citation relates to in particular a specially supported hall while avoiding particulate! Failure and the elimination of gases that are not immediately through the known removal device can be derived can not be addressed. Rather, you can

die Gase und Teilchen unbeschränkt in samtlichen Bethe gases and particles unlimited in all Be

reichen der Vorrichtung ausbreiten und gelangen damiExtend the device and reach it

auch zu solchen Bereichen, in denen Arbeiter tätig sind Es wurden weiter schon umfangreiche Anstre.ngun gen unternommen, um die bei unterschiedlichen indualso to those areas in which workers are active Extensive efforts have already been made to address the various induction

striellen Anlagen, insbesondere bei Verkokungsanlastrial plants, especially in coking plants

gen, anfallende Luftverschmutzung zu minimieren. Scto minimize air pollution. Sc

wird in der US-PS 8 09 645 bereits vorgeschlagen, di( bei Koksretorten anfallenden Gase und Teilchen durcfis already proposed in US-PS 8 09 645, di ( gases and particles produced by coke retorts

ίο eine gemeinsame Abzugsleitung abzusaugen. Dami aber ist das Problem der Verschmutzung der Umge bungsatmosphäre noch nicht beseitigt. Mit dem Ziel auch diesem Problem entgegenzutreten, wurden ver schiedene Einrichtungen entwickelt, z. B. gemäß USA.ίο suction a common exhaust line. Dami however, the problem of pollution of the ambient atmosphere has not yet been resolved. With the aim of to counteract this problem, ver different facilities have been developed, such. B. according to USA.

Patentschriften 36 30 852, 36 42 636, 33 67 844 36 76 305, 37 15 282 und 37 16 452. Die darin behände! ten Vorrichtungen arbeiten mit Abzugshauben mit odei ohne Gebläse, die unmittelbar auf einem Koksfüh rungsschild angeordnet sind. Dieses KoksführungsPatents 36 30 852, 36 42 636, 33 67 844 36 76 305, 37 15 282 and 37 16 452. The nimble therein! th devices work with hoods with odei without a fan, which are arranged directly on a coke guide plate. This coke guide

ίο schild wird gewöhnlich in Berührung mit einem Koks ofentürpfosten bewegt, so daß ein Durchlaßweg übei einer Koksführungsplattform unmittelbar neben unc parallel zu den Koksöfen gebildet ist. Des weiteren sol durch die Koksführung ein Verschütten des Koks verίο shield is usually in contact with a coke Oven door post moved so that a passageway via a coke guide platform immediately next to unc is formed parallel to the coke ovens. In addition, the coke guide should prevent the coke from spilling

»5 mieden werden, wenn dieser vom Ofen ausgestoßer wird. Auch Abschreckwagen, die auf einer Laufbahr unterhalb des Koksführungsschildes zur Aufnahme de> heißen Koks und zum Transport desselben zu einer Ab schreckstation angeordnet sind, wurden schon mil einem Abzug versehen. Die bekannten Vorrichtunger haben jedoch gemeinsam den Nachteil, daß sie kompli ziert sind und längs der Koksöfen zusammen mit dem Koksführungsschild oder den Abschreckwagen ver schoben werden müssen. Sie konnten sich daher nichi in der Praxis erfolgreich durchsetzen.»5 should be avoided if this is ejected from the furnace will. There are also quenching cars, which are placed on a walkway below the coke guide plate to accommodate de> hot coke and are arranged to transport it to a quenching station, were already mil provided a deduction. However, the known devices have in common the disadvantage that they are compli are adorned and ver along the coke ovens together with the coke guide shield or the quenching car need to be pushed. They could therefore not assert themselves successfully in practice.

In der US-PS 36 30 852 wird weiter eine geschlosse ne Kammer mit einem Dach beschrieben, das an der Vorderseite der Koksofenbatterie auf der Koksseite anliegt und mit einer vertikal sich erstreckenden VerIn US-PS 36 30 852 one is further closed ne chamber with a roof described that is on the front of the coke oven battery on the coke side rests and with a vertically extending Ver

längerung versehen ist. Die Kammer wird dabei durch einen Absaugkanal so entleert, daß keine Atmosphärenluft in Berührung mit dem Koks kommen kann. Für die Arbeiter bedeutet diese Anordnung jedoch eine erhebliche Gefahr, da unter der Absaugeinrichtung außerordentlich hohe Temperaturen vorliegen. Des weiteren erzeugen die durch die hohen Temperaturverhältnisse expandierenden Gase einen beträchtlicher Druck auf die Kammer, so daß sie durch undichte Stellen nach außen entweichen können. Bei der US-PS 37 16 457 ist weiter ein Abzug vorgesehen, der sich über die gesamte Länge der Koksofenbatterie erstreckt und am Boden offen ist. Dieser Abzug ist in Zellen oder Abteile unterteilt. Der obere Bereich jeder Zelle ist mit einem Auslaß versehen, an den eine Abzugsleitung an-extension is provided. The chamber is emptied through a suction channel so that no atmospheric air come into contact with the coke. For the workers, however, this arrangement means a significant one There is a risk of extremely high temperatures under the suction device. Of furthermore, the gases expanding due to the high temperature conditions generate a considerable amount Pressure on the chamber so that it can escape to the outside through leaks. With the US PS 37 16 457 a fume cupboard is also provided, which extends over the entire length of the coke oven battery and is open at the bottom. This fume cupboard is divided into cells or compartments. The top of each cell is marked with provided with an outlet to which a discharge line is

$5 geschlossen ist. Jedes Abteil muß daher den Gasdruck aufnehmen, der durch das Ausstoßen einer Kokscharge vom Ofen entsteht, wobei das durch das Abteil gebildete Volumen dem erhöhten Volumen an Gas und ir Schwebe gehaltenen Teilchen mit angepaßt ist. In dieto scm Zusammenhang ist zu berücksichtigen, daß bein' Ausstoßen von Koks das Volumen an Gas und vorhandener Atmosphäre vor dem Ofen um einige Größenordnungen auf Grund der hohen Temperatur des Koks von etwa 1000⁰C erheblich zunimmt. Selbst wenn das Abteil mit einer Absaugeinrichtung versehen werden würde, kann die erhebliche Volumenvergrößerung damit kaum voll aufgefangen werden, so daß die Gase und teilchenförmigen Substanzen in der Regel zur At-$ 5 is closed. Each compartment must therefore accommodate the gas pressure generated by the ejection of a coke charge from the furnace, the volume formed by the compartment being adapted to the increased volume of gas and suspended particles. In Dieto scm connection it should be borne in mind that bein 'discharging coke, the volume of gas and the existing atmosphere outside the furnace by a few orders of magnitude due to the high temperature of the coke of about 1000 ⁰ C considerably increases. Even if the compartment were to be provided with a suction device, the considerable increase in volume can hardly be fully absorbed, so that the gases and particulate substances are usually used for inhalation.

mosphäre austreten.exit the atmosphere.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung insbesondere dergestalt zu verbessern, dab das gesamte thermische, durch Ausstoßen einr·, mit Koks ge- S füllten Ofens erzeugte Volumen ohne weiteres aufgenommen werden kann und die teilchenförmigen Substanzen innerhalb der Auffangeinrichtung so weit lurückgehalten werden, daß die Gase und der wesentliche Anteil an teilchenförmigen Substanzen mittels to einer Absaugeinrichtung zu einer Auswaschvorrichtung abgeleitet werden können.In contrast, the invention is based on the object, the device of the type mentioned in particular to be improved in such a way that the entire thermal, by ejection, is charged with coke The volume generated in the filled furnace can easily be absorbed and the particulate substances held back so far within the containment facility be that the gases and the substantial proportion of particulate substances by means of to a suction device can be derived to a washing device.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Dachpanele sich im wesentlichen unter dem gleichen Winkel von jeder Seite des Dachfirstes nach unten erstrecken, wobei von der unteren Kante des einen Dachpanels wenigstens ein Panel nach innen und nach unten zu einer Stelle oberhalb der Emissionenquelle ragt, während sich von der unteren Kante des anderen Dachpanels ein im wesentlichen vertikales *> Wandelement nach unten zum oberen Ende der Emissionen erzeugenden Einrichtung erstreckt und nahe bei der unteren Kante des Wandelements und oberhalb der Emissionenquelle ein Ablenkpanel nach innen und nach oben ragt, wobei die Panele und das Wandelement eine »5 Expansionszone für die Emissionen definieren, deren engste Eingangsstelle durch das Panel und das Panel gebildet ist, und daß die Emissionen entfernende Einrichtung einen im oberen Bereich der Expansionszone angeordneten Kanal mit einem in Richtung auf eine am großen Ende des Kanals angebrachte Absaugeinrichtung progressiv zunehmenden Querschnitt umfaßt, wobei von längs der Länge des Kanals vorgesehenen Öffnungen Luftansaugstutzen abstehen.According to the invention this object is achieved in that the roof panels are essentially under the extend downward at the same angle from each side of the ridge, taking from the lower edge of the a roof panel at least one panel inward and downward to a location above the emission source protrudes, while from the lower edge of the other roof panel there is a substantially vertical *> Wall member extends down to and near the top of the emissions generating device the lower edge of the wall element and above the emission source a deflection panel inwards and towards it protrudes above, whereby the panels and the wall element have a »5 Define the expansion zone for the emissions, their narrowest entry point through the panel and the panel is formed, and that the emissions removing device is in the upper region of the expansion zone arranged channel with a in the direction of a suction device attached to the large end of the channel progressively increasing cross-section with openings provided along the length of the channel Protrude from the air intake.

Bei einer Vorrichtung dieser Art zum Sammeln der aus undichten Türen und von Koks abgegebenen Emissionen, wenn der Koks an der Koksseite einer Koksofenbatterie durch eine Koksführung in einen Koksabschreckwagen ausgestoßen wird, wobei der Wagen parallel zur Batterie bewegbar ist. wird erfindungsgemaß das Gehäuse stationär, vor der Koksseite der Batten ■ anliegend, angeordnet und überdeckt die Koksfüh mgs- und Abschreckwagenbereiche länt's der Batterie, wobei das Spitzdach höher als die Batu-rie liegt.With a device of this type for collecting emissions from leaky doors and coke, when the coke is on the coke side of a coke oven battery through a coke guide into a coke quenching car is ejected, the carriage being movable parallel to the battery. is according to the invention the housing is stationary, lying in front of the coke side of the batts ■, and covers the coke guide mgs and quenching car areas loot the battery, the pointed roof being higher than the batu-rie.

Mit der Erfindung wird somit in Gegensatz zu allen bekannten Lösungen ein Raum geschaffen, in dem die heißen Gase expandieren können und sich unter Abnahme ihres Volumens abkühlen. Da in der Expansionszone durch die erfindungsgemäße Anordnung der betreffenden Panele die heißen Gase in Zirkulation gehalten werden, wird ein vorzeitiger Ausfall der in Schwebe befindlichen Teilchen vermieden. Vorübergehend verringert sich jedoch die Zirkulationsgeschwindigkeit, so daß infolge der verminderten Tragfähigkeit die schweren Teilchen ausfallen, während die feinen Teilchen (von z. B. weniger als 1 μ) zusammen mit den Gasen durch den Absaugkanal entfernt werden. Durch das Ablenkpanel wird dabei der Ausfall der schweren Teilchen auf das Arbeitspersonal verhindert. Darüber hinaus leitet dieses Panel die Hitze nach außen und nach *° oben in die Expansionszone ab, so daß der Arbeitsbereich der Vorrichtung sicher gegen thermische und sonstige Belastungen abgeschirmt ist. Das Ableiten der Gase mit den darin suspendierten feinen Teilchen erfolgt ferner ebenfalls in bevorzugter Weise mittels des erfindungsgemäß aufgebauten Abzugskanals. Dieser Kanal verjüngt sich von einem Ende der Halle zum anderen, wobei längs des Kanals Luftansaugstutzen mit geringem Strömungswiderstand angeordnet sind. Durch diese Ansaugstutzen wird das Anheben der ankommenden Gasströmung begünstigt, so daß die noch in Schwebezustand befindlichen leichten Teilchen sich nicht absetzen können, sondern zusammen mit der Gasströmung in den Kanal und von dort zu einer Auswascheinrichtung geleitet werden. Damit ist gewährleistet, daß sich die Teilchen und Gase, die beispielsweise während der Verkokung anfallen, nicht unbeschränkt in sämtlichen Bereichen der Halle ausbreiten, und insbesondere wird das Arbeitspersonal hierdurch nicht belästigt. Darüber hinaus kann die Luftverschmutzung der Außenatmosphäre weitestgehend vermieden werden.With the invention is thus in contrast to all known solutions created a space in which the hot gases can expand and decrease cool their volume. Since in the expansion zone by the inventive arrangement of the relevant Panels the hot gases are kept in circulation, a premature failure of the in suspension located particles avoided. However, the speed of circulation is temporarily reduced, see above that due to the reduced load-bearing capacity, the heavy particles precipitate, while the fine particles (of e.g. less than 1 μ) can be removed together with the gases through the suction channel. By the The deflection panel prevents the heavy particles from falling on the workforce. Furthermore this panel directs the heat to the outside and to * ° up into the expansion zone, so that the working area of the device is safe against thermal and other loads is shielded. The discharge of the gases with the fine particles suspended therein is carried out furthermore also in a preferred manner by means of the exhaust duct constructed according to the invention. This Channel tapers from one end of the hall to the other, with air intake ports along the channel are arranged with low flow resistance. Through this intake manifold will be lifting the incoming Gas flow favors, so that the light particles still in suspension are can not settle, but together with the gas flow into the channel and from there to a washing device be directed. This ensures that the particles and gases, for example occur during coking, do not spread unrestrictedly in all areas of the hall, and in particular the workforce is not bothered by this. In addition, air pollution can affect the Outside atmosphere can be avoided as far as possible.

Obschon insbesondere in Verbindung mit dem Betrieb von Koksofenbatterien geeignet läßt sich die Erfindung auch zum Einfangen oder Sammeln von Dämpfen und teilchenförmigen Substanzen verwenden, die bei einer Vielzahl von thermischen und/oder chemischen Reaktionen anfallen. Ferner werden nicht nur die unmittelbar beim Ausstoßen des Koks aus den Öfen bei jedem Verkokungszyklus gebildeten Dämpfe und teilchenförmige Substanzen gesammelt, sondern auch solche, die sich an undichten Stellen der Anlage, wie Türen, ansammeln, die die Enden der Koksöfen abschließen. Although particularly useful in connection with the operation of coke oven batteries, the invention can also be used to trap or collect vapors and particulate substances that result from a variety of thermal and / or chemical reactions. Furthermore, not only are the vapors and particulate matter formed immediately when the coke is expelled from the ovens during each coking cycle, but also those that accumulate in leaks in the equipment such as doors that close the ends of the coke ovens.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtEmbodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 eine perspektivische, schaubildhafte Ansicht der Emissionssammelvorrichtung, welche an der Seite und dem oberen Ende einer Koksofenbatterie angeordnet ist und die Koksführungs- und Abschreckwagenbereiche längs der Länge der Batterie überspannt,F i g. 1 is a perspective, diagrammatic view the emission collection device, which is located on the side and top of a coke oven battery and spans the coke guide and quench car areas along the length of the battery,

F i g. 2 eine Querschnittsansicht längs der Schnittlinie 2-2 nach F i g. 1 mit Darstellung des Emissionsgehäuses nach der Erfindung einschließlich des Absaugkanals der Koksführung und des Koksabschreckwagens,F i g. 2 is a cross-sectional view taken along section line 2-2 of FIG. 1 with a representation of the emission housing according to the invention including the suction channel of the coke guide and the coke quenching carriage,

F i g. 3 einen den Wärmeausdehnungseffekt auf die Atmosphäre innerhalb des erfindungsgemäßen Gehäuses zeigenden Schrieb bei Ausstoßen des Koks aus einem Koksofen bei einer Temperatur von etwa 98TC,F i g. 3 shows the thermal expansion effect on the atmosphere within the housing according to the invention The record showing the coke being ejected from a coke oven at a temperature of about 98TC,

F i g. 4 eine der F i g. 2 ähnliche Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung,F i g. 4 one of the F i g. 2 similar view of another embodiment of the invention,

F i g. 5 eine fragmentarische, perspektivische Detailansicht des Absaugkanals und der Luftansaugstutzen, die einen Teil der Erfindung bilden.F i g. 5 is a fragmentary, perspective detailed view of the suction channel and the air intake ports; which form part of the invention.

In der Zeichnung ist die schaubildhaft dargestellte Koksofenbatterie mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehen und weist eine Vielzahl von parallel angeordneten Kokskammern oder öfen 11 auf. Am Ende jedes Koksofens befindet sich eine Tür 11a, die entweder selbstdichtend oder nach herkömmlicher Praxis mit einem entsprechenden Ton oder anderem wärmebeständigen Material verkittet sein kann, so daß die Gase weitestgehend innerhalb des Ofens verbleiben, während die Kohlencharge darin verkokt wird. Das obere Ende der Koksofenbatterie s'ellt eine Ankersäule Hi dar. An der Koksofenseite der Batterie und direkt neben den einzelnen öfen befindet sich eine Laufbahr oder ein Bett 12, auf dem ein Koksführungswagen 13 angeordnet ist. Der Führungswagen ist mit Seitenpanelen 13«i ausgestattet und bewegt sich lateral längs dei Koksofenseite auf Schienen 14. Auf einem noch niedri geren Niveau neben dem Führungswagen und ebenfalli lateral zur Koksofenbatterie laufend befindet sich eir Abschreckwagen 15, der auf einer Laufbahn 16 sich be wegt. Sämtliche zuvor genannten Bauteile sind Stan dardausrüstungen und für den Fachmann bekannt. Da die Koksführung und den Abschreckwagen überdekIn the drawing, the coke oven battery shown diagrammatically has the general reference number 10 and has a plurality of coking chambers or ovens 11 arranged in parallel. At the end each coke oven has a door 11a which is either self-sealing or according to conventional practice an appropriate clay or other heat-resistant material can be cemented, so that the gases remain largely inside the furnace while the coal charge is coked in it. The top At the end of the coke oven battery is an anchor column Hi. On the coke oven side of the battery and directly next to it The individual furnaces have a walkway or bed 12 on which a coke guide carriage 13 is arranged. The guide carriage is equipped with side panels 13 «i and moves laterally along the dei Coke oven side on rails 14. On a still low There is a higher level next to the guide carriage and also laterally to the coke oven battery Quenching carriage 15, which moves on a track 16 be. All of the above components are Stan standard equipment and known to those skilled in the art. Since the coke guide and the quenching car cover

kende Gehäuse erstreckt sich in Längsrichtung längs der vorderen Koksseite der Batterie und in Querrichtung, so daß die Laufbahn für den Abschreckwagen eingeschlossen wird und ist mit dem allgemeinen Bezugszeichen 20 gekennzeichnet. Dieses Gehäuse wird nachfolgend als Emissionsauffangbauwerk bezeichnet. Es ist relativ zur Koksofenbatterie stationär und weist ein Spitzdach auf, welches höher als die Batterie liegt und aus Dachendpanelen 22a an jedem F.nde des Daches und nach außen und nach unten sich erstreckenden Dachpanelen 21 und 22 besteht. Das erste Dachpanel 21 erstreckt sich nach außen und nach unten über dem oberen Ende der Koksofenbatlerie und wird durch Säulen 27b gehalten. Die Säulen 27b ruhen auf der Koksofenankersäule üb und sind an dieser befestigt, so daß diese Seite der Dachkonstruktion gehalten wird. Das zweite Dachpanel 22 erstreckt sich nach außen und nach unten jenseits der Koksführungs- und Abschreckwagengebiete. Ein drittes Panel 23 erstreckt sich nach unten und nach innen von der unteren Längskante des Dachpanels 22 zum Abschreckwagengebiet, jedoch endet es außerhalb dieses Gebietes. Ein im wesentlichen vertikales Wandelement 25 hängt vom unteren Bereich oder der Kante des ersten Dachpanels 21 nach unten zum oberen Ende der Ankersäule 11 b herab und nimmt vorzugsweise einen im wesentlichen gasdichten Sitz ein. Eine weitere im wesentlichen vertikale Wand 24 hängt nach unten vom unteren Bereich des Panels 23 bis zu einer Stelle oder Ebene herab, die geringfügig oderhalb oder gerade mit dem oberen Ende des Abschreckwagens liegt. Als Alternative hierzu kann gemäß Fig.4 diese Wand sich nach unten nahe zu der Markierung erstrecken, auf der der Abschreckwagen angeordnet ist, ohne jedoch damit in Kontakt zu treten, so daß die Luftströmungen innerhalb des Gehäusebauwerks einen Quer- und Aufwärtszug bilden können, wenn der Koks aus dem Ofen ausgestoßen wird, und im Gehäuse ein thermischer Auftrieb entsteht. Die Vorrichtung erfordert ebenfalls, wenn in Verbindung mit einer Koksofenbatterie verwendet, ein nach innen und nach oben sich erstreckendes Wärmeschild 27. das oberhalb des Koksführungsgebietes angeordnet ist und an die Säulen 27b, welche das Dachpanel 21 tragen, befestigt werden kann. Dieses Schild erstreckt sich über die gesamte Länge der Koksofenbatterie und kann aus einem Stahl mit einer Isolation, wie beispielsweise Kalzium- oder Magnesiumsilikat, welche an der Unterseite und/oder an beiden Seiten befestigt ist, gebildet sein. Der Bereich oberhalb dieses Wärmeschildes oder Ablenkpanels 27 und unter dem Dachpanel 21 dient als Teil der Expansionszone B im oberen Bereich des Gehäuses. Es ist wichtig, daß dieses Wärmeschild in einer aufwärtsgeneigten Lage, wie in der Zeichnung dargestellt, angebracht wird. Das Wärmeablenkpanel oder Schild 27 ist an einem Ende an den Tragsäulen 27b befestigt und wird mittels einer Aufhängestange 27a von der Dachstrebe 30 gehalten.The end housing extends longitudinally along the front coke side of the battery and transversely to enclose the raceway for the quench car and is identified by the general reference numeral 20. This housing is hereinafter referred to as the emission collection structure. It is stationary relative to the coke oven battery and has a pitched roof which is higher than the battery and consists of roof end panels 22a at each end of the roof and roof panels 21 and 22 extending outward and downward. The first roof panel 21 extends outwardly and downwardly over the top of the coke oven suite and is supported by pillars 27b . The columns 27b rest on the Koksofenankersäule üb and are secured thereto, so that this side of the roof structure is maintained. The second roof panel 22 extends outwardly and downwardly beyond the coke guide and quench car areas. A third panel 23 extends downwardly and inwardly from the lower longitudinal edge of the roof panel 22 to the quench car area, but ends outside this area. A substantially vertical wall member 25 depends from the lower portion or edge of the first roof panel 21 down to the upper end of the buckstay 11 b reducing, and preferably occupies a substantially gas-tight seat. Another substantially vertical wall 24 hangs down from the lower portion of the panel 23 to a point or level that is slightly or halfway or just above the top of the quenching carriage. As an alternative to this, according to Figure 4, this wall can extend downwards close to the marking on which the quenching carriage is arranged, but without coming into contact with it, so that the air currents within the housing structure can form a transverse and upward draft when the coke is expelled from the furnace, and a thermal buoyancy arises in the housing. The apparatus also requires, when used in conjunction with a coke oven battery, an inwardly and upwardly extending heat shield 27. which is located above the coke guide area and which can be attached to the pillars 27b which support the roof panel 21. This shield extends over the entire length of the coke oven battery and can be made of a steel with an insulation, such as calcium or magnesium silicate, which is attached to the bottom and / or both sides. The area above this heat shield or deflection panel 27 and below the roof panel 21 serves as part of the expansion zone B in the upper area of the housing. It is important that this heat shield is installed in an upward sloping position as shown in the drawing. The heat deflector panel or shield 27 is attached at one end to the support pillars 27b and is held by the roof strut 30 by means of a suspension rod 27a.

Die Dachpanele 21, 22 und das Panel 23 können aus irgendeinem passenden, hochtemperaturbeständigen Material einschließlich gewelltem Legierungsstahl oder temperaturbeständigen Vinylasbest-Panelen gebildet werden. Die vertikalen Wandpanele 24 und 25 können ebenfalls aus Stahl oder einem anderen steifen, hochtemperaturbeständigen Material bestehen, oder sie werden aus gewebten Asbestdecken oder -panelen gebildet, die durch Moneldraht oder einem anderen wärmebeständigen Draht verstärkt und/oder daran befest igt sein können. The roof panels 21, 22 and the panel 23 can be of any suitable high temperature resistant Material including corrugated alloy steel or temperature resistant vinyl asbestos panels will. The vertical wall panels 24 and 25 can also be made of steel or some other rigid, high temperature resistant material, or they are formed from woven asbestos blankets or panels that are secured by monel wire or some other heat-resistant Reinforced wire and / or can be fastened to it.

Das Emissionsauffangbauwerk 20 weist ferner Endpanele 26 auf, die aus ähnlichen Materialien wie die Panele 24 und 25 bestehen. Der Abschreckwagen 15 läuft längs der Laufbahn 16 von rechts nach links bei Betrachtung gemäß F i g. 1 und 3, so daß die Wand oder das Panel 26 eine auf passende Weise angelenkte Klappe 32 oder Tür aufweisen muß, die sich aufstoßen oder öffnen läßt, falls sich das Panel 26 unter das Niveau des Abschreckwagens erstreckt, damit dieser Wagen das Bauwerk auf seinem Weg zum Abschreckturm verlassen kann.The emissions containment structure 20 further includes end panels 26 made of similar materials as the Panels 24 and 25 consist. The quenching carriage 15 runs along the track 16 from right to left Consideration according to FIG. 1 and 3 so that the wall or panel 26 is hinged in a suitable manner Flap 32 or door must have which can be pushed open or if the panel 26 is below the level of the quenching car so that this car extends the structure on its way to the quenching tower can leave.

Das Bauwerk 20 ist ferner im oberen Bereich der thermischen Expansionszone mit einem temperaturbeständigen Kanal 28 ausgestattet, der rund, quadratisch. rechteckförmig oder andersartig sein kann. Nach der Zeichnung verjüngt sich dieser Kanal progressiv und hat bei Annäherung an die Ansaugseite eines Gebläses 29 einen erhöhten Querschnitt. Wenn der vergrößerte Bereich des Kanals das Emissionsauffangbauwerk verläßt, ist er vorzugsweise mit einem Übergangsstück 35 und einem rohrförmigen Kanalbereich 35a versehen, der zum Gebläse 29 führt. Die teilchenförmige, durch das Gebläse geleitete Substanz wird einer Gasauswascheinrichtung oder einer Staubfiltervorrichtung, beispielsweise einem Zentrifugal- oder Zyklonabscheider oder einem elektrostatischen Abscheider zugeführt. Dies sind konventionelle Einrichtungen und daher in der Zeichnung nicht dargestellt. Als Alternative hierzu können diese Einrichtungen auch vor dem Gebläse 29 angeordnet sein.The structure 20 is also in the upper region of the thermal expansion zone with a temperature-resistant Channel 28 fitted, the round, square. can be rectangular or different. After Drawing this channel tapers progressively and has when approaching the suction side of a fan 29 an increased cross-section. When the enlarged area of the canal leaves the emission containment structure, it is preferably provided with a transition piece 35 and a tubular channel area 35a, which leads to the fan 29. The particulate substance passed through the fan becomes a gas scrubber or a dust filter device, for example a centrifugal or cyclone separator or fed to an electrostatic precipitator. These are conventional facilities and therefore in not shown in the drawing. As an alternative to this, these devices can also be installed in front of the fan 29 be arranged.

F i g. 5 zeigt einen vergrößerten Bereich eines Abschnitts des Absaugkanals 28 und der Luftansaugstutzen 28a. die über am Kanal angebrachten Öffnungen angeordnet sind. Vorzugsweise werden diese Ansaugstutzen durch diagonales Abschneiden eines Rohrstükkes passenden Durchmessers gebildet, und jeder derartig gebildete Abschnitt wird an eine Öffnung im Kanal dergestalt angeschweißt, daß die freien Kanten 286 der Ansaugstutzen sich in entgegengesetzter Richtung zur durch das Gebläse 29 infolge des Soges erzeugten Luftströmung im Kanal erstrecken. Dadurch wird ein strömungsgünstiger Fluß der Gase und der teilchenförmigen Substanz durch die Ansaugstutzen und durch den Kanal in Richtung des Gebläses geschaffen. Die Kanalbohrungen und die Luftansaugstutzen werden auf geeignete Weise am Kanal so plaziert, daß über die gesamte Länge des Kanals ein im wesentlichen ausgeglichener statischer Druck vorliegt, so daß ein gleichförmiges Abiaugen über die Länge des Emissionsauffangbauwerkes gewährleistet wird.F i g. 5 shows an enlarged area of a section of the suction channel 28 and the air intake ports 28a. which are arranged over openings made on the duct. These are preferably intake manifolds formed by diagonally cutting a pipe piece of suitable diameter, and each such formed portion is welded to an opening in the channel such that the free edges 286 of the The intake manifold extends in the opposite direction to the air flow generated by the fan 29 as a result of the suction extend in the canal. This creates a streamlined flow of the gases and the particulate Substance created through the intake manifold and through the duct towards the fan. The channel bores and the air intake ports are suitably placed on the duct so that over the whole of the duct Length of the channel there is a substantially balanced static pressure, so that a uniform Abiaugen is guaranteed over the length of the emission collection structure.

Das Bauwerk 20 wird an seiner Außenseite durchThe structure 20 is through on its outside

Bauelemente 17, 18 und 276 und an seiner Innenseite durch Bauelemente 30 und 31 gehalten. Das Gebläse 29 ist ebenfalls durch ein entsprechendes Bauwerk getragen. Components 17, 18 and 276 and held on its inside by components 30 and 31. The fan 29 is also supported by a corresponding structure.

Wird der Koks aus einem Ofen 10 in der bei 19 angedeuteten Weise ausgestoßen, so gelangt der Koks durch die Koksführung 13 und fällt in den Abschreckwagen 15. Fig.3 zeigt die Wärmeausdehnung der Gase innerhalb des Emissionsauffangbauwerkes 20. wenn etwa 9,97 t (11 tons) Koks bei einer Temperatur von etwa 1095" C (2000° F) von einem Ofen in weniger als 1 Minute in den Abschreckwagen 15 ausgestoßen werden. Das thermische Spitzenvolumen oder die BeIastung. die durch den Bereich AA dargestellt ist. erreicht ihr Maximum in weniger als 1 Minute. Dies hängt ab von der Laufzeit A-\ der Ramme, d. h. der zum Aussto Ben des Koks aus dem Ofen in den Abschrecke agenIf the coke is ejected from a furnace 10 in the manner indicated at 19, the coke passes through the coke guide 13 and falls into the quenching carriage 15. Fig. 3 shows the thermal expansion of the gases within the emission collection structure 20. 11 tons) of coke at a temperature of about 1095 "C (2000 ° F) can be ejected from a furnace into the quench carriage 15 in less than 1 minute. The peak thermal volume or load, represented by area AA , is at its maximum in less than 1 minute. This depends on the term a \ of the ram that is, the agen of the coke from the oven into the deterred for Aussto Ben

erforderlichen Zeit, der Kokstemperatur und der Verweilzeit A-2 des Abschreckwagens innerhalb des Bauwerkes. Bei einer gegebenen Koksmenge läßt sich die Ausleerzeit des Gehäuses berechnen und der Durchmesser des Absaugkanals 28 und die Kapazität des Gebläses 29 bestimmen. Das Gebläse 29 wird kontinuierlich und mit einem passenden volumeirischen Fluß (s. /4-3 in F i g. 3) betrieben, wobei eine Gesamtzeit gemäß /\-5 verstreicht, um die thermische Volumeneinission /4-4 aus dem Auffangbauwerk zu entfernen.required time, the coke temperature and the dwell time A-2 of the quenching car within the structure. For a given amount of coke, the emptying time of the housing can be calculated and the diameter of the suction duct 28 and the capacity of the fan 29 can be determined. The fan 29 is operated continuously and with a suitable volumetric flow (see / 4-3 in FIG. 3), with a total time according to / \ -5 elapsing in order to remove the thermal volume input / 4-4 from the collecting structure .

Beim Ausstoßen des Koks vom Ofen in den Abschreckwagen dehnen sich die Gase sehr rasch aus, und die teilchenförmigen Substanzen werden nach oben in den ausgedehnten Dachbereich B des Bauwerkes gerichtet. Dieses Gasvolumen und seine Aufwärtsgeschwindigkeit befördert einen beträchtlichen Betrag an teilchenförmiger Substanz zum oberen Bereich des Bauwerkes. Da die volumetrische thermische Belastung wesentlich größer ist, als von dem ausgeglichenen Luftabsaugkanal absorbiert werden kann, ist das Dach, wie beschrieben, so ausgelegt, daß es dieser Über-Lastexpansion gerecht wird. Durch Berechnung der thermischen Expansionsbelastung /4-4 läßt sich ein Emissionsauffangbauwerk passender Abmessungen und Kapazitäten einschließlich der oberen Expansionszone B errichten, das die thermische Belastung aufzunehmen vermag.As the coke is expelled from the furnace into the quench car, the gases expand very rapidly and the particulate matter is directed upward into the extended roof area B of the structure. This volume of gas and its upward velocity carries a considerable amount of particulate matter to the top of the structure. Since the volumetric thermal load is significantly greater than can be absorbed by the balanced air suction duct, the roof is designed, as described, in such a way that it does justice to this over-load expansion. By calculating the thermal expansion load / 4-4, an emission containment structure of suitable dimensions and capacities including the upper expansion zone B can be built, which is able to absorb the thermal load.

Gemäß F i g. 2 der Zeichnung wird ein großer Teil des expandierten Gasvolumens im oberen Teil des Bau-'■. erkes in seiner Flußrichtung umgekehrt und zurück n.> h unten in die Bereiche oder Gebiete des oberen, di .κ h die Dachpanele 21 und 22, das Panel 23 und das Wärmeablenkpanel 27 gebildete Bauwerk gerichtet. Die die teilchenförmige Substanz enthaltenden Gase werden zu Anfang nach oben in den Hauptwärmeauftrieb im oberen Bereich der thermischen Expansionszonc gerichtet. Die feineren Partikel, d. h. diejenigen von weniger als etwa 1 μ, werden nach oben zum Kanal 28 und in diesen durch die Ansaugstutzen 28a geleitet und dann stromabwärts im Kanal zum Absauggebläse 29 bzw. der zuvor beschriebenen Auswascheinrichtung zugeführt. Die temperaturbeständigen Panele oder Wände 24, 25 und 26 halten die thermische Belastung und ermöglichen es ferner, daß die Luft sich unter diese Wandpanele bewegen kann, so daß ein Quer- und Aufwärtszug der thermischen Belastung in die Expansionszone erzeugt wird. According to FIG. 2 of the drawing, a large part of the expanded gas volume is in the upper part of the building- '■. erkes reversed in its flow direction and back n.> h down into the areas or areas of the upper, ie .κ h the roof panels 21 and 22, the panel 23 and the heat deflection panel 27 directed structure. The gases containing the particulate substance are initially directed upwards into the main heat lift in the upper region of the thermal expansion zone. The finer particles, ie those of less than about 1 μ, are directed upwards to the channel 28 and in this through the suction nozzle 28a and then fed downstream in the channel to the suction fan 29 or the washing device described above. The temperature resistant panels or walls 24, 25 and 26 hold the thermal load and also allow the air to move under these wall panels, so that a transverse and upward pull of the thermal load into the expansion zone is created.

Die durch eine gegebene Menge aus dem Ofen ausgestoßenen Koks erzeugte thermische Belastung pro Volumen kann dadurch bestimmt werden, daß der Abschreckwagen in einem geschlossenen Bauwerk, wie beispielsweise einem Abschreckturm, angeordnet wird und die Geschwindigkeit der aufwärtsgerichteten Gase und ihre Temperaturen an verschiedenen Stellen innerhalb des geschlossenen Bauwerkes gemessen wird. Damit wird eine Figur erzeugt, die das durch eine gegebene Menge an Koks erzeugte Volumen an heißen Gasen approximiert. Das Emissionsauffangbauwerk wird alsdann in passenden Proportionen so konstruiert, daß es dieses Volumen enthält, wobei es jedoch das zuvor beschriebene obere Bauwerk aufweisen muß, um die Expansionszone für das thermische Volumen und für die Zirkulation der heißen Gase und der teilchenförmigen Substanz in gewünschter Weise zu schaffen bzw. eine Teilklassifizierung und einen Niederschlag an teilchenförmiger Substanz in der beschriebenen Art zu ermöglichen. The thermal load generated by a given amount of coke from the furnace per Volume can be determined by keeping the quenching car in a closed structure, such as for example a quench tower, and the velocity of the upwardly directed gases and their temperatures are measured at various points within the closed structure. In order to a figure is generated which is given by a Volume of hot gases produced by the amount of coke approximated. The emissions containment structure is then Constructed in appropriate proportions to contain this volume, while retaining that previously described upper structure must have the expansion zone for the thermal volume and for the To create circulation of the hot gases and the particulate substance in the desired manner or a Partial classification and a precipitation of particulate matter in the manner described to enable.

Für eine typische Koksofenbatterie, bei der etwa 9,97 t (11 tons) Koks aus einem Ofen in den Abschreckwagen ausgestoßen werden, wird ein Emissionsauffangbauwerk vorgesehen, das etwa 11 300 m³ (400 000 cubic feet) Gas bei der maximalen Temperatur aufzunehmen vermag, die dann innerhalb des Bauwerkes erreicht wird, wenn der Koks bei einer Temperatur von etwa 982° C (1800⁰F) ausgestoßen wird. Für eine Koksofenbatterie mit 40 Öfen von durchschnittlich jeweils 50,8 cm Breite (20 inch) erzeugt jeder Ofen etwa 9,07 oder 9,97 Tonnen (10 oder Il tons) Koks, wobei das Auffangbauwerk 53,5 m (176 Fuß) lang und die unter einem Winkel von 45° stehenden Dachpanele 21 und 22 7,6 m (25 Fuß) bzw. 6,7 m (22 Fuß) lang sind. Das Panel 23 ist etwa 2,24 m (7 Fuß) lang. Die gesamte Dachkonstruktion überragt die Koksführungs- und Abschreckwagenbereiche. Der Kanal 28 ändert sich in seinem Querschnitt und weist am abgelegenen Ende des Emissionsauffangbauwerkes eine Abmessung von 0,915 m χ 1,83 m (3 Fuß χ b Fuß) und am Ansaugende des Bauwerkes eine Abmessung von 1.83 m χ 1,83 m (6 Fuß χ 6 Fuß) auf. Es sind 59 Luftansaugstutzen 28a vorgesehen, und diese werden aus einem runden Rohr mit einem Durchmesser von 35,56 cm (14 inch) dadurch gebildet, daß das Rohr in Diagonalrichtung durchgeschnitten wird. Jeder Ansaugstutzen wird an einer von 59 Bohrungen, die am Kanal ausgeschnitten sind, befestigt. Diese Bohrungen sind so angeordnet, daß der statische Gasdruck im Kanal bei Anlegen eines Soges im wesentlichen über den gesamten Kanal ausgeglichen ist. Ein In-Leitungsgebläse mit einem Durchmesser von 1,83 m (6 Fuß) und einer Kapazität von etwa 3960 mVmin (140 000 cubic Fuß pro Minute) wird verwendet und durch einen 200 PS (horse power) starken Motor angetrieben. Es wurde festgestellt, daß dieses zur Aufnahme des maximalen thermischen Volumens ausreicht, das sich entwickelt, wenn 9,07 Tonnen (10 tons) oder 9,97 Tonnen (11 tons) Koks aus dem Ofen ausgestoßen werden. Es versteht sich, daß, wenn mehr als 9.07 bis 9,97 t Koks aus dem Ofen ausgestoßen werden, das Gehäuse auf geeignete Weise bemessen sein muß und ebenfalls in seinen Abmessungen als auch der Kapazität des Kanals 28 und des Gebläses 29 zu verändern ist.For a typical coke oven battery in which approximately 9.97 tons (11 tons) of coke are ejected from a furnace into the quench car, an emissions containment structure is provided ^{which is capable of holding approximately 11,300 m 3} (400,000 cubic feet) of gas at the maximum temperature which is then achieved inside the structure when the coke is ^{ejected at a temperature of about 982 ° C (1800 0} F). For a coke oven battery having 40 ovens averaging 50.8 cm (20 inches) wide, each oven produces approximately 9.07 or 9.97 tons (10 or il tons) of coke, with the containment structure 53.5 m (176 feet) long and the 45 degree roof panels 21 and 22 are 25 feet and 22 feet, respectively. The panel 23 is approximately 2.24 m (7 feet) long. The entire roof structure towers above the coke feed and quenching car areas. The channel 28 changes in cross-section and has a dimension of 0.915 m by 1.83 m (3 feet by bft) at the remote end of the emission containment structure and a dimension of 1.83 m by 1.83 m (6 feet) at the suction end of the structure χ 6 feet). Fifty-nine air intake ports 28a are provided and are formed from a round tube 14 inches in diameter by cutting the tube in a diagonal direction. Each intake manifold is attached to one of 59 holes cut out on the duct. These bores are arranged in such a way that the static gas pressure in the channel is essentially equalized over the entire channel when suction is applied. An in-line blower 6 feet in diameter and about 140,000 cubic feet per minute capacity is used and is powered by a horse power (200 hp) motor. This has been found to be sufficient to accommodate the maximum thermal volume developed when 9.07 tons (10 tons) or 9.97 tons (11 tons) of coke is expelled from the furnace. It will be understood that if more than 9.07 to 9.97 tons of coke is expelled from the furnace, the housing must be suitably sized and also varied in its dimensions as well as the capacity of the duct 28 and the fan 29.

Die Wand 24 und die Endpanele 26 hängen so herab oder sind so angeordnet, daß deren untere Kante entweder etwa auf dem gleichen Niveau oder geringfügig oberhalb des oberen Endes des Koksabschreckwagens liegt. Oder aber sie kann in einer Stelle unmittelbar über der Markierung angeordnet werden, auf der die Laufbahn für den Abschreckwagen gelegt wurde.The wall 24 and the end panels 26 hang down or are arranged so that their lower edge either at about the same level or slightly above the upper end of the coke quenching carriage lies. Or it can be arranged in a place immediately above the marking on which the Running track for the deterrent was laid.

Obschon das Emissionsauffangbauwerk nach der Erfindung, insbesondere in Verbindung mit der Steuerung von Emissionen aus einer Koksofenbatterie, zusammen mit Leckverlusten an Gasen und teilchenförmiger Substanzen aus den geschlossenen Koksofentüren beschrieben wurde, versteht es sich, daß die erfindungsge mäße Vorrichtung ebenfalls in Verbindung mit anderen industriellen Betrieben verwendet werden kann, bei denen ein chemischer Prozeß bei hoher Temperatur abläuft, wie beispielsweise bei einem Hochofen. Elektrostahlofcn usw. Bei solchen Anwendungsfällen muß die Tragkonstruktion für das Emissionsauffanggehäuse so verändert werden, daß es den besonderen Anforderun-6s gen entspricht. Die Erfindung kann daher in Verbin dung mit /ahlreichen Betriebsfällcn außer dem hier speziell beschriebenen verwendet werden.Although the emission collection structure according to the invention, especially in connection with the control of emissions from a coke oven battery with leakage of gases and particulate substances from the closed coke oven doors was, it goes without saying that the device according to the invention can also be used in conjunction with others industrial establishments where a chemical process takes place at a high temperature, such as in a blast furnace. Electric steel oven etc. In such applications, the support structure for the emission collection housing must be so can be changed so that it meets the special requirements gen corresponds. The invention can therefore be used in conjunction with numerous operational cases besides this one specifically described can be used.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

509 528/12509 528/12

Claims

Patent claims:

1. Device for collecting into the atmosphere in the presence of hot, by a chemical High temperature reaction generated gases emitted emissions, with a housing with a pointed roof, which has end panels and downwardly extending roof panels that lie higher as the source of emissions, and with a device located on the roof ridge to remove the emissions, characterized in that the roof panels (21,22) are substantially below the Extend equal angle down from each side of the roof ridge, being from the lower edge of the one roof panel (22) at least one panel (23) inwards and downwards to a point above the emission source protrudes while protruding from the lower edge of the other roof panel (21) substantially vertical wall element (25) down to the top of the emissions generating Device extends and is close to the lower edge of the wall element (25) and above the Emission source a deflection panel (27) protrudes inwards and upwards, whereby the panels and the Wall element define an expansion zone for the emissions, the narrowest entry point through which the panel (23) and the panel (27) are formed, and that the emission removing device is one in the upper region of the expansion zone arranged channel (28) with one in the direction of an am large end of the channel attached suction device (29) progressively increasing cross-section comprising, air suction nozzles (28, ·)) projecting from openings provided along the length of the channel.

2. Apparatus according to claim 1 for collecting from leaking doors and when ejecting Coke on the coke side of a coke oven battery through a coke guide into a quenching car emitted emissions, wherein the car is arranged movable substantially parallel to the battery is. characterized in that the housing (20) is stationary and in front of the coke side of the battery is arranged adjacent and the coke guide and quenching carriage area along the battery covered, the pointed roof of the housing being higher than the battery.