DE3133491A1

DE3133491A1 - METHOD AND DEVICE FOR HEATING COAL

Info

Publication number: DE3133491A1
Application number: DE19813133491
Authority: DE
Inventors: Petrovic Dipl.-Ing. Dr. 4300 Essen Vladan
Original assignee: Krupp Koppers GmbH
Current assignee: Krupp Koppers GmbH
Priority date: 1981-08-25
Filing date: 1981-08-25
Publication date: 1983-03-17
Also published as: ATE24331T1; JPS5847093A; DE3274746D1; AU8755582A; AU551656B2; BR8204941A; ES8305404A1; AR228907A1; EP0073368A3; EP0073368B1; ES514984A0; EP0073368A2; CA1201408A; IN158088B; ZA825368B

Description

Essen, den 21. August 1981 N 4854/4a Vo/Wi.Essen, August 21, 1981 N 4854 / 4a Vo / Wi.

KRUPP-KOPPERS GMBH, Moltkestrasse 29, 4300 Essen 1KRUPP-KOPPERS GMBH, Moltkestrasse 29, 4300 Essen 1

Verfahren und Einrichtung zur Erwärmung von Kohle .Process and device for heating coal.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erwärmung kalter, feuchter Kohle, insbesondere von zur nachfolgenden Verkokung bestimmtes· Kohle, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for heating cold, moist Coal, in particular coal intended for subsequent coking, as well as a device for carrying out the method.

Neben der erwähnten Anwendung der Erfindung bei der Erwärmung von Kokskohle ist diese auch anwendbar bei anderen Bestimmungen der Kohle, beispielsweise zur Erwärmung von au brikettierender Kohle. Im folgenden soll die Erfindung jedoch am Beispiel der Kokskohle erläutert werden .In addition to the mentioned application of the invention in heating of coking coal, this can also be used for other purposes of coal, for example for heating up briquetting coal. In the following, however, the invention will be explained using the example of coking coal.

Die zur Verkokung vorgesehene Kohle liegt im allgemeinen bei Umgebungstemperatur (0 - 20 ^β C) mit einem Wassergehalt von bis au 15 % und in einer Korngrößenverteilung von 1-10 mm vor, wobei ca. 85 % der Korngrössen ^ 3 mm sind. Für ihren Einsatz im Koksofen sind die kokereitechnischen Eigenschaften wichtig, gekennzeichnet durch Dilatation, Blähgrad, Fluidität usw. Es ist bekannt,, dass man durch Erwärmung der Kohle auf 200 - 250 ° C die Garungszeit des Kokses im Ofen erheblich reduzieren kann, z.B. von 20 h auf 14 h, indem durch Erwärmung das Wasser bis auf geringfügige Restgehalte entfernt wird. Es ist wichtig, dass bei der Erwärmung die kokereitechnischen Eigenschaften der Kohlen nicht beeinträchtigt werden. Im Gegenteil, es wurde gefunden, dass durch sachgerechte Erwärmung die Verkokung der Kohle im Koksofen verbessert werden kann, so dass auch Kohlen, die ohne Vorbehandlung schlecht verkokbar sind, mit Erfolg im Koksofen eingesetzt werden können.The coal intended for coking is generally at ambient temperature (0-20 ^° C) with a water content of up to 15% and a grain size distribution of 1-10 mm, with approx. 85% of the grain sizes being ^ 3 mm. For their use in the coke oven, the coke-making properties are important, characterized by dilation, degree of swelling, fluidity, etc. h to 14 h, in that the water is removed with the exception of slight residual contents by heating. It is important that the coking properties of the coals are not impaired when they are heated. On the contrary, it has been found that the coking of the coal in the coke oven can be improved by proper heating, so that even coals that are difficult to coke without pretreatment can be used successfully in the coke oven.

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Bei der Erwärmung kann, insbesondere bei schockartiger Aufheizung der einzelnen Kohlepartikel, eine Zerkleinerung derselben stattfinden, die unerwünscht ist, weil sie den Feinkornanteil in unzulässiger "Weise erhöht. Die Kohleerwärmung muss deshalb • chonend durchgeführt werden. Um Oxidation zu verhüten, muss die Kohleerwärmung weitgehend sauerstofffrei betrieben werden»When heating, especially in the case of shock-like heating of the individual coal particles, a comminution of the same take place, which is undesirable because it contains the fine grain fraction in The coal heating must therefore be carried out carefully. In order to prevent oxidation, must the coal heating can be operated largely oxygen-free »

Zur Durchführung der Kohleerwärmung sind eine Reihe von Verfahrensprinzipien bekannt, die zum Teil auch bereits grosstechnisch durchgeführt werden, wie z.B. die Erwärmung durch heisse Gase im Flugstrom oder durch indirekte Beheizung über Wärme austauschflächen in Trocknern oder durch direkte Beheizung durch heisee Gase in bewegter Schüttung, beispielsweise in einer rotierenden Trommel.A number of procedural principles are used to carry out coal heating known, some of which are already being carried out on an industrial scale, such as heating by hot Gases in the entrained flow or by indirect heating via heat exchange surfaces in dryers or by direct heating with hot gases in a moving bed, for example in a rotating one Drum.

Alle diese Verfahren zeichnen sich durch hohe Investitionskosten, durch erheblichen maschinellen Aufwand und durch grossen Energieaufwand aus. Ausserdem tritt eine Verschiebung der Kornverteilung zum Feinkorn hin auf. Andere koke reite chnis die Eigenschaften, wie z.B. Dilatation und Fluidität, werden beeinträchtigt.All of these processes are characterized by high investment costs, considerable machine expenditure and great energy expenditure the end. In addition, there is a shift in the grain distribution towards the fine grain. Other koke ride chnis the properties, such as dilation and fluidity are impaired.

Besonders vorteilhaft bezüglich des Energieverbrauches der Kokerei lässt sich eine Anlage zur Erwärmung von Kohle betreiben, wenn die beim Kühlen des erzeugten Kokses gewonnene Energie zur Erwärmung der Kohle eingesetzt werden kann, wie dies bei der älteren Patentanmeldung P 31 18 931.8 erfolgt.Particularly advantageous in terms of the energy consumption of the coking plant a system for heating coal can be operated if the energy obtained during cooling of the coke produced is used Heating of the coal can be used, as is done in the earlier patent application P 31 18 931.8.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren au schaffen, das mit niedrigen Investititionskosten einen sparsamem Emergieverbrauch verbindet und das den Schutz der kokereitec&aisch wertvollen Eigenschaften der Kohle gewährleistet und eine Zerkleinerung der Kohlepartikel vermeidet.The invention has the object of providing a method au connecting with low Investititionskosten an economical Emergieverbrauch ensures the protection of kokereitec & aisch valuable properties of the coal and and avoids crushing of the coal particles.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemass vorgeochlagea, dass der Kohle he is se Festkörper, deren Ausgangstemperator Über der angestrebten Endtemperatur der Kohle liegt,, beigemischt werden. To achieve this object, it is proposed according to the invention that hot solids, whose initial temperature is above the desired final temperature of the coal, are added to the coal.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sollen Festkörper verwendet werden, die eine weitgehend gleichmässige Form ohne Kanten, scharfe Ecken, Vorsprünge oder Einkerbungen aufweisen. Besonders geeignet sind Festkörper mit Kugelform. Darüber hinaus ist es zweckmässig, zur guten Durchmischung der Kohle mit den wärmeübertragenden Feststoffen Festkörper mit einem engen Grössenspektrum, beispielsweise Kugeln einheitlicher Grösee_s bevorzugt mit einem Durchmesser kleiner als 40 mm einzusetzen.According to a further feature of the invention, solid bodies are to be used which have a largely uniform shape without edges, sharp corners, projections or notches. Solids with a spherical shape are particularly suitable. In addition, it is expedient for thorough mixing of the coal with the heat transfer solids solid with a narrow size range, for example, spheres of uniform Grösee _s preferably a diameter smaller than 40 mm use.

Die Festkörper können aus metallischen Werkstoffen, vorzugsweise Stahl oder Gusseisen, oder aus nichtmetallischen Werkstoffen beispielsweise Keramik oder Porzellan, bestehen. Auch Festkör» per aus entsprechend mechanisch widerstandsfähigen und temperaturbeständigen Kunststoffen können zum Einsatz kommen. Die Festkörper können auch natürlichen Ursprungs sein, z. B. Kieselsteine, die zweckmässigerweise in einer bestimmten Form und Grosse ausgesucht werden sollten. Wesentlich bei der Wahl des WerkstoffesThe solids can be made of metallic materials, preferably Steel or cast iron, or made of non-metallic materials such as ceramic or porcelain. Also solid per made of correspondingly mechanically resistant and temperature-resistant plastics can be used. The solids can also be of natural origin, e.g. B. pebbles, which are expediently selected in a certain shape and size should be. Essential when choosing the material

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für die Festkörper ist, dass dieser abriebfest ist. So werden beifor the solid is that it is abrasion-resistant. So be at nichtmetallischen Werkstoffen mechanische Abriebfestigkeitennon-metallic materials mechanical abrasion resistance

3 2 nach DIN 52108 von kleiner 0, 45 cm /cm bevorzugt.3 2 according to DIN 52108 of less than 0.45 cm / cm is preferred.

Von besonderer Bedeutung sind die Wärmeeigenechaften der Festkörper. So empfehlen sich Festkörper mit einer Wärmeeindring -zahl von kleiner 16 000 (j/m Ks ' ), vorzugsweise kleiner 5 000 (J/m² K ·°' ⁵ ). Die Temperaturleitzahl sollte kleiner 700· 10" (m /h ), vorzugsweise kleiner 150 · 10" (m /h), und die spezifische Wärme der Festkörper grosser 400 (j/kg K), vorzugsweise grosser 800 (j/kg K), sein. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass man natürlich bestrebt sein wird, die Menge der wärme übertragenden Festkörper im Verhältnis zur Kohlenmenge, die erwärmt werden soll, klein zu halten. Es ist deshalb vorteilhaft, Feststoffe auszuwählen, die ein möglichst hohes Wärmespeichervermögen besitzen.The heat properties of solids are of particular importance. Solid bodies with a heat penetration number of less than 16,000 (j / m Ks '), preferably less than 5,000 (J / m ² K · °' ⁵ ) are recommended. The thermal diffusivity should be less than 700 · 10 "(m / h), preferably less than 150 · 10" (m / h), and the specific heat of the solids greater than 400 (j / kg K), preferably greater than 800 (j / kg K) , be. In this context, it should be mentioned that efforts will naturally be made to keep the amount of heat-transferring solids small in relation to the amount of coal that is to be heated. It is therefore advantageous to select solids that have the highest possible heat storage capacity.

Um zu verhüten, dass die kalte, feuchte Kohle einem Wärmeschock ausgesetzt wird, sind der Einsatztemperatur der wärmeübertragenden Festkörper Grenzen gesetzt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Temperatur der Festkörper nicht über 500 * C zu steigern und Festkörper aus einem Material zu wählen, deren Wärmeeindringzahl und Temperaturleitzahl eine langsame und schonende übertragung der im Festkörper gespeicherten Wärmeenergie auf die Kohle gestattet.To prevent the cold, damp coal from receiving a thermal shock is exposed, there are limits to the operating temperature of the heat-transferring solid. It has proven to be advantageous not to increase the temperature of the solids above 500 ° C and solid bodies made of a material whose heat penetration number and thermal diffusivity allow a slow and gentle transfer of the thermal energy stored in the solid body to the Coal permitted.

Die bei der Verdampfung der Kohlefeuchte entstehenden Brüden schirmen als Schutzgas die Kohlepartikel gegen den nachteiligenThe vapors produced during the evaporation of the coal moisture act as a protective gas to shield the coal particles from the disadvantageous

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Einfluss dee Luftsauerstoffs auf die kokereitechnisch wertvollen Eigenschaften der Kohle ab.Influence of atmospheric oxygen on the coking-technically valuable ones Properties of coal.

Das Aufheizen der Festkörper kann an sich auf beliebige Art erfolgen. Eine bevorzugte Aus führung s form sieht bei Vorhaadensein einer Kokstrockenkühlanlage innerhalb des Kokereibetriebes die Verwendung der hier anfallenden heissen Kühlgase vor. Diese Kühlgase können in einen die Festkörper aufnehmenden Behälter eingeleitet und dort an diese einen Teil ihrer fühlbaren Wärme abgeben, bevor sie zur Kokstrockenkühlanlage zurückströmen.The heating of the solids can be done in any way. A preferred embodiment is when there is a presence a coke dry cooling system within the coking plant the use of the hot cooling gases produced here. These cooling gases can be stored in a container that holds the solids initiated and there part of their sensible warmth on them before they flow back to the dry coke cooling system.

Eine andere Möglichkeit sum Aufheizen der Festkörper besteht darin, eine separate Verbrennungskammer vorzusehen, und die dort mittels eines festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffes erzeugten Rauchgase in Wärmeaustausch mit den Festkörpern zu bringen. Die Installation einer solchen Verbrenaungakammer empfiehlt sich im übrigen auch dann, wenn eine Kokstrockenktihlanlage vorhanden ist. Durch diese Verbrennungskammer ist dann auch bei einem Ausfall oder einer Betriebsstörung der Kokstrokkenkühlanlage die Erwärmung der Kohle in gewünschtem Masse gesichert. Da die bei der Verbrennung entstehenden Rauchgase mit ca. 1 400 ^c C für die Erwärmung der Kohle eine zu hohe Temperatur aufweisen, kann diese beispielsweise durch Zumischen von Wasserdampf auf den erforderlichen Wert gesenkt werden.Another possibility for heating up the solids is to provide a separate combustion chamber and to bring the flue gases generated there by means of a solid, liquid or gaseous fuel into heat exchange with the solids. The installation of such a combustion chamber is also recommended if a coke drying system is available. This combustion chamber then ensures that the coal is heated to the desired extent even in the event of a breakdown or malfunction of the dry coke cooling system. Since the flue gases produced during the combustion of approx. 1,400 ^c C are too high for heating the coal, this can be reduced to the required value, for example by adding steam.

Ausgestaltung und Ausführungsformen der Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens sind in weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet.Design and embodiments of the device for implementation of the method according to the invention are in further subclaims marked.

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Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispieleweise veranschaulicht. Dabei zeigen :The invention is illustrated by way of example in the drawings. Show:

Fig. 1 eine Prinzipskizze des erfindungsgemäseen Verfahrens1 shows a schematic diagram of the method according to the invention

undand

Fig. 2-8 Fliese-Schemen von Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrene2-8 Tile schemes of embodiments of the method according to the invention

Im einzelnen zeigen hierbei :The following show in detail:

Fig. 2 den Einsatz eines senkrecht stehenden Behälters als Wanderschichttrockner,Fig. 2 shows the use of a vertical container as Traveling layer dryer,

Fig. 3 den Wanderschichttrockner nach Fig. 2 mit einer anderen Austrage-und Trennvorrichtung,3 shows the traveling layer dryer according to FIG. 2 with a different discharge and separation device,

Fig. 4 den Wanderschichttrockner nach Fig. 2 mit eingebautem. Schwingsieb,FIG. 4 shows the traveling layer dryer according to FIG. 2 with built-in. Vibrating screen,

Fig. 5 den Einsatz eines Etagentrockners,Fig. 5 the use of a floor dryer,

Fig. 6 den Einsatz einer rotierenden Trommel als Wanderschichttrockner,6 shows the use of a rotating drum as a traveling layer dryer,

Fig. 7 den Einsatz eines schräg liegenden Behälters als. Wanderschichttrockner undFig. 7 shows the use of an inclined container as. Traveling layer dryer and

Fig. 8 den Einsatz einer Vibrationsrinne als Wanderschichttrockner.8 shows the use of a vibrating chute as a traveling layer dryer.

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Gemäse Fig. 1 wird die feuchte Kohle aus dem Kohle»bunker A über das Zuteilorgan B mit den erhitzten Festkörpern auo dem Festkörpererhitzer C über ein Dosiergerät D mittels ®m©r ge» eigneten Verteilervorrichtung E gemeinsam der Einrichtung sus-Erwärmung der Kohle F zugeführt. Kohle and Festkörper durchwandern im Gleichstrom diese Einrichtung. Dabei geben die Festkörper einen Teil der in ihnen gespeicherten Energie an die Kohle ab. Die ausgetriebene Kohlefeuchte wird über geeignete Brüdenräume abgezogen.According to FIG. 1, the moist coal is extracted from coal bunker A. via the distributor B with the heated solids auo the Solid-state heater C via a dosing device D using ®m © r ge » suitable distribution device E together with the device sus-heating the coal F supplied. Coal and solids pass through this facility in direct current. They give Solid bodies transfer part of the energy stored in them to the coal. The expelled coal moisture is about suitable Vapor spaces deducted.

Die so erwärmte Kohle wird in einer geeigneten Trenneinrichtung G, z.B. einem Schüttelsieb, von dea Festkörpern getrennt und auf geeignete Weise dem Koksofen zugeführt. Die Festkörper werden, beispielsweise durch ein Becherwerk H, dem Feststofferhitzer C wieder zugeführt.The so heated coal is in a suitable separator G, e.g. a vibrating sieve, separated from the solids and fed to the coke oven in a suitable manner. The solids are, for example, by a bucket elevator H, the solids heater C fed back.

Der Festkörpererhitzer C kann mit Rauchgasen aus einer Feuerung betrieben werden. Besonders vorteilhaft bezüglich des Ener· gieverbrauches der Kokerei ist es, die heissen Gase einer Kokstrockenkühlung einzusetzen. Die Heizgaszufuhr ist mit I, der Heiz gas au s tritt mit K bezeichnet.The solid-state heater C can use flue gases from a furnace operate. It is particularly advantageous with regard to the energy consumption of the coking plant to use the hot gases from a dry coke cooling system to use. The heating gas supply is labeled I and the heating gas exiting is labeled K.

Die nachstehend dargestellten Ausführungsalternativen des erfindungsgemässen Verfahrens haben alle den Einsatz von Gasen aus einer Kokstrockenkühlung zum Gegenstand.The alternative embodiments of the inventive Process all involve the use of gases from dry coke cooling.

In Fig. 2 ist mit 1 der Aufgabebunker bezeichnet, aus dem kontinuierlich die feuchte Kohle über eine Zellenradschleuse 2 in denIn Fig. 2, 1 denotes the feed hopper, from which continuously the moist coal via a rotary valve 2 into the

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Wanderschichttrockner 3, der im vorliegenden Fall als aufrecht stehender, zylindrischer Behälter ausgebildet ist, eingeleitet wird. Ebenfalls kontinuierlich werden aus dem Erhitzer 4 Festkörper, beispielsweise in Form von Stahlkugeln, über die Zellen« radschleuse 5 dem Wanderschichttrockner zugeführt.Traveling layer dryer 3, which in the present case as an upright standing, cylindrical container is formed, is introduced. Also continuously from the heater 4 solids, for example in the form of steel balls, over the cells « wheel lock 5 fed to the traveling layer dryer.

Die Kohle und die beigemischten Kugeln flies sen kontinuierlich durch den Wände rs chichttrockner von oben nach unten, wobei Kohle und Kugeln durch das Rührwerk 6 mit den Rührarmen 7 ständig in Bewegung gehalten werden. Der Antrieb des Rührwerks ist mit 8 bezeichnet. Durch das Rührwerk wird somit gewährleistet, dass immer neue Kohlekorner mit den he is sen Kugeln in Berührung kommen, so dass die Kohle insgesamt eine im wesentlichen gleichmässige Wärmebehandlung erfährt. Die Widerstände beim Abwärtsflies sen der Kohle werden durch deren eigenes und das Gewicht der Kugeln überwunden, wobei die variable Verweilzeit der Kohle im Wanderschichttrockner vom. Abzug der Kohle und der Kugeln im unteren Bereich bestimmt wird.The coal and the added balls flow continuously through the walls rs layer dryer from top to bottom, with coal and balls through the agitator 6 with the agitator arms 7 be kept in constant motion. The drive of the agitator is denoted by 8. The agitator thus ensures that new grains of coal always come into contact with the hot balls, so that the coal as a whole becomes one undergoes substantial uniform heat treatment. The resistances during the downward flow of the coal are reduced by their own and the weight of the balls overcome, with the variable residence time of the coal in the moving bed dryer from. deduction the coal and the balls in the lower area is determined.

Die Austragung von Kohle und Kugeln aus dem Wanderschichttrockner 3 erfolgt bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungs form der Erfindung mittels einer Förderschnecke 9, die zu einer pneumatischen Abscheide einrichtung 10 führt. In dieser wird die nunmehr auf ca. 200⁰C erwärmte Kohle mit Hilfe des durch die Leitung 11 zugeführten Trägergases von den Kugeln getrennt und über die Leitung 12 zum hier nicht dargestellten Kohleturm mit vorgeschaltetem Abscheider transportiert. Die spezifisch schwereren Kugeln fallen dagegen in den Auffangbehälter 13 und werdenThe discharge of coal and balls from the moving bed dryer 3 takes place in the embodiment of the invention shown in FIG. In this the coal, which has now been ^{heated to approx. 200 °} C., is separated from the balls with the aid of the carrier gas supplied through line 11 and transported via line 12 to the coal tower, not shown here, with an upstream separator. The specifically heavier balls, however, fall into the collecting container 13 and are

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durch die Transportvorrichtung 14 (Kettenförderer, Becherwerk oder dgl.) wieder dem Erhitzer 4 zugeführt. Die Austragung voa Kohle und Kugeln aus dem WänderSchichttrockner kanm noch durch eine in dessen unterem Bereich angeordnete Bunker entleerung S₀-einrichtung 15 geeigneter Bauart unterstützt werden.fed back to the heater 4 by the transport device 14 (chain conveyor, bucket elevator or the like). The discharge VOA coal and balls from the WänderSchichttrockner scarcely still by means disposed in the lower region of rotary discharge S ₀ -einrichtung 15 of suitable type are supported.

Die im W ander schachttrockner 3 aus der feuchten Kohle abgeschie = denen abgashaltigen Brüden werde© in verschiedenen Ebenen über die Leitungen 16 und die Sammelleitung 1? abgezogen und gelangest über den Zyklon 18, die Leitung 19 und das Gebläse 20 in den Kreiß« laufwascher 21, in dem aeben einer Kondensation die Auswaschung von Verunreinigungen erfolgt- Statt der dargestellten WaBcherkoastruktion könnte natürlich auch eine andere Ausführungsform, beispielsweise ein Venturiwäscher j eingesetzt werden. The in the wall dryer 3 deposited from the moist coal the vapors containing exhaust gases are in different levels the lines 16 and the collecting line 1? withdrawn and arrived via the cyclone 18, the line 19 and the blower 20 in the circle " Runner washer 21, in which, in addition to condensation, impurities are washed out instead of the waBcherkoastruktion shown Another embodiment, for example a venturi scrubber j, could of course also be used.

Die im Zyklon 18 abgeschiedenen Kohlekörner gelangen über die Zellenradschleuse 22 und die Leitung 23 zur Abscheideeinrichtung 10, von wo aus sie zusammen mit der erwärmten Kohle zum bereits erwähnten Kohleturm gefördert werden.The carbon grains separated in the cyclone 18 reach the separating device via the rotary valve 22 and the line 23 10, from where they are conveyed together with the heated coal to the aforementioned coal tower.

Die aus dem Kreis laufwascher 21 ablaufende Flüssigkeit wird über die Leitung 24 und die Pumpe 25 auf den Kühlturm 26 aufgegeben, in dem die weitere Abkühlung bis auf ca. 20 ° C erfolgt. Die gekühlte Flüssigkeit wird sodann über die Leitung 27 in den Kühlwasserverteiler 28 eingeleitet. Von hier wird das erforderliche Kühlwasser über die Leitungen 29 <? 31 wieder auf die verschiedenen Ebenen des Kreislaufwaschers 21 aufgegeben. Die aus dem Kreislaufwascher entweichenden Gase werden durch die Leitung 32 abgezogen und zum nicht dargestellten Kamin geleitet.The liquid running out of the circuit washer 21 is over the line 24 and the pump 25 are given up on the cooling tower 26, in which the further cooling down to approx. 20 ° C. takes place. The chilled Liquid is then introduced into the cooling water distributor 28 via the line 27. From here the required cooling water is obtained via lines 29 <? 31 again on the various Levels of the circuit washer 21 abandoned. The ones from the circuit washer Escaping gases are drawn off through line 32 and passed to the chimney, not shown.

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Der aus dem oberen Teil des Kokstrockenkühlere 33 mit einer Temperatur von ca. 800 * C austretende heisse Strom der Kühlgase -wird durch die Leitung 34 abgezogen. Hiervon zweigt die Leitung 35 ab, durch die ein Teilstrom der Gase über die Wärmeaustauscher 36 geleitet und dann in den Kokstrockenkühler wieder eingeführt wird. Die übrigen heissen Kühlgase gelangen durch die Leitung 37 zum Erhitzer 4, in dem sie zur Wärmeübertragung an. die darin befindlichen Kugeln genutzt werden. Diese Gase verlassen den Erhitzer durch die Leitung 38 und werden nach Passieren des Gebläses 39 mit einer Temperatur von ca. 220 ^β C in die Leitung 35 eingeleitet. Von dieser Leitung wird ein Teil der Gase durch die Leitung 61 in den mittleren und ein anderer Teil durch die Leitung 62 in den unteren Teil des Kokstrockenkühlere eingeführt. Von der Leitung 38 zweigt die Leitung 40 ab, durch die ein Teilstrom des Gases durch den Kamin 41 in die Atmosphäre abgeblasen werden kann. Ausserdem ist hinter dem Gebläse 39 eine Bypass-Leitung 42 vorgesehen, die mit der Leitung 37 zum Erhitzer 4 in Verbindung steht. Durch diese Bypass-Leitung kann dem durch die Leitung 34 aus dem Kokstrockenkühler ausströmenden heissen Gas_v zwecks Temperaturregelung kaltes Gas aus der Leitung 38 zugemischt werden. The hot stream of cooling gases emerging from the upper part of the dry coke cooler 33 at a temperature of approx. 800 ° C. is drawn off through line 34. From this the line 35 branches off, through which a partial flow of the gases is passed over the heat exchanger 36 and then reintroduced into the coke dry cooler. The remaining hot cooling gases pass through line 37 to the heater 4, where they are used for heat transfer. the balls inside are used. These gases leave the heater through line 38 and are introduced after passing through the blower 39 at a temperature of about 220 C ^β in the line 35th From this line part of the gases is introduced through line 61 into the middle and another part through line 62 into the lower part of the coke dry cooler. The line 40 branches off from the line 38, through which a partial flow of the gas can be blown off through the chimney 41 into the atmosphere. In addition, a bypass line 42 is provided behind the fan 39, which is connected to the line 37 to the heater 4. Through this bypass line, cold gas from line 38 can be admixed with the _{hot gas v} flowing out of the coke dry cooler through line 34 for the purpose of temperature control.

Damit das Aufheizen der Kugeln im Erhitzer 4 bei einem Ausfall bzw. einer Betriebsstörung des Kokstrockenkühlers 33 nicht beeinträchtigt wird, ist zusätzlich eine Verbrennungskammer 43 vorgesehen, der über die Leitung 44 ein gasförmiger., flüssiger oder fester Brennstoff sowie über die Leitung 45 die erforderliche Verbrennungsluft zugeführt wird. Da die bei der Verbrennung entste-So that the balls in the heater 4 are heated up in the event of a failure or a malfunction of the dry coke cooler 33 is not affected Is, a combustion chamber 43 is additionally provided, which via the line 44 a gaseous., liquid or solid fuel and the required combustion air is supplied via line 45. Since the incineration

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henden heissen Ratichgase mit ca. 1 400 ^c C eine zu hohe Temperatur aufweisen, wird Wasserdampf durch die Leitung 46 zugeführt, der aus der Leitung 19 abgezweigt wird. Durch diese Waeeerdampfsugabe kann die Rauchgastemperatur auf den gewünschten Wert von beispielsweise 800 - 900 . C gesenkt werden. Mit dieser Temperatur wird das Rauchgas sodann über die Leitung 47 in die zum Erhitzer 4 führende Leitung 37 eingespeist. In der Leitung 47 ist echliesslich noch eine hier nicht dargestellte Regelklappe vorgesehen, so dass die abgegebene Gasmenge gegebenenfalls auch entsprechend gedrosselt und die Verbrennungskammer 43 im Bedarfsfall auch als Zusatzheizung eingesetzt werden kann.Henden hot Ratichgase with about 1 400 ^{° C} C to have a high temperature, steam is supplied through line 46 which is branched off from the conduit 19th With this addition of water vapor, the flue gas temperature can be increased to the desired value of, for example, 800-900. C to be lowered. At this temperature, the flue gas is then fed via line 47 into line 37 leading to heater 4. Finally, a regulating flap (not shown here) is also provided in line 47, so that the amount of gas released can also be correspondingly throttled, if necessary, and combustion chamber 43 can also be used as an additional heater if necessary.

Die Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 3 unterscheidet sich von der gemäss Fig. 2 lediglich dadurch, dass als Abscheideeinrichtung unterhalb des Wander schichttrockne rs ein Schwingsieb 48 vorgeshen ist. Von diesem fallen die Kugeln wiederum in den Auffangbehälter 13, während die Kohle über die Leitung 49 zu einem Becherwerk 50 gelangt, das sie zu dem nicht dargestellten Kohleturm transportiert.The embodiment of the invention according to FIG. 3 differs 2 only in that a vibrating screen 48 is used as a separating device below the traveling layer dryer is provided. From this the balls fall in turn into the collecting container 13, while the coal passes via line 49 to a bucket elevator 50, which it to the coal tower, not shown transported.

Fig. 4 zeigt wiederum einen aufrecht stehenden Wanderschichttrockner 3, bei dem jedoch die Abscheideeinrichtung in Form eines Schwingsiebes 51 im unteren Bereich des Wanderschichttrockners selbst eingebaut ist. Die abgeschiedenen Kugeln gelangen wieder in den Auffangbehälter 13. Die Kohle wird mittels einer Förderschnecke 52 und der Leitung 49 zum Becherwerk 50 transportiert. Um ein Auflockern der Kohle zu erreichen und um Kugelnester in der Mitte des Wanderschichttrockners zu vermeiden,4 again shows an upright traveling layer dryer 3, in which, however, the separation device in the form of a vibrating screen 51 is installed in the lower area of the traveling layer dryer itself. The deposited balls arrive back into the collecting container 13. The coal is transported to the bucket elevator 50 by means of a screw conveyor 52 and the line 49. In order to loosen the coal and to avoid ball nests in the middle of the traveling layer dryer,

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k(*' 21. 8. 1981 k (* '21 .8.1981

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können bei der Verwendung von StahLkugelh als Fe8tetoffwärmeträger aussen am Wanderechichttrockner zusätzlich gegeneinander versetzt angeordnete Elektromagnete/vorge sehen sein, die periodisch aktiviert werden und die JStähLkugeln im Trockner verteilt halten. Die Verweilzeit der Kohle im Wander β chichttrockner wird bei dieser Ausführungsform einmal durch die Förderschnecke 52 und zum anderen durch die Stellung der Drosselklappen 54 im Inneren des Wanderschichttrockners bestimmt.can be achieved when using steel balls as a solid heat transfer medium on the outside of the traveling layer dryer in addition against each other staggered electromagnets / be seen that periodically activated and the steel balls distributed in the dryer keep. The residence time of the coal in the traveling layer dryer is in this embodiment once through the screw conveyor 52 and on the other hand by the position of the throttle valves 54 inside of the traveling layer dryer is determined.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 5 ist der Wanderschichttrockner 3 als Etagentrockner ausgebildet. Die aufgegebene Kohle und die Kugeln werden hierbei von dem Rührwerk 6 mit den Rührarmen 7 vermischt und wandern durch öffnungen in den Etagenböden 55 von Etage zu Etage.In the embodiment according to FIG. 5, the traveling layer dryer is 3 designed as a floor dryer. The charged coal and the balls are here by the agitator 6 with the agitator arms 7 mixed and wander through openings in the floors 55 from floor to floor.

Fig. 6 zeigt den Wanderschichttrockner 3 als echräg liegende rotierende Trommel, bei der Kohle und Kugeln mittels einer Förderschnecke 56 zugeführt und dabei miteinander vermischt werden. Der Austrag erfolgt ebenfalls über eine Förderschnecke 57, die das Gut der pneumatischen Abscheideeinrichtung 10 zuleitet. Der Abzug der Brüden aus der Trommel erfolgt durch die Leitung 58, die, wie aus der Zeichnung ersichtlich, bis in die Trommel hineinreicht. An der Innenwandung der Trommel sind noch Mitnehmer angeordnet, die die Kugeln in Bewegung halten sollen.Fig. 6 shows the traveling layer dryer 3 as an inclined rotating Drum in which coal and balls are fed in by means of a screw conveyor 56 and are mixed with one another in the process. The discharge also takes place via a screw conveyor 57, which feeds the material to the pneumatic separating device 10. Of the The vapors are withdrawn from the drum through line 58, which, as can be seen from the drawing, extends into the drum. On the inner wall of the drum drivers are also arranged to keep the balls in motion.

In Fig. 7 ist als Wände rs chichttrockner 3 ein schräg liegender Behälter vorgesehen, bei dem Aufgabe und Austrag wie bei der Einrichtung gemäss Fig. 6 durch die Förderschnecken 56 und 57 er-In Fig. 7 is as walls rs layer dryer 3 an inclined Containers are provided in which the feed and discharge are carried out by the screw conveyors 56 and 57 as in the device according to FIG.

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folgen. Die Stahlkugeln werden bei dieser Ausführungsform durch Elektromagneten 60 auf der Ober- und Unterseite des Behälters, die gegeneinander versetzt angeordnet sind, wechselweise angesogen, eo dass sie vom Eintritt bis zum Ausgang einen sinusförmigen Weg nehmen. Dadurch wird eine Entmischung des Gutes verhindert und die Kohle zusätzlich aufgelockert.follow. The steel balls are in this embodiment by electromagnets 60 on the top and bottom of the container, which are offset from one another, alternately sucked in, eo that they follow a sinusoidal path from entry to exit to take. This prevents segregation of the goods and loosens up the coal.

Fig. 8 zeigt «chliesslich eine schräg liegende Vibrationsrimae als Wanderschichttrockner 3. Damit auch hier die Stahlkugeln durch ihr grösseres spezifisches Gewicht nicht auf den Boden der Rinne absinken, werden sie von an der Oberseite der Vibrationsrinne angeordneten Elektromagneten 60 periodisch angezogen und durchlaufen hierdurch wiederum einen sinusförmigen Weg.8 finally shows an inclined vibration rima as Traveling layer dryer 3. So that here too the steel balls do not hit the bottom of the channel due to their greater specific weight sink, they are periodically attracted and traversed by electromagnets 60 arranged on the upper side of the vibrating chute this in turn has a sinusoidal path.

Als Vorteile der Erfindung sind zu nennen :The advantages of the invention include:

a) die grosse spezifische Wärmeaustauschfläche, die abhängig vom Kugelradius 200 - 600 m /m beträgt,a) the large specific heat exchange area, which is 200 - 600 m / m depending on the spherical radius,

b) der grosse Wärmeaustauschkoeffizient von 80 - 400 W/rn K,b) the large heat exchange coefficient of 80 - 400 W / rn K,

c) das vergleichsweise kleine Trocknungsvolumen ( 4 - 16 zn.c) the comparatively small drying volume (4 - 16 zn.

bezogen auf 100 t/h Trockenkohle ),based on 100 t / h dry coal),

kWkW

d) die grosse Leistungsdichte von 1 050 - 3 200d) the high power density of 1 050 - 3 200

3 m 3 m

e) niedriger Verbrauch an elektrischer Energie, nämlich 20 - 60 kW für den Transport der Feststoffwärmeträger bei einem Ge_r samtverbrauch von ca. 600 kW (bezogen auf 100 t/h Kohle),e) low consumption of electric power, namely 20 to 60 kW for transporting the solid heat carrier in a Ge _r total consumption of about 600 kW (based on 100 t / h coal),

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f) geringer Personalaufwand für die Bedienung und Wartung der Anlage, demzufolge auch geringe Wartungskosten,f) low personnel costs for operation and maintenance of the system, consequently also low maintenance costs,

g) geringe Umweltschutzprobleme undg) low environmental protection problems and

h) keine Gefahr der Beeinträchtigung der kokere!technischen Eigenschaften der Kohle, weil die Eintrittstemperatur der Fe itetoffwärme träger maximal nur ca. 400 ° C beträgt.h) no risk of impairment of the coker! technical Properties of coal, because the inlet temperature of the Fe itetoffwärme carrier is a maximum of only about 400 ° C.

Zwei zahlenmässige Aueführungebeispiele sind der folgenden Tabelle zu entnehmen, wobei eine zu erwärmende Kohlemenge von 100 t/h zugrundegelegt und als Festkörper zum einen Stahlkugeln St. 35. 8 und zum anderen Silicasteinkugeln verwendet werden.Two numerical examples are the following Table, based on an amount of coal to be heated of 100 t / h and using steel balls St. 35.8 as a solid and on the other hand silica stone balls will.

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Kohlemoney

Werkstoffmaterial

Fe et körperFe et body Stahlkugeln Silica stemSteel balls silica stem E indosier menge (t/h)Dose amount (t / h) Eintrittstemperatur ("C)Inlet temperature ("C) Austrittstemperatur (⁰C)Outlet temperature ( ⁰ C) Feuchte der KohleMoisture of the coal

am Eintritt (%)at entry (%)

Feuchte der KohleMoisture of the coal

am Auetritt (%)on stepping out (%)

Apparatedurchmesser (m) Apparate länge (m)Apparatus diameter (m) Apparatus length (m)

Länge des gesamten Feuchteabbaues (m)Length of the total moisture reduction (m)

Kugeldurchmesser (nun) Verweilzeit der Kohle (S)Ball diameter (now) Residence time of the coal (S)

Wände rge s chwindigke it der Kohle (m/min)Walls low speed of coal (m / min)

„ , ..... . ,m Kohle ", ...... , m coal

Volumen ve rhältms(—3 Volume behaves (—3

m Kugelm ball

u«i* · t Kohle u «i * · t coal

Massenverhältnis : —— rMass ratio: —— r

t Kugelt bullet

Theoretisch erforderliche Umwälzleitung der KugelnTheoretically required circulation line for the balls

Spezifische Oberflächespecific surface

der Kugeln (m /m )of the balls (m / m)

W Wärmeleitfähigkeit ^-^~W thermal conductivity ^ - ^ ~

Spezifische Wärmekapazität J /kg KSpecific heat capacity J / kg K

(kW) 100 20 (kW) 100 20

200200

320320

400400

220220

—- 1.51.5 -- 2,12.1 -- 1,41.4 -- 1515th -- 100100 -- 1,91.9 -- 2,82.8 -- 0,280.28 -- 1515th 300300 0,270.27 4545 14231423 683683

247247

400400

238238

1,5 6.51.5 6.5

4.34.3

139139

3 1.23 1.2

0,42 100.42 10

300 0,37300 0.37

10131013

Claims

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Patentansprüche :Patent claims:

1. Verfahren zur Erwärmung kalter, feuchter Kohle, ine be sondere1. Process for heating cold, moist coal, ine be special

von zur nachfolgenden Verkokung bestimmter Kohle, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohle he is se Festkörper, deren Ausgange temperatur über der angestrebten Endtemperatur der Kohle liegt, beigemischt werden.of coal intended for subsequent coking, thereby characterized that the coal is hot solids, the outlet temperature of which is above the desired end temperature of the Coal is to be added.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Festkörper verwendet werden, die eine weitgehend gleichmäesige Form ohne Kanten, scharfe Ecken, Vorsprünge oder Einkerbungen aufweisen.2. The method according to claim 1, characterized in that solid bodies are used which have a largely uniform shape without edges, sharp corners, projections or notches.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Festkörper mit Kugelform verwendet werden3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that solid bodies are used with a spherical shape

4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass Festkörper mit einem engen Gröseenspektrum verwendet werden.4. The method according to claim 1-3, characterized in that Solids with a narrow range of sizes can be used.

5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass Kugeln einheitlicher Grosse mit einem Durchmesser kleiner als 40 mm verwendet werden.5. The method according to claim 1-4, characterized in that balls of uniform size with a diameter smaller than 40 mm can be used.

6. Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daes Festkörper aus abriebfestem Material verwendet werden.6. The method according to claim 1-5, characterized in that daes Solid bodies made of abrasion-resistant material are used.

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7. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennze ichnet, dass als Festkörper Kugeln aus Stahl oder Gusseisen verwendet we r den.7. The method according to claim 1-6, characterized in that balls made of steel or cast iron are used as solid bodies will.

8. Verfahren nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass Festkörper einer Wärmeeindringzahl von kleiner 16000 (j/m^Z K s°* ⁵), vorzugsweise kleiner 5 000 (J/m² K s°' ⁵ ) verwendet werden.8. The method according to claim 1-7, characterized in that solids with a heat penetration number of less than 16,000 (j / m ^Z K s ° * ⁵ ), preferably less than 5,000 (J / m ² K s ° ' ⁵ ) are used.

9. Verfahren nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet , dass9. The method according to claim 1-8, characterized in that

-4" 2 Festkörper mit einer Temperaturleitzahl kleiner 700 * 10 (m /h),-4 "2 solids with a thermal diffusivity less than 700 * 10 (m / h),

-4 2 vorzugsweise kleiner 150* 10 (m /h) verwendet werden.-4 2, preferably less than 150 * 10 (m / h) can be used.

10. The method according to claim 1-9, characterized in that solids with a specific heat greater than 400 (J / kg K), preferably greater than 800 (j / kg K) are used.

11. The method according to claim 1 - 10, characterized in that solids with a temperature of up to about 500 * C are used.

12. The method according to claim. 1-11, characterized in that the hot cooling gas emerging from a dry coke cooler is used to heat the solids.

13. The method according to claim 1-12, characterized in that for heating the solid flue gas from a combustion chamber is used.

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14. Device for performing the method according to claim 1-13, characterized by a traveling layer dryer (3), which is preceded by a device (4) for heating the solids and a coal bunker (1) and held against the ice direction to separate the coal from the solids is.

15. Device according to claim 14 _e thereby gekeanz © ichasi _e daoo the traveling layer dryer (3) is designed as an upright, substantially cylindrical container.

16. Device according to claim 14 and 15, characterized in that that an agitator (6) is provided in the traveling layer dryer (3).

17. Device according to claim 14, characterized in that a vibrating screen is used to separate the coal from the solids (48, 51) is provided.

18. Device according to claim 14, characterized in that a pneumatic to separate the coal from the solids Separation device (10) is provided.

19. A device according to claim 14, characterized in that auesen on the wall of the traveling layer dryer (3) offset magnets (53) are provided.

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20. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wander schichttrockne r (3) als Etagentrockner auegebildet20. Device according to claim 14, characterized in that the traveling layer dry r (3) auegebilden as a floor dryer ist.is.

21. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wanderschichttrockner (3) als geneigt gelagerte, rotieren· de Trommel ausgebildet ist.21. Device according to claim 14, characterized in that the traveling layer dryer (3) rotates as inclined. de drum is formed.

22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, da·· die Trommel innen mit Mitnehmern (59) versehen i*t."22. Device according to claim 21, characterized in that the inside of the drum is provided with drivers (59). "

23. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wanderschichttrockner (3) als geneigt gelagerter Behalter ausgebildet ist, bei dem an der Ober- und Unterseite der Trommel gegeneinander versetzt angeordnete Elektroznagnete (60) vorgesehen sind.23. Device according to claim 14, characterized in that the traveling layer dryer (3) is designed as a tilted container, in which on the top and bottom of the Electroznagnets (60) arranged offset from one another are provided on the drum.

24. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, dass der Wanderschichttrockner (3) als Vibrations rinne ausgebildet24. Device according to claim 14, characterized in that the traveling layer dryer (3) designed as a vibration channel ist.is.

25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite der Vibrationsrinne Elektromagnete (60) angeordnet sind.25. Device according to claim 24, characterized in that Electromagnets (60) are arranged on the top of the vibrating chute.