JPS58145781A - 乾式コ−クス冷却方法および該方法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範同第］項に記載の乾式コークス冷
却方法ならひにこの方法を実施するための装置に関する
。

乾式コークス冷却法は数十午前から公知であり、これは
、コークス炉から取出した灼熱コークスを冷却タクトに
充填し、その中で上方に流れる不活性カスにより冷却す
るものである０即ち、かかるタクト状冷却装Ｎは、互い
に向流状態にある固形物々ガスの間ＶＣ直接的熱交換が
行なわれ石ようにした移動式固定床の原理により作動す
る。ヌ、その除虫ずる高温の不活性カスは通常水管ボイ
ラｆよる水蒸気発生に利用される。

最近、このようじして発生させた高圧の水蒸気をコーク
ス炭の予熱に利用することが提案されている。コークス
の乾式冷却とその予熱との間のかかるプロセス結合は有
意義なエネルギー利用法である。しかしこれに適した方
法も装置も未だ存在しない。一般ｆ有力な見解によれば
、コークスの乾式冷却とコークス炭の予熱とは、コーク
ス炭とコークスとの間で直接熱交換を行なわせようとす
れは、同一・の循環媒体を用いてはできないとされる。

これは、予熱装置から出る水蒸気かコークス冷却の際水
性カス反応を生し、許容値を超えたコークスの気化損失
を招くためである０従って循環媒体を区分することか提
案され、前述したように乾式コークス冷却用に不活性カ
スを用いこの不活性カスにより熱交換器内においマ例メ
はコークス炭の乾燥と予熱のための水蒸気含有循環媒体
を加熱することか提案されている。

２段乾式向流コークス冷却方法および該方法〈 を実施するための装置としては、ドイツ公開特許公報第
、：１０００８０８号に開示されたものか公知である。

この公知の方法によれは、第１段においてコークスは乾
溜過程において生ずる特有の生ガスを用いて湛喰約７５
０℃に冷却される。

又、第２段の冷却には、−・必然的に高価な一不活性カ
スが使用され、これｉ；を続いてコークス炭の乾燥と予
熱に用いることが７きる。

一方、不活性カスを用いたコークスの１段乾式消火のた
めの方法と装置とし−（（剛、ドイツ公開特許公報第２
８５８２９９号に開示のものか公知である。この公知方
法におい−（は、作業ｆ障害を牛したような場合に消火
室の冷却ガス川口Ｃおいて一定しｔ一温度を得るため、
消火室の前に接続した前置室中にあるコークスのかなり
の熱を、この前置室におい７も並流また（ま向流の不活
性カスにより貫流され両冷却ガス流が続いて合流するよ
うにすることによつ７利用する。

しかしなから、従来提案されてきた上記の酩方法は、い
ずれも建造費か高いとか、熱υ丁要部分子対する熱伝達
か不良である々かの欠点を有し、従って又効率や経済性
に関し、以下の如き避は難い問題を伴つ−（いる。

（１）　　熱伝達及び循環過程を冷却媒体によるものと
加熱媒体によるものとじ区分することはコストがかかり
、且つ作業温度の温度落差を小さくする。

（２）　　コークス炭を間接的に予熱することは、加熱
向と固形物たる石炭との間の熱移動が悪いためきわめて
効率が悪い。例えは間接作動する石炭予熱装置を、伝熱
側で熱した高温の不活性カスにより作動させたとしても
、石炭側げおける熱伝導性の悪さに加え、ガス側におけ
る熱移動不良をも甘受しｒｌけれはならないことになる
。

必要とあれは、ドイツ公開特許公報第２４１５７５８号
に開示されマいるようｆ、乾式コークス冷却の際コーク
スと向流で得られた熱を利用し１コークス炭の乾燥及び
予熱を行なう際に乾燥過程から生ずる水蒸気を、後続の
コークス冷却に使用される循環カスから凝縮分離するこ
とも可能である。しかしながらこのような手法は費用か
かかりしかも２段階の凝縮工程を必要とする。

而して、本発明の目的は、冷却ガスの相当の熱量を直接
熱消費部に伝達することかでき、しかもその際冷却され
るコークスの消失量が、従来のコークス乾式冷却法に比
して著しく少く−（すむ冒頭に描記した種類の方法と装
置を提供することにある。この目的は、方法に関し７は
特、ｌＩ４請求の範囲第１項に記載の構成に従って、メ
装置に関し−ｒは特許請求の範囲第５項に記載の構成に
従つ１、夫々解決される。本発明のその他の構成Ｃは特
、ｖｆ請求の範囲の従属項の記載から明らかな通りであ
る。

本発明１よる方法において、意外なことに、冷却カスに
含まれる水蒸気はコークスの焼損に殆んと関与していな
いように見受けられる。これは第２段の冷却カスのみが
水蒸気を含み、第］段＋１例ノは不活性カスにより操作
されるためである。即ち水性カス反応に特ｖｃ敏感な温
度領域が、専ら第１段において水蒸気なしに冷却カスの
中を貫流するためである。しかし第１段での冷却は、通
常、第２段でできるたけ大きな範囲で水蒸気を含む冷却
カスを使用できるため１．７００℃以下で用いることは
殆んとない。この場合、焼拙量１才、不活性カスによる
乾式対流冷却の場合か約０．５呪であるのに対し、投与
コークスの約１％である。

冷却カスの種類、量、並０’　Ｋ温度に関しては、第１
冷却段においてコークスの焼損を助長する水蒸気又はこ
れと同様の有害なカス成分が串実上含まれてし・ないか
きり特別ｆｌ制限はない。

熱］宇土特に効果的なコークス冷却は、本発明ｆ基つく
両段による向流冷却により達せられる。特に有利である
のは、直接接触によるコークス炭の熱的前処理のため即
ちコークス炭の乾燥と予熱のため、冷却タンクから取出
された冷却カスを利用することである。これにより両方
法の熱］学的に最も有利ｆ、ｃ　′ｆＭ度結合か達せら
れるＯ コークス炭の熱的前処理の際に発生ずる蒸気は水蒸気を
含み、乾式コークス冷却に適した温度水準にあるため、
本発明による工程におい７これを冷却カスとして利用す
ることか推奨される。こＦｌ、　Ｋより一方で（ま冷却
カスの特別な供給か不要となり、他方において蒸気除去
という費用のかかる問題か解決される。更に、本発明に
よる方法で（マ、冷却ガス＋１　（特に第１段のものは
）、コークス炭の熱的前処理のみならす、これとは無関
係を別の目的のための工不ルキー源としマいっても利用
できる。

本発明に係る方法を実施するには、本発明により提案さ
れた装置を用いれは、前述したすへての効果を達成する
ことができる。この場合例えは、冷却タンク内のコーク
ス放散部において冷却ガス循環の分離を特に有効に実現
することが可能である。冷却カスは、本発明の場合常に
そうであるが、種々の温度及び／ヌはカス組成を持つこ
とができる。コークス放散部は、冷却タンク内に隘路を
設けたりそらせ板を用いることより実現できるため、コ
ークスは大した支障もなく該放散部を通過することがで
き、特に通過を助けるための可動部分は必要ｆ、ｆい。

又、該放散部の領域における両方の冷却ガス循Ｍｖｒ多
少の混合かあつ−（もそれによって格別支障（ゴナい。

万一部合悪（第Ｊ冷却段階に水蒸気が入り込んできた場
合でも、それを冷却カスとしマ再使用する前に必要に応
しマこれを凝縮させて分離すれはすむことである。又、
第１冷却段階と第２冷却段階において冷却カスの流れ方
向が変る場合には通常カスの淀みが生じ、その結果当然
両循環媒体を互いに緩衝する。特に各冷却カス排出供給
装置が互いに充分隔たっている場合にそうである。

コークス放散部は特許請求の範囲第６項の記載に従つ１
構成することが望ましい。これにより冷却タンクは、各
冷却段に応じて、コークス冷却の上部域と下部域に分け
られ、コークス放散部の領域は特有のガス緩倫域となり
、両冷却段のための冷却カス排出供給装置は緩衝域の末
端に設けられる。更に、コークス放散部は、特許請求の
範囲第７項および／または第８項に記載の如く構成する
ことができる。この場合可動部分は避けられ、コークス
は常に開放されているコークス放散口を通り、目詰りを
生することもなく連続的に下方に放散される。又、組込
み−　１　］　一 部材を上下に重ねた配置により、これらの間に自動的に
障害となるガス流に対する緩衝室が形成され、両冷却媒
体の混合を阻止する。この場合両組込み部材のいずれが
上または下であるかは問題とならない。

コークス放散部における冷却カス循環部の分離は、本発
明により、カス排出供給装置の流入開口部を各組込み部
材に設けることｆより行われる。従ってこれらの一方の
みがコークス放散部を形成している限り、各組込み部材
の上側と下側に上部冷却カスまたは土部冷却ガス循環用
とし１分離した開口部を設けることが望ましい。

これらの開口部は、例えば組込み部材の表面に篩の形で
設けることができる。士向き円錐状の組込み部材にあっ
ては、特に円錐の頂部に開口部を形成することが望まし
い（円錐は中空円錐であってもよい〕。ｙ下向きの円錐
状組込み部材については、その外周縁の上方または下方
にそれぞれ冷却タンクに接するようじ開口部を設けるの
が整まＬい。それには環状のカス捕集導−］　２− 管を設けれはよい（該上部組込み部材も中空円錐台形と
して形成される）。

手下の組込み部材が共同し１コ一クス放散部を形成する
場合には、これらの組込み部材を中空円錐状または中空
円錐台状とするのが好ましい。この場合（ま、冷却タン
クの下側に下部冷却カス循環用の開口部を、上ｉＫ上部
冷却カス循環用の開口部が設けられる。組込み部材は二
重壁または三重壁とし、その表面に開口部を設けて組込
み部材の内部空間に捕集したカスを互いに分離して導き
得るようにすることができる。

コークス放散部の緩衝作用は１本発明による洗浄ガス装
ｆｆ１Ｋよって改善し得る。このためコークス放散部の
領域ｆ洗浄カス供給口または排出口を１個乃至複数個設
ける。このガスは場合により循環系に導くこともてきる
。これには主として組込み部材に関して前述した開口部
も適して（゛る。従つ１例えは洗浄ガスを、コークスの
流入方向に対しマ直角にコークス放散部を通過させるた
けて’ａ　＜　、コークスの流入方向またはその逆方向
に例えは前記両組込み部材の相対向する曲の間を通過さ
せることもできる。

本発明のその他の目的、特徴、効果、及び応用の可能性
は、添付図［Ｉｌｌに基つく以下の実施例の説明から明
らかとなる筈である。尚、実施例に関する細部の記述又
は図示された特徴は、それ自体でまたは任意の有効な組
合せにおいて、特許請求の範囲を限定する趣旨ではない
。

以下、本発明を図面に示す実施例１基ついて具体的に説
明する。

第１図におい−（（１）は冷却タンクを示し、−造−−
該冷却タンクは、その上方に 設けた任意のコークス供給装置（２）と下方に設ｊＪた
任意のコークス排用装ｆｆｉ　に（）　％土部冷却カス
給排装置（４）、下部冷却カス給排装置（５）、並ひに
少なくとも１個の中間冷却カス排出供給装置（６）とを
備λ１いる（中間冷却カス排出・供給装置（６）は必ず
しも冷却タンク（１）の上下方向の中央に配設する必要
はなく、例えは上部またｆｅｌｔ下部から供給された冷
却ガスが略温度平衡を保ち得る箇処であれはよい）。冷
却カス排出供給装置（６）は、例えはタンク壁を複数箇
処で貫通する環状管路とすれはよい。

冷却タンク（１）は任意の断面形状のものでよく、その
上方から下方へコークスが通過する。この場合、土部冷
却域を（１ａ）、下部冷却域を（］ｂ）、冷却ガス排出
・供給装置作用域を（］Ｃ）で示す。

第２ａ図ｆおいて、コークス供給装置（２）は簡単な落
し管として構成されている。コークス排出装置（３）お
よび上部・下部冷却ガス給排装置＋４１　＋５１も同様
である。冷却ガス排出・供給装置（６）は、夫々開口部
（６ｃ）（６ｄ）　　を備λか導管（６ａ）（６ｂ）　
　を含有している。コークス放散部（７）は、冷却タン
ク（１）の内壁（９）との間に隙間（８）を有するよう
に固定された上向き円錐状の下部組込み部材（１０）と
、中心に開口部（１２）を有し、タンク内壁に取付けら
れた下向き円錐台状の上部組込み部材（１１）を有して
いる。

上記開口部（６ｏ）は第２ａ図においマは、下部冷却域
（］ｂ）内の、上向き又は下向きの冷却ガス−１５− 流用たる中空円錐状部材（１０）の中央に設け−（ある
。

なお第２ｂ図１示すように、表面を覆う冷却ガス排出又
は供給用として、組込み部材（１０）の下方内側ｉ１］
］ｖｃ幾つかの開口部（６Ｃ）を設けることもできる。

開口部（６ｄ）は、上記組込み部材（１１）の外縁（］
］ａ）、好ましく（ま冷却タンク壁に設けである。この
場合ガス排出供給装置は環状管路として冷却タンク（１
）の周囲に配置されている。しかしながら、表面を覆う
冷却カスの排出または供給キは、下部組込み部材＋１０
）　Ｋつい−（述へた如く、第２ｂ図に示すように中空
円錐台状上部組込み部材（１１）を二コークス放散部（
７）の領域にあり、供給管（１２ａ３及び排出管（１２
ｂ）を備えた洗浄ガス装置（１３）は、第２ａ図のよう
に例λは横流れ方式で作動させることができる。尚、組
込み部材＋１０）　（１１１の表面を覆うようにして洗
浄ガスの供給と排出を行うことも可能である。第２ｂ図
は、組込み部材の表−１６− 面において、この表面を覆うガスの供給または排出をと
のようにして行ない得るかを示し−（いる。尚このよう
なガス供給または排出装置は、組込み部材の上側または
下側の一方にしか設けることはできないのは勿論である
。従って第２ｂ図に示すのとは異なり、両透通面の一方
が欠ける。

カス供給乃至排出用開口部は、その寸度、形状、及び場
合によっては配列をコークスの粒子が開口部に侵入した
り開口部を塞いだりしえないように定めるへきであるこ
とは勿論である。

最後に自明のことであるが、第２ａ図には詳しく図示さ
れていないが、組込部材（１０１０ｉｌは必すしも中空
円錐状または中空円錐台状に構成しなけれはならｆよい
わけではす＜、又その個数や配列も種々に変更して冷却
タンク（１）の中に配置することかできる。又、装置の
構造の細部、特に寸法は当業者が適宜定め得ることがら
であり、又、コークス、冷却ガス、洗浄ガスの供給量な
らひに温度につい−Ｃも同様である。

本発明に係る方法は例λは以−トのように実施すること
がてきる〇 縦長状の冷却タンクに、コークス炉がら押し１」１され
たばかりのコークスを上方から供給する。

このコークス（才）冷却タンク内を連続的に一ト方へ進
み、この時冷却タンクの冷却域末端部から供給される冷
却カスとの直接接触により所望の温度に冷却され、次い
でこのコークスは、冷却タンクの下から排出される。こ
の過程は連続的に行うことができる。冷却カスは各供給
箇所で同一温度とすることができ、且つ化学的組成も同
一とすることができる。冷却ガスは冷却タンクの適当を
箇所から取り出せはよい。このようにして高温のコーク
スは先ず並流法によりできるたけ急速に約８００℃以下
に冷却され、これに対し以後の冷却＋１向流法で行われ
るのか望ましく、又、両方の冷却ガスは冷却タンク中の
所望の温度帯の箇所から一緒Ｊ取り川される（第１図参
照）。冷却カスがその中に水蒸気を含まないで高温度域
（上部冷却段）を通過すると、第２段においては冷却カ
ス中に水蒸気を含んだ望ましい向流冷却の公知の詣利点
を完全に利用することかでき、且つ第２段へのコークス
の特別な移送も行う必要がない。両冷却段から取り出さ
れた冷却カスを別に再使用すること（′ｉ場合により省
いてもよい。コークスはたとえば２５０℃あるいはそれ
以十の希望最終温度とｆｊる。

」二部冷却段で水蒸気を含まｒ（い冷却ガスを用いる第
２ａ図に示す装Ｗによる２段操昨方式は、コークスの焼
損を著しく減少させる効果を生じ、しかも推奨されるコ
ークス放散部の構造６才、技術的にも方法的にも格別費
用のかかるもので＋１ない。このようなコークス放散部
を用いないとすれは、両段階の冷却ガスが異なる場合、
両ガスの混合か生じ、そのためカスの循環を支障なく行
なうのに著しい費用を要することｆなる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明装置の実施例を示すもので、第１図Ｃ才冷
却装置の原理説明図、第２ａｔｌｆｆｌは第１図の冷却
タンクの縦断面図、第２ｂ図は第２ａ図に示すコークス
放散部の要部を示す拡大断面図である。 （１）・・・冷却タンク　　（ＪＩＩＬ）・・・上部冷
却域（段）（］ｂ）・・・下部冷却域（段）（１０）・
・中間冷却カス排出・供給装置作用域　　（２）・・・
コークス供給装置　　　（ａ）・・コークス排出装置　
　（４）・・上部冷却カス給排装置　　（５）・・・下
部冷却ガス給排製筒（６］・・中間冷却ガス排出・供給
袋Ｍ　　　（６ａ）（，６ｂ）・・・導管　　（６ｃ）
（６ａ）・・・開口部　　（７）・・・コークス放散部
　　（８）・・・隙間　　（９）・・・冷却タンク側壁
（１θ）・・上向き′円錐状下部組込み部材　　＋１１
）・・士向き円錐台状上部組込み部材　　（］ｌａ）・
・・外縁（］２）開口部　　（１２ａ）・・・供給管　
　（１２ｂ）・・・排出管　　（１３）・・洗浄カス装
置 用ＩＦＪ　人　　　　ベルクヴエルクスフェアバントケ
ーエムベーハー代理人　　弁理士　樋　口　豊　治 ほか２名 ０ ロー 第１頁の続き ０発　明　者　ホルスト・シューマツハ−ドイツ連邦共
和国４３００エツセン ・ハイジンゲン・シュテマーリ ンク５０ 手続補正書（自発・方式） ％式％ ２、発明の名称 乾式コークス冷却方法および該方法を実施するだめの装
置３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　　ドイツ連邦共和ａ、４３００　　ｘラセン　１
３．７ランノフイソシヤーグエーク　６１ 氏名ヘルククエルクスフエアパントケーエムベーハー代
表者　エルンスト　コールマンユーニオア及び同りルト
・ギ立ンターベツク４、代　　理　　人　　〒５４０ （発送日　昭和　　　年　　　月　　　日）６、補正に
より増加する発明の数

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　コークスと、互いに分離された冷却カスか直
   接接触して２段冷却タンクを通って導かれ、第１段にお
   ける冷却が約８００℃以下のコークス温度で行われる乾
   式コークス冷却において、第２段における冷却カスのみ
   が水蒸気を含むことを特徴とする乾式コークス浴却方法
   。
2. （２）　　冷却カスか両段におい（コークスに対し向流
   で導入されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の方法。
3. （３）　冷却タンクから取出された冷却カスかコークス
   炭の予熱処理のため直接接触で使用されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。
4. （４）　　水蒸気を含む冷却カスとして、予熱処理の際
   コークス炭から発生する水蒸気を利用することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項、第２項、又は第３項に記載
   の方法。
5. （５）　　上部に設けたコークス供給装置（２）、下部
   に＋４１　＋５１　、並ひに冷却タンク（１）の互いに
   一部重複する冷却域（段）　（ｌａ）（ｌｂ）　　用の
   少なくとも一個の中間冷却ガス排出・供給袋Ｎ（６］と
   を備えた２段冷却タンクを設けたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の方法を実施するだめの装置。
6. （６）　　コークス放散部（７）が、少なくとも部分的
   に冷却タンク（１）の内壁（９）との間に隙間（８）を
   隔てて冷却タンク内に配置された士向き円錐状の組込み
   部材＋１ｕｌｌ　ｌ’Ｉｌ：より形成されておりへ且っ
   ２段冷却タンク（１）、該冷却タンクの上下端およ　　
   　゛ひその中央部に夫々配設したコークス供給装置（２
   ）、コークス排出装置（３）、冷却カス供給排出装置（
   ４，５、ｂ）ならひに両冷却段（］ｌａ（」ｂ）の間に
   配置した前記コークス放散部（７）とを有して成る特許
   請求の範囲第５項に記載の装Ｍ。
7. （７）　　コークス放散部（７）か少なくとも部分的に
   中心に開口部（１２）を有し旧つ冷却タンク（１）の内
   壁＋９）　ｖＣ取伺けられた下向き円錐台状の組込み部
   材（Ｉｌｌ　Ｋより形成されており、且つ２段冷却タン
   ク（１）、該冷却タンクの士下端およびその中央部にコ
   ークス供給装置（２）、コークス排出装置に３）、冷却
   カス供給・排出装置（４，５，６）ならひに両冷却段（
   ｌａ）（ｌｂ）　　の間に配置した前記コークス放散部
   （７）とを有して成る特許請求の範囲第５項に記載の装
   置。
8. （８）　　冷却カス排出・供給装置（６）の少なくとも
   一個の開口部（６Ｃ）が組込み部材＋１０１　Ｋ配設さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載
   の装置。
9. （９）　　冷却ガス排出・供給装置（６）の少なくとも
   一個の開口部（６ｄ）が組込み部材（１１）の外縁（］
   ］ａ）に配置され−（いることを特徴とする特許請求の
   範囲第７項に記載の装置。
10. （１０）　　コークス放散部（７）用の洗浄カス装置（
    ）２ａ）（］　２ｂ　）を設けたことを特徴とする特許
    請求の範囲第６項乃至第９項のいずれかに記載の装置。 （以下余白）