JPS5921355B2 - コ−クス、スラグ、スラブ等の湿式冷却方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱回収の効率の大きなコークス、スラグ、スラ
ブ等の湿式冷却方式に関する。

従来より高温のコークス、スラグ、スラブ等に撒水また
は水中浸漬して冷却することは知られている。

このような装置の１例を第１図について説明すると、０
１は冷却水槽、０２は冷却水加圧ポンプ、０３は冷却水
噴射ノズル、０４は排気筒、０５は防塵板、０６はコー
クス運搬車、Ｅは冷却水、Ｆは冷却補給水、Ｇは蒸気、
Ｈは温水、■はコークスを示す。

この装置においては、約１０００℃の高温コークス■は
、運搬車０６に積まれて冷却装置下に運ばれる。

コークス■が装置下に到着したら、冷却水噴射ノズル０
３から冷却水Ｅがコークス■上に撒水され、コークスＩ
は約１５０℃まで冷却される。

このとき冷却水Ｅの一部は蒸発しほぼ一気圧、１００℃
の蒸気Ｇとなり、残りは約１００℃の温水Ｈとなって冷
却水槽０１に流下する。

冷却水の蒸発した分は冷却補給水Ｆによって補充される
。

これではコークスと冷却水との間の熱伝達は熱伝達率の
極めて高い沸とう熱伝達であるから、コークスは瞬時に
冷却されるため、小さなスペースで多量のコークスを処
理できる特徴がある。

しかしコークスの持っている多量の熱は未利用のまま捨
てられるのでその損失は膨大である。

本発明はこの点に注目してなされたもので、本発明によ
れば利用しにくい大気圧の低温蒸気の形で捨てられてい
る熱を温度レベルの高い熱に変換し利用しやすい形で回
収することにより、省エネルギ形の湿式冷却方式を提供
することができる。

すなわち本発明方式は次の３つの機能部を有する、コー
クス、スラグ、スラブ等の湿式冷却方式である。

（１）高温コークスあるいは高温スラグ、高温スラブ等
に水を撒水するかあるいはそれらを水中に浸漬させてこ
れらを急冷する一方冷却水の一部を蒸発させて蒸気Ｇを
発生させる。

（冷却部）（２）純水を物質Ａ、ＺｎＣｌ２を物質Ｂ、
それらが溶は合った溶液を水溶液Ｃとする。

物質Ａの沸点は水溶液Ｃの沸点より低い。

他に水よりなる熱媒りを用意する。

前記の蒸気Ｇにより物質Ａを加熱して蒸発させその蒸気
を水溶液Ｃに吸収させて発生する凝縮熱で熱媒りを加熱
し蒸気Ｇよりも高温の熱媒を得る。

一方物質Ａを吸収して濃度が低下した水溶液Ｃを蒸気Ｇ
により加熱して物質Ａを抽出し水溶液Ｃの濃度を高め抽
出された物質Ａならびに濃縮水溶液Ｃを前記工程に再使
用する。

（熱回収部）（３）熱媒りを用途に応じて適当に選定し
、得られた高温の熱媒りを発電、造水、乾燥、その他に
使用する。

（熱利用部）要約すれば本発明は技術思想的に次の３つ
の点にポイントをおいたものである。

（１）回収した熱の温度レベルを熱源温度よりも高めて
いること （２）温度レベルを高める熱ポンプとして吸収式冷凍器
の逆サイクルを利用していること。

（３）高温のコークスなどの冷却によって生じる蒸気を
利用すること。

以下添付図面の第２図に例示した本発明の好適な１実施
例について具体的に説明する。

第２図では本発明によるコークス冷却の場合の具体例を
示すものであって、（１）部は冷却部、（１１）部は熱
回収部で例えばＺｎＣｌ２の水溶液を作動流体とする冷
凍器の逆サイクルの熱回収部である。

（曲部は熱媒による熱利用部である。

（１）部において、１０１は温水Ｈ１を蓄える冷却水槽
、１０２は冷却水加圧ポンプ、１０３は冷却水噴射ノズ
ル、１０４は蒸気Ｇ１を導く第１排気筒、１０５は蒸気
Ｇ１中の塵を除去する防塵板、１０６はコークス運搬車
、Ｅは冷却水、Ｆは冷却補給水、Ｇ１は蒸気、Ｈｌは温
水、■は高温コークスである。

（１１）部において、２０１は稀しやく水溶液を濃縮し
、純水を放出する再生器、２０２は再生器２０１からの
水蒸気を凝縮させて蓄える凝縮器、２０３は凝縮器２０
２からきた純水を蒸発させる蒸発器、２０４は蒸発器２
０３からの水蒸気を濃縮水溶液Ｃ１で吸収させる吸収器
、２０５は吸収器２０４からの稀しやく水溶液Ｃ２によ
り再生器２０１からの濃縮水溶液Ｃ１を加熱する熱交換
器、２０６はポンプ、２０７は蒸気Ｇ２を導く第２排気
筒、２０８は排気扇、２０９は第１排気筒１０４と第２
排気筒２０７とを連結する連結管、Ａは純水、ＣＬＣ２
はＺｎＣｌ２の水溶液、Ｄは熱媒、Ｇ２は蒸気、Ｈ２は
温水、Ｊは低熱係物質である。

（曲部において、３０１は高温熱媒を著える熱媒槽、３
０２は熱媒循環ポンプ、Ｄは熱媒である。

約１ｏｏｏ℃のコークスＩが運搬車１０６で運ばれて冷
却装置下に到着すると、冷却水噴射ノズル１０３から約
８０℃の冷却水Ｅがコークス■上に撒水される。

撒水された水は高温のコークス■に接触して激しく沸と
うしその一部は約１００℃の蒸気Ｇ１となり、残りの水
は約１００℃の温水Ｈ１となって冷却水槽１０１に流下
する。

その際、蒸気Ｇ１は蒸発の潜熱をうばってコークス■を
冷却する。

蒸気Ｇ１は第１排気筒１０４内を上昇するがこの間に防
塵板１０５によって含有コークス粉塵が除去され連結管
２０９によって第２排気筒２０７に導びかれる。

第２排気管２０７内で蒸気Ｇ１は再生器２０１、蒸発器
２０３によって熱をとられ、その一部は凝縮して約１０
０℃の温水Ｈ２となり、残りの蒸気Ｇ２は排気扇２０８
によって大気へ排出される。

（１１）部の熱回収部は、吸収式冷凍器の逆サイクルに
なっている。

この作用を第３図の水ＡならびにｚｎＣ１２水溶液Ｃ１
およびＣ２の蒸気圧〜温度線図を用いて説明する。

第３図の実線Ａは純水の蒸気圧〜温度線図を示し、破線
は濃水溶液（８５％濃度）ＣＩの蒸気圧〜温度線図、一
点鎖線は稀しやく水溶液（８０％濃度）Ｃ２の蒸気圧〜
温度線図を示す。

蒸発器２０３と吸収器２０４との内圧は同圧で器内の流
体の状態は第３図の点イおよび口で示される。

蒸発器２０３では高温熱源よりや＼低い温度（例えば９
５℃）で純水Ａは蒸発し高温熱源より熱を吸収したあと
、吸収器２０４において高温熱源温度よりも高い温度（
例えば１６０℃）の濃水溶液Ｃ１に吸収されて凝縮しこ
のとき高温熱源から吸収した熱の大部分を吐き出す。

つまり蒸発器２０３と吸収器２０４は一種の熱ポンプ作
用を行なう。

この熱を用いて適当な熱媒りを加熱すれば高温熱源温度
より高い（例えば１５０℃）の高温（高圧）流体を得る
ことができる。

この高温高圧熱媒はその特性を適当に選定すれば発電、
造水、乾燥、等種々の用途に供し得る。

吸収器２０４において水を吸収した水溶液Ｃ２は濃度が
低下するので、これを再生してもとの濃水溶液Ｃ１を作
る必要がある。

吸収器２０４において濃度が稀しやくされた点ハに示さ
れる稀しやく水溶液Ｃ２は熱交換器２０５で熱を放出し
点二に示す状態にて再生器２０１に入る。

再生器２０１は凝縮機２０２とともに同じ真空圧に保持
されており、純水Ａおよび稀しやく水溶液Ｃ２の器内状
態は点ホ、へで示されている。

再生器２０１では稀しやく水溶液Ｃ２の点へは高温熱源
温度よりもやや低い温度（例えば８０℃）で熱を吸収し
吸収器２０４で吸収した分の水を吐き出し、濃水溶液Ｃ
１の点トの状態になる。

吐き出された水分は凝縮器２０２で常温の低温熱源Ｊよ
りもやや高い温度で凝縮し低温（例えば３５℃）の純水
Ａの点ホの状態になる。

点ホの状態の純水Ａならびに点トの状態の濃水溶液Ｃ１
はそれぞれポンプで蒸発器２０３、吸収器２０４へ送ら
れる。

濃水溶液Ｃ１はその途中で熱交換器２０５で熱を吸収し
点チの状態となって吸収器２０４へ這入る。

これによって吸収式冷凍器の逆サイクルが完結する。

さて（ｒｉ＋部の熱媒りは使用先から循環ポンプ３０２
で吸収器２０４に送られ熱源温度よりも高い（例えば１
５０℃）温度の流体となって熱媒槽３０１へ一旦蓄えら
れあと使用先へ送られる。

このような構成であるので本発明によれば、熱伝達率の
高い水の沸とう熱伝達を利用して被冷却物に水を撒水あ
るいは水中に被冷却物を浸漬させて急速な冷却を行なう
点は従来湿式冷却装置の利点を活かし、このとき発生す
る熱の有効利用が困難な１００℃前後の大気圧蒸気が持
つ熱を有効利用がきく１５０℃前後の熱に変換している
ので多量の被冷却物を短時間に処理できかつ省エネルギ
が達成されるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の湿式冷却装置の１例を示す図、第２図は
本発明の湿式冷却方式の具体例を示す図、第３図は本発
明方式における熱回収部の作動を説明するグラフである
。 １０１・・・・・・冷却水槽、１０２・・・・・・冷却
水加圧ポンプ、１０３・・・・・・冷却水噴射ノズル、
１０４・・・・・・第１排気筒、１０５・・・・・・防
塵板、１０６・・・・・・コークス運搬車、Ｅ・・・・
・・冷却水、Ｆ・・・・・・冷却補給水、Ｇ１・・・・
・・蒸気、Ｈｌ・・・・・・温水、■・・・・・・高温
コークス、２０１・・・・・・再生器、２０２・・・・
・・凝縮器、２０３・・・・・・蒸発器、２０４・・・
・・・吸収器、２０５・・・・・・熱交換器、２０６・
・・・・・ポンプ、２０７・・・・・・第２排気器、２
０８・・・・・・排気扇、２０９・・・・・・連結管、
Ａ・・・・・・純水、Ｃ１，Ｃ２・・・・・・水溶液、
Ｄ・・・・・・熱媒、Ｇ２・・・・・・蒸気、Ｈ２・・
・・・・温水、Ｊ・・・・・・低温源物質、３０１・・
・・・・熱媒槽、３０２・・・・・・熱媒循環ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １（１）高温のコークス、スラグ、スラブ等に撒水また
   は水中浸漬して急冷する一方この冷却水の一部を蒸発さ
   せて蒸気Ｇを得る冷却部と、（１１）前記蒸気Ｇにより
   水より成る物質Ａを加熱して蒸発させ、その蒸気を、前
   記物質ＡおよびｚｎＣＩ２より成る物質Ｂより成り前記
   物質Ａの沸点より沸点の高いＺｎＣｌ２水溶液Ｃに吸収
   させ、この結果発生する凝縮熱で水より成る熱媒りを前
   記蒸気Ｇよりも高温に加熱する一方、前記物質Ａを吸収
   して濃度低下した前記水溶液Ｃを前記蒸気Ｇにより加熱
   して前記物質Ａを抽出して前記水溶液Ｃの濃度を高め、
   抽出された前記物質Ａならびに濃縮水溶液Ｃを再使用す
   る熱回収部と、（１１１にのようにして得られた高温の
   前記熱媒りを利用する熱利用部とを特徴とする、コーク
   ス、スラグ、スラブ等の湿式冷却方式。