DE3803558C2 - - Google Patents
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- DE3803558C2 DE3803558C2 DE19883803558 DE3803558A DE3803558C2 DE 3803558 C2 DE3803558 C2 DE 3803558C2 DE 19883803558 DE19883803558 DE 19883803558 DE 3803558 A DE3803558 A DE 3803558A DE 3803558 C2 DE3803558 C2 DE 3803558C2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B15/00—Other coke ovens
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B47/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
- C10B47/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion with stationary charge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B51/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by combined direct and indirect heating
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verkokung
von Schüttkohle, bei welchem die Kohle zunächst unter
Einlagerung von Formkörpern zur Bildung von Gaskanälen in
ein Verkokungsgefäß einfüllt und die Formkörper mindestens
bis zur Bildung einer ausreichend starken Kokskanalwand in
der Kohle/Koksfüllung beläßt.
Aus der DE-PS 6 09 551 ist ein Verfahren zum Herstellen von
Stampfkuchen mit in der Mitte angeordneten senkrechten
Gasabzugskanälen in Stampfkästen für die Beschickung von
Koksöfen mit liegenden Ofenkammern bekannt, bei welchem der
Brennstoff unter der Einlagerung von Rohren oder Dornen zum
Erzeugen der senkrechten Gasabzugskanäle zunächst einer
Vorverdichtung mittels geeigneter Rührkörper, wie Rührstangen
oder Schwenkplatten, und hierauf einer Nachverdichtung durch
Stampfen oder Pressen unterworfen wird, worauf der so
entstandene Stampfkuchen zusammen mit den zum Herstellen der
Gasabzugskanäle dienenden Rohren oder Dornen in die Ofenkammer
eingefahren wird und nach dem Zurückziehen der Bodenplatte
die Stangen oder Dorne vom Dache der Ofenkammer aus durch
darin angebrachte Öffnungen aus dem Besatz herausgezogen
werden. Dieses Verfahren setzt den aufwendigen Transport des
Stampfkuchens aus dem Stampfkasten in die Ofenkammern
voraus. Notwendig ist hierfür eine außerordentlich hohe
Verdichtung, um die gewünschte Festigkeit des Stampfkuchens
für den Transport zu erzielen. Ferner ist der Stampfkuchen
aufgrund der Gegebenheiten in seinen Abmessungen beschränkt.
Aus der DE-PS 5 51 940 ist ein Verfahren zum Verkoken von
Kohlekuchen bekannt, bei dem eine Verdichtung der
Kohlekuchen durch absatzweises hydraulisches Pressen in der
Höhenrichtung mittels über die ganze Kuchenlänge verteilter
Preßstempel erfolgt, wobei in der vertikalen Mitte des
Kohlekuchens eine über die ganze Länge verlaufende, aus zwei
vertikalen und im bestimmten Abstand gehaltenen gelochten
Platten bestehende Absaugvorrichtung mit eingepreßt wird.
Die in zwei Reihen aufgeteilten Preßstempel pressen die
Kohle zu beiden Seiten dieser Absaugvorrichtung zusammen,
wonach die Absaugevorrichtung mit dem verdichteten Kuchen in
den Ofen gefahren, an eine Saugleitung angeschlossen und aus
der Kammer zurückgezogen wird, sobald die Kohle in der Mitte
der Kammer eine Temperatur von etwa 300° C erreicht hat. Auch
hiernach wird also der Kohlekuchen in einem gesonderten
Stampfkasten hergestellt. Die Absaugvorrichtung läßt sich
aufgrund ihrer erheblichen Abmessungen nur schwierig aus dem
Kokskuchen wieder herausziehen.
Aus der DE-AS 11 63 777 ist ein Verfahren zur Aufbereitung
von Schüttkohle für die Verkokung bekannt, bei dem die Kohle
vor der Einführung in eine der Kammern eines Verkokungsofens
in einem geschlossenen Kasten zu einem Kohlekuchen
verdichtet wird, dessen Abmessungen angenähert der Kammer
entsprechen, wobei die Kohle mittels von der Längsseite aus
in den Kasten eingedrückter, die im Kasten befindliche Kohle
durchdringender Stempel verdichtet wird, die nach der
verdichtung aus dem Kasten herausgezogen werden und in den
Kohlekuchen zur Vergrößerung der wärmeaufnehmenden
Oberfläche desselben dienende Querkanäle hinterlassen. Auch
hier wird von dem Prinzip ausgegangen, den Kohlekuchen
zunächst in einem gesonderten Kasten herzustellen und dann
in die Kammern des Verkokungsofens einzuführen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der
eingangs genannten Art zum Zwecke der autothermen Verkokung
zu schaffen und damit den Verkokungsprozeß wirtschaftlicher
zu gestalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach
Anspruch 1 gelöst, gemäß dem man zum Zwecke einer
autothermen Verkokung die zu verkokende, gegebenenfalls
bereits vorerhitzte Kohle in das Verkokungsgefäß als
Schüttkohle einfüllt und gegebenenfalls durch Rütteln
und/oder Stampfen verdichtet, die Kohle zum Ingangsetzen des
Verkokungsprozesses mittels der Formkörper direkt und/oder
indirekt erhitzt und mindestens in einer die Formkörper
umgebenden Schicht verkokt, die Formkörper unter Zurücklassung
von Kanälen aus der Kohle/Koksfüllung herauszieht und/oder
gegebenenfalls rohrförmige Formkörper mit
Gasdurchtrittsöffnungen in deren Wandung verwendet, nach dem
gegebenenfalls druckdichten Verschließen des Verkokungsgefäßes
in die von den Formkörpern zurückgelassenen oder frei
gehaltenen Kanäle ein Sauerstoff-Trägergas, z. B. Luft, zur
Teilverbrennung der in die Kanäle nachströmenden
Destillationsgase eingeführt und vermittels der dadurch
entstehenden Hitze den Verkokungsprozeß durch die gesamte
Kohlefüllung fortsetzt, und die verdünnten Destillationsgase
aus dem Verkokungsgefäß ableitet.
Hierdurch wird ein gesonderter Stampfkasten und der
Transport des Kohlekuchens von dem Stampfkasten in eine
Ofenkammer vermieden. Das Verkokungsgefäß dient dabei selbst
als Verdichtungs- bzw. Stampfgefäß, was beispielsweise
vorteilhaft mit einem Verkokungsgefäß erfolgen kann, wie es
etwa aus der DE-OS 35 16 227 an sich bekannt ist. Ein
solches, entsprechend modifiziertes Verkokungsgefäß ist
besonders geeignet und zweckmäßig, da es verhältnismäßig
kompakt, weitgehend druckdicht verschließbar sowie
transportierbar und/oder kippbar ist. Für den Fall, daß die
Kohle bis zum Ingangsetzen der Verkokung nur indirekt
beheizt werden soll, werden zuvor aufgeheizte oder
währenddessen beheizbare Formkörper verwendet. Eine direkte
und indirekte Beheizung der Kohle erfolgt wie vorbeschrieben
und ferner durch Zufuhr eines heißen Inertgases. Nach dem
Ingangsetzen des Verkokungsprozesses bis zur Bildung einer
ausreichend starken Kokskanalwand können die Formkörper aus
der Kohlefüllung bzw. dem Kokskuchen herausgezogen werden,
so daß in den zuvor um die Formkörper gelagerten
Kohlewandschichten, die nun inzwischen verkokt und weitgehend
verfestigt sind, die erforderlichen Kanäle mit ihrer ganzen
Fläche für die Zuführung des Sauerstoff-Trägergases zur
Verfügung stehen.
Bei Verwendung von rohrförmigen Formkörpern können diese
ebenfalls nach dem Ingangsetzen des Verkokungsprozesses aus
der Kohlefüllung bzw. aus dem Kokskuchen herausgenommen
werden, können jedoch dann verbleiben, wenn sie in ihrer
Rohrwandung allseitig mit Gasdurchtrittsöffnungen
ausgebildet sind, über welche anfangs das heiße Inertgas und
danach das Sauerstoff-Trägergas zugeführt werden kann. Die
anfängliche Beheizung der Kohle erfolgt dann direkt durch
das Inertgas und indirekt durch die Wärmeabstrahlung von den
hierbei aufgeheizten Rohrwänden. Auch kann dies
beispielsweise über als Fieldrohre ausgebildete Formkörper
mit perforierten Außenmänteln erfolgen.
Für die danach folgende Zufuhr des Sauerstoffträgergases
sind in jedem Falle offene Kanäle erforderlich, aus welchen
entweder die Formkörper zuvor herausgezogen worden sind oder
die von als perforierte Rohre ausgebildeten Formkörpern
freigehalten werden, wobei das Sauerstoffträgergas durch die
Öffnungen im Mantel der Rohre sowie deren endseitige
Öffnungen in die Kohle/Koksfüllungen austritt. Durch die
Zufuhr des Sauerstoffträgergases wird ein Teil der
Destillationsgase verbrannt, wodurch das Heißgas entsteht,
das den Verkokungsprozeß autotherm fortsetzt. Das mit den
entsprechenden Rauchgasen verdünnte Destillationsgas dringt
unter dem Gefäßdeckel aus der Kohle/Koksfüllung bzw. dem
Kokskuchen und wird aus dem Verkokungsgefäß abgeführt.
Die zuvor aufgeheizten und/oder innerhalb der Kohlefüllung
beheizten vollwandigen Formkörper müssen folglich bis zur
Bildung einer ausreichend starken Kokskanalwand in der
Kohlefüllung verbleiben und danach entfernt werden. Nur die
rohrförmigen, perforierten Formkörper können je nach
Ausbildung und Erfordernis wahlweise nach dem Ingangsetzen
des Verkokungsprozesses und einer ausreichenden Verkokung
der Kanalwände aus dem Verkokungsgefäß herausgezogen werden
oder können bis zum Ende des Verkokungsprozesses in dem
Verkokungsgefäß belassen werden, also anfangs für die
direkte und/oder indirekte Beheizung und danach noch für die
Erhaltung der Gaskanäle zum ungehinderten Zuführen des
Sauerstoff-Trägergases. Die Auf- bzw. Beheizung der
Formkörper kann je nach Material und Ausführung vor dem
Einsetzen in das Verkokungsgefäß in einem Wärmofen und/oder
nach dem Einsetzen durch Beaufschlagen mit einem Heißgas
oder mit elektrischer Energie, z. B. über elektrische
Anschlüsse im Verkokungsgefäß selbst, erfolgen.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verkokungsgefäß mit
gegebenenfalls aufklappbaren bzw. abnehmbaren Gefäßdeckel
und Gefäßboden sowie mit Zu- und Ableitungen für die
gasförmigen Medien bzw. die elektrischen Anschlüsse zur
Durchführung der zuvor erläuterten Verfahren. In dem
Gefäßinneren sind eingangsseitig ein Gas-Verteilungsraum und
ausgangsseitig ein Gassammelraum angeordnet, welche über
die, von den Formkörpern zurückgelassenen oder
freigehaltenen Kanäle in Strömungsverbindung stehen. Die
Formkörper durchsetzen im Abstand von etwa 150 bis 250 mm
voneinander das Gefäßinnere.
Ferner wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die
Formkörper aus metallischem und/oder keramischem Material
bestehen. So können beispielsweise die Fieldrohr-
Ausführungen mit zwei keramischen Rohren oder kombiniert mit
einem metallischen und einem keramischen Rohr ausgestattet
sein.
Die als einfache Rohre oder als Fieldrohre ausgebildeten
Formkörper haben bei einer weiteren Ausgestaltung des
Erfindungsgedankens in ihrem Mantel bzw. Außenmantel über
die Länge verteilt Bohrungen vorbestimmter Anzahl und
vorbestimmten Durchmessers. Hierdurch kann die Gasverteilung
über die Höhe der Kohle/Koksfüllung eingestellt werden.
Um sie einfach aus dem Kohle/Koksfüllung herausziehen zu
können, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung
vorgesehen, daß sich die Formkörper entgegen ihrer
Ausziehrichtung konisch verjüngen.
Bei einer zweckmäßigen Konstruktion des erfindungsgemäßen
Verkokungsgefäßes durchsetzen die Formkörper den Gefäßdeckel
bzw. den Gefäßboden und sind mit diesem aus dem Gefäßinneren
herausziehbar. In dem Fall kann anschließend ein anderer
Gefäßdeckel druckdicht auf den Gefäßmantel aufgesetzt
werden. Zur Stabilisierung der Konstruktion können ferner
auf der Deckel- und/oder der Bodeninnenfläche oder in deren
Bereich Halte- oder Führungsmuffen für die Formkörper
angeordnet sein.
Die Halte- oder Führungsmuffen können dabei beispielsweise
an der Deckelseite und/oder der Bodenseite zu einer Einheit
zusammengefaßt sein, die mit den Formkörpern aus dem
Gefäßinneren herausziehbar ist. Dies führt zu einer
erheblichen Zeitersparnis.
Um die Gleichmäßigkeit der Gasströmung durch den Kokskuchen
noch weiter zu verbessern, kann ferner deckelseitig in dem
Gefäßinneren ein Gassammelraum mit Ableitungen für die
Destillationsgase vorgesehen sein.
Desgleichen wird mit einem weiteren Erfindungsmerkmal
vorgeschlagen, daß bodenseitig ein Gasverteilerraum für das
heiße Inertgas und/oder das Sauerstoff-Trägergas angeordnet
ist, von dem aus die Gase über die Kanäle bzw. Rohre in die
Kohlefüllung bzw. den Kokskuchen gelangen, zweckmäßig über
Öffnungen oder Rohrstutzen, die mit den Kanälen bzw.
rohrförmigen Formkörpern fluchten und gegebenenfalls in
deren untere Öffnungen einmünden. Die Gaszuführung kann
dadurch weiter vereinfacht werden, daß in dem Bereich des
Gefäßdeckels und gegebenenfalls des Gefäßbodens ein mit
Durchtrittslöchern versehener Zwischenboden angeordnet ist,
in welchem die massiv bzw. als Rohre ausgebildeten
Formkörper geführt bzw. gehaltert sind.
Weitere Ziele, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.
Die einzige Figur veranschaulicht im Vertikalschnitt ein
erfindungsgemäßes Verkokungsgefäß zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das Verkokungsgefäß 1 zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur autothermen Verkokung von Schüttkohle ist im
wesentlichen hohlzylinderförmig. Es enthält einen
innenseitig mit feuerfestem Futter 2 beschichteten
Blechmantel 3 und ist an den oberseitig und unterseitig
befindlichen Stirnseiten offen, wo es oberseitig mit einem
aufklappbaren Gefäßdeckel 4 und unterseitig mit einem
abnehmbaren Gefäßboden 5 druckdicht verschließbar ist.
Unterhalb des Gefäßdeckels 4 erstrecken sich vertikal und
mit einem Abstand von 150 bis 250 mm voneinander angeordnete
rohrförmige Formkörper 6 tief in den Innenraum des Gefäßes
1. Diese Formkörper 6 können in einem anderen
Ausführungsbeispiel auch aus wärmespeicherndem Material,
z.B. Keramik, entweder rohrförmig oder massiv als Stangen
bzw. Dorne hergestellt sein. In jedem Fall sind die
Formkörper mittels Muffen 7 in Zwischenböden 8 und 9 im
korrekten Abstand zueinander geführt und gehaltert. Der
obere Zwischenboden 8 enthält außer den mit den Muffen 7
bestückten Durchtrittsöffnungen für die Formkörper 6 eine
auf die Gesamtfläche verteilte Perforation für den
ungehinderten Durchtritt des aufsteigenden Gases und
Einfüllöffnungen 10 für die vorzugsweise schon getrocknete
und vorerhitzte Kohle, gegebenenfalls auch für den Durchgang
der Stempel, wenn die Kohle gestampft werden soll. Der
untere Zwischenboden 9 enthält außer den mit den Muffen 7
versehenen Aufnahmeöffnungen für die Endabschnitte der
Formkörper 6 ebenfalls die bereits beschriebene Perforation
für den Durchtritt des Gases und die Einfüllöffnungen 10 für
den Durchtritt der Kohle in den bodenseitigen Gefäßraum.
Oberhalb des oberen Zwischenbodens 8 befindet sich zwischen
diesem Boden 8 und dem Gefäßdeckel 4 ein Gas-Sammelraum 11.
Unterhalb des unteren Zwischenbodens ist zwischen diesem
Boden 9 und dem Gefäßboden 5 ein Gas-Verteilerraum 12
ausgebildet, in den die rohrförmigen Formkörper 6 einmünden.
Unter dem Gefäßdeckel 4 enthält die Gefäßwand auf Höhe des
Gas-Sammelraums 11 mehrere, auf den Umfang des Gefäßes 1
verteilt angeordnete Gasableitungen 13. Der Gefäßboden 5 ist
doppelwandig ausgebildet und enthält den Gas-Verteilerraum
12, der zum Verteilen des einströmenden heißen Prozeßgases
in die rohrförmigen Formkörper 6 und danach des Sauerstoff-
Trägergases für eine ausgeglichene Zuleitung der Gase in das
Gefäßinnere 14 dient. Im Zentrum der Außenwand des
Gefäßdeckels 4 befindet sich eine Eintrittsöffnung 15 für
das heiße Prozeßgas, das über ein Zuleitungsrohr 16 aus
einem Hochtemperaturreaktor 17 einströmt, und nach
Umschaltung für ein Sauerstoff-Trägergas.
Das Verfahren nach Anspruch 1 verläuft wie folgt:
In das unten geschlossene und oben offene Gefäß 1 werden die
Zwischenböden 8 und 9 im Bereich des Gefäßdeckels 4 und im
Bereich des Gefäßbodens 5 herausnehmbar eingesetzt, welche
jeweils die Muffen 7 für die Halterung bzw. Führung der als
Rohre ausgebildeten Formkörper 6 aufweisen. Diese
rohrförmigen Formkörper 6 sind nach unten hin leicht konisch
ausgebildet und werden mit den Zwischenböden 8 und 9 vor dem
Einfüllen der Schüttkohle in das Verkokungsgefäß 1
eingesetzt.
Nachdem die vorzugsweise vorerhitzt eingefüllte Schüttkohle
in dem Verkokungsprozeß 1 durch Rütteln und/oder Stampfen
verdichtet worden ist, wird der Gefäßdeckel 4 geschlossen,
welcher an seinem Außenumfangsrand druckdicht gegenüber dem
Gefäßmantel 1 abschließt. In dem Gefäßboden 5 sind in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel Rohrstutzen 18 angeordnet,
die, von dem innerhalb des Gefäßbodens ausgebildeten
Gasverteilungsraum 12 ausgehend, durch das Futter 2 des
Gefäßbodens 5 hindurchtreten und sich gasdicht in die
rohrförmigen Formkörper 6 gesetzt haben. Heißes Inertgas
wird aus dem Hochtemperaturreaktor 17 über das
Zuleitungsrohr 16 durch die Eintrittsöffnung 15 in die
Prozeßgas-Verteilungskammer 12 eingeführt und gelangt über
die Rohrstutzen 18 in die rohrförmigen Formkörper 6, deren
Rohrwände auf die Höhe verteilte Austrittslöcher aufweisen.
Das durch die Austrittslöcher in das Gefäßinnere 14 tretende
Heißgas wie auch die Wärmestrahlung der Rohrwände führen zu
einer direkten und indirekten Beheizung der Kohle bis zu
einer Verkokung mindestens der um die Rohre gelagerten
Kohleschichten bis zur Bildung einer für die Befestigung
ausreichend starken Kokskanalwand. Danach wird die Zufuhr
des Heißgases (Inertgases) abgebrochen und dafür ein
Sauerstoff-Trägergas eingeleitet, das den Verkokungsprozeß
autotherm fortsetzt, indem es von den rohrförmigen
Formkörpern 6 aus in der Kohlefüllung aufsteigt und durch
Teilverbrennung der Destillationsgase mit Hilfe der hierbei
entstehenden Heißgase den Verkokungsprozeß fortsetzt. Das
verdünnte Destillationsgas gelangt in den Gas-Sammelraum 1 1,
von wo aus das Gas über die Ableitungen 13 nach außen zur
Weiterverwendung geführt wird.
Erforderlichenfalls können die Formkörper gemeinsam mit dem
oberen Zwischenboden 8 nach oben aus dem Gefäß 1
herausgenommen werden. Nach erneutem Schließen des Gefäßes 1
wird durch das Zuleitungsrohr 15 ein Sauerstoff-Trägergas
über den bodenseitigen Gas-Verteilerraum 12 und dessen
Rohrstutzen 18 in das Gefäßinnere 14 geleitet, wo es direkt
über die Kanäle verteilt wird.
In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
werden die Formkörper 6 vor dem Einsetzen in das
Verkokungsgefäß 1 bis auf eine Temperatur von 800 bis 1200° C
aufgeheizt, z. B. in einem Wärmofen. Diese Formkörper 6, die
massiv als Stangen, Dorne oder rohrförmig mit dicker Wandung
aus wärmespeicherndem Material, wie Keramik, ausgeführt sind,
werden nur bis zur Bildung einer ausreichend starken
Kokskanalwand im Verkokungsgefäß 1 belassen. Danach werden
die Formkörper 6 entnommen und es wird ebenfalls durch das
gleiche Zuleitungsrohr 16 ein Sauerstoff-Trägergas,
beispielsweise Luft, über die Rohrstutzen 18 und die von den
Formkörpern 6 gebildeten Kanäle in die Kohlefüllung zur
Verbrennung eines Teils der Destillationsgase eingeführt.
Durch das entstehende Heißgas wird, wie im ersten
Ausführungsbeispiel, der Verkokungsprozeß fortgesetzt. Das
mit dem entstehenden Rauchgas verdünnte Destillationsgas
wird, ebenfalls nach Sammlung in dem oberen Gassammelraum
11, über die Ableitungen 13 nach außen geführt. Nach
Beendigung des Prozesses wird der Gefäßboden 5 abgenommen
bzw. das Gefäß 1 gekippt und der Gefäßdeckel 4 abgeschwenkt.
Dann kann das Verkokungsgefäß 1 nach unten entleert werden,
wobei ebenfalls der noch verbliebene untere Zwischenboden 9
mit seinen Muffen 7 bodenseitig abgezogen wird.
Diese Formkörper 6 können aber auch beispielsweise aus einem
Material hergestellt und in Übereinstimmung mit dem
Verkokungsgefäß 1 so ausgelegt sein, daß sie nach dem
Einsetzen in das Verkokungsgefäß 1 an elektrische Anschlüsse
angeschlossen und elektrisch beheizt werden. Besonders für
die Ausführungsform ist es zweckmäßig, die Formkörper 6
einstückig in einem senkrecht abnehmbaren Gefäßdeckel 4
befestigt und mit elektrischen Anschlüssen auszubilden, so
daß sie als eine Einheit aus Formkörpern 6 und Gefädeckel 4
mit einem Handgriff auf das Gefäß 1 und dessen elektrische
Kontakte aufsetzbar sowie auch wieder abziehbar sind. Ist
diese Deckel-Einheit prozeßgerecht abgezogen, wird für den
weiteren Prozeßverlauf ein neuer Gefäßdeckel 4, der nicht
mit den Formkörpern 6 ausgestattet ist, druckdicht auf den
Gefäßmantel aufgesetzt.
Natürlich ist es auch möglich, das Verkokungsgefäß 1
konstruktiv abzuändern, z. B. für eine Zuleitung des
Heißgases und des Sauerstoff-Trägergases vom Gefäßdeckel 4
aus, der dann etwa wie der Gefäßboden 5 auszubilden ist.
Auch kann dieser Teil, also nach der Zeichnung der
Gefäßboden 5, lediglich mit Öffnungen anstelle der
Rohrstutzen 18 versehen sein, mit denen er auf die unteren
Enden der rohrförmigen Formkörper 6 aufgeschoben ist bzw.
die mit den Kanälen fluchten, die nach der Entnahme der
Formkörper 6 in dem Kokskuchen erhalten bleiben. Auch können
sich die Rohrstutzen 18 senkrecht bis in den unteren
Zwischenboden 9 erstrecken und aus diesem freistehend
herausragen, um anhand dieser Rohrstutzen 18 die Formkörper
6 einzeln oder gemeinsam mit dem Zwischenboden aus dem
Gefäßinneren herausziehen zu können. Verschiedene andere
Konstruktionsvarianten sind in diesem Zusammenhang im Rahmen
der Erfindung ohne weiteres denkbar. So können
beispielsweise die rohrförmigen Formkörper 6 auch als
Fieldrohre aus zwei keramischen oder kombiniert aus einem
metallischen und einem keramischen Rohr ausgebildet sein,
deren Außenwand in verschiedenen Höhen mit
Durchtrittslöchern unterschiedlicher Anzahl und Größe
versehen ist. Ferner ist es vorteilhaft, mindestens das
Außenrohr 6 bzw. die Außenwand des Fieldrohres entsprechend
konisch zu formen und mindestens dieses aus einem
keramischen Feuerfestmaterial herzustellen.
In Verbindung mit der Verwendung von massiven Formkörpern 6,
die sich über die ganze Gefäß-Kammerhöhe erstrecken, können
für bestimmte Fälle beispielsweise auch die oberen
Führungsmuffen 7 unmittelbar an der Innenfläche des
Gefäßdeckels 4 und die unteren Führungsmuffen 7 unmittelbar
auf der Innenfläche des Gefäßbodens 5 befestigt sein. Auf
diesem Wege könnten die Zwischenböden 8 und 9 weggelassen
werden.
Die Einsatzteile, also die Zwischenböden 8, 9 und die
Formkörper 6, sollten zweckmäßigerweise gänzlich aus
keramischem Feuerfest-Material auf der Basis von SiC oder
Al₂O₃ bestehen.
Bezugszeichenliste:
1 Verkokungsgefäß
2 Futter
3 Blechmantel
4 Gefäßdeckel
5 Gefäßboden
6 rohrförmige Formkörper
7 Muffen
8 oberer Zwischenboden
9 unterer Zwischenboden
10 Einfüllöffnungen für Kohle
11 Gas-Sammelraum
12 Gas-Verteilerraum
13 Ableitungen für Gas
14 Gefäßinnere
15 Prozeßgas-Eintrittsöffnung
16 Zuleitungsrohr
17 Hochtemperaturreaktor
18 Rohrstutzen
2 Futter
3 Blechmantel
4 Gefäßdeckel
5 Gefäßboden
6 rohrförmige Formkörper
7 Muffen
8 oberer Zwischenboden
9 unterer Zwischenboden
10 Einfüllöffnungen für Kohle
11 Gas-Sammelraum
12 Gas-Verteilerraum
13 Ableitungen für Gas
14 Gefäßinnere
15 Prozeßgas-Eintrittsöffnung
16 Zuleitungsrohr
17 Hochtemperaturreaktor
18 Rohrstutzen
Claims (18)
1. Verfahren zur Verkokung von Schüttkohle, bei welchem
man die Kohle unter Einlagerung von Formkörpern zur
Bildung von Gaskanälen in ein Verkokungsgefäß einfüllt
und die Formkörper mindestens bis zur Bildung einer
ausreichend starken Kokskanalwand in der Kohle/Koksfüllung
beläßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß man zum Zwecke der autothermen Verkokung
- - die zu verkokende, gegebenenfalls bereits vorerhitzte Kohle in das Verkokungsgefäß als Schüttkohle einfüllt und gegebenenfalls durch Rütteln und/oder Stampfen verdichtet,
- - die Kohle zum Ingangsetzen des Verkokungsprozesses mittels der Formkörper direkt und/oder indirekt erhitzt und mindestens in einer die Formkörper umgebenden Schicht verkokt,
- - die Formkörper unter Zurücklassung von Kanälen aus der Kohle/Koksfüllung herauszieht und/oder gegebenenfalls rohrförmige Formkörper mit Gasdurchtrittsöffnungen in deren Wandung verwendet,
- - nach dem gegebenenfalls druckdichten Verschließen des Verkokungsgefäßes in die von den Formkörpern zurückgelassenen oder frei gehaltenen Kanäle ein Sauerstoff-Trägergas, z. B. Luft, zur Teilverbrennung der in die Kanäle nachströmenden Destillationsgase einführt und vermittels der dadurch entstehenden Hitze den Verkokungsprozeß durch die gesamte Kohlefüllung fortsetzt, und
- - die verdünnten Destillationsgase aus dem Verkokungsgefäß ableitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formkörper entweder vor dem Einführen in das
Verkokungsgefäß und/oder innerhalb dieses Gefäßes bis zum
Ingangsetzen des Verkokungsprozesses erhitzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß man rohrförmige Formkörper verwendet, über die man
nach dem, gegebenenfalls druckdichten Verschließen des
Verkokungsgefäßes bis zum Ingangsetzen des
Verkokungsprozesses Heißgas zur direkten und/oder
indirekten Beheizung der Kohle in Nachbarschaft der
Formkörper einführt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Formkörper vor der Einführung des Sauerstoff-
Trägergases aus der Kohle-Koksfüllung herauszieht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die rohrförmigen Formkörper, deren Wandungen
Gasdurchtrittsöffnungen aufweisen, bis zum Ende des
gesamten Verkokungsprozesses in der Kohle/Koksfüllung
beläßt und in sie erst das Heißgas bis zum Ingangsetzen
des Verkokungsprozesses und danach das Sauerstoff-
Trägergas einführt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß man als Formkörper Fieldrohre verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formkörper elektrisch beheizt werden.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß man in die nach dem Herausziehen der Formkörper in der
Kohlefüllung zurückgelassenen Kanäle und nach dem
gegebenenfalls druckdichten Verschließen des
Verkokungsgefäßes sowie vor dem Einführen des Sauerstoff-
Trägergases bis zum Ingangsetzen des Verkokungsprozesses in
die Kanäle Heißgas zur direkten Beheizung der Kohle einführt.
9. Verkokungsgefäß mit gegebenenfalls aufklappbaren oder
abnehmbaren Gefäßdeckel (4) und Gefäßboden (5) sowie
mit Zu- und Ableitungen für die gasförmigen Medien bzw.
die elektrischen Anschlüsse zur Durchführung des
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Gefäßinneren (14) eingangsseitig ein
Gasverteilungsraum (12) und ausgangsseitig ein
Gassammelraum (11) angeordnet sind, welche über die,
von den Formkörpern (6) zurückgelassenen oder
freigehaltenen Kanäle in Strömungsverbindung stehen.
10. Verkokungsgefäß nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formkörper (6) im Abstand von etwa 150 bis 250 mm
voneinander das Gefäßinnere (14) durchsetzen.
11. Verkokungsgefäß nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formkörper (6) aus metallenem und/oder
keramischem Material bestehen.
12. Verkokungsgefäß nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formkörper (6) rohrförmig sind und in ihrer
Wandung über die Länge verteilt Gasdurchtrittsöffnungen
vorbestimmter Anzahl und vorbestimmten Durchmessers
aufweisen.
13. Verkokungsgefäß nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Formkörper (6) entgegen ihrer Ausziehrichtung
konisch verjüngen.
14. Verkokungsgefäß nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formkörper (6) den Gefäßdeckel (4) bzw. den
Gefäßboden (5) durchsetzen und mit diesem oder durch
diesen hindurch aus dem Gefäßinneren (14) herausziehbar
sind.
15. Verkokungsgefäß nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Deckel- und/oder der Bodeninnenfläche oder
in deren Bereich Halte- oder Führungsmuffen (7) für die
Formkörper (6) angeordnet sind.
16. Verkokungsgefäß nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halte- oder Führungsmuffen (7) zu einer, z. B.
einen Zwischenboden (8) bildenden Einheit zusammengefaßt
sind, die mit den Formkörpern (6) aus dem Gefäßinneren
herausziehbar ist.
17. Verkokungsgefäß nach einem der Ansprüche 9 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Bereich des Gefäßdeckels (4) ein gegebenenfalls
mit Durchtrittslöchern versehener Zwischenboden (8)
angeordnet ist, in welchem die Formkörper (6) geführt
bzw. gehaltert sind.
18. Verkokungsgefäß nach einem der Ansprüche 9 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gefäßboden (5) den Gasverteilungsraum (12)
enthält, in dessen Innenwand sich vom Gasverteilungsraum
(12) in das Gefäßinnere (14) erstreckende Rohrstützen
(18) angeordnet sind, die mit den Formkörpern (6) bzw.
deren Kanäle fluchten und in deren untere Öffnungen
einmünden.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883803558 DE3803558A1 (de) | 1988-02-06 | 1988-02-06 | Verfahren zur verkokung von schuettkohle sowie verkokungsgefaess fuer die durchfuehrung eines solchen verfahrens |
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