DE2520132A1

DE2520132A1 - Verfahren zum roesten von koks

Info

Publication number: DE2520132A1
Application number: DE19752520132
Authority: DE
Inventors: Frank John Farago; Raman Radha Sood; David Michael Stokes
Original assignee: Alcan Research and Development Ltd
Current assignee: Alcan Research and Development Ltd
Priority date: 1974-05-06
Filing date: 1975-05-06
Publication date: 1975-11-20
Also published as: ES437390A1; AU8081675A; FR2270317B1; DK197075A; NL7505306A; IT1037901B; NL171722B; JPS547001B2; US3966560A; DE2520132B2; NL171722C; AR216424A1; BR7502737A; JPS50160301A; YU113075A; DE2520132C3; GB1503676A; FR2270317A1; CA1045378A

Description

26 751

Alcan Research and Development Limited, Montreal / Kanada

Verfahren zum Rösten von Koks

Die Erfindung -bezieht sich auf ein Verfahren zum Rösten von Koks, welcher einen wesentlichen Anteil flüchtiger Bestandteile aufweist, in einem geneigten Drehrohrofen bei dem · Koks am oberen Ende zugeführt und am unteren Ende ausgestoßen wird und dem Drehrohrofen Luft durch eine oder mehrere Öffnungen in seiner Wand in einem Bereich zwischen den Enden des Drehrohrofens zugeführt wird.

Normal hergestellter Petrolkoks hat einen Restgehalt flüchtiger Bestandteile und gewöhnlich ein spezifisches Gewicht von

— 2 509847/0400

1,5 bis 1*6 g/cnr . Um Petrolkoks zur Verwendung als Material für die Herstellung von Elektroden geeignet zu machen, die in metallurgischen Verfahren und als Beschichtung in elektrolytischen Reduktionszellen verwendet werden -können, ist es notwendig, den Koks zu rösten, um die flüchtigen Bestandteile herauszutreiben und die Dichte des Kokses zu erhöhen, so daß er bei seiner Verwendung nicht übermäßig schrumpft und bricht und eine höhere Leitfähigkeit hat.

Der geröstete Koks hat typisch eine Dichte von ungefähr-2,O bis 2,1 g/onr und zeichnet sich durch eine mittlere Kristallgröße von ungefähr J55 S aus.

Das Rösten von Koks wird normalerweise in einem Drehrohrofen durchgeführt, der unter einen kleinen Winkel zur Horizontalen geneigt ist. Der Koks wird am oberen Ende des Drehrohrofens zugeführt, so daß er ein flaches Bett aus Material bildet, das sich in einem Zeitintervall zum.unteren Ausstoßende bewegt, das von der Drehzahl des Ofens abhängig ist. Dienormale Praxis beim Rösten von Koks bestand bisher darin, dem Drehrohrofen mittels Gas- oder Ölbrennern am unteren Ende desselben konstant Wärme zuzuführen, so daß der Koks während seines gesamten Weges durch den Drehrohrofen einem Strom heißer Verbrennungsprodukte ausgesetzt ist und seine maximale Temperatur an einer Stelle in der Nähe des Ausstoßendes des Drehrohrofens erreicht. In einigen Fällen wurde Zusatzluft, durch die Wand des Drehrohrofens an einer oder mehreren dazwischenliegenden Stellen zugeführt, um die Verbrennung der aus dem Koks herausgetriebenen flüchtigen Bestandteile zu fördern.

Es ist bekannt, daß das Ausmaß des Röstens und der Schrumpfung der Kokspartikel von der Temperatur abhängen, auf welche die einzelnen Partikel erwärmt wurden. In einem Drehrohrofen der

_ 3 _ 509847/0400

Kokspartikel röstet, wird Wärme von der gasförmigen Atmosphäre und der erwärmten, sich bewegenden Ofenwand zugeführt und daher können willkürlich Partikel in der Mitte des Bettes relativ unbeheizt bleiben.

Das Rösten des Kokses führt zu großen Mengen im Gas enthaltener Kohlenstoffpartikel, die aus dem Abgas des Drehrohrofens vor dem Ausstoß in die Atmosphäre durch Verbrennung oder andere Einrichtungen entfernt werden müssen. ;./,

Es wurde nun erkannt, daß durch eine verbesserte Arbeitsweise des Drehrohrofens, bei welcher im wesentlichen die gesamte Wärme zur Durchführung der Röstung des Kokses durch Verbrennung der flüchtigen Bestandteile erzeugt wird, wesentliche Vorteile erreicht werden können. Dieses verbesserte Verfahren führt zu einer wesentlichen Verringerung des Brennstoffbedarfs und auch zu einer wesentlichen Verringerung des Anteils der Kohlenstoffpartikel im Abgas, weil der maximale Massen- und volumentrische Gasstrom im Drehrohrofen verringert werden. Daher ist es möglich, mit kompakteren Gaswäschern oder Gasreinigungsgeräten zum Entfernen der verbleibenden Kohlenstoffpartikel und der üblichen Flugasche von den Abgasen zu arbeiten.

Beim Rösten von Koks findet eine beträchtige Freisetzung flüchti« " ger Bestandteile statt. Beim herkömmlichen Rösten von Koks ist .-" keine Störung des Koksbettes durch die Freisetzung dieser flüchtigen Bestandteile zu erkennen. Das verbesserte Verfahren zum Betreiben des Drehrohrofens nach der vorliegenden Erfindung führt zu einer viel schnelleren Freisetzung der flüchtigen Bestandteile in dem Bereich wo die Luft eingeblasen wird.

Die schnelle Freisetzung der flüchtigen Bestandteile in der Zone der maximalen Gastemperatur in diesem Bereich wird bei dem —

509847/0400

verbesserten Verfahren durch eine bestimmte Störung des vom Ausstoßende des Drehrohrofens sichtbaren Bettes begleitet. Im unteren Ende des Drehrolirdfens, wo die Erzeugung von flüchtigen Bestandteilen tatsächlich, abgeschlossen ist, liegt ein stabiles Koksbett vor, das das Aussehen eines kleinen Kreissegmentes hat, das gegenüber der Horizontalen gemäß der Richtung der Ofendrehung geneigt ist. Die Partikel in diesem Koksbett bewegen sich auf einem wendeiförmigen Weg, weil dis Material ständig durch die Ofendrehung umgewälzt wird. In der gestörten Zone, wo die flüchtigen Bestandteile schnell erzeugt werden, bewegen sieh die Partikel im Drehrohrofen schnell nach unten und das Bett kann daher ein etwas horizontaleres Aussehen zeigen.

Das ausgebreitete Bett in der gestörten Zone, das durch die Einblasung von Luft erzeugt wird, ergibt einen wirksamen Weg für die Wärmeübertragung vom Gas auf die Kokspartikel. Der gesteigerte Wärmeübergang ermöglicht eine etwas niedrigere maximale Gastemperatur zur Durchführung des Röstverfahrens.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Zone der maximalen Gastemperatur, die durch Verbrennung flüchtiger Bestandteile mit eingeblasener Luft auftritt, so angeordnet, daß sie in einer wesentlichen Entfernung vom Ausstoßende liegt, und so daß die Kokspartikel ihre Temperatur auf dem weiteren Weg ausgleichen. Das Grundkonzept der Erfindung besteht darin, das Verfahren so ablaufen zu lassen, daß die Zone maximaler Gastemperatur mit einer Stelle zusammenfällt oder ein wenig oberhalb der Stelle ist, an welcher dem Drehrohrofen durch seine Seitenwand Luft zugeführt wird, so daß eine schnelle Verbrennung und folglich eine schnelle Freisetzung von flüchtigen Bestandteilen in unmittelbarer Nähe stattfindet.

— 5 — 509847/0400

-D-

Um den Ausstoß des Drehrohrofens auf ein Maximum zu bringen, wird die dem Ausstoßende des Drehrohrofens nächstgelegene Luftzuführstelle bei etwa einem Drittel der Länge des Drehrohrofens vom Ausstoßende entfernt angeordnet.

Um die unökonomische Oxidation fertiggerösteten Kokses zu vermeiden, wird der Zutritt von Luft am unteren Ende des Drehrohrofens soweit wie möglich verhindert. Um eine Röstung bis zu einer wünschenswert hohen Dichte wie 2,1 g/cnr über die gesamte Dicke des sich bewegenden Bettes aus Kokspartikeln zu erreichen, wird der Koks nach dem Verlassen der gestörten Zone über einen Zeitraum von mindestens 5 Minuten, Vorzugs- ' weise 10 bis 15 Minuten im Drehrohrofen gehalten. Obwohl dies dadurch erreicht werden kann, daß die gesamte erforderliche Wärme durch Verbrennung flüchtiger Bestandteile stromauf (in Koksbewegungsrichtung) der Luftzuführstelle zugeführt wird, ist gemäß der Erfindung die Zufuhr von Wärme durch Verbrennen eingeblasenen gasförmigen oder .ölförmigen Brennstoffs in das Ausstoßende des Drehrohrofens in einer Höhe bis zu 25$ des Gesamtbedarfes beabsichtigt. Die Zufuhr zusätzlicher Wärme überschreitet vorzugsweise nicht 250 Mj/t (0,25 · 10 BTU/ton) des Koksproduktes,obwohl sie so hoch wie 500 MJ/t (0,5 «10° BTU/ton) sein kann.

Bei einem Verfahren, bei w elchem die flüchtigen Bestandteile des Kokses bei no rmalem Ablauf den gesamten Brennstoff für das Verfahren liefern, umfassen die Veränderlichen, die Kokszuführmenge, die Koksgeschwindigkeit (gesteuert durch die Drehzahl des Drehrohrofens), die Menge der zugeführten Luft und die Neigung des Drehrohrofens. In den meisten Fällen reichen die flüchtigen Bestandteile des Kokses mehr als aus, um die Wärme zu erzeugen, die zur Aufrechterhaltung des Röstens notwendig ist. Es ist jedoch wünschenswert, nicht mehr als die

- 6 -509847/0400

252Q132

notwendige Wärmemenge im Drehrohrofen zu erzeugen, damit der erzeugte Koks und die Ofenabgase mit einer niederen Temperatur austreten, wobei gleichzeitig die vollständige Röstung und Verdichtung des Kokses erreicht wird. So hängt die im Drehrohrofen durch Verbrennung von flüchtigen Bestandteilen erzeugte Wärme im wesentlichen von der zugeführten Luftmenge ab. Die Lage der Röstzone und. ihre Lage relativ zum Lufteintritt wird durch die Kokszuführmenge, die Ofendrehzahl, die zugeführte Luftmenge und die Ofenneigung gesteuert, weil diese Faktoren zusammen die Koksbettiefe im Drehrohrofen steuern, während die Drehzahl die Verweilzeit im Drehrohrofen steuert.

Weil die Temperatur des Kokses oder die Temperatur der Ofenbeschichtung an einem Punkt unterhalb des gestörten Abschnittes des Koksbettes sowohl die maximale Temperatur als auch die Koksaustrittstemperatur anzeigen kann, wenn die Lage des gestörten Teiles des Koksbettes im wesentlichen konstant bleibt,ist es im wesentlichen zufriedenstellend-, das Verfahren entsprechend der Temperaturänderung an einer vorbestimmten Stelle und/oder Änderung im gestörten Bett zu betreiben. Wenn das Koksbett an der stromab gelegenen Seite die gewünschte Temperatur hat, hat auch das Gas am Austrittsende des Drehrohrofens eine im wesentlichen vorbestimmte Temperatur.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Drehrohrofens, der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgerüstet ist, und

— 1 — 509847/0400

Fig. 2 ein Diagramm, das ein längsverlaufendes Tenperaturprofil des Koks- und Gasstromes darstellt, wenn das erfindungsgemäSe Verfahren im Drehrohrofen der Fig. 1 durchgeführt wird.

Fig. 1 zeigt" einen Drehrohrofen 10 in den grüner Petrolkoks durch die Zuführleitung 12 am oberen Ende 13 eingebracht wird, während der geröstete Koks am unteren Ende 14 des Drehrohrofens durch einen Auslaß 15 in einer Haube 16 ausgestoßen wird. Der Drehrohrofen ist mit einer geringen Abwärtsneigung, z.B. K%, angeordnet, wodurch der Koks als Bett 17 bewegt wird, indem der Drehrohrofen durch ein aus einem Ritzel und einem Zahnkranz bestehendes Getriebe 18 gedreht wird, das über einen Motor 19 angetrieben wird. Eine Drehzahl in der Größenordnung von 0,5 bis 3,75 Umdrehungen pro Minute, z.B. 2 bis 5 "Umdrehungen pro Minute, ist für einen Drehrohrofen mit einem Durchmesser von 2,5 m geeignet.

Gase strömen im Gegenstrora zum Koksbett und werden am oberen Ende I3 durch ein Abschlußgehäuse 20 ausgestoßen.

Wenn sich das Koksbett von der Zuführstelle zum Ausstoßende bewegt, wird es einer hohen Temperatur ausgesetzt, die durch Verbrennen seiner eigenen flüchtigen Bestandteile mit Hilfe von Luft erzeugt wird, die durch ein gesteuertes Gebläse 25 über ein Verteilerrohr 26 eingeleitet wird, wobei die Luft vom letzteren in den Drehrohrofen durch eine Reihe von Düsen 27a-n eingeblasenwird. Diese Düsen sind entlang der Achse des Drehrohrofens mit Abstand zueinander angeordnet, wodurch die flüchtigen Materialien aus dem Petrolkoks verbrannt werden, um die Wärme für das Rösten zu erzeugen, d.h. die Wärme, welche diese Verflüchtigung bewirkt und die das Erhöhen der wirkliehen Dichte des Kokses verursacht. Die Luftzufuhr kann z.B. durch

- 8 509847/0400

Ändern der Drehzahl des Gebläses 25 eingestellt werden.

Zur Einleitung des Verfahrens wird zusätzliche Wärme durch einen Brenner 30 erzeugt, um die Temperatur des Koksbettes auf die Rost temperatur zu -bringen. Wenn diese Temperatur erreicht ist, kann der Brenner abgeschaltet werden. Für den RostVorgang verläßt man sich danach auf die Wärme von der Verbrennung der flüchtigen Bestandteile.

Ein optisches Pyrometer 32 in der Haube 16 ist so angeordnet, daß es die Temperatur an einer Stelle 33 des Koksbettes oder der benachbarten inneren Ofenfläche anzeigt. Die Temperatur an dieser Stelle ergibt einen Hinweis für die Temperatur am Ausstoßende. Sie steht auch in einem direkten Verhältnis zur maximalen Temperatur an einem Punkt viel weiter innerhalb des Ofens, wenn das stromabseitige Ende der Störung des Koksbettes an der gewünschten Stelle ist. Eine solche Störung des Koksbettes ist entweder durch direkte visuelle Inspektion oder durch eine Fernsehkamera 35 beobachtbar, die auf eine Stelle in der Nähe der Düse 27a zielt.

Im aktivsten Bereich des Drehrohrofens, wo die flüchtigen Materialien erzeugt werden, wird das Koksbett charakteristisch gestört, d.h. es ist mehr oder weniger ausgebreitet. Der ausgebreitete Bereich des Koksbettes kann durch die Fernsehkamera 35 beobachtet werden, von wo Videosignale zur Anzeige auf einem Schirm übertragen werden, der vom Bedienungsmann des Ofens beobachtet wird.

Die Gastemperatur am Zuführende wird durch ein Temperaturmeßgerät, z.B. ein Thermoelement 37* gemessen. Eine we.itere Messung, die nur in Abständen durchgeführt werden muß, ist die Messung der Dichte des erzeugten Kokses. Zufriedenstellende

_ 9 _ 509847/0400

Ergebnisse können durch Röntgenstrahlenbeugungsverfahren (XRD-Verf ahren) erzielt werden. Die Ergebnisse können nach einer Skala der XRD-Werte abgelesen werden, welche mit der wirklichen Dichte in einem bestimmten Verhältnis stehen und tatsächlich mit der maximalen, vom Koks im Ofen erreichten Temperatur in einem bestimmten Verhältnis stehen. Während der grüne Koks eine Dichte von weniger als 1,6 g/cm , z.B. 1,4 g/cm-⁵ haben kann, liegen gute Dichtewerte für den gerösteten Koks bei 2,0 g/cm , vorzugsweise mindestens bei 2,04 g/em , Tatsächlich kann durch das vorliegende Verfahren viel Petroleumkoks wirksam auf eine Dichte von 2,08 bis 2,10 g/cnr oder darüber geröstet werden. Wenn die XRD-Messung des erzeugten Koksbettes auf einem gewünschten Wert ist, hat sich in der Praxis herausgestellt, daß die maximale Temperatur des Kokses notwendigerweise ebenfalls auf einem gewünschten Wert ist.

Eine indirekte Messung der maximalen Temperatur im Drehrohrofen kann erhalten werden, indem ein Pyrometer 40 auf das Koksbett auf e ine Stelle 42 gerade unterhalb der am weitesten unten liegenden Düse zum Einblasen von Luft gerichtet wird. Dieses zweite Pyrometer ergibt ebenfalls eine Anzeige der Lage der aktiven Röstzone im gestörten Bett im Drehrohrofen. Das Verfahren ist am wirksamsten wenn kein zusätzlicher Brennstoff zugeführt wird.^Es ist klar, daß zusätzliche Pyrometer verwendet werden können, um die Temperaturverhältnisse an mehr als zwei Stellen anzuzeigen.

Pig. 2 ist ein Beispiel eines Temperaturprofils des in Fig. 1 gezeigten Drehrohrofens, von welchem angenommen wird, daß seine Länge A 60 m, sein Durchmesser 2,5 m und seine Neigung k% beträgt, die Drehzahl in der Nähe von 2,5 U/Min, liegt und welchem grüner Petroleumkoks in einer Menge von ungefähr 25 t/h zugeführt wird. Drei bis zehn, vorzugsweise fünf

- 10 509847/0400

bis aoht Düsen 27 sind über eine lineare Entfernung B von 8 bis 18 m, beginnend mit der ersten Düse 27a bei einer Entfernung C von ungefähr einem Viertel der Ofenlänge oder mehr vom Ausstoßende 14 verteilt. Die gesamte Luftzufuhr kann so eingestellt werden wie es für das vorliegende Verfahren erforderlich ist, z.B. in einem Bereich von 280 bis 420 nr/min oder manchmal auch etwa mehr. Die Gesamtverweilzeit des Kokses im Drehrohrofen liegt bei 45 Minuten oder darüber, wobei die Zeit von der Düse 27a bis zum Ausstoßende 14 über 5 Minuten ist, aber vorzugsweise zwischen 10 und 15 Minuten liegt.-

Die Arbeitsbedingungen für die Figuren 1 und 2 werden durch Einstellen der Ofendrehzahl und Ofenneigung und Einstellen der zu den Düsen zugeführten Luft so eingestellt, daß der am weitesten stromab liegende Punkt der Ausbreitung des Bettes ungefähr bei der Düse 27a liegt, und die Ausstoßtemperatur, die vom Pyrometer 32 abgelesen wird, ungefähr 98O⁰C beträgt, während das Koksbett zwischen JO und 15 Minuten benötigt, um die Entfernung C zurückzulegen. Die Aufzeichnungen in Fig. stellen dann ungefähr das Temperaturprofil längs des Ofens dar, wobei die maximale Temperatur vom Koks ungefähr am stromab gelegenen Ende der ausgebreiteten Zone bei der Düse 27a erreicht wird und einen gewünschten Wert von ungefähr 1320°C aufweist. Die Entfernung stromauf durch welche diese Temperaturbedingung vorhanden ist, wurde nicht festgestellt, sondern ist hier lediglich als D dargestellt. Wenn die Dichte des Erzeugnisses so ist, wie sie gewünscht wird, arbeitet das Verfahren zufriedenstellend und die maximale Temperatur bei D liegt ungefähr bei 1320⁰C, während die Endtemperatur des zugeführten Gases bei ungefähr 670⁰C oder darüber liegt.

Es wird immer vorgezogen, daß eine Verringerung der Temperatur des Kokses von 50 bis 100⁰C vorhanden ist, wenn er sich vom

, - 11 509847/0400

unteren Ende der gestörten oder ausgebreiteten Zone des Bettes zum Ausstoßende des Drehrbhrofens bewegt.

Wenn eine XRD-Überprüfung zeigt, daß die Dichte des Erzeugnisses ungeachtet augenscheinlicher Richtigkeit der beobach-

teten Ausstoßtemperatur und der Lage des gestörten Bettes unterhalb des gewünschten Wertes liegt, benötigt der in Behandlung befindliche Koks eine höhere Maximaltemperatur. In einem solchen Fall werden die Bedingungen z.B. durch Steigern der Luftzufuhr und vielleicht durch Ändern der Ofendrehzahl und Neigung eingestellt, während die Temperatur und die Lage des ausgebreiteten Bettes beobachtet werden und dann die Dichte des Erzeugnisses etwa J5O bis 60 Minuten später erneut geprüft wird.

Wenn das untere Ende der ausgebreiteten Zone zu niedrig ist, d.h. sein stromab gelegenes Ende wesentlich unterhalb der Düse 27a liegt, oder zu hoch ist, wobei das stromab gelegene Ende mehr als die halbe Länge des Drehrohrofens vom Ausstoßende entfernt ist, kann das Rösten nicht zufriedenstellend sein und einige Vorteile einschließlich niedrigerer Ofentemperaturen und Einsparung von Wärme können nicht realisiert werden. Die maximale Temperatur, die ausgewählt ist, um die Eigenschaften des Kokses anzupassen, ist ein primärer Verfahrensfaktor und kann durch Ablesungen der Temperatur am Ausstoßende angezeigt werden, vorausgesetzt, daß die gestörte Zone in der richtigen Lage ist.

Bei einer ausgewählten Kokszuführmenge werden die Menge der Luftzufuhr und die Ofendrehzahl eingestellt, um die maximale Temperatur und die Lage der gestörten Zone zu steuern. Eine Steigerung der Ofendrehzahl, welche die Durchsatzgeschwindigkeit des Koksbettes steigert, bewegt die gestörte Zone in Richtung des Ausstoßendes, während eine Verringerung der

- 12 509847/0400

Ofendrehzahl die entgegengesetzte Wirkung hat. Die Änderung der Ofendrehzahl kann eine kleinere Auswirkung auf die Maximaltemperatur haben, weil jede Änderung der Lage der gestörten Zone die Maximaltemperatur ein wenig ändert, aber diese Wirkungen können durch die Temperatur am Ausstoßende oder die Koksbettemperatur angezeigt werden, die durch die Pyrometer H-O oder 32 gemessen werden und durch eine Einstellung der Luftzufuhr ausgeglichen werden.

Eine Steigerung der Luftzufuhr durch die Düsen 27 erhöht die zum Verbrennen der flüchtigen Bestandteile vorhandene Sauerstoff menge und erhöht so die Maximaltemperatur entsprechend. Eine Steigerung der Luftzufuhr neigt dazu, eine Stromaufbewegung der gestörten Zone zu verursachen, während umgekehrt eine Verringerung der Luftzufuhr zu einer Stmmabbewegung der gestörten Zone führen kann.

Die Luftzufuhr sollte in kleinen Schritten geändert werden, während die Wirkung auf die Zufuhr und Ausstoßtemperaturen und die Lage der gestörten Zone beobachtet werden.

Eine Untersuchung der Verhältnisse der Veränderlichen des Verfahrens zur Produktivität hat gezeigt, daß die maximal zweckmäßige Zuführmenge bei genauer Lage der Lufteinlässe, d.h. der Düsen 27a-n und entsprechend mit der Lage des maximalen Temperaturpunktes ungefähr bei der Düse 27a gesteigert werden kann. So hat sich bei Versuchen mit verschiedenen Drehrohrofenanordnungen herausgestellt, daß die maximalen Zuführmengen bei 23* 25 und 28 Tonnen pro Stunde für einen stabilen Betrieb maximal sind, während eine gewünschte Dichte erreicht wird, wenn die stromab gelegene Düse bei 14,3, 16,5 bzw. 1^,5 m vom Ausstoßende angeordnet war und die Zeiten für die Bewegung des Kokses von der gestörten Zone zum Ausstoßende 11, 12 bzw.

- 13 509847/04 0 0

l4 Minuten betrugen. Es versteht sich, daß bei einer Anordnung der Luftzufuhr relativ dicht am Ausstoßende sogar bis hinunter zu 12 m beim dargestellten Drehrohrofen beste Ergebnisse erzielt werden, indem die Drehzahl des Drehrohrofens herabgesetzt wird, so daß die Bewegungszeit des Koksbettes noch gut über 5 Minuten liegt und vorzugsweise mindestens 10 Minuten erreicht.

Die am weitesten unten, d.h. stromab gelegene Düse sollte jedoch in einer Entfernung von mindestens 20$ und vorzugsweise 25 bis J>5% der Länge des Drehrohrofens vom Ausstoßende desselben entfernt sein.

Wenn allein die Verbrennung der flüchtigen Bestandteile zur Erzeugung der Röstwärme benutzt wird, hat sich gezeigt, daß die Menge von Staub,der aus dem Drehrohrofen mit dem Gas ausgetragen wird, verringert wird, ebenso wie die Temperaturen des Abgases und des Erzeugnisses verringert werden. In einer Versuchsreihe, bei welcher in einer Menge von 22 bis 24 t/h zugeführter Koks geröstet wurde, um ein Erzeugnis mit einer Dichte von 2,1 g/cn? zu erhalten, führte ein Betrieb mit wesentlich mehr als 25% zusätzlicher Hitze zu einem Staubverlust von 4 bis 5 Gew. -fo. Wenn der^ Betrieb nach dem vorliegenden Verfahren ohne besondere Zusatzhitze durchgeführt wird, betrug die Staubmenge nur ungefähr

Während zur genauen Steuerung und für minimale Verluste durch Oxidation von Kohlenstoff die gesamte Luft vorzugsweise durch Düsensysteme mit ein oder mehr Gebläsen zugeführt wird, kann. in der Praxis ein Teil der Luft durch Leckstellen am Ausstoßende l4 eintreten. Am Ausstoßende 14 kann der Differenzdruck nach außen dicht in der Nähe von Null gehalten werden, um das Lecken von Luft nach innen auf ein Minimum zu verringern, und

- 14 S09847/0400

252G132

das Zuführende Ij5 kann unter geringer Saugwirkung gehalten werden, um das Ausströmen des Gases zu fördern.

Obwohl gewöhnlich die Zuführmenge grünen Kokses für eine maximale Erzeugung ausgewählt wird, ist dieses ein variabler Wert der ebenso zur Steuerung des Verfahrens eingestellt werden kann und geändert werden können muß, um Instabilität zu vermeiden, wenn er zu groß gewählt wurde oder wenn die Koksbettiefe ohne Änderung der Ofendrehzahl geändert werden soll oder wenn einfach aus irgendeinem Grunde eine Änderung der Erzeugung, vorzunehmen ist. Wenn andere Variable unverändert bleiben, verursacht eine Verringerung der Zuführmenge im allgemeinen eine Steigerung der maximalen Temperatur und verursacht eine Stromaufbewegung der gestörten Zone im Drehrohrofen.

Das erfindungsgemäße-Verfahren ist in einem weiten Bereich von Petrolkoksen anwendbar, die z.B. einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 6 bis \~yfo oder sogar mehr oder weniger aufweisen.Indem die durch Verbrennen der flüchtigen Bestandteile erzielbare Wärme voll ausgenutzt wird, wird eine hohe Wirksamkeit erreicht, insbesondere weil das so verwendete flüchtige Material nur ungefähr 4$ des grünen Kokses ausmacht.

- 15 509847/0400

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Rösten von Koks, welcher einen Wesentlichen Anteil flüchtiger Bestandteile aufweist, in einem geneigten Drehrohrofen bei dem Koks am oberen Ende zugeführt und am unteren Ende ausgestoßen wird und dem Drehrohrofen Luft durch eine oder mehrere Öffnungen in seiner Wand in einem Bereich zwischen den Enden des Drehrohrofens zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme zur Aufrechterhaltung des Röstvorganges ganz oder fast ganz durch Verbrennung flüchtiger, aus dem Koks abgeschiedener Bestandteile zugeführt wird, daß die Zufuhr von Luft und die sich dadurch ergebende Verbrennung eine Zone des Koksbettes erzeugen, die gestört und verbreitert wird, wodurch eine Steigerung der Wärmeübertragung zwischen Gas und Kokspartikeln herbeigeführt wird, daß die Drehzahl des Drehrohrofens, die Neigung des Drehrohrofens und die Zufuhr von Luft so eingestellt v/erden, daß die untere Grenze der verbreiterten Zone im Drehrohrofen bei oder oberhalb der untersten Luftzuführöffnung im Drehrohrofen gehalten wird, daß die Luftzufuhr so eingestellt wird, daß eine gr-wünsr ate Temperatur in der verbreiterten Zone erhalten w\ d und daß der Koks im Drehrohrofen mindestens 5 Minuten lang in Abwärtsbewegung gehalten wird, nachdem er die verbreiterte Zone verlassen hat und bevor er aus dem Drehrohrofen ausgestoßen wird.

2. ^; Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur an einer Stelle im Koksbett oder an der Ofenwand stromab der verbreiterten Zone angezeigt und ggf. eine Verstellung der Drehzahl des Drehrohrofens und/oder der Luftzufuhr und/oder der Neigung des Drehrohrofens durchgeführt wird, um die Temperatur an dieser Stelle wieder

- 16 509847/0400

auf einen Wert einzustellen, der der gewünschten Temperatur in der verbreiterten Zone entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Koksbett oder an der Ofenwand mindestens an zwei längs mit Abstand zueinander angeordneten Stellen angezeigt wird.

K. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft in den Drehrohrofen in einem Bereich zugeführt wird, der mindestens in einer Entfernung von 20$ der Länge des Drehrohrofens vom Ausstoßende entfernt beginnt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Wärme in den Drehrohrofen eingeführt wird, indem Brennstoff am unteren Ende desselben verbrannt wird, und daß die durch diesen Brennstoff zugeführt zusätzliche Wärme 500 MJ/t Kokserzeugnis nicht übersteigt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Kokses auf dem Weg vom unteren Ende der gestörten Zone zum Ausstoßende des Drehrohrofens um mindestens 50 bis 100°C herabgesetzt wird. —

509847/0400