DE3510678A1 - Verfahren und vorrichtung zur kuehlung von koks - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kühlung von Koks und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bisher werden zwei grundsätzlich verschiedene Verfahren zur Kühlung des glühenden Kokses angewandt: das sogenannte Naßlöschen und die Kokstrockenkühlung:

Bei der Kokstrockenkühlung, von der aus Glückauf (1978), Seiten 611/619 verschiedene Verfahrensvorschläge bekannt sind, wird die fühlbare Wärme des Kokses durch direkten oder indirekten Wärmetausch abgeführt und größtenteils zurückgewonnen. Der Koks, wird bei derartigen Anlagen üblicherweise mit einer Temperatur zwischen 150° C und 250° C ausgetragen.

Der direkte Wärmetausch erfolgt durch im Kreislauf geführtes Gas, dem seine Energie durch erneuten Wärmetausch nutzbringend entzogen wird.

Bei ausschließlich indirekter Kühlung sind lange Verweilzeiten erforderlich, so daß zur Sicherstellung hinreichender Kühlkapazität große Nutzvolumen notwendig sind.

Kapital- und Betriebskosten für Kokstrockenkühlanlagen sind vergleichsweise hoch.

Bemerkenswerte gasförmige Emissionen entstehen bei diesen Verfahrensvorschlägen zwar nicht, jedoch haben sich im praktischen Betrieb erhebliche, bisher nicht gelöste Probleme dahingehend gezeigt, daß bei der Handhabung des trocken gekühlten Kokses eine starke Staubentwicklung auftritt.

Beim Naßlöschen gemäß dem allgemeinen Stand der Technik wird der Koks durch Verdampfung von aufgesprühtem Wasser gekühlt. Dabei entstehen infolge des thermischen Auftriebes partikelförmige Emissionen, die bei modernen Löschtürmen in der Größenordnung von 50 g/t Koks liegen, sowie gasförmige Emissionen in Form von z. B. Schwefelwasserstoff und Kohlenoxid durch chemische Reaktionen zwischen dem heißen Koks und Wasser. Derartige Reaktionen führen im Temperaturbereich oberhalb 800⁰C zu beachtlichen Schadstoffemissionen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Kokskühlverfahren zu umgehen. Sie werden bei dem erfindungsgemä-Ben Verfahren zur Kühlung von Koks durch die im Anspruch 1 niedergelegte Merkmalskombination zuverlässig vermieden. Zur Durchführung des Verfahrens dient die in Anspruch 4 aufgeführte Vorrichtung.

In den Verfahrens- und vorrichtungsmäßigen Unteransprüchen sind zweckmäßige Weiterbildungen enthalten.

Die bei Kokstrockenkühlanlagen auftretenden Staubprobleme treten bei erfindungsgemäßem Vorgehen nicht auf, da der in der ersten Stufe vorgekühlte Koks beim Besprühen mit Wasser in der zweiten Stufe gleichmäßig befeuchtet wird und damit eine Staubentwicklung bei der Handhabung des Kokses unterbunden wird. Gleichzeitig wird die Kokstemperatur vor dem Naßlöschen soweit gesenkt, daß die bei höheren Temperaturen beschleunigt ablaufenden Reaktionen beim erfindungsgemäßen Verfahren weitestgehend unterdrückt werden. Außerdem wird der thermische Auftrieb in der Naßlöschstufe verringert, so daß auch die partikelförmigen Emissionen beachtlich reduziert werden. Der erforderliche Aufwand ist, verglichen mit der Kokstrokkenkühlung, geringer. Wie bei der Kokstrokkenkühlung kann jedoch ein Teil der fühlbaren Wärme des Kokses zurückgewonnen werden, durch deren Nutzung die Wirtschaftlichkeit weiter erhöht wird. Anhand des nachstehenden Beispieles wird die Arbeitsweise des Verfahrens näher beschrieben. In Fig. 1 ist ein Verfahrensgrundschema abgebildet. Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Koksaufnahmebehälters in Draufsicht,
Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 2 im Querschnitt,

Fig. 4 eine Abwandlung des in Fig. 1 dargestellten Verfahrensschemas.

Bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausf ührungsbeipiel wird der Koks nach beendeter Garung mit einer Temperatur von z. B. 1100° C aus der Kammer 2 in einen der beiden Koksaufnahmebehälter 3, 3a gedrückt. Dabei werden die Koksaufnahmebehälter 3,3a parallel zur Achse der Batterie 1 verfahren, damit die Gesamtmenge des Kokses aus der Kammer 2 möglichst gleichmäßig über die Fläche des Koksaufnahmebehälters 3 verteilt wird. Der Koksaufnahmebehälter kann sukzessive mit einem Deckel 15,15a verschlossen werden.

Die schrägstehende Bodenfläche 14 (Fig. 3) des Koksaufnahmebehälters 3 ist im Beispiel mit senkrecht zur Achse der Batterie 1 stehenden Kühlwänden 4 besetzt, die untereinander einen Abstand von z. B. 40 cm haben. Kühlwände 4, Bodenfläche 14, Außenwände 10 (Fig. 2) und Deckel 15 (Fig. 3) des Koksaufnahmebehälters 3 sind im Beispiel als Hohlkörper ausgebildet und fungieren als Dampferzeuger.

Das Speisewasser wird z. B. über eine permanent angeschlossene, aufwickelbare, flexible Leitung 11 dem Koksaufnahmebehälter 3 zugeführt. Der produzierte Dampf (z. B. 5 bar) wird über eine ebenfalls permanent angeschlossene flexible Leitung 12 einem Ausgleichsbehälter 8 und von dort aus z. B. der Nebengewinnungsanlage 9 zugeführt.
Der Koks verbleibt im Behälter 3, bis ein zweiter,

gleichartiger Behälter 3a, der dem selben Antriebsorgan 20 zugeordnet ist, mit Koks beschickt und mit einem oben beschriebenen Deckel 15a verschlossen ist.

Während der Verweilzeit des Kokses im Behälter 3 bzw. 3a vor der Batterie 1 von z. B. 10 Minuten wird die Temperatur des Kokses auf z. B. 800° C abgesenkt, wobei ca. 130 kg Dampf/t Koks erzeugt werden. Anschließend wird der Deckel 15 des Behälters 3 während der Fahrt unter den Löschturm 5 entfernt und der Koks durch Besprühen mit Wasser auf Umgebungstemperatür gekühlt. Dabei wird der Wasser- und Koksaustrag 16 in Stellung 16a gebracht, in der die angedeuteten Wasseraustrittslöcher freiliegen.

Die Übergabe des Kokses auf die Koksrampe 6 erfolgt in bekannter Weise, wobei der Wasser- und Koksaustrag 16 in Austragsstellung 160 gebracht wird.

Eine Abwandlung des in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels besteht darin, daß gem. Fig. 2 der erzeugte schadstofffreie Dampf nicht genutzt, sondern drucklos über einen Kamin 13 in die Atmosphäre abgegeben wird.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Abwandlung des Verfahrens sind die Kühlwände 4, die Außenwände 10, die Bodenfläche 14 und der Deckel 15 als Wasserkühler ausgebildet.

Das Kühlwasser wird mit Hilfe einer Pumpe 19 einer Kühlwasserrinne 17 entnommen. Das erwärmte Rücklaufkühlwasser wird über eine Rinne 18 dem Kühlturm 7 zugeführt.

Eine weitere Ausführungsmöglichkeit besteht z. B. darin, daß im Falle der Dampferzeugung ein Speisewasserbehälter auf dem Antriebsorgan 20 mitgeführt und periodisch gefüllt wird.

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Claims (7)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Kühlung von Koks, dadurch ge kennzeichnet, daß der Koks in einem ersten Verfahrensschritt mittels eines indirekten Wärmetauschers auf eine Temperatur unterhalb etwa 900⁰C, vorzugsweise 700—900° C, gekühlt wird und in einem zweiten Verfahrensschritt durch Besprühen mit Wasser auf Umgebungstemperatur gekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Verfahrensschritt Dampf erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Verfahrensschritt Heißwasser erzeugt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 oder 3, bestehend aus einem verfahrbaren Koksaufnahmebehälter mit Kühlflächen für den indirekten Wärmetausch sowie mit verschließbaren Wasserabläufen und verschließbaren Koksausträgen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflächen als indirekter Wasserkühler ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflächen als Dampferzeuger ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Koksaufnahmebehälter mit einem Deckel versehen ist,