EP0250420B1

EP0250420B1 - Vorrichtung zur kühlung von koks

Info

Publication number: EP0250420B1
Application number: EP86901860A
Authority: EP
Inventors: Georg Pollert; Friedrich Orywal; Claus Meyer-Wulf; Martin Reinke
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1985-03-23
Filing date: 1986-03-15
Publication date: 1989-06-07
Also published as: US4743342A; JPS62502800A; DE3510678A1; DE3510678C2; WO1986005507A1; ATE43856T1; DE3663816D1; EP0250420A1

Description

Die Erfindung betrifft einen verfahrbaren Koksaufnahmebehälter zur indirekten und direkten Kühlung von Koks mit Kühlwänden für indirekten Wärmeaustausch und einer seitlich angeordneten Koksaustragsklappe.
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 114 (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 zu 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 800 °C zu beachtlichen Schadstoffemissionen.
In der DE-AS 12 53 669 wird eine Vorrichtung zur Kühlung von Koks offenbart, bei der der Koks in einer ersten Stufe durch indirekte Wärmeaustauscher vorgekühlt und in einer zweiten Stufe durch Besprühen mit Wasser weiter abgekühlt wird. Diese Vorrichtung ist apparativ sehr aufwendig. Sie kann außerdem nicht ohne Veränderung der peripheren Einrichtung in eine bestehende Kokereianlage integriert werden.
Die GB-A-20 36 674 beschreibt eine verfahrbare, oben offene Kokskühlvorrichtung, bei der die Wände als indirekte Wasserkühler ausgebildet sind. Durch diese Maßnahme wird die Korrosion durch Löschwasser reduziert.
In der GB-A-363 366 wird eine verfahrbare, geschlossene Vorrichtung zur Kokstrockenkühlung vorgeschlagen, bei der alle Wände als indirekter Wasserkühler ausgebildet sind. Ein Naßlöschen des Kokses in dieser Vorrichtung ist nicht vorgesehen. Die Wärme des Kokses wird hauptsächlich durch die Kokstrockenkühlung abgeführt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Kokskühlverfahren zu umgehen. Sie werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kühlung von Koks durch die im Anspruch niedergelegte Merkmalskombination zuverlässig vermieden.
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 Kokstrockenkühlung, geringer. Wie bei der Kokstrockenkühlung 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 erfindungsgemäße Vorrichtung 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 Ausführungsbeispiel wird der Koks nach beendeter Garung mit einer Temperatur von z. B. 1100 ^oe 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 Umgebungstemperatur gekühlt. Dabei wird Dabei wird der Wasser- und Koksaustrag 16, der eine mit Wasseraustrittslöchem 21 versehene rechtwinklig abgebogene Bodenleiste 22 aufweist, 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 16b gebracht wird.
Eine Abwandlung, des in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels besteht darin, daß gemäß 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 der Vorrichtung 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 in Falle der Dampferzeugung ein Speisewasserbehälter auf dem Antriebsorgan 20 mitgeführt und periodisch gefüllt wird.

Claims

Verfahrbarer Koksaufnahmebehälter zur indirekten und direkten Kühlung von Koks mit Kühlwänden für indirekten Wärmeaustausch und einer seitlich angeordneten verschließbaren Koksaustragsklappe, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3) über einen verschließbaren Kühldeckel (15) verfügt und die Koksaustragsklappe (16) eine mit Wasseraustrittslöchern (21) versehene, rechtwinklig abgebogene Bodenleiste (22) aufweist, und im Behälter (3) eine Mehrzahl von senkrecht und parallel zu den Stirnseiten angeordneten Kühlwänden (4) untergebracht sind.