DE2520132C3 - Verfahren zum Kalzinieren von Koks - Google Patents
Verfahren zum Kalzinieren von KoksInfo
- Publication number
- DE2520132C3 DE2520132C3 DE2520132A DE2520132A DE2520132C3 DE 2520132 C3 DE2520132 C3 DE 2520132C3 DE 2520132 A DE2520132 A DE 2520132A DE 2520132 A DE2520132 A DE 2520132A DE 2520132 C3 DE2520132 C3 DE 2520132C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- coke
- furnace
- bed
- temperature
- volatile
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
- C10B49/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
- C10B49/04—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion
- C10L9/08—Treating solid fuels to improve their combustion by heat treatments, e.g. calcining
Description
nem Kalzinierungsverfahren der eingangs genannten
Gattung eine verbesserte und gleichmäßigere sowie wirtschaftlichere Erhitzung des Koksbettes bis zur
Kalzinierungstemperatur durch einen verbesserten Wärmeübergang zu erreichen. Diese Aufgabe wird
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Luft im Bereich oder unmittelbar unterhalb des Bereichs der
höchsten Gastemperatur in den Ofen eingeblasen wird, daß gleichzeitig die Ofendrehzahl und die Luftzufuhr
so eingestellt bzw. gesteuert werden, daß eine Koksbettzone entsteht, deren untere Grenze bei oder
oberhalb der untersten Stelle der Luftzufuhr liegt und in der die flüchtigen Koksbestandteile in solcher
Menge derart rasch aus dem Koksbett entweichen, daß in dieser Zone ein gestörtes beunruhigtes Koksbett
entsteht, und daß der Koks nach Verlassen dieser Zone bis zu seinem Austreten aus dem Ofen mindestens
5 Min. in ruhiger Bewegung gehalten wird und sich zunehmend abkühlt, wobei er ein ungestörtes ruhiges
Koksbett bildet.
In der durch das rasche und turbulente Entweichen der flüchtigen Koksbestandteile entstehenden gestörten
beunruhigten Koksbettzone, in der sich der Koks in starker innerer Bewegung befindet, erfolgt ein außerordentlich
intensiver Wärmeübergang auf den Koks, wodurch bereits unmittelbar hinter der Luftzufuhr
im Koks die Kalzinierungstemperatur erreicht wird. Gleichzeitig wird eine außerordentlich gleichmäßige
Erhitzung der gesamten Koksbettschicht gewährleistet, ohne daß hierzu ein zusätzlicher Wärmebedarf
notwendig ist. Vielmehr ist der Wärmebedarf geringer als bei den eingangs geschilderten bekannten
Verfahren, da die Kalzinierungstemperatur des Kokses bereits in einem erheblichen Abstand vor dem
Austragsende des Ofens erreicht wird und die Kokstemperatur bis zu diesem Ende hin wieder auf etwa
1200° absinkt. Da die höchste Gastemperatur im Ofen außerdem in einer größeren Entfernung vom
oberen Ofenende, an welchem das Gas aus dem Ofen austritt, vorliegt, und die Kokstemperatur in diesem
oberen Bereich des Ofens relativ langsam ansteigt, können die verbrannten Gase ihre Temperatur über
eine relativ große Ofenlänge an den Koks abgeben und daher mit geringerer Temperatur in den Abzugskamin eintreten als bei dem bekannten Verfahren.
Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im wesentlichen die gesamte zur Kalzinierung erforderliche
Wärme durch Verbrennung der flüchtigen Koksbestandteile erzeugt werden kann, wird nicht nur eine
erhebliche Verringerung des Brennstoffbedarfes sondern auch eine Verringerung des Anteils der Kohlenstoffpartikel
im Abgas erreicht, da der maximale Massen- und volumetrische Gasstrom im Drehrohrofen
verringert wird. Daher ist es möglich, mit kompakteren Gaswäschern oder Gasreinigungsgeräten zum
Entfernen der verbleibenden Kohlenstoffpartikel und der üblichen Flugasche aus den Abgasen zu arbeiten.
Im unteren Ende des D\'. ohrofens, wo keine
flüchtigen Koksbestandteile aus dem Koksbett mehr entweichen, liegt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
ein ungestörtes, stabiles Koksbett vor, welches aufgrund der Ofendrehung einen gegenüber der Horizontalen
geneigten Spiegel hat. In diesem Bereich bewegen sich die Koksteile des Bettes auf einem wendeiförmigen Weg, da das Koksmaterial durch die
Ofendrehung ständig in Wälzbewegung gehalten wird.
In der voranliegenden gestörten Koksbettzone, wo die flüchtigen Koksbestandteile rasch aus dem Bett entweichen,
bewegen sich die Koksteile im Ofen relativ schnell nach unten, wodurch der Koksbettspiegel eine
horizontalere Lage einnimmt als im vorgenannen untersten Ofenbereich. Um einer· optimalen Ausstoß des
Drehrohrofens zu erhalten, soll bei Anordnung von mehreren Luftzufuhrstellen die dem unteren Ofenende
benachbarte unterste Luftzufuhrstelle etwa ein
ίο Drittel der Ofenlänge vom unteren Ofenende entfernt
sein.
Um ein unwirtschaftliches intensives Brennen des bereits fertig kalzinierten Kokses im unteren Ofenende
zu vermeiden, sollte dort der Zutritt von Luft
π soweit wie möglich verhindert werden. Da in diesem
Bereich das Koksbett nach dem Verlassen der gestörten Zone über einen Zeitraum von mindestens, 5 Minuten
in einem ungestörten Koksbett gehalten wird, kann in dieser untersten Zone der kalzinierte Koks
eine über die gesamte Koksbettschicht gleichmäßig hohe Dichte von z. B. 2,Ig/cm3 erhalten. Besonders
zweckmäßig ist es, wenn der Koks in einem ungestörten Koksbett noch 10 bis 15 Minuten im Drehrohrofen
gehalten wird.
Obwohl es zweckmäßig ist, daß die gesamte für die Kalzinierung erforderliche Wärme durch Verbrennung
flüchtiger Koksbestandteile aufgebracht wird, kann beim erfindungsgemäßen Verfahren auch zusätzliche
Wärme durch Verbrennen von gasformigem
jo oder flüssigem Brennstoff am unteren Ofenende in einer Höhe von maxiaml 25% des gesamten Wärmebedarfs
erfolgen. Die Zufuhr zusätzlicher Wärme sollte jedoch 250 MJ/t (0,25 x 106BTU/ton) kalzinierten
Kokses nicht übersteigen, wenngleich sie bis zu 500 MG/t (0,5 X 10"BTU/ton) erreichen kann.
Bei normalem Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem die flüchtigen Koksbestandteile
die gesamte, für die Kalzinierung erforderliche Wärmemenge liefern, kann das Verfahren durch Veränderung
der Kokszuführmenge, der Kokswandergeschwindigkeit und der Menge der zwischen den
Ofenenden zugeführten Luft gesteuert werden. In den meisten Fällen reichen die flüchtigen Koksbestandteile
aus, um die notwendige Kalzinierungswäirme zu erzeugen. Es ist jedoch wünschenswert, nichi! mehr
als die notwendige Wärmenenge im Ofen zu erzeugen, damit eine vollständige Kalzinierung und Verdichtung
des Kokses bei einer möglichst niedrigen Austrittstemperatur des Koksproduktes und der
Ofenabgase erreicht werden. So hängt die im Ofen durch Verbrennung der flüchtigen Koksbestandteile
erzeugte Wärme im wesentlichen von der zugeführten Luftmenge ab. Die Lage der Kalzinierungszone im
Ofen und ihre relative Lage zum Lufteintrilt wird durch die Kokszuführmenge, durch die Kokswandergeschwindigkeit
und die zugeführte Luftmenge gesteuert, da durch diese auch die Koksbettiefe im Ofen
bestimmt wird.
Da die Temperatur des Kokses und die Temperatur
bo der Wandverkleidung des Ofens unterhalb der gestörten
Koksbettzone die maximale Temperatur sowie die Austrittstemperatur des Kokses anzeigen kann, wenn
die Lage der gestörten Koksbettzone im Ofen im wesentlichen
konstant bleibt, reicht es aus, wenn das er-
b5 findungsgemäße Verfahren in Abhängigkeit vo η einer
Temperaturänderung an einer vorbestimmten Ofensteile und bzw. oder in Abhängigkeit von einer Änderung
im gestörten Koksbett betrieben wird. Wenn das
..M
.jU...
.Li
Koksbett unterhalb der gestörten Koksbettzone die gewünschte Temperatur hat, haben auch die Abgase
am Austrittsende des Ofens eine dieser Temperatur im wesentlichen entsprechende Austrittstemperatur.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles 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
Fig. 2 ein Diagramm, das ein längsverlaufendes Temperaturprofil des Koks- und Gasstromes darstellt,
wenn das erfindungsgemäße 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 kalzinierte 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. 4%, 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 von 0,5 bis 3,75 Umdrehungen pro Minute ist für einen Drehrohrofen
mit einem Durchmesser von 2,5 m geeignet.
Gase strömen im Gegenstrom zum Koksbett und werden am oberen Ende 13 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 einstellbares Gebläse 25 über ein Verteilerrohr 26 eingeleitet wird, wobei die Luft vom
letzteren in den Drehrohrofen durch eine Reihe von Düsen Πα—η eingeblasen wird. 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 Kalzinieren zu erzeugen, d. h. die Wärme, weiche
diese Verflüchtigung bewirkt und die das Erhöhen der Dichte des Kokses verursacht. Die Luftzufuhr
kann z. B. durch 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 erforderliche Temperatur zu bringen. Wenn diese Temperatur erreicht ist,
kann der Brenner abgeschaltet werden. Für den Kalziniervorgang 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 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 27« 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 be-■>
obachtet 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,
ίο gemessen. Eine weitere Messung, die nur in Abständen
durchgeführt werden muß, ist die Messung der Dichte des erzeugten Kokses, z. B. mit Hilfe von
Röntgenstrahlenbeugungsverfahren. Die Ergebnisse stehen mit der maximalen, vom Koks im Ofen erreichten
Temperatur in einem bestimmten. Zusammenhang. Während der grüne Koks eine Dichte von weniger
als 1,6 g/cm3, z.B. 1,4 g/cm1 hat, liegen gute Dichtewerte für den kalzinierten Koks bei 2,0 g/cm1,
vorzugsweise mindestens bei 2,04 g/cm'. Tatsächlich
μ können durch das vorliegende Verfahren viele Petrolkokssorten
auf eine Dichte von 2,08 g/cm1 bis 2,10 g/cm3 oder darüber gebracht werden. Wenn die
Dichte 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 eine 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 Zone 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.
Fig. 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 4% beträgt,
die Drehzahl in der Nähe von 2,5 U/Min, liegt und welchem grüner Petrolkoks in einer Menge von ungefähr
25 t/h zugeführt wird. Drei bis zehn, vorzugsweise fünf bis acht 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 wird auf die Erfordernisse des Verfahrens eingestellt, z. B. in
einem Bereich von 280 bis 420 m'/Min. oder manchmal auch etwas mehr. Die Gesamtverweilzeit des
Kokses im Drehrohrofen liegt bei 45 Minuten oder darüber, wobei die Zeit für den Weg von der Düse
27a bis zum Ausstoßende 14 über 5 Minuten ist, aber vorzugsweise zwischen 10 und 15 Minuten liegt.
Die Arbeitsbedingungen werden durch Einstellen der Ofendrehzahl und der zu den Düsen zugeführten
Luftmenge so festgelegt, 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
980° C beträgt, während das Koksbett zwischen 10 und 15 Minuten benötigt, um die Entfernung C zurückzulegen.
Die Aufzeichnungen in Fig. 2 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 ereicht wird und einen Wert von ungefähr 1320° Caufweist. Die Entfernungstromauf,
bis zu welcher 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 1320° C, während
die Endtemperatur des abgeführten Gases bei ungefähr 670° C oder wie bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel
darüber liegt.
Eine Verringerung der Temperatur des Kokses um 50 bis 100° C stein sich ein, wenn er sich vorn unteren
Ende der gestörten Zone des Bettes zum Ausstoßende des Drehrohrofens bewegt.
Wenn die Dichte des Erzeugnisses ungeachtet augenscheinlicher Richtigkeit der beobachteten 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 evtl. durch Ändern der Ofendrehzahl und Neigung eingestellt,
während die Temperatur und die Lage des gestörten Bettes beobachtet werden und dann die Dichte
des Erzeugnisses etwa 30 bis 60 Minuten später erneut geprüft wird.
Wenn das untere Ende der gestörten Zone zu tief 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, ist die Kalzinierung nicht zufriedenstellend und einige
Vorteile einschließlich niedrigerer Ofentemperaturen und Einsparung von Wärme können nicht realisiert
werden. Die maximale Temperatur, um die geforderten Eigenschaften des Kokses zu erzielen, ist ein primärer
Verfahrensfaktor und ist mit der Temperatur am Ausstoßende verknüpft, 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 festzulegen. Eine Steigerung der
Ofendrehzahl, welche die Durchsatzgeschwindigkeit des Koksbettes steigert, bewegt die gestörte Zone in
Richtung des Ausstoßendes, während eine Verringerung der Ofendrehzahl die entgegengesetzte Wirkung
hat. Die Änderung der Ofendrehzahl kann eine kleinere Auswirung 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 40 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 Sauerstoffmenge 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 Stromabbewegung der gestörten Zone führen
kann.
Die Luftzufuhr sollte in kleinen Schritten geändert werden, während die Wirkungen auf die Kalzinierungs-
und Ausstoßtemperaturen und die Lage der gestörten Zone beobachtet werden.
Eine Untersuchung über die Abhängigkeit der Produktivität von den Veränderlichen des Verfahrens hat gezeigt, daß die maximale Zuführmenge durch eine Vergrößerung des Abstandes der Düsen 27a vom Auslaß und entsprechend mit der Lage des maximalen
Eine Untersuchung über die Abhängigkeit der Produktivität von den Veränderlichen des Verfahrens hat gezeigt, daß die maximale Zuführmenge durch eine Vergrößerung des Abstandes der Düsen 27a vom Auslaß und entsprechend mit der Lage des maximalen
ίο Temperaturpunktes gesteigert werden kann. So hat
sich bei Versuchen mit verschiedenen Drehrohrofenanordnungen herausgestellt, daß die maximalen Zuführmengen
von 23, 25 und 28 Tonnen pro Stunde unter Erzielung der gewünschten Dichte erreichbar
sind, wenn die stromab gelegene Düse bei !4,3, 16,5
bzw. 19,5 m vom Ausstoßende angeordnet war und die Zeiten für die Bewegung des Kokses von der gestörten
Zone zum Ausstoßende 11,12 bzw. 14 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 35% der Länge des Drehrohrofens vom Ausstoßende desselben entfernt
sein.
Wenn allein die Verbrennung der flüchtigen Bestandteile zur Erzeugung des Wärmebedarfes 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 kalziniert wurde, um
ein Erzeugnis mit einer Dichte von 2,1 g/cm3 zu erhalten,
führte ein Betrieb mit wesentlich mehr als 25 % zusätzlicher Hitze zu einem Staubverlust von 4 bis
5 Gew.-%. Wenn der Betrieb nach dem vorliegenden Verfahren ohne besondere Zusatzhitze durchgeführt
wird, betrug die Staubmenge nur ungefähr 3%.
Während zur genauen Einstellung und zur Erzielung minimaler Verluste durch Oxidation von Kohlenstoff
die gesamte Luft vorzugsweise durch Düsensysteme mit ein oder mehreren Gebläsen zugeführt
wird, kann in der Praxis ein Teil der Luft durch Leckstellen am Ausstoßende 14 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 das Zuführende 13 kann unter geringer Saugwirkung
gehalten werden, um das Ausströmen des Gases zu fördern.
Obwohl gewöhnlich die Zuführmenge grünen Kokses für eine maximale Erzeugung ausgelegt wird, ist
diese ein variabler Wert, der ebenso zur Einstellung des Verfahrens herangezogen werden kann, um Instabilität
zu vermeiden, wenn er zu groß gewählt wurde oder wenn die Koksbettiefe ohne Änderung der
Ofendrehzahl geändert werden soll oder wenn einfach
b5 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 Vefahren ist für einen weiten Bereich von Petrolkoksen anwendbar, die z. B.
10
einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 6 bis 13% oder sogar mehr oder weniger aufweisen. Indem
die durch Verbrennen der flüchtigen Bestandteile erzielbare Wärme voll ausgenutzt wird, wird eine hohe
Wirksamkeit erreicht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Verfahren zum Kalzinieren von Koks mit einem wesentlichen Anteil an flüchtigen Bestandteilen
in einem Drehrohrofen mit geneigter Achse, in welchem durch Zufuhr von Koks am oberen
Ofenende ein wanderndes Koksbett erzeugt wird, welches am unteren Ofenende ausgetragen wird,
bei welchem Vefahren in den Ofen zwischen dessen beiden Enden zwangsweise Luft eingeblasen
wird und zwar in einem Abstand von mindestens 20% der Ofenlänge vom unteren Ofenende, dadurch
gekennzeichnet,
a) daß die Luft im Bereich oder unmittelbar unterhalb des Bereichs der höchsten Gastemperatur in den Ofen eingeblasen wird,
bj daß gleichzeitig die Ofendrehzahl und die Luftzufuhr so eingestellt bzw. gesteuert werden, daß eine Koksbettzone entsteht, deren untere Grenze bei oder oberhalb der untersten Stelle der Luftzufuhr liegt und in der die flüchtigen Koksbestandteile in solcher Menge derart rasch aus dem Koksbett entweichen, daß in dieser Zone ein gestörtes beunruhigtes Koksbett entsteht,
c) und daß der Koks nach Verlassen dieser Zone bis zu seinem Austreten aus dem Ofen mindestens 5 Min. in ruhiger Bewegung gehalten wird und sich zunehmend abkühlt, wobei er ein ungestörtes ruhiges Koksbett bildet.
a) daß die Luft im Bereich oder unmittelbar unterhalb des Bereichs der höchsten Gastemperatur in den Ofen eingeblasen wird,
bj daß gleichzeitig die Ofendrehzahl und die Luftzufuhr so eingestellt bzw. gesteuert werden, daß eine Koksbettzone entsteht, deren untere Grenze bei oder oberhalb der untersten Stelle der Luftzufuhr liegt und in der die flüchtigen Koksbestandteile in solcher Menge derart rasch aus dem Koksbett entweichen, daß in dieser Zone ein gestörtes beunruhigtes Koksbett entsteht,
c) und daß der Koks nach Verlassen dieser Zone bis zu seinem Austreten aus dem Ofen mindestens 5 Min. in ruhiger Bewegung gehalten wird und sich zunehmend abkühlt, wobei er ein ungestörtes ruhiges Koksbett bildet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen die gesamte
zur Aufrechterhaltung des Kalzinierungsvorganges erforderliche Wärme durch Verbrennung
der flüchtigen Koksbestandteile aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ofenende Fremdbrennstoff
in den Ofen eingeführt und dort verbrannt wird und daß die dadurch zugeführte zusätzliche Wärmemenge 500 MJ/t Kokserzeugnis
nicht übersteigt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Kokses
zwischen der Untergrenze der gestörten, aufgewühlten Zone und dem unteren Ofenende um
mindestens 50 bis 100° C absinkt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur an einer Stelle
im Koksbett oder an der Ofenwand unmittelbar stromab der gestörten Zone gemessen und gegebenenfalls
eine Verstellung der Drehzahl und/ oder Luftzufuhr des Ofens durchgeführt wird, um
die Temperatur an dieser Stelle wieder auf einen Wert zu bringen, der der gewünschten Temperatur
in der gestörten Zone entspricht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Koksbett
oder an der Ofenwand mindestens an zwei in Längsabstand voneinander liegenden Stellen gemessen
wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalzinieren von Koks mit einem wesentlichen Anteil an flüchtigen
Bestandteilen in einem Drehrohrofen mit geneigter Achse, in welchem durch Zufuhr von Koks
am oberen Ofenende ein wanderndes Koksbett erzeugt wird, welches am unteren Ofenende ausgetragen
wird, bei welchem Verfahren in den Ofen zwischen dessen beiden Enden zwangsweise Luft eingeblasen
wird, und zwar in einem Abstand von mindestens 20 %
κι der Ofenlänge vom unteren Ofenende.
Das Kalzinieren von Koks dient dazu, Petrolkoks zur Verwendung als Material für die Herstellung von
Elektroden geeignet zu machen, die in metallurgischen Verfahren und als Beschichtung in elektrolytisehen
Reduktionszellen verwendet werden können. Nur kalzinierter Koks, der keine flüchtigen Bestandteile
mehr enthält und erhöhte Dichte hat, unterliegt nicht der Gefahr, daß er bei seiner oben geschilderten
Verwendung übermäßig schrumpft und bricht. Außerdem besitzt er eine höhere elektrische Leitfähigkeit.
Das Ausmaß der Kalzinierung und der Schrumpfung der Koksbestandteile hängen von der Temperatur
ab, auf welche die Koksbestandteile erhitzt werden. Diese Hitze wird dem Koksbett von der heißen
gasförmigen Atmosphäre innerhalb des Ofens und der erhitzten Ofenwand zugeführt, so daß die Gefahr besteht,
daß das Koksbett in seiner Mitte weniger erhitzt wird, als an seinem Rand. Außerdem führt das Kalzinieren
des Kokes zu großen Mengen von Kohlenstoffpartikeln im Abgas, die aus diesem vor dem Austreten
in die freie Atmosphäre durch Verbrennung oder andere Behandlung entfernt werden müssen.
Ein Kalzinierungsverfahren der eingangs genannten Gattung ist bereits bekannt (US-PS 2813822).
Bei diesem bekannten Verfahren wird der Koks bereits im oberen Ofendrittel stark erhitzt, so daß bereits
dort etwa zwei Drittel seiner flüchtigen Bestandteile entweichtn. Im Hinblick darauf wird am unteren Ende
dieses oberen Ofendrittels Luft zugeführt, um diese flüchtigen Koksbestandteile vollständig verbrennen
zu können. Im Bedarfsfall kann etwa am unteren Ende des mittleren Drittels der Ofenlänge nochmals Luft
zugeführt werden, um die in diesem mittleren Ofenbereich eventuell noch entweichenden flüchtigen
Koksbestandteile ebenfalls vollständig verbrennen zu können. In jedem Fall wird jedoch bei diesem bekannten
Verfahren der Hauptteil der zwischen den beiden Ofenenden zwangsweise zugeführten Luft in
der oberen Ofenhälfte eingeblasen, wo der Großteil der flüchtigen Koksbestandteile aus dem Koksbett
entweicht und verbrannt werden soll.
Zwar erfolgt bei diesem bekannten Verfahren eine intensive und vollständige Verbrennung der flüchtigen
Vi Koksbestandteile, trotzdem wird die dabei entstehende
Wärme noch nicht optimal für das Kalzinierungsverfahren ausgenutzt. Einerseits muß zur zufriedenstellenden
Durchführung des Verfahrens noch Fremdwärme durch Verbrennen von Fremdbrenn-
bo stoff am unteren Austragsende des Ofens verwendet
werden, was in der Nähe des Ofenendes erfolgt, was zu starkem Koksbrand und damit zu einer Reduzierung
der Ausstoßmenge an kalziniertem Koks führt. Andererseits treten die verbrannten Ofengase am
b1) oberen Ofenende mit einer relativ hohen Temperatur
in den Abzugskamin aus mit den Folgen einer schlechten Energieverwertung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei ei-
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/467,376 US3966560A (en) | 1974-05-06 | 1974-05-06 | Method of calcining coke in a rotary kiln |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2520132A1 DE2520132A1 (de) | 1975-11-20 |
DE2520132B2 DE2520132B2 (de) | 1980-03-13 |
DE2520132C3 true DE2520132C3 (de) | 1980-11-06 |
Family
ID=23855442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2520132A Expired DE2520132C3 (de) | 1974-05-06 | 1975-05-06 | Verfahren zum Kalzinieren von Koks |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3966560A (de) |
JP (1) | JPS547001B2 (de) |
AR (1) | AR216424A1 (de) |
AU (1) | AU8081675A (de) |
BR (1) | BR7502737A (de) |
CA (1) | CA1045378A (de) |
DE (1) | DE2520132C3 (de) |
DK (1) | DK197075A (de) |
ES (1) | ES437390A1 (de) |
FR (1) | FR2270317B1 (de) |
GB (1) | GB1503676A (de) |
IT (1) | IT1037901B (de) |
NL (1) | NL171722C (de) |
YU (1) | YU113075A (de) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4043746A (en) * | 1974-09-19 | 1977-08-23 | Polysius Ag | Method for the heat treatment of fine-grained materials containing alkali compounds |
US4022569A (en) * | 1975-12-05 | 1977-05-10 | Alcan Research And Development Limited | Calcination of coke |
US4092098A (en) * | 1976-11-01 | 1978-05-30 | Monsanto Company | Method and apparatus for improved in situ combustion of pyrolysis gases in a kiln |
JPS5410301A (en) * | 1977-06-27 | 1979-01-25 | Koa Oil Co Ltd | Method of calcining coke |
US4149939A (en) * | 1977-08-02 | 1979-04-17 | Salem Corporation | Method and apparatus for feeding an oxidant within a furnace enclosure |
JPS5857468B2 (ja) * | 1977-08-29 | 1983-12-20 | グレ−ト レ−クス カ−ボン コ−ポレ−シヨン | ロ−タリ キルン |
FI60402C (fi) * | 1978-11-28 | 1982-01-11 | Outokumpu Oy | Foerfarande och anordning foer framstaellning av koks eller aktivt kol fraon fuktig organisk substans |
US4451352A (en) * | 1981-07-20 | 1984-05-29 | Automated Production Systems Corporation | Process of producing oil by pyrolysis |
US4621583A (en) * | 1985-06-28 | 1986-11-11 | Measurex Corporation | System for controlling a bark-fired boiler |
US5456761A (en) * | 1993-07-15 | 1995-10-10 | Alcan International Limited | High temperature and abrasion resistant temperature measuring device |
CA2124139A1 (en) * | 1994-05-24 | 1995-11-25 | Jean Perron | Process for controlling rotary calcining kilns, and control system therefor |
US6474984B2 (en) * | 2000-11-20 | 2002-11-05 | Metso Minerals Industries, Inc. | Air injection for nitrogen oxide reduction and improved product quality |
US8491677B2 (en) | 2011-02-23 | 2013-07-23 | Rain Cii Carbon Llc | Pelletization and calcination of green coke |
US8864854B2 (en) | 2011-02-23 | 2014-10-21 | Rain Cll Carbon LLC | Pelletization and calcination of green coke using an organic binder |
RU2492211C1 (ru) * | 2011-12-27 | 2013-09-10 | Закрытое акционерное общество "ЦТК-Евро" | Способ прокалки нефтяного кокса |
CN103708452B (zh) * | 2012-10-09 | 2015-08-05 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种生物质的自热式连续炭化活化加工方法及其装置 |
CN105460914B (zh) * | 2014-09-10 | 2017-11-07 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | 一种罐式炉低温煅烧工艺 |
CN112877086B (zh) * | 2021-01-25 | 2022-11-25 | 山东平阴丰源炭素有限责任公司 | 一种石油焦煅烧控制方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1564730A (en) * | 1921-03-24 | 1925-12-08 | Nat Carbon Co Inc | Process of calcining material |
US2484911A (en) * | 1945-04-21 | 1949-10-18 | Seil Frances Merritt | Rotary kiln |
US2813822A (en) * | 1952-11-24 | 1957-11-19 | Collier Carbon & Chemical Co | Apparatus and method for calcining petroleum coke, coal and similar substances containing volatile combustible material |
AU408841B1 (en) * | 1966-05-06 | 1970-12-10 | Salem-Brosius Inc | Process and apparatus for heat treatment of material which yields oxidizable volatile matter under heat |
US3506542A (en) * | 1966-12-17 | 1970-04-14 | Nikolai Konstantinovich Kulako | Method for controlling the readiness of the coke mass in the chamber of a horizontal coke oven |
-
1974
- 1974-05-06 US US05/467,376 patent/US3966560A/en not_active Expired - Lifetime
-
1975
- 1975-05-01 GB GB18311/75A patent/GB1503676A/en not_active Expired
- 1975-05-02 ES ES437390A patent/ES437390A1/es not_active Expired
- 1975-05-05 FR FR7513931A patent/FR2270317B1/fr not_active Expired
- 1975-05-05 CA CA226,247A patent/CA1045378A/en not_active Expired
- 1975-05-05 YU YU01130/75A patent/YU113075A/xx unknown
- 1975-05-05 AU AU80816/75A patent/AU8081675A/en not_active Expired
- 1975-05-05 DK DK197075A patent/DK197075A/da unknown
- 1975-05-06 JP JP5418575A patent/JPS547001B2/ja not_active Expired
- 1975-05-06 DE DE2520132A patent/DE2520132C3/de not_active Expired
- 1975-05-06 AR AR258651A patent/AR216424A1/es active
- 1975-05-06 BR BR3499/75A patent/BR7502737A/pt unknown
- 1975-05-06 NL NLAANVRAGE7505306,A patent/NL171722C/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-05-06 IT IT23067/75A patent/IT1037901B/it active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2520132B2 (de) | 1980-03-13 |
DK197075A (da) | 1975-11-07 |
ES437390A1 (es) | 1977-02-01 |
JPS547001B2 (de) | 1979-04-03 |
FR2270317A1 (de) | 1975-12-05 |
DE2520132A1 (de) | 1975-11-20 |
NL171722C (nl) | 1983-05-02 |
BR7502737A (pt) | 1976-03-16 |
YU113075A (en) | 1982-02-28 |
JPS50160301A (de) | 1975-12-25 |
AU8081675A (en) | 1976-11-11 |
AR216424A1 (es) | 1979-12-28 |
NL7505306A (nl) | 1975-11-10 |
FR2270317B1 (de) | 1980-03-28 |
US3966560A (en) | 1976-06-29 |
IT1037901B (it) | 1979-11-20 |
CA1045378A (en) | 1979-01-02 |
GB1503676A (en) | 1978-03-15 |
NL171722B (nl) | 1982-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2520132C3 (de) | Verfahren zum Kalzinieren von Koks | |
DE2515807A1 (de) | Verfahren zum roesten von erdoelkoks | |
EP0661500B1 (de) | Verfahren zum Regeln einzelner oder sämtlicher die Verbrennung auf einem Feuerungsrost beeinflussender Faktoren | |
DE2515807C3 (de) | ||
EP0341436A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen eines heissen Produktgases, das klebrige bzw. schmelzflüssige Partikel enthält | |
DE2654971C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von kalziniertem Koks | |
EP0003123A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Vorbrennen von karbonatischen Rohstoffen | |
DE2615369B2 (de) | Verfahren zur Rauchgaskonditionierung in Abfallverbrennungsanlagen mit Wärmeverwertung, insbesondere für kommunalen und industriellen Müll, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2705710C3 (de) | Gegenstrombrennverfahren zur Erzeugung von Branntkalk und Schachtofen zur Durchfuhrung des Verfahrens | |
DE3515209C2 (de) | ||
DE3241544A1 (de) | Verfahren zum ueberwachen und/oder steuern bei trocknungs-, granulier-, instantisier-, dragier- und filmcoating-prozessen sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE2748785A1 (de) | Verfahren und vorrichtung fuer die verbrennung von pyrolysegasen an ort und stelle in einem ofen | |
DE1301018B (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischem mineralischen Material, insbesondere von Glasfasern | |
DE3607261C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Führung einer Anlage zur Herstellung von Zementklinker | |
DE2524951A1 (de) | Verfahren zur herstellung von koernigem oder pulverfoermigem koks | |
DE2512862A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur steuerung einer sinterungsanlage | |
DE2559067A1 (de) | Verfahren zur regelung des sinterprozesses eines erzes auf einem endlosrost mit integrierter kuehlung | |
EP2821700A1 (de) | Lanze für Verbrennung oder Abfackelung von brennbaren Abgasen | |
DE2550418A1 (de) | Verfahren und anlage zum brennen oder sintern von feinkoernigem gut | |
DE2715423C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Zünden eines Sintergemisches aus Erzen und festen Brennstoffen auf einem Sinterband | |
DE2537948C2 (de) | Vorrichtung zur Vergasung von Kohlenstoff enthaltenden Brennstoffstaub | |
DE1817453C (de) | Verfahren zur Oxydation von Ferrochrom-Pulver | |
EP0397127A2 (de) | Dampfraucherzeuger sowie Verfahren zur Erzeugung eines Dampfrauches | |
DE3031786C2 (de) | ||
DE2013889C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Brennen von Kalk |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BI | Miscellaneous see part 2 | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |