DE2520132C3 - Verfahren zum Kalzinieren von Koks - Google Patents

Verfahren zum Kalzinieren von Koks

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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
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/02Destructive 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
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C10LFUELS 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
    • C10L9/00Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/08Treating 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
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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
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)

Patentansprüche:
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.
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-
DE2520132A 1974-05-06 1975-05-06 Verfahren zum Kalzinieren von Koks Expired DE2520132C3 (de)

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

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Country Status (14)

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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)
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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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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

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