DE2733365A1

DE2733365A1 - Verfahren bzw. anlage zur nutzung der fuehlbaren kokswaerme an einer verkokungsanlage

Info

Publication number: DE2733365A1
Application number: DE19772733365
Authority: DE
Inventors: Claus Dr Flockenhaus; Joachim Meckel; Dietrich Prof Dr Ing Wagener
Original assignee: Didier Engineering GmbH
Current assignee: Didier Engineering GmbH
Priority date: 1977-07-23
Filing date: 1977-07-23
Publication date: 1979-02-01
Also published as: ES471357A1; SE7808045L; FR2398103B1; PL112401B1; GB2002412A; IT7850229A0; ZA784171B; JPS5423601A; JPS6345435B2; DE2733365B2; CA1135211A; AU3821678A; AU532280B2; PL208015A1; DE2733365C3; DD137598A5; IT1105634B; GB2002412B; BR7804040A; SE433616B

Description

Pall 2908

Die Erfindung betrifft ein Verfahren bsw. eine Anlage zur Nutzung der fühlbaren Kokswärme an einer Verkokungaanlage bei der trockenen Kokakühlung und Kohlevorerhitzung, bei welchem bzw· bei welcher ein Wärmetra^ergas nacheinander durch die Kokskühlanlage und die KohDevorerhitzungsatilage geführt wird.

Aus der DT-OS 24 15 7^C»8 (Pig. P) ia . eine mit einer Ko.kstrockenlöschanlage kombinierte Anlage- aur kontinuierlichen Kohletrocknung und -vorerhitzung unter Ausnutzung der von dem glühenden Koks auf ein Mischga3 übertragenen Wärme, mit einem Kreislauf für das Löschgas und mit einem Trocknungs- gasweg, der ein Trocknunga- und Vorerhitzungsaggregat umfaßt, bekannt, bei welcher der Trocknungsgasweg und der Löschgas kreislauf zu einem einzigen Gaskreislauf vereinigt sind, der Gaskreislauf Einrichtungen zum Kondensieren des bei der Trocknung frei gewordenen Wasserdampfes enthält und der Gaskreislauf durch eine Nachverbrennungskammer geführt ist. Diese Anlage verwendet Verbrennungsgase einer Brennkammer als im geschlossenen Kreislauf umlaufendes Wärmeträgergas, welches dauernd erzeugt und dem Kreislauf zugesetzt werden muß, notwendige und sehr umfangreiche Anlagenteile wie Entstauber, Gebläse, Einspritzkondensatoren, Wärmetauscher und die Nachverbrennungskammer zur Verbrennung des aus dem Löschbunker stammenden Wassergasgehaltes. Die Anlage ist daher von der Erstellung»-und Betriebsseite her sehr kostenaufwendig.

Aus der DT-OS 24 34 827 ist ein Verfahren zur Energie-Bückgewinnung bei Gaserzeugungsprozessen, z.B. Kohlever-

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gasungsanlagen oder Kohleverkokungsanlagen, zum Zweck der Trooknung oder Vorerhitzung des Einsat ζ st off es, insbesondere der Feinkohle für den Kokereibetrieb, bekannt, bei welchem die Trocknung und Vorerhitzung des Einsatzstoffes mittels Abwärme erfolgt, die beim Abkühlen der festen Rückstande de· Prozesses, beispielsweise beim Trockenlöschen des Kokses in einer Kokerei in einem geschlossenen, mit einer Staubabscheidung ausgestatteten Primär-Gaskreislauf, gewonnen wird und wobei als Wärmetransport- und Trocknungsmedium ein Inertgas, wie z.B. Stickstoff, Rauchgas aus Koksöfen oder Rauohgas aus Gichtgasverbrennung in einem Sekundär-Gaskreislauf mit Staubabscheidung verwendet wird· Die Notwendigkeit zweier separater Kreisläufe macht für die Ausführung dieses Verfahrens ebenfalls aufwendige Ausrüstungsteile, wie z.B. den Wärmetauscher, Staubabscheider und Gebläse, erforderlich·

Aus der GB-FS 13 34 373 ist es an sich bekannt, die fühlbare Wärme des heißen Kokses eines Verkokungsprozesses zur Trocknung und/oder Vorerhitzung der Kohle zu verwenden, indem ein inertes Gas im Kreislauf durch den heißen Koks und die Kohle geführt wird, wobei das inerte Gas Teil der Verbrennungsprodukte der Brenngase sein kann, die auch für die Verkokung ▼erwendet werden. Hierbei wird ebenfalls sowohl das der Kokakühlung zugeführte Wärmeträgergas zur -Inertisierung vorbehandelt als auch das im Kreislauf zwischen Kokskühlung und Vorerhitzung·

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Verfahren bzw· einer Anlage der eingangs genannten Art die zuvor erörterten Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und •ine wirtschaftlichere Nutzung der fühlbaren Kokswärme zu erzielen·

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Koksofenbatterie über die trockene Kokskühlanlage mit der

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Kohlevorerhitzungsanlage bzw. nur die beiden letzten über ein nicht vorbehandeltea Rauchgas, das in der trockenen Kokskühlung zu Schwachgas reagiert, oder ein each gegenüber dem glühenden Koks als inert verhaltendes Brenngas als Wärmeträgergas gekoppelt wird.

Das Verfahren kann demnach mit einem einzigen offenen Kreislauf des Wärmeträgergases laufen.

Dabei kann besonders vorteilhafterweiae das Rauchgas aus dem Regenerator oder Rekuperator dor· KokuoiVnbat. i.erie odor Gichtgas eines Stahlwerkes direkt der trockenen Kokskühlanlage und das darin entstehende Schwachgas oder das nahezu unveränderte Gichtgas ler Vorerhitzungsanlage zugeführt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Anlage wird auf die Reinigung des als Wärmeträgergas zu verwendenden Rauchgases aus der Koksofenbatterie bewußt verzichtet und Schwachgas bei der Kühlung des Kokses erzeugt. Da das Rauchgas, das den Regenerator oder Rekuperator eines Koksofens verläßt, sowohl einen beträchtlichen Wasserdampfgehalt als auch einen Rest Sauerstoffgehalt aufweist, läuft im Temperaturbereich oberhalb 600⁰C bei der trockenen Kokslcühlung die endotherme Wassergasreaktion neben der exothermen partiellen Oxidation ab* Wegen des Überhangs der Wassergasreaktion ist die Summenreaktion jedoch stark endotherm. Neben dem mit 200 bis 250⁰C eintretenden warmen Rauchgas trägt auch die Endothermie dieser Reaktion in hohem läaße zur Kühlung des Kokses bei. Wasserdampf und-Sauerstoff werden also aus dem Rauchgas nicht entfernt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Anlage wird das Wärmeträgergas sowohl in der Kok3-kühlanlage als auch der Kohlevorerhitzungsanlage jeweils

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direkt mit dem Koks bzw. der Kohle in Berührung gebracht. Durch die zuvor beschriebene Reaktion wird in der trockenen Kokekühlung aus dem Rauchgas ein Schwachgas, das nach der direkten Aufheizung in der trockenen Kokskühlung in die Kohlevorerhitzungsanlage geleitet wird und dort im direkten Kontakt die Kokskohle trocknet und auf über 100⁰C vorwärmt.

Bei der alternativen Verwendung von Gichtgas als Wärmeträgergas erfolgt lediglich eine Kopplung der beiden Prozeß-■tufen "trockene Kokskühlung¹* und ^MKohlevorerhitzung^M. Das dichtgas verhält sich in der trockenen Kokskühlung aufgrund seiner Zusammensetzung als inertes Gas und geht keine Reaktion bei dem Kühlprozeß ein. Das Gichtgas, welches normalerweise auf jedem Stahlwerk zur Verfugung steht, wird über die Anlage rar trockenen Kokskühlung als Kühlgas geleitet, dort aufgewärmt und anschließend in die Kohlevorerhitzung geleitet. Hier gibt es im direkten Kontakt mit der Kokskohle die Wärme wieder ab bei gleichzeitiger Aufnahme des der Kohle entzogenen Wassers.

Das in der trockenen Kokskühlung erzeugte Schwachgas oder Brenngas kann, wenn es keiner weiteren Verwendung zugeführt werden soll, wenigstens zum Teil einer Brennkammer zugeführt werden, in welcher es zu einem inerten Wärmeträgergas für die Kohlevorerhitzungsanlage verbrannt wird. Wird das in der trockenen Kokskühlung erzeugte Schwachgas verbrannt und als Rauchgas durch die Kohlevorerhitzung geleitet, dann ist tine Kondensation des aufgenommenen Wassers überflüssig.

Dem Wärmeträgergas kann nach Durchlaufen der Kohlevor-

erhitzungsanlage das aufgenommene Wasser in einer Konden-

eationsstufe und/oder der Staub in einer Feinüaubreinigungsstufe entzogen werden.

Das bei der Kondensation anfallende Kondensat kann zur nassen Koksnachlöschung verwendet werden.

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Das der Kohlevorerhitzungsanlage entstammende und getrocknete und gegebenenfalls gereinigte Brenngas eignet sich zur Verwendung als Unterfeuerungsgas in der Koksofenbatterie selbst als Karburationsgas für das Unterfeuerungsgas und/oder für andere Karburati ons- und/oder Unteri'euerungszwecke.

Das der Kohlevorerhitzungsanlage entstammende Brenngas (Giohtgas) kann ohne weiteres wieder in die Gichtgaaleitung zurückgeführt werden. Eine Wärmetauscher-KiÄung, Reinigung oder Trocknung ist bei dieser Art der Verwendung von Gichtgas als Wärme trägergas nicht erforderlich.

Solange es sich bei dem Wärmeträgergas um das Schwachgas oder Brenngas handelt, sollte es unter Druck geführt werden, so daß ein Eindringen von Sauerstoff in das System mit Sicherheit verhindert wird.

Die besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Anlage ergeben sich daraus, daß das Kühlgas, das aus dem Rauchgas der Koksofenbatterie oder als Gichtgas zur Verfugung gestellt wird, sowohl über den glühenden Koks als auch durch die Kohlevorerhitzungsanlage geleitet wird und zwar nicht in geschlossenem, sondern im offenen Kreislauf. Da das kontinuierlich erzeugte Rauchgas und gegebenenfalls auch Gichtgas ständig zur Verfugung stehen und welche nur einmal durch die verschiedenen Pro-Beßstufen geleitet werden, ist es nicht erforderlich, irgendwelchen Ersatz dafür zu schaffen, was bei den bekannten Anlagen notwendig ist, die mit geschlossenen Kreisläufen arbeiten, die zwangsläufig Leckagen aufweisen.

Bin weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß das aus dem Rauchgas der Koksofenbatterie erzeugte Schwachgas und gegebenenfalls das

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Gichtgas mit einem geringen Wassergehalt auf die feuchte Kohle in der Kohlevorerhitzungsanlage trifft.

Auch bei der Verbrennung de3 nach der Erfindung ent stehenden Schwachgases, das mit 500 bis 800⁰C in die Brennkammer der Kohlevorerhitzungsanlage eintritt, entsteht ein inertes Wanneträgergas mit weit niedrigerem Wassergehalt als bei Brenngasen wie Koksofengas, Erdgas und dgl·. Das Konzentrationsgefälle zwischen feuchter Kohle und Wärme- trägergas ist demnach bei allen Varianten des erfindungs- gemäfien Verfahrens sehr hoch, jedenfalls viel höher als bei bekannten pneumatischen Kohletrocknungsverfahren· Dieses hohe Konzentrationsgefälle ist für den eigentlichen Trocknungs- prozefl sehr günstig.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit die Abwärme der festen Rückstände des Verkokungsproζeßes mit großer Wirtschaftlichkeit indirekt über die Kohlevorerhitzung «ltder nutzbar gemacht. Das frei werdende Wärmeträger- gaa ist für die verschiedensten Unterfeuerungszwecke und dgl. naoh Verlassen der Anlage verwendbar. Durch die Verwendung eines für alle Frozeßstufen gemeinsamen Wärmeträgergases kann auf eine Feinststaubabscheidung nach der trockenen Kokskühlung verzichtet werden. Die Anzahl der notwendigen Auerüstungsteile ist für die erfindungsgemäße Anlage in Vergleich zu bekannten Anlagen daher verringert.

In der beiliegenden Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die zugehörige Anlage in einem Block- sohema veranschaulicht. Sämtliche darin gezeigten Merk- ■ale bilden für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

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/ισ-

Leerseite

Claims

Pall 2908 VXR/P/Ke/Ni

DIOIER ENGINEERING GMBH Alfredstraße 28
4300 Essen

Verfahren bzw. Anlage zur Nutzung der fühlbaren Kokswärme an einer Verkokungsanlage

Patentansprüche :

1· Verfahren bzw. Anlage zur Nutzung der fühlbaren Koks wärme in einer Verkokungsanlage bei der trockenen Kokskühlung und Kohlevorerhitzung, bei welchem bzw. welcher ein Wärmeträgergas nacheinander durch die Kokskühlanlage und die Kohlevorerhitzungsanlage ge führt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Koks ofenbatterie über die trockene Kokskühlanlage mit der Kohlevorerhitzungaanlage bzw. nur die beiden letzteren über ein nicht vorbehandeltes Rauchgas, das in der trookenen Kokskühlung zu Schwachgus reagiert, oder ein ■ion gegenüber dem glühenden Koks als inert verhalten de· Brenngas als Wärmeträgergas getappelt werden.

2· Verfahren bzw. Anlage nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß Rauchgas aus dem Regenerator oder Rekuperator der Koksofenbatterie oder Gichtgas eines Stahlwerkes direkt der trockenen Kokskühlanlage und das darin entstehende Schwachgas oder das nahezu unver änderte Gichtgas der Kohlevorerhitzungaanlage zugeführt wird.

(MMMNAL INaPECTEO

3. Verfahren bzw. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeträgergas sowohl in der Kokskühlanlage als auch der Kohlevorerhitzungsanlage jeweils direkt mit dem Koks bzw. der Kohle in Berührung gebracht wird.

4. Verfahren bzw. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des von der Kokskühlanlage kommenden Schwachgases oder Brenngases einer Brennkammer zugeführt wird, in welcher es zu einem inerten Wärmeträgergas für die Kohlevorerhitzungsanlage verbrannt wird.

5· Verfahren bzw. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wärmeträgergas nach Durchlaufen der Kohlevorerhitzungsanlage das auf^enommene Wasser in einer Kondensationsstufe und/oder der Staub in einer Feinststaubreinigungsstufe entzogen wird #

6· Verfahren bzw. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Kondensation anfallende Kondensat zur nasaen Kokanachlü3chun£ verwendet wird.

7· Verfahren bzw· Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das der Kohlevorerhi tzun^sanlage entstammende gegebenenfalls getrocknete und goreinigte Schwachgas oder Brenngas als Unterfeuerungsgas in der Koksofenbatterie, als Karburationsgas für das Unterfeuerungsgas und/oder für andere Karburations- oder Unterfeuerungszwecke verwendet wird.

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8· Verfahren bzw. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das der Kohlevorerhitzungs- anlage entstammende Brenngas (Gichtgas) wieder in die Giohtgasleitung zurückgeführt wird.

9· Verfahren bzw· Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeträgergas, insbesondere Brenngas unter Druck geführt wird·

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