PL168741B1

PL168741B1 - Sposób chłodzenia gorącego koksu i urządzenie do chłodzenia gorącego koksu

Info

Publication number: PL168741B1
Application number: PL29626092A
Authority: PL
Inventors: Alfred Tramer; Andrzej Bryczkowski; Andrzej Dutkowiak; Marek Sciazko
Original assignee: Inst Chem Przerobki Wegla
Priority date: 1992-10-14
Filing date: 1992-10-14
Publication date: 1996-04-30
Also published as: PL296260A1

Abstract

1 Sposób chłodzenia gorącego koksu polegający naprzepływie chłodzącego mediumprzez gorące warstwy koksu w reaktorze szybowym, znamienny tym, ze mgłę wodną wprowadzoną dyszą jej wytwarzania i tłoczenia do pierwszej kolumny reaktora szybowego tłoczy się w przeciwprądzie przez opadające warstwy koksu o coraz wyższej temperaturze, a następnie po przejściu wytworzonej przez kontakt gorącego koksu z mgłą wodną mieszaniny parowo-gazowej przez warstwę koksu o najwyższej temperaturze we wspólnej komorze koksu, współprądowo tłoczy się ją przez opadające w drugiej kolumnie reaktora warstwy koksu o coraz niższej temperaturze do króćcawylotowegomieszaniny parowo-gazowej,po czymnastępuje rewersja kierunku tłoczenia mgły wodnej wprowadzanej dyszą jej wytwarzania i tłoczenia do drugiej kolumny reaktora poprzez wspólną komorę koksu do króćca wylotowego wytworzonej mieszaniny parowo-gazowej pierwszej kolumny reaktora szybowego 2 Urządzenie do chłodzenia gorącego koksu obejmujące reaktorszybowy, dyszę do wytwarzania i tłoczenia mgły wodnej, otwór załadowczy i spustowy koksu oraz króciec wylotowy mieszaniny parowo-gazowej, znamienny tym, ze reaktorszybowy (1) składa się z co najmniej dwóch szeregowo ustawionych kolumn (3) i (4) połączonych w górnej części wspólną komorą koksu (5) z usytuowanym nad nią urządzeniem załadowczym gorącego koksu (2) przy czym w dolnych strefach kolumn (3) i (4) umieszczone są naprzemiennie włączane dysze wytwarzania i tłoczenia mgły wodnej (6) i (8) i usytuowane nad nimi króćce odprowadzenia mieszaniny parowo-gazowej (9) i (7), zaś dolne części obu kolumn (3) i (4) reaktora szybowego (1) zakończone są lukami spustowymi koksu wychłodzonego (10) i (11)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób chłodzenia gorącego koksu i urządzenie do chłodzenia gorącego koksu po procesie koksowania.

W procesach koksowania węgla kamiennego zużywa się duże ilości energii niezbędnej do osiągnięcia odpowiedniej temperatury odgazowania. Około 40% tej energii wyprowadzone jest z baterii koksowniczej wraz z gorącym koksem. Schłodzenie tego koksu stanowi istotny problem techniczny i ekonomiczny.

Znane i stosowane w większości pracujących zakładów koksowniczych mokre gaszenie koksu polega na zraszaniu wypchniętego z pieca koksowniczego koksu dużą ilością wody.

W procesie tym cała energia cieplna koksu jest tracona a powstająca w jego wyniku emisja pary wodnej zawierającej znaczne ilości substancji toksycznych i pyłu powoduje silne zanieczyszczenie otaczającego środowiska.

Znane są również stosowane w skali technicznej instalacje suchego gaszenia koksu wypchniętego z pieca koksowniczego, w których gorący koks umieszczany w odpowiednich komorach chłodzony jest inertnym gazem obiegowym a odzyskane ciepło wykorzystuje się do produkcji pary lub energii elektrycznej. Proces ten nie znalazł szerokiego zastosowania. Główną tego przyczyną są bardzo wysokie nakłady inwestycyjne na realizację procesu oraz wysokie koszty eksploatacji a także brak efektów w ograniczeniu emisji czynników szkodliwych dla otoczenia.

Znane są również inne sposoby chłodzenia gorącego koksu stosowane głównie w skali doświadczalnej. Do najbardziej interesujących zaliczyć należy sposób wykorzystujący

168 741 endotermiczną reakcję gazowania węgla parą wodną przebiegającą w myśl równania C + I^O = -CO + H2 oraz innych reakcji z nią współbieżnych. Dotychczasowa realizacja tych sposobów polega na powolnym zraszaniu gorącego koksu umieszczonego w odpowiednich komorach małą ilością wody, odbiorze powstającej mieszaniny parowo-gazowej oraz wydzieleniu z niej gazu wodnego. Rozwiązania techniczne tych procesów charakteryzują się niewielką wydajnością oraz bardzo małą sprawnością i nie znalazły zastosowania na skalę przemysłową .

Celem wynalazku jest opracowanie nadającego się do realizacji w dużej skali przemysłowej, skutecznego i wysokosprawnego sposobu chłodzenia gorącego koksu z jednoczesnym odzyskiem jego energii cieplnej oraz wyeliminowaniem istniejącej w stosowanych obecnie sposobach emisji zanieczyszczeń do środowiska.

Istota sposobu według wynalazku polega na wprowadzeniu mgły wodnej dyszą jej wytwarzania i tłoczenia do pierwszej kolumny reaktora szybowego. Mgłę wodną tłoczy się w przeciwprądzie przez opadające warstwy koksu o coraz wyższej temperaturze. Wytworzoną przez kontakt gorącego koksu z mgłą wodną mieszaninę parowo-gazową, po przejściu przez warstwę koksu o najwyższej temperaturze we wsoólnej dla obu kolumn komorze koksu, tłoczy się współprądowo przez opadające w drugiej kolumnie reaktora warstwy koksu o coraz niższej temperaturze do króćca wylotowego mieszaniny parowo-gazowej. Z kolei następuje rewersja kierunku tłoczenia mgły wodnej wprowadzanej dyszą jej wytwarzania i tłoczenia do drugiej kolumny reaktora szybowego, przez wspólną komorę koksu do króćca wylotowego wytworzonej mieszaniny parowo-gazowej pierwszej kolumny reaktora szybowego.

Istota urządzenia według wynalazku polega na tym, ze reaktor szybowy składa się z co najmniej dwóch szeregowo ustawionych kolumn połączonych w górnej części wspólną komorą koksu z usytuowanym nad nią urządzeniem załadowczym gorącego koksu. W dolnych strefach kolumn umieszczone są naprzemiennie włączane dysze wytwarzania i tłoczenia mgły wodnej i usytuowane nad nimi króćce odprowadzenia mieszaniny parowo-gazowej. Dolne części kolumn reaktora szybowego zakończone są lukami spustowymi koksu wychłodzonego .

Sposób według wynalazku opisano w oparciu o rysunek przedstawiający przykładowe rozwiązanie reaktora szybowego w przekroju pionowym. Gorący koks załadowywany jest do reaktora szybowego i składającego się z dwóch szeregowo ustawionych kolumn 3 i 4 połączonych w górnej części wspólną komorą koksu 5 przez urządzenie załadowcze 2. Wypełnia on w całości wewnętrzną przestrzeń pierwszej 1 drugiej kolumny 3 i 4 reaktora szybowego 1 oraz częściowo przestrzeń wspólnej komory koksu 5. Wtłaczanie mgły wodnej do reaktora szybowego realizowane jest na przemian w sposób cykliczny przez dysze wytwarzania 1 tłoczenia mgły wodnej 6 i 8. W pierwszym cyklu mgła wodna wytwarzana w dyszy 6 wtłaczana jest do pierwszej kolumny 3 reaktora szybowego 1, w której strumieniem wznoszącym w przeciwprądzie, przepływa przez złoże koksu do wspólnej komory koksu 5. Mgła wodna wprowadzana do pierwszej kolumny 3 reaktora 1 początkowo w zetknięciu z gorącym koksem odparowuje. Powstała mieszanina parowo-gazowa tłoczona jest dalej przez warstwę koksu w kolumnie 3 a następnie warstwę koksu we wspólnej komorze koksu 5 gdzie następuje częściowe przereagowanie pary wodnej i wytworzenie gazu wodnego. U komorze tej następuje zmiana kierunku przepływu i wytworzona mieszanina parowo-gazowa, strumieniem opadającym współprądowo z koksem, kierowana jest do drugiej kolumny 4 reaktora szybowego 1, z którego wyprowadzana jest króćcem wylotowym 7. Z kolei następuje zatrzymanie pierwszego cyklu 1 realizo wany jest drugi cykl, w którym mgła woana wytwarzana w dyszy 8 wtłaczana jest przez nią do drugiej kolumny 4 reaktora 1. U cyklu tym mgła wodna a następnie mieszanina parowogazowa przetłaczana jest kolejno przez kolumnę 4, wspólną komorę koksu 5 i kolumnę 3, z której wyprowadzana jest króćcem wylotowym 9. Wychłodzony do temperatury 100 - 150°C koks usuwany jest z reaktora szybowego okresowo małymi porcjami lukami spustowymi 10 1 11.

168 741

Sposób według wynalazku charakteryzuje się bardzo dużą efektywnością chłodzenia koksu oraz wysoką sprawnością cieplną. Pozwala również na obniżenie temperatury gazu o korzystnym składzie, opuszczającego reaktor szybowy. Realizacja procesu według wynalazku pozwala całkowicie wyeliminowa istniejącą w stosowanych sposobach emisję czynników szkodliwych do otaczającego środowiska.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób chłodzenia gorącego koksu polegający na przepływie chłodzącego medium przez gorące warstwy koksu w reaktorze szybowym, znamienny tym, ze mgłę wodną wprowadzaną dyszą jej wytwarzania i tłoczenia do pierwszej kolumny reaktora szybowego tłoczy się w przeciwprądzie przez opadające warstwy koksu o coraz wyższej temperaturze a następnie po przejściu wytworzonej przez kontakt gorącego koksu z mgłą wodną mieszaniny parowo-gazowej przez warstwę koksu o najwyższej temperaturze we wspólnej komorze koksu współpądowo tłoczy się ją przez opadające w drugiej kolumnie reaktora warstwy koksu o coraz niższej temperaturze do króćca wylotowego mieszaniny parowogazowej po czym następuje rewersja kierunku tłoczenia mgły wodnej wprowadzonej dyszą wytwarzania i tłoczenia do drugiej kolumny reaktora poprzez wspólną komorę koksu do króćca wylotowego wytworzonej mieszaniny parowo-gazowej pierwszej kolumny reaktora szybowego.

2. Urządzenie do chłodzenia gorącego koksu obejmujące reaktor szybowy, dyszę do wytwarzania i tłoczenia mgły wodnej, otwór załadowczy i spustowy koksu oraz krćciec wylotowy mieszaniny parowo-gazowej, znamienny tym, ze reaktor szybowy /1/ składa się z co najmniej dwóch szeregowo ustawionych kolumn /3/ i /4/ połączonych w górnej części wspólną komorą koksu /5/ z usytuowanym nad nią urządzeniem załadowczym gorącego koksu /2/ przy czym w dolnych strefach kolumn /3/ i /4/ umieszczone są naprzemiennie włączone dysze wytwarzania i tłoczenia mgły wodnej /6/ i /8/ i usytuowane nad nimi króćce odprowadzenia mieszaniny parowo-gazowej /9/ i /7/ zaś dolne części obu kolumn /3/ i /4/ reaktora szybowego /1/ zakończone są lukami spustowymi koksu wychłodzonego /10/ i /11/.

* * *