DE700345C

DE700345C - Continuously operated vertical chamber furnace

Info

Publication number: DE700345C
Application number: DE1937K0147915
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing E H Heinrich Koppers
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1937-09-16
Filing date: 1937-09-16
Publication date: 1940-12-18

Description

Stetig betriebener senkrechter Kammerofen Die Erfindung bezieht sich auf senkrechte Verkokungskammeröfen mit oberhalb der Kammerladung angeordnetem freien Gassammelraum.Continuously operated vertical chamber furnace The invention relates to on vertical coking chamber ovens with a free one above the chamber charge Gas collection room.

Bei den bisher bekanntgewordenen derartigen senkrechten Kammeröfen ist am oberen Ende der Kammer -ein rahmenartiger eiserner Einsatz angeordnet, durch den die Kohle bis nahe in die behei2te Zone der Kammerwände eingeführt wird, so daß die Kohle nach Berühren der Kammerwände in den Randschichten schnell verkokt und sich nicht an den Wänden festsetzen kann. Die Destillationsgase werden dabei durch den Zwischenraum zwischen dem metallischen Einsatz und der Kammerwand zu dem an der einen Stirnseite der Kammer angeordneten Steigrohr abgezogen.In the case of the vertical chamber furnaces of this type that have become known so far is at the upper end of the chamber -a frame-like iron insert arranged by that the coal is introduced up to close to the heated zone of the chamber walls, so that the coal quickly cokes after touching the chamber walls in the outer layers and cannot get stuck on the walls. The distillation gases are thereby through the space between the metallic insert and the chamber wall to the withdrawn the riser pipe arranged at one end of the chamber.

Es ist .bekannt, daß sich die Destillationsgase und -dämpfe von stetig betriebenen senkrechten Verkokungskammeröfen in der Regel wesentlich von denen der üblichen Kokereiöfen unterscheiden. Teer aus senkrechten Kammeröfen ähnelt stark dem Schwelteer und enthält bedeutend weniger wertvolle aromatische Bestandteile als Kokereiteer. Dies hängt damit zusammen, daß die Destillationsgase in den senkrechten Kammeröfen nicht oder nur teilweise auf jene Temperatur erwärmt werden, bei der sich die aliphatischen Kohlen-,vasserstoffe in solche der aromatischen Reihe umwandeln, weil der Gassammelraum des üblichen senkrechten Kammerofens durch den von kalter Kohle erfüllten metallischen Einsatz zu stark gekühlt wird: Die Kühlung des Gassammelraumes wirkt sich weiter dahin aus, daß sich dort teerige Bestandteile niederschlagen, durch die zusammen mit Staub die Gassammelraumwände verkrustet und die Gaswege verlegt werden, was zu vermehrter Putzarbeit bei diesen Ofen nötigt. Man hat zwar schon vorgeschlagen, den metallischen Einfüllrahmen an seinem unteren Ende außen feuerfest zu verkleiden. Oberhalb der Verkleidung in dem unterhalb der Kammerdecke liegenden Gassammelraum ist der von kalter Kohle erfüllte Metallkörper des Einfüllrahmens frei. Hier herrscht infolge der guten Leitfähigkeit des metallischen Einfüllrahmens eine verhältnismäßig niedrige Temperatur, die leicht Anlaß zu Niederschlägen aus den Destillationsgasen gibt.It is known that the distillation gases and vapors of steadily operated vertical coking chamber ovens are generally significantly different from those of the common coking ovens. Tar from vertical chamber furnaces is very similar the smoldering tar and contains significantly less valuable aromatic components as coke oven. This is due to the fact that the distillation gases in the vertical Chamber furnaces are not or only partially heated to the temperature at which the aliphatic hydrocarbons are converted into those of the aromatic series, because the gas collecting space of the usual vertical chamber furnace is replaced by that of kalter Coal filled metallic insert is cooled too much: The cooling of the gas collecting space also has the effect that tarry components are deposited there, which, together with dust, encrusts the walls of the gas collecting chamber and relocates the gas paths which necessitates more cleaning work on these stoves. Man has already proposed the metallic filling frame at its lower end to be clad in a fireproof manner on the outside. Above the cladding in the one below the chamber ceiling lying gas collecting space is the metal body of the filling frame filled with cold coal free. This is due to the good conductivity of the metal filling frame a relatively low temperature, which easily gives rise to precipitation the distillation gases there.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Verbesserung an stetig betriebenen senkrechten Kammeröfen zur Erzeugung von Gas und Koks besteht in erster Linie darin, daß die zum ununterbrochenen Einführen der Kohle in die Kammer vorzusehenden Öffnungen im oberen Teil der einen Kammerseitenwand angeordnet werden, und zwar in einem solchen Abstand von der Kammerdecke, daß zwischen der obersten Schicht der Kammerladung und der Kammerdecke ein Raum von genügender Höhe zum Abziehen der Destillationsgase entsteht. In der anderen Kammerseitenwand reichen die Heizkanäle über die ganze von Kohle berührte Wandfläche, so daß die gegen diese Wand treffende Kohle unmittelbar in den Bereich hocherhitzter Wandflächen gelangt.The improvement that forms the subject of the invention to continuously operated vertical chamber furnaces for the production of gas and coke consists primarily in that the openings to be provided for the uninterrupted introduction of the coal into the chamber be arranged in the upper part of a chamber side wall, in such a way Distance from the chamber ceiling that between the top layer of the chamber charge and the chamber ceiling a space of sufficient height to draw off the distillation gases arises. In the other side wall of the chamber, the heating channels extend over the entire length Wall surface touched by coal, so that the coal hitting this wall directly gets into the area of highly heated wall surfaces.

Gemäß der Erfindung können in die Kohleeinfüllöffnungen aus Eisen oder einem anderen geeigneten metallischen Baustoff bestehende Rohrkörper eingesetzt werden, die vorzugsweise mit Wasserkühlung versehen sind.According to the invention, in the coal feed openings made of iron or another suitable metallic building material existing pipe body used which are preferably provided with water cooling.

Ferner können die Beheizungskanäle an den der Kohleeintrittsseite gegenüberliegenden Kammerseiten über den von Brennstoff bedeckten Wandteil hinaus verlängert sein, um, was an sich bei ähnlichen Kammeröfen bekannt, die Temperatur des Gassammelraumes auf der zur Umwandlung der aliphatischen in aromatische Kohlenwasserstoite notwendigen Temperaturhöhe zu halten.Furthermore, the heating channels can be on the coal inlet side opposite chamber sides beyond the wall part covered by fuel be extended to what is known in similar chamber furnaces, the temperature of the gas collecting space on the for converting the aliphatic into aromatic hydrocarbons to maintain the necessary temperature level.

Vorzugsweise wird die Erfindung so ausgeführt, daß die Kohlezufuhröffnungen zweier benachbarter Kammern in der zwischen den Kammern liegenden Heizwand angeordnet sind und vorteilhaft an einen gemeinsamen Kohlebunker angeschlossen werden.Preferably, the invention is carried out so that the coal feed openings two adjacent chambers arranged in the heating wall located between the chambers and are advantageously connected to a shared coal bunker.

Bei dem gemäß der Erfindung ausgebildeten senkrechten Kammerofen ist somit der Gassammelraum vollkommen von diesen durchsetzenden Teilen frei. Eine Kühlung von den Gassammelraum durchwandernder Kohle ist vollständig vermieden. Die .bei den bisher bekannten senkrechten Kammeröfen notwendige Putzarbeit wird wesentlich vermindert. da sich keine oder nur geringe Verkrustungen an den Kohleauslauföffnungen in der Heizwand bilden können. Es ist bekannt, bei einer senkrechten eisernen Schwelretorte die zu schwelende Kohle an einer Seite des Ofens einzuführen und die Schwelgase am gegenüberliegenden Ende abzuziehen. Irgendeine Wirkung auf die Gase im Gassammelraum hat jedoch der seitliche Anschluß des Kohlezuführungsrohres hierbei nicht.In the vertical chamber furnace designed according to the invention thus the gas collecting space is completely free of these penetrating parts. A cooling Coal wandering through the gas collection chamber is completely avoided. The. Bei The cleaning work necessary for the previously known vertical chamber furnaces becomes essential reduced. because there is little or no incrustation at the coal outlet openings can form in the heating wall. It is known for a vertical iron smoldering retort introduce the charcoal to be smoldered on one side of the furnace and the smoldering gases pull it off at the opposite end. Any effect on the gases in the gas collection room however, the side connection of the coal feed pipe does not have this.

Auf der Zeichnung ist in Abb. i ein senkrechter Schnitt durch einen gemäß der Erfindung ausgebildeten senkrechten Kammerofen zur Erzeugung von Gas und Koks wiedergegeben.On the drawing in Fig. I is a vertical section through a formed according to the invention vertical chamber furnace for the production of gas and Coke reproduced.

Abb.2 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie II-II der Abb. 3 und Abb. 3 ein senkrechter Schnitt nach Linie III-III der A.bb. 2 durch das Oberteil eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Ofens.Fig.2 is a vertical section along line II-II of Fig. 3 and Fig. 3 is a vertical section along line III-III of A.bb. 2 through the top of a furnace designed according to the invention.

Auf der Zeichnung sind mit i die Verkokungskammern des Ofens bezeichnet, die von Wänden 2 begrenzt werden, in denen übliche senkrechte Heizkanäle 3 angeordnet sind. In jeder Heizwand liegen mehrere senkrechte Heizkanäle 3, die am oberen und unteren Ende mit waagerechten Kanälen 4, 5 und 6 verbunden sind. Die Kanäle 4 dienen dazu, den Heizzügen Brenngas zuzuführen, während der mittlere Kanal 5 zur Zuführung von Verbrennungsluft dient.In the drawing, i denotes the coking chambers of the furnace, which are bounded by walls 2, in which conventional vertical heating ducts 3 are arranged are. In each heating wall there are several vertical heating channels 3, which are at the top and lower end with horizontal channels 4, 5 and 6 are connected. The channels 4 are used to supply fuel gas to the heating flues, while the middle channel 5 is used for supply of combustion air is used.

Die oberen Kanäle .4, 5 stehen mit dem Regenerator 7 und die unteren Kanäle 6 durch einen Umführungskanal8 mit dem Regenerator 9 in Verbindung. Die Regeneratoren 7 und 9 sind in üblicher Weise mit einem feuerfesten Gitterwerk ausgesetzt. An dem anderen Ende stehen die Regeneratoren durch die Rohrleitungen io und ii mit den üblichen Kniestücken 12 in Verbindung, an welche die Brenngasleitung 13 und .die Abgasleitung 14 angeschlossen sind.The upper channels .4, 5 are with the regenerator 7 and the lower Channels 6 through a bypass channel 8 with the regenerator 9 in connection. The regenerators 7 and 9 are exposed in the usual way with a refractory latticework. To the the other end are the regenerators through the pipes io and ii with the usual elbows 12 in connection to which the fuel gas line 13 and .die Exhaust pipe 14 are connected.

Die Kammer wird oben von einer aus feuerfesten Mauerwerk gebildeten massiven Decke 15 begrenzt. In dieser Decke sind eine Reihe von durch Deckel 16 verschließbaren Öffnungen vorgesehen, durch welche die Kaminer beispielsweise zum Zwecke der Entgraphitierung zugänglich ist.The top of the chamber is made of refractory masonry massive ceiling 15 limited. In this cover there are a number of through cover 16 closable openings are provided through which the chimneys for example Purposes of de-graphitization is accessible.

Unterhalb der Kammerdecke sind in der einen Seitenwand jeder Kammer eine oder mehrere Kohleeinfüllöffnungen 17 vorgesehen, die von einem schräg aufwärts verlaufenden Kanal ausgehen. Die beiden Kohleeinfüllöffnungen 17 sind an eine gemeinsame Kohlezuführleitung i8 angeschlossen, welche vom Kohlebunker i9 ausgeht.Below the chamber ceiling are in one side wall of each chamber one or more coal filler openings 17 are provided, which are inclined upwards from a running canal. The two coal filler openings 17 are connected to a common one Connected coal supply line i8, which emanates from the coal bunker i9.

Die Kohlezuführöffnungen 17 werden gebildet von rohrartigen, doppelmanteligen, eisernen Körpern 2o; die mit Wasserkühlung versehen sind. Kühlwasser wird durch die Rohrleitung 21 an der tiefsten Stelle der doppelmanteligen Rohrkörper 2o zugeführt und durch den Mantel des Kanals 18 bei 22 abgeführt.The coal feed openings 17 are formed by tubular, double-jacketed, iron bodies 2o; which are provided with water cooling. Cooling water is through the pipe 21 at the lowest point of the double-jacketed tubular body 2o supplied and discharged through the jacket of the channel 18 at 22.

Wie aus Abb. 2 ersichtlich, endigt der rohraftige Einsatzkörper 2o im wesentlichen in der Ebene der Kammerseitenwand 2.As can be seen from Fig. 2, the tubular insert body ends 2o essentially in the plane of the chamber side wall 2.

An der dem Rohrkörper 2o gegenüberliegenden Kammerseitenwand sind die Heizkanäle nach oben verlängert, so daß die aus der .Öffnung 17 in die Kammer rutschende Kohle (vgl. Abb. 2), wie .bei 23 angedeutet, gegen die gegenüberliegende Kammerwand auf eine im Bereich der oberen Verbindungskanäle q. liegende Wandfläche trifft. Die aus der Öffnung 17 kommende Kohle verkokt also in den Randschichten schnell, so daß die Kammerladung sich nicht festsetzen kann.Are on the chamber side wall opposite the tubular body 2o the heating channels are extended upwards, so that the opening 17 into the chamber sliding coal (see Fig. 2), as indicated at 23, against the opposite one Chamber wall on one in the area of the upper connecting channels q. lying wall surface meets. The coal coming from the opening 17 therefore cokes in the edge layers fast so that the chamber charge cannot get stuck.

Im Zuge der Öffnungen 17 sind an dem oberen Rohrkörper 18 Stochöffnungen vorgesehen.In the course of the openings 17 are 18 piercing openings on the upper tubular body intended.

Anstatt den Metalleinsatzkörper 2o mit Wasserkühlung zu versehen, ist es unter Umständen auch möglich, die auf den Metallkörper fließende Wärme nach außen abzuleiten und den Körper 20 an der Oberseite mit Kühlrippen o. dgl. zu versehen.Instead of providing the metal insert body 2o with water cooling, it is also possible under certain circumstances to follow the heat flowing onto the metal body to derive the outside and to provide the body 20 on the top with cooling fins or the like.

Wie aus Abb. i und 2 ersichtlich, entsteht bei dem erfindungsgemäßen Ofen oberhalb der Kohle ein freier Gassammelraum 25. Dieser Gassammelraum steht durch einen senkrechten Kanal 26 und einen kurzen Querkanal 27 mit der Vorlage 28 in Verbindung. Der Kanal 27 ist ferner durch eine vergleichsweise enge Öffnung 29 mit einer mittleren Zone der Kammer verbunden. Die Öffnung 29 ist regelbar und verschließbar und wird benutzt, um Gase besonderer Zusammensetzung oder solche Gasmengen, die einen unzulässigen Druck in der Kammer i erzeugen, abzuleiten.As can be seen from Fig. I and 2, arises in the inventive A free gas collecting space 25 above the coal furnace. This gas collecting space is standing through a vertical channel 26 and a short transverse channel 27 with the template 28 in connection. The channel 27 is also defined by a comparatively narrow opening 29 connected to a central zone of the chamber. The opening 29 can be regulated and closed and is used to identify gases of special composition or amounts of gas that generate an impermissible pressure in the chamber i, to divert.

Im Bereich des senkrechten Kanals 26 liegt, wie aus Abb. 3 ersichtlich, ein Abzweigkanal 3o, der von dem äußeren Heizzug 3 ausgeht. Der Abzweigkanal 30 wird oben von einem Stehschieber 3 i beherrscht, der durch Deckenöffnungen 32 zugänglich ist. Dadurch ist es möglich, die Menge an Heizgas, die durch die Abzweigung 30 strömt, zu regeln. Entsprechend der Menge an Heizgasen, welche die Abzweigung 3o durchziehen, stellt sich die Temperatur in dem senkrechten Gasabzugskanal 26 ein, so daß es möglich ist, die Destillationsgase in dem Kanal 26 einer regelbaren Wärmebehandlung zu unterwerfen. Diese Wärmebehandlung ist unabhängig von der übrigen Beheizung der Kammer, so daß die Destillationsgase in dem senkrechten Kanal 26 beispielsweise einer Wärmebehandlung bei 75o bis 85o° zum Zwecke der Bildung aromatischer Kohlenwasserstoffe unterworfen werden können.In the area of the vertical channel 26, as can be seen from FIG. The branch duct 30 is dominated at the top by a slide valve 3 i, which is accessible through openings 32 in the ceiling. This makes it possible to regulate the amount of heating gas that flows through the junction 30. The temperature in the vertical gas discharge duct 26 adjusts itself to the amount of heating gases which pass through the branch 3o, so that it is possible to subject the distillation gases in the duct 26 to a controllable heat treatment. This heat treatment is independent of the rest of the heating of the chamber, so that the distillation gases in the vertical channel 26 can, for example, be subjected to a heat treatment at 75 ° to 85 ° for the purpose of forming aromatic hydrocarbons.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Continuously operated vertical chamber furnace with free gas collecting space arranged above the chamber charge for the production of gas and coke, characterized in that one or more openings (i7) for introducing coal into the chamber are arranged in one chamber side wall (2) below the chamber ceiling and the Heating channels in the other side wall of the chamber extend over the entire wall surface touched by the carbon.

2. Oven according to claim i, characterized characterized in that in the chamber side wall made of refractory masonry one consisting of iron or another suitable metallic building material preferably water-cooled tubular body (2o) is used, which opens into the chamber and through the coal gets into the chamber.

3. Furnace according to claim i, characterized in that that the heating channels in the chamber wall opposite the coal feed opening are extended at the top to over the wall part covered by the fuel.