DE3311574A1 - Verfahren zur begrenzung der emissionen beim betrieb von verkokungsofenbatterien - Google Patents
Verfahren zur begrenzung der emissionen beim betrieb von verkokungsofenbatterienInfo
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Description
- 3 - dh-lot
28.03.1983
Patentanmeldung
der
Firma Carl Still GmbH & Co. KG, Recklinghausen
Firma Carl Still GmbH & Co. KG, Recklinghausen
Verfahren zur Begrenzung der Emissionen beim Betrieb von Ver kokungsofenbatterien
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Begrenzung der Emissionen
beim Betrieb von Verkokungsofenbatterien durch Absaugen der
Emissionen mit teerhaltigem Staub an den jeweiligen Emissionsquellen, wie z. B. beim Kohleeinfüllen in die Ofen, an den Verkokungsofentüren
und beim Koksausdrücken, in stationäre Gassammelleitungen mit anschließender Trockenentstaubung in einer
SchlauchfiTteranlage und mit Reinigung der Filter durch Einleiten
von Druckluft.
Aus der DE-PS 25 58 112 ist ein Verfahren zum Betrieb der Rauchgasreinigung
von Koksöfen der gattungsgemäßen Art bekannt. Dabei wird sowohl für das beim Koksausdrücken als auch beim Kohleeinfüllen
anfallende Rauchgas als gemeinsamer Staubabscheider die Verwendung eines oder einer Vielzahl schlauchförmiger Filter vorgeschlagen,
wobei allerdings als wesentlich angesehen wird, daß die sauberen bzw. gereinigten Sackfilter immer zunächst mit
einem Rauchgas beaufschlagt werden, welches keine Teerbestandteile enthält.
Man geht dabei davon aus, daß das beim Koksausdrücken anfallende
Rauchgas diese Teerbestandteile nicht mehr enthält. Das ist aber
nur der Fall, wenn hundertprozentig ausgegarte Kokskuchen aus der Kammer ausgedrückt werden. In der Praxis läßt es sich aber
nicht vermeiden, daß hin und wieder auch sogenannte ungare Kokskuchen ausgedrückt werden. Die dabei abgezogenen Rauchgase enthalten dann auch erhebliche Teernebel teilchen, die zu einer Verstopfung der Filter führen können. Bei den bisher angewandten
Filterverfahren und insbesondere bei dem Verfahren zur Reinigung
der Filter von den abgeschiedenen Stäuben konnten diese feinen Teerbestandteile nur mit erheblichen Schwierigkeiten von den
Filterflächen entfernt werden.
Gemäß der DE-PS 25 58 112 soll die Reinigung der Filterschläuche
derart erfolgen, daß in einen Raum oberhalb der Filter Druckluft geblasen wird, die dann in den Raum um die gesamten Filter und
von dort von außen in das Innere der schlauchförmigen Filter strömen soll, wobei die Filter gleichzeitig wegen der federnden
Aufhängung in Schwingungen versetzt werden sollen. Ein solcher Reinigungsvorgang kann nur in einer Phase durchgeführt werden,
wenn keine Emissionen abgesaugt werden, da die gesamte zur Verfugung stehende Saugung durch den Gegendruck der Druckluft abgebaut wird. Darüber hinaus wirkt sich die Aufgabe der Druckluft
in das gesamte Filtergehäuse nur allmählich an den einzelnen Schlauchfilterwänden aus, so daß die Schlauchfilter nur langsam
in Schwingungen versetzt werden und die gesamte Abreinigung nicht sehr intensiv ist. Sie erfordert einen erheblichen Zeitaufwand. Die Folge ist, daß das Filter entweder nur mit niedriger Filterbelastung gefahren werden kann, weil jeweils nicht
sehr intensiv abgereinigt wird, oder um eine höhere Filterbelastung zu erreichen, ist es erforderlich, länger abzureinigen.
Aufgabe der Erfindung ist es also, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, mit dem alle teerhaltigen Stäube schneller und wirksamer wieder von den Schlauchfilterflächen entfernt
werden können und somit alle auf der Kokerei anfallenden Emissionsgase in der Schlauchfilteranlage gereinigt werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Kennzeichen des Hauptanspruches wiedergegeben.
Es hat sich erfindunsgemäß gezeigt, daß durch die Aufgabe eines
kurzen aber intensiven Injektordruckluftstoßes in den Koksausdrückpausen die gesamte Schlauchfilteranlage sehr intensiv gereinigt werden kann und daß dabei der Abluftventilator noch im
Tei1lastbereich arbeitet. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist
mit diesem erfindunsgemäßen Verfahren auch eine Reinigung der
Schlauchfilter möglich, auf denen ein teerhaltiger Staub sich
angesetzt hat.
Die Erfindung sieht insbesondere vor, daß alle Filterschläuche
einer Schlauchfilterreihe gleichzeitig und die einzelnen
Schlauchfilterreihen nacheinander durch einen kurzen Injektor-Druckluftstoß gereinigt werden. Es werden hierdurch immer nur
wenige Filterschläuche von in der Regel mehreren hundert gleichzeitig mit Druckluft beaufschlagt und gereinigt, so daß es nur
wenig Auswirkung auf die Gesamtsaugung hat. Man ist durch die sukzessive Aufgabe des Injektor-Druckluftstoßes auf die einzelnen Schlauchfilterreihen außerdem gegebenenfalls in der Lage,
auch in nur kurzen Zeiträumen einen nur kleinen Teil des Schlauchfilters abzureinigen und dann die Reinigung zu unterbrechen, wenn beispielsweise wider Erwarten ein Koksausdrückvorgang ansteht. Der auf den Kokereien vorrangige Druckbetrieb
der Verkokungsöfen wird also durch die Reinigung der Schlauchfilteranlage in keiner Weise behindert. Die Filteranlage bleibt.
eine Nebenanlage, die sich nach dem Anfall der Staubemissionen richten kann.
Es ist erfindungsgemäß günstig, das Maß der Reinigung der
Schlauchfilterkamtnern durch den Vordruck in der Druckluftleitung
und/oder durch die Zeit des Druckluftstoßes einstellbar zu gestalten,
so daß stets ein ausreichender Staubschutzfilm auf den
Filterschläuchen verbleibt. Nach vorgegebenem Programm läßt sich
hier also beispielsweise der Vordruck in der Druckluftleitung
auf einfache Weise steuern.
Ebenso ist es auch möglich, bei einem relativ geringen Vordruck in der Druckluftleitung die Zeit dem Grad der Reinigung des Filtertuches
entsprechend einzustellen. Es läßt sich dabei überraschenderweise ein stets ausreichender Staubschutzfilm auf den
Filterschläuchen erreichen, so daß Schaden an den Schläuchen,
z. B. durch Teeransätze beim Koksdrücken ungarer Brände, vermieden
werden. Dabei hat es sich erfindungsgeraäß als günstig erwiesen,
daß der Vordruck in der Druckluftleitung höchstens 7 barü,
vorzugsweise 4 barü, beträgt und die Zeit der Luftaufgabe auf die einzelnen Schlauchfilterreihen zwischen 0,1 und 1 Sekunde,
vorzugsweise 0,2 Sekunden. Dieser sehr geringe Druck und die kurze Zeit reichen bereits aus, um eine definierte Menge an
Staub von den Wandungen des Schlauchfilters zu lösen.
Die Erfindung schlägt auch vor, daß das Maß der Reinigung der Schlauchfilter in Abhängigkeit von dem durch die Reinigung erreichten
und gemesssenen Druckverlustabfall geregelt wird. Der
Druckverlust an den Schlauchfiltern läßt sich relativ einfach
vor und hinter dem. Schlauchfi1ter messen und registrieren, so
daß auch ein gemessener Druckverlustabfall erfaßt werden und als
Maß für den Reinigungsgrad dienen kann. Erfindungsgemäß soll nun der Druckverlust des Schlauchfilters durch die Reinigung um 3
bis 6 mbar, vorzugsweise 4 mbar, abgesenkt werden. Bei diesen Werten hat es sich gezeigt, daß zwar ein großer Teil des Feinstaubes
abgeschieden wird, aber immer noch ein ausreichender Reststaubgehalt auf den Filterflächen erhalten bleibt. Schaden
an den Schläuchen durch Teeransätze aus dem Koksdrücken ungarer Brände können vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird darüber hinaus der Beginn und das Ende des
Reinigungsvorganges der Schlauchfilteranlage in Abhängigkeit von
einstellbaren Sollwerten des Druckverlustes geregelt. In Abstimmung
mit den Informationen vom Kokereibetrieb her, insbesondere von der koksseitigen Entstaubung her, kann damit ein Reinigungsvorgang der Schlauchfilteranlage, falls erforderlich, eingeleitet
werden.
Schließlich wird vorgeschlagen, daß die Reinigung der gesamten
Schlauchfilteranlage in den Koksausdrückpausen während der Absaugung
der Füllgasemissionen erfolgt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nicht erforderlich,
wie z. B. gemäß der DE-PS 25 58 112, zunächst das bei der Koksentnahme
anfallende Rauchgas und anschließend das Füllgas in dem gemeinsamen Staubabscheider zu entstauben. Dies bedeutet aufgrund
der Erfindung, daß eine wesentliche Vereinfachung der Betriebsfahrweise erreicht wird und insgesamt die Betriebskosten
reduziert werden können.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren 1 bis 4 und
des Ausführungsbeispieles beispielsweise näher erläutert.
Figur 1 ist eine schematische Darstellung der gesamten auf der Kokerei installierten Einrichtungen zur Absaugung und
Beseitigung der beim Koksausdrücken entstehenden Emis-
sionen.
Figur 2 zeigt ebenfalls schematisch einen Teil der Schlauchfilteranlage mit einzelnen Filterkammern.
Figur 3 ist ein senkrechter Schnitt durch eine schematisch dargestellte Filterkammer.
Figur 4 zeigt die Anordnung der Druckluftzuführung oberhalb einiger Filterschläuche.
(1) Koksofen
(2) KoksüJberleitwagen
(3) Haubenwagen
(4) Kokslöschwagen
(5) Gassammelleitung
(6) Gasstichleitung
(7) Vorabscheider
(8) Rohgaskanal
(9) Reingassammelkanal
(10) Gaseinlaß für staubbeladenes Gas
(11) Auslaß für Reingas
(12) Schlauchfilteranlaae insgesamt
(13) Filterkammern
(14) Deckel einer Filterkammer
(15) Auslauftrichter einer Filterkammer
(16) Austragsschleuse einer Filterkammer
(17) Staubdichte Förderschnecke unter einer Anzahl von Filterkammern
(18) Druckgefäß-FÖrderanlage
(19) Staubsammelbehälter
(20) Staubabtransporteinrichtung
(21) Schalldämpfer
(22) Ventilator
(23) Abgaskamin
(30) Filterschlauch
(31) Druckluftzuführung
(32) Injektordüse
In der Figur 1 ist mit (1) der Koksofen mit seinem Ende auf der Koksseite angedeutet. Daran schließt sich der Koksüberleitwagen
(2) an, der teilweise von der Haube des Haubenwagens (3) überragt wird. Unter der Haube ist der Kokslöschwagen (4) zur Aufnahme
des glühenden Kokses aus dem Koksofen dargestellt. Die beim Koksausdrücken anfallenden Emissionsgase werden über die Haube
des Haubenwagens (3) in eine stationäre Gassammelleitung (5),
die längs der Koksofenbatterie verläuft, abgezogen und über eine
Gasstichleitung (6) zur Schlauchfilteranlage (12) geleitet. Den
Schlauchfilterkammern (13) ist ein Vorabscheider (7) vorgeschaltet,
in dem der staubbeladene Rohgasstrom umgelenkt wird und eventuelle Funken und schwere Staubpartikel abgeschieden werden.
Eine Frischluftklappe vor dem Schlauchfilter verhindert ein Oberschreiten
der zulässigen Betriebstemperatur der Filterschläuche.
Der Rohgasstrom wird über den Rohgaskanal (8) auf z. B. zwei Filterblöcke verteilt, die jeweils aus ihren einzelnen Filterkammern
(13) bestehen. In jeder einzelnen Filterkammer (13) befinden sich mehrere Schlauchfilterreihen, bestehend aus ca. 8
bis 12 einzelnen Filterschläuchen (30). über jeder Schlauchfilterreihe
ist in Längsrichtung eine Druckluftleitung mit Druck-1uftzuführung
(31) angeordnet. In der Mitte über jedem Filterschlauch (30) befindet sich eine Injektordüse (32). Die Filterschläuche
(30) werden mit staubbeladenen Gasen von außen nach innen durchströmt, wobei sich der Staub auf der Außenseite der
Filterschläuche absetzt. Bei Einleitung eines Druckluftstoßes
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- ίο -
in das Innere der Filterschläuche wird der außen hängende Staub
gelöst und kann nach unten fallen. Jede Schlauchreihe wird einzeln durch einen kurzen Druckluftstoß abgereinigt. In einer vorgegebenen Taktzeit durchläuft die Filterreinigung das gesamte
Filter. Die Zeiten sind einstellbar und können den Betriebsverhältnissen angepaßt werden. Der Druckluftstoß bei der Reinigung
wird hierbei so eingestellt, daß stets ein ausreichender Staubbelag auf den Filterschläuchen verbleibt, um das Ankleben von
Teerbestandteilen an dem Schlauchmaterial zu vermeiden.
Der an den Außenwänden der Filterschläuche abgeschiedene Staub
gelangt über die Auslauftrichter (15) und die Austragsschleusen
(16) einer jeden Filterkammer (13) in eine staubdichte Förderschnecke (17), die unter einer Anzahl von Filterkammern angeordnet ist. Gemeinsam mit dem im Vorabscheider (7) abgeschiedenen Grobstaub wird der Feinstaub über die Druckgefäß-Förderanlage (18) in den Staubsammelbehälter (19) gefördert und anschließend über die Staubabtransporteinrichtung (20) ausgetragen. Wie
insbesondere auch aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, gelangt das staubbeladene Rohgas über den Rohgaskanal (8) und den
Gaseinlaß (10) in jede einzelne Filterkammer (13), aus der es über die Auslaßanschlüsse (11) über den Reingassammei kanal (9)
aus der Schlauchfilteranlage (12) abgezogen w,ird. Der hinter
der Schlauchfilteranlage (12) installierte Ventilator (22) saugt
das gereinigte Gas an und leitet es über einen stählernen Abqaskamin (23) in die Atmosphäre. Aus Schall schutzgründen ist vor
und hinter dem Ventilator (22) jeweils noch ein Schalldämpfer (21) angeordnet.
Bei einer erfindunsgemäß arbeitenden Anlage werden stündlich
160.000 m3 Emissionsgase mit einer Temperatur von 60 bis 100 0C
durch eine Filterfläche von ca. 1.400 m2 geschickt. Diese Auslegungsgasmenge
von 160.000 m3/h fällt naturgemäß nur während eines Koksausdr'ückvorganges in einer Zeit von ca. 2 Minunten an.
Für die Zeit zwischen 2 Koksausdrückvorgängen von ca. 5 Minuten wird die Schlauchfilteranlage im Teillastbetrieb mit einer Belastung
von ca. 30.000 bis 40.000 m3/h gefahren. Bei dieser Arbeitsfolge
(2 Minuten Vollast und 5 Minuten Teillast) ist man in der Lage, mindestens 170 Druckvorgänge binnen 21 Stunden zu bewältigen.
Die Reinigung der gesamten Filterfläche in einer Druckpause geschieht
nun in der Weise, daß nacheinander die Schlauchfilterreihen
durch einen Injektordruckluftstoß bei einem Vordruck in der Luftumleitung von 4 barü gereinigt werden. Dabei dauert der
Luftdruckstoß je Schlauchfilterreihe jeweils nur 0,2 Sekunden
und die Reinigung des gesamten Schlauchfilters dauert 3 bis 4
Minuten.
Für den Fall, daß auch die Füllgasemissionen abgesaugt werden,
ist es möglich, die Reinigung des gesamten Schlauchfilters auch
genau in dieser Zeit des Absaugens der Füllgasemissionen durchzuführen.
In diesem Fall wird der Vordruck in der Luftdruckleitung auf ca. 6 barü und die Impulszeit auf ca. 0,4 Sekunden sowie
die Absaugmenge auf ca. 120.000 m3/h erhöht.
Der Druckverlust der gesamten Schlauchfilteranlage wird jeweils
durch Messen des Druckes in dem Rohgaskanal (8) vor den Filterkammern und in dem Reingaskanal (9) hinter den Filterkammern
bestimmt. Bei Erreichen eines Druckverlustes der gesamten Schlauchfilteranlage von z. B. 16 bis 18 mbar wird bei anschlie-
ßendem Teillastbetrieb (Koksausdrückpause) des Abluftventilators
(22) die vorgeschriebene Reinigung der gesamten Filteranlage automatisch vorgenommen. Nach einer Reinigungszeit von ca. 3
bis 4 Minuten bleibt dabei selbst bei hoher Arbeitsspielzahl von z. B. 170 Öfen/Tag ausreichend Zeit bis zum Koksausdrückvorgang.
Der Druckverlust der Schlauchfilteranlage nach der Reinigung
sinkt auf ca. 13 bis 14 mbar. Nach dem Drücken von ca. 20 öfen steigt der Druckverlust wieder auf ca. 16 bis 18 mbar.
Danach wiederholt sich die Reinigung des Filters in einer Druckpause. Mit diesem Verfahren kann auf das sog. Precoating, d. h.
Aufbringen einer Schutzschicht auf die Filterschläuche nach der
Reinigung bzw. vor einer neuen Absaugung, vollständig verzichtet werden.
- Leerseite -
Claims (8)
- dh-lot 28.03.1983Patentanmeldungder
Firma Carl Stil 1 GmbH & Co. KG, RecklinghausenVerfahren zur Begrenzung der Emissionen beim Betrieb von Ver· kokungsofenbatterienPatentansprücheVerfahren zur Begrenzung der Emissionen beim Betrieb von Verkokungsofenbatterien durch Absaugen der Emissionen mit teerhaltigem Staub an den jeweiligen Emissionsquellen, wie z. B. beim Kohleeinfüllen in die Öfen, an den Verkokungsofentüren und beim Koksausdrücken, in stationäre Gassammelleitungen mit anschließender Trockenentstaubung in einer Schlauchfilteranlage und mit Reinigung der Filter durch Einleiten von Druckluft, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Schlauchfilteranlage in den Koksausdrückpausen durch einen Injektor-Druckluftstoß in jeden einzelnen Filterschlauch gereinigt wird und dabei der Abluftventilator im Teillastbereich arbeitet. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Filterschläuche einer Schlauchfilterreihe gleichzeitig und die einzelnen Schlauchfilterreihen nacheinander durch einen kurzen Injektor-Druckluftstoß gereinigt werden.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Reinigung der Schlauchfilterkammern durch den Vordruck in der Druckluftleitung und/oder durch die Zeit des Druckluftstoßes einstellbar ist, so daß stets ein ausreichender Staubschutzfilm auf den Filterschläuchen verbleibt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vordruck in der Druckluftleitung höchstens 7 barü, vorzugsweise 4 barü, und die Zeit der Luftaufgabe auf die einzelnen Schlauchfilterreihen zwischen 0,1 und 1 Sekunde, vorzugsweise 0,2 Sekunden, beträgt.
- 5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Reinigung der Schlauchfilter in Abhängigkeit von dem durch die Reinigung erreichten und gemessenen Druckverlustabfall geregelt wird.
- 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckverlust des Schlauchfilters durch die Reinigung um 3 bis 6 mbar, vorzugsweise 4 mbar, abgesenkt wird..
- 7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn des Reinigungsvorganges der Schlauchfilteranlage in Abhängigkeit von einstellbaren Sollwerten des Druckverlustes geregelt wird.
- 8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung der gesamten Schlauchfilteranlage in den Koksausdrückpausen während der Absaugung der Füllgasemissionen erfolgt.
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