JPS59204684A - 石炭の乾燥方法 - Google Patents

石炭の乾燥方法

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JPS59204684A
JPS59204684A JP58080116A JP8011683A JPS59204684A JP S59204684 A JPS59204684 A JP S59204684A JP 58080116 A JP58080116 A JP 58080116A JP 8011683 A JP8011683 A JP 8011683A JP S59204684 A JPS59204684 A JP S59204684A
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JP
Japan
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coke oven
gas
coal
oven gas
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JP58080116A
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Mitsunori Hamada
浜田 光典
Shigeru Tsunenari
恒成 茂
Noboru Kamata
昇 鎌田
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Nippon Steel Chemical Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

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  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Coke Industry (AREA)

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】 この発明は、石炭の乾燥方法(−係り、特に、コークス
炉ガスの保有熱を回収して利用することにより有利に石
炭を乾燥処理するための方法に関する。
コークスの製造に際して、原料である石炭を予め適宙な
水分含有量にまで乾燥することはコークス炉の熱負荷を
軽減することができることから極めて有利なことである
。このため、従来より、コークス炉に装入される石炭を
如何にして所定の水分含有量にまで乾燥するかというこ
とが重要な課題になっており、例えは、熱風気流を直接
石炭と接触させて乾燥する気流乾燥法や流動床法、熱交
換器を介して熱媒体を間接的に石炭と接触させることに
より乾燥する間接加熱乾燥法等、多くの方法が提案され
てい企。しカルながら、実際の操業に際しては、時間当
り数百トンあるいはそれ以上にも及ぶような大量の石炭
を適当な水分含有量にまで乾燥するためには極めて膨大
な熱量を要し、この熱−吊をどのようにして確保するか
が重大な問題にな−っている。
そこで従来において、石炭を乾燥するための熱源として
、コークス炉の上昇管からコークス炉ガスの顕熱を回収
して利用することが提案されている。しかしながら、こ
の方法においては、熱交換器の伝熱面積を大きくして大
量のコークス炉ガスの顕熱な回収すると、熱交換器の伝
熱面ζニタール分が大量に付着し、熱交換効率が低下し
て長期間安定して熱回収を行うことが困難にな−ったり
、コークスの窯出し作業時(二上昇管頂部の蓋体を開放
した際に上昇管内を高温の熱風が上昇し、熱交換器の伝
熱面に細首したタール分がこの熱風に晒されて炭化する
、いわゆるコーキング現象を起し、これが熱交換器の伝
熱面に付着して次第に生長し、熱交換効率の低下や故障
の原因とな−っていた。1しかも、上記従来の方法にお
いては、コークス炉の各」二昇管にそれぞれ熱交換器を
設け、これら各熱交換器に熱媒体を循環させるための多
数の配管を設けなければならす、設備費が嵩むほか、各
配管の制御や点検等の保守管理が複雑になるほか、上昇
管部において回収し得るコークス炉ガスの顕熱の熱量、
もタール分の凝縮と、このタール分のコーキング現象の
ために結果的には一定の限界がある。
本発明者等は、かかる観点に鑑み、コークス炉ガスが保
有する保有熱を有利に回収して石炭の乾燥処理を行う方
法について鋭意研究を重ねた結果、ガス捕集系統のサク
ションメーンで安水を抜き取った後のコークス炉ガス集
中移送ラインでコークス炉ガス保有熱の熱回収を行うこ
とにより石炭を乾燥するのに要する熱量を充分に回収し
得るほか、上記従来の方法における種々の問題点を解消
し得ることを見い出し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明は、コークス炉の各炉室より発生した
コークス炉ガスをガス捕集系統で集めた後(二このコー
クス炉ガスを移送するコークス炉ガス集中移送ラインに
熱回収部を設け、この熱回収部に熱媒体を循環させてコ
ークス炉ガスと熱交換させ、この熱交換で昇温した熱媒
体を間接加熱乾燥機に循環させ、この間接加熱乾燥機で
石炭を乾燥させる石炭の乾燥方法である。
本発明において、ガス捕集系統とはコークス炉の谷炉室
で発生したコークス炉ガスを集めてコークス炉ガス集中
移送ラインに至るまでの設備を称し、通常、コークス炉
の谷炉室の頂部に立設されて香炉室内で発生したコーク
ス炉ガスを外部に導き出す」二昇管と、これら各上昇管
の上部に接続されて下方に彎曲していると共にその内部
ではコークス炉ガスに安水が散布される曲管部と、これ
ら各曲管部の下端に接続されて各曲管部を通過したコー
クス炉ガスと各曲管部で散布された安水を集めるドライ
メーンと、ドライメーンで凝縮したタール分を含む安水
な抜き取ると共にコークス炉ガスを集めてコークス炉ガ
ス集中移送ラインに供給するサクションメーン及び発生
ガス管とを含むものである。
本発明において、熱回収部は上記コークス炉ガス集中移
送ラインに設けられ、発生ガス管で集められたコークス
炉ガスから集中的にその顕熱及び潜熱(すなわち保有熱
)の回収を行うものである。
この熱回収部でコークス炉ガス保有熱の回収を効率良く
行うため(二は、熱回収部に循環される熱媒体の種類に
よっても異なるが、コークス炉ガスが熱回収部に入る時
の入口温度をできるだけ高温に保つことが有利であり、
このために、曲管部での安水散布量を制御して安水の蒸
発潜熱として消費される熱量を最小限にする、安水散布
スプレーの改良等によりコークス炉ガス温度の安定化を
図る、上昇管、ドライメーン、サクションメーン及び発
生ガス管等からなるガス捕、集系統の保温を行ってこの
ガス捕集系統での熱損失を最小限にする、安水数イ5後
の安水をドライメーン又はサクションメーンで速やかに
抜き取る、上昇管放散熱を安水で回収してその安水を散
布する、等の手段を採用することが望ましい。従−って
、熱回収部に装入されるコークス炉ガスの温度は、通常
の安水散布の場合で80〜86°C、コークス炉ガスの
温度を高温に保一つ手段を採用した場合にはそれ以上の
温度、例えば86〜150°C程度にすることができる
また、上記熱回収部に循環される熱媒体としては、この
熱回収部に装入されるコークス炉ガスの温度で熱交換を
することにより気化し得るもので、か一つ、熱的に安定
な物質であればよく、例えば、フロン、メタノール、n
−ペンタン、シクロペンタン、ベンゼン、水等を挙げや
ことができる。これらの熱媒体のうち特に熱的に安定な
フロンや水が好ましい。
本発明で使用される熱回収部としては、気体−液体ある
いは気体−気体間で熱交換を行うことカーできる従来公
知の熱交換器を使用することができ、コークス炉ガス流
路の内部に熱媒体流路を設けるタイプであっても、また
、コークそ炉ガス流路の外部に熱媒体流路を設けるタイ
プであ−ってもよく、直管状、コイル状、ジャバラ状、
ジャケット状等の種々の熱交換器を挙けることができる
本発明(二おいて、石炭を乾燥するために使用される間
接加熱乾燥機としては、如何なる型式のものであっても
よいが、石炭を強制的(′″−−攪拌移送して熱交換効
率を高めることができるものが好ましい。このような間
接加熱乾燥機としては、例えは、回転攪拌方式若しくは
スクリューコンベア方式であ−って、回転ドラム内に伝
熱管を備えてこの伝熱管内を熱媒体が循環するもの、回
転軸内を熱媒体が循環すると共に攪拌羽根若しくはスク
リュー羽根それ自体が放熱フィンとなっているかこれら
の羽根自体にも熱媒体の循環通路を有するもの、回転円
盤型の熱交換器を備えたもの等があり、また、それが縦
型であっても横型であってもよい。
また、この間接加熱乾燥機については、その石炭側が常
圧下で操作されるものであっても、また、減圧下で操作
されるものであ−ってもよすX。
に記熱回収部で回収されるコークス炉ガス保有熱の熱量
は、間接加熱乾燥機で乾燥処理に付される石炭の平均水
分含有量をどの程度まで低下させるかということと、熱
媒体の循環経路中における熱損失の大きさ等を考慮して
決定される。そして、−り記間接加熱乾燥機において石
炭を乾燥する程度は、石炭の用途によ−っても異なるが
、それがコークス製造用である場合には、平均水分含有
量が著るしく少くなると石炭の粉塵が発生し、作業環境
を汚染するほか公害問題が生じ、集塵装置等に多大の経
費を要すること、また、平均水分含有量が高すぎるとコ
ークス製造に際して石炭を乾燥する意味がなくなること
、等を考慮して通常3〜8重量%、好ましくは4〜7重
量%の範囲内がよい。
また、本発明において、熱回収部から間接加熱乾燥機に
至るまでの循環経路に圧縮機を設け、この圧縮機(−よ
って間接加熱乾燥機に循環する熱媒体を加圧昇温させる
ことにより、間接加熱乾燥機の伝熱性能を高めることが
必要である。
さらに、間接加熱乾燥機から熱回収部に戻るまでの循環
経路には、石炭乾燥のために間接加熱乾燥機に導入され
る空気を加熱するために、熱交換器を設け、これによっ
て間接加熱乾燥機での乾燥効率を高めるようにすること
が望ましく、また、熱媒体が熱回収部に戻る前にこの熱
媒体を所定の温度にまで低下させる熱交換器を設け、こ
れによって熱回収部に戻る熱媒体の温度を安定化させ、
安定したコークス炉ガス保有熱の回収を行うことができ
るよう(ニすることが望ましい。
加えて、コークス炉ガス集中移送レインには、このライ
ンに設けられる熱回収部に対してバイパスラインを設け
、石炭乾燥系統の設備の操業が停止したり、中断したよ
うな場合に備えて、バイパスラインに冷却装置を設けて
おくことも望ましいことである。
以下、本発明に係る石炭の乾燥方法をフローシートに示
す実施の一例に基づいて詳細に説明する。
コークス炉(11で発生した高温のコークス炉ガスは、
上昇管(2)を上昇して曲管部(3)に入り、この曲管
部(8)で安水散布を受けて所定の温度にまで冷却され
、凝縮したタール分を含む安水と共にドライメーン(4
)(二集められ、次いでサクンヨンメーン(5)で安水
が抜き取られた後に発生ガス管(6)に集められる。発
生ガス管(6)に集められたコークス炉ガスは、コーク
ス炉ガス集中移送ライン(7)により図示外のコークス
炉ガス処理工程へと移送される。
上記コークス炉ガス集中移送ライン(7)には熱回収部
(8)が設けられており、この熱回収部(8)でコーク
ス炉ガスと熱媒体との間の熱交換を行う。熱回収部(8
)と石炭の間接加熱乾燥機(9)との間は、循環ライン
α0)で接続されており、この循環ラインα0)の熱回
収部(8)と間接加熱乾燥機(9)との間には圧縮機(
11)が設けられ、また、間接加熱乾燥機(9)と熱回
収部(8)との間には間接加熱乾燥機(9)に導入され
る空気を加熱するための熱交換器Qツと熱回収部(8)
へ戻る熱媒体を所定の温度にまで冷却するための熱交換
器α3とが設けられている。
熱回収部(8)でコークス炉ガスと熱交換して昇温した
熱媒体は、圧縮機αυに入って加圧昇温され、間接加熱
乾燥機(9)に入り、この間接加熱乾燥機(9)で石炭
と熱交換して石炭を乾燥させる。間接加熱乾燥機(9)
を出た熱媒体は、再び熱交換器(1ツで空気と熱交換し
て空気を加熱し、この加熱された空気は間接加熱乾燥機
(9)に導入されて石炭の乾燥に使用される。熱交換器
α陣を出た熱媒体は、熱交換器α1で所定の温度にまで
冷却されて熱回収部(8)に戻る。
また、図中符号αのは安水の戻りラインであり、サクシ
ョンメーン(5)や熱回収部(8)で凝縮した安水はこ
の戻りライン(171からタールデカンタ−αQに集め
られ、安水移送ラインα樽を介して一ト昇管(2)に設
けられた放熱回収部αつに入り、この放熱回収部(19
)を出て再び曲管部(3)で散布される。
なお、図中符−号■@はタール抜出ラインであり、また
、図中2点鎖線で示したものは、上記石炭乾燥系統の設
備が停止した際に作動する冷却装置(ロ)、バイパスラ
インa時及び安水の戻りライン(1ηである。
次に、本発明方法を上記フローシートに従って実施した
実施例に基づいて具体的に説明する。
原料の石炭として、3咽以下の粒径が88重量係以上と
なるように粉砕され、平均水分含有量が9重は係である
ものを使用した。コークス炉(11には」1記石炭をそ
の平均水分含有量5重量係まで乾燥処岬して450t/
hrの供給量で装入し、コークスの製造を行−っだ。コ
ークス炉ガスの温度は曲管部(3)で620℃、1.2
0℃1m”/hrの安水を散布して冷却し、サクション
メーン(5)で安水を抜き取った後に発生ガス管(6)
(二集め、コークス炉ガス集中移送ライン(7)に設け
た熱回収部(8)に供給した。熱同収部(8)に供給さ
れたコークス炉ガスは、126.000 m’/hrで
84℃であった。
また、上記熱回収部(8)には熱媒体としてフロン2.
5kg/cm2を循環させ、上記コークス炉ガスからそ
の保有熱を回収し、60.000m3/hrの空気を導
入しながら回転式の間接加熱乾燥機(9)で450t/
hrの上記石炭を乾燥した。フロンガスは、熱回収部(
8)の出口で80℃、圧縮機(1(ト)の出口で8.5
1cg/cm2.90℃であり、間接加熱乾燥機(9)
で凝縮してその潜熱を放出し液化する。液化フロンは、
間接加熱乾燥機(9)の出口で8.5kg/cm2.9
0℃、熱交換器(ロ)の出口で3.5kg/cm2.8
3℃、また熱交換器αJてりo′cまで冷却した後2.
5kg/cm2まで圧力を下げて熱回収部(8)に戻し
た。この時、熱回収部(8)を出たコークス炉ガスは7
6°Cまで低下し、また、熱交換器(1斧では15°C
の空気が75°Cまで加熱され、さらに、間接加熱乾燥
機(9)で乾燥された石炭の平均水分含有量は5重量係
であった。
これらの結果から、熱回収部(8)では26,900.
000kcal/hrのコークス炉ガス保、有熱が回収
され、圧縮機0υでは500.000 kcal/ h
rの圧縮熱が与えられ、また、間接加熱乾燥機(9)で
は25.100.000kcal/hrの熱量が消費さ
れており、91.6%の熱量が有効に利用されているこ
とが判明した。
【図面の簡単な説明】
図は本発明方法の実施の一例を示すフローシートである
。 符号説明 、(1)・・・・・・コークス炉   (2)・・・・
・・上昇管(41・・・・・・ドライメーン (5)・
・・・・・サタンヨンメーン(7)・・・・・・コーク
ス炉ガス集中移送ライン(8)・・・・・・熱回収部 (9)・・・・・・間接加熱乾燥機

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  コークス炉の各炉室より発生したコークス炉
    ガスをガス捕集系統で集めた後にこのコークス炉カスを
    移送するコークス炉ガス集中移送ラインに熱回収部を設
    け、この熱回収部には熱媒体を循環させてコークス炉ガ
    スと熱交換させることによりこの熱媒体を気化せしめ、
    この気化した熱媒体を加圧昇温させてから間接加熱乾燥
    機に循環させ、この間接卵熱乾燥機で石炭を乾燥させる
    ことを特徴とする石炭の乾燥方法。
  2. (2)熱媒体がフロンガスである特許請求の範囲第1項
    記載の石炭の乾燥方法。
  3. (3)熱媒体が水である特許請求の範囲第1項記載の石
    炭の乾燥方法。
  4. (4)間接加熱乾燥機から出た熱媒体をこの間接加熱乾
    燥機に導入される空気と熱交換させてから熱回収部に循
    環させる特許請求の範囲’41項ないし第8項のいずれ
    かに記載の石炭の乾燥方法。
  5. (5)  ガス捕集系統のドライメーン又はサクション
    メーンで安水を速やかに抜き取る特許請求の範囲第1項
    ないし第4項のいずれかに記載の石炭の乾燥方法。
  6. (6)上昇管部放散熱を安水で回収し、その安水をコー
    クス炉ガスに散布する特許請求の範囲第1項ないし第5
    項のいずれかに記載の石炭の乾燥方法。
JP58080116A 1983-05-10 1983-05-10 石炭の乾燥方法 Granted JPS59204684A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6260239U (ja) * 1985-10-03 1987-04-14
KR100508507B1 (ko) * 2000-12-15 2005-08-17 주식회사 포스코 코크스오븐의 폐가스를 이용한 장입탄 예열장치
KR101497567B1 (ko) * 2014-06-17 2015-03-02 주식회사 한국테크놀로지 석탄 건조 장치에서의 재열증기 공급 챔버의 분사압력 유지 장치

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KR101497567B1 (ko) * 2014-06-17 2015-03-02 주식회사 한국테크놀로지 석탄 건조 장치에서의 재열증기 공급 챔버의 분사압력 유지 장치

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