RU2110552C1 - Method of coke cooling and device for its embodiment - Google Patents
Method of coke cooling and device for its embodiment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2110552C1 RU2110552C1 SU5067508A RU2110552C1 RU 2110552 C1 RU2110552 C1 RU 2110552C1 SU 5067508 A SU5067508 A SU 5067508A RU 2110552 C1 RU2110552 C1 RU 2110552C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coke
- water
- cooling
- drum
- stage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Coke Industry (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу охлаждения кокса после его выдачи из коксовых печей и может быть использовано в коксохимической промышленности. The invention relates to a method for cooling coke after it is dispensed from coke ovens and can be used in the coke industry.
Известны технические решения, обеспечивающие охлаждение горячего кокса с t = 1000 - 1050oC, выдаваемого из коксовых печей до температуры 100 - 200oC.Known technical solutions for the cooling of hot coke with t = 1000 - 1050 o C issued from coke ovens to a temperature of 100 - 200 o C.
Эти технические решения, в основном, идут по двум направлениям. These technical solutions mainly go in two directions.
Тушение кокса водой (мокрое тушение), основанное на орошении массы раскаленного кокса водой с охлаждением до температуры 60 - 120oC и выбросом образующихся паров в атмосферу. При мокром тушении часть (10 - 15%) воды, идущей на тушение, испаряется, часть остается в коксе, а большая часть воды после тушения подается на отстаивание и затем возвращается в цикл.Coke quenching with water (wet quenching), based on irrigation of a mass of red-hot coke with water, cooling to a temperature of 60 - 120 o C and the release of the resulting vapor into the atmosphere. During wet quenching, part (10 - 15%) of the water used for quenching evaporates, part remains in coke, and most of the water after quenching is supplied for sedimentation and then returns to the cycle.
Мокрое тушение кокса, позволяющее использовать избыточные воды коксохимического производства, приводит к безвозвратной потере значительного количества тепла (350000 - 370000 ккал на 1 т кокса), что составляет около 50% от всего тепла, затраченного на процесс коксования, а также к значительному загрязнению воздушного бассейна, т.к. образующиеся при таком способе тушения пары вместе с химически токсичными компонентами выбрасываются в атмосферу. Кроме того, в результате резкого охлаждения и высокого температурного градиента между поверхностью и центром коксовых отдельностей возникает значительные структурные напряжения и объемные деформации, приводящие к образованию сильно развитой сети трещин и микротрещин, что в свою очередь, ведет к снижению прочностных характеристик кокса, образованию значительного количества (около 9,0%) мелких фракций (менее 25 мм). Wet quenching of coke, which allows the use of excess water from coke production, leads to the irretrievable loss of a significant amount of heat (350,000 - 370,000 kcal per 1 ton of coke), which is about 50% of the total heat spent on the coking process, as well as significant air pollution because vapors formed with this extinguishing method together with chemically toxic components are released into the atmosphere. In addition, as a result of rapid cooling and a high temperature gradient between the surface and the center of the coke units, significant structural stresses and volumetric deformations occur, leading to the formation of a highly developed network of cracks and microcracks, which in turn leads to a decrease in the strength characteristics of coke, the formation of a significant amount (about 9.0%) fine fractions (less than 25 mm).
Сухое тушение кокса основано на продувке массы раскаленного кокса в закрытой емкости охлажденным инертным газом с последующей утилизацией тепла, например, для производства пара или энергоносителя, либо для сушки влажной угольной шихты. Dry coke quenching is based on blowing a mass of hot coke in a closed container with a cooled inert gas, followed by heat recovery, for example, to produce steam or energy, or to dry a wet coal charge.
Сухое тушение кокоса, позволяет использовать физическое тепло кокса, выдаваемого из коксовых печей, и обеспечивает в результате "мягкого", медленного охлаждения более равномерный гранулометрический состав кокса и увеличивает по сравнению с мокрым тушением прочностные характеристики кокса. Однако в результате циркуляции газов через массу раскаленного кокса происходит взаимодействие этих газов с коксом, что приводит к значительным потерям последнего - угару (более 3%), образованию избыточных газов, сброс которых приводит к загрязнению воздушного бассейна. Кроме того, при таком способе тушения на коксохимических производствах возникает проблема сброса избыточных химически загрязненных вод, образующихся в результате коксования влажной угольной шихты. Dry quenching of coconut allows the physical heat of coke dispensed from coke ovens to be used and, as a result of “soft”, slow cooling, provides a more uniform grain size distribution of coke and increases the strength characteristics of coke compared to wet quenching. However, as a result of the circulation of gases through the mass of hot coke, these gases interact with coke, which leads to significant losses of the latter - waste (more than 3%), the formation of excess gases, the discharge of which leads to air pollution. In addition, with this method of extinguishing in coke plants, the problem arises of the discharge of excess chemically contaminated water resulting from the coking of a wet coal charge.
Известны технические решения, позволяющие в той или иной степени снизить угар кокса и образование избыточных газов за счет использования непрямого теплообмена и двухступенчатой системы охлаждения, но не устраняющие другие недостатки. Known technical solutions that allow to one degree or another to reduce the coke burn and the formation of excess gases through the use of indirect heat transfer and a two-stage cooling system, but do not eliminate other disadvantages.
Известен способ охлаждения кокса, согласно которому горячий кокс под действием силы тяжести проходит через первую ступень, где контактирует с охлаждающим агентом = водой через стенки теплообменника, и с температурой 800 - 850oC подается на вторую ступень, где охлаждается до температуры 150 - 200oC непосредственным контактированием с охлаждающим газом, содержащим пары воды.There is a known method of cooling coke, according to which hot coke under the influence of gravity passes through the first stage, where it contacts the cooling agent = water through the walls of the heat exchanger, and with a temperature of 800 - 850 o C is fed to the second stage, where it is cooled to a temperature of 150 - 200 o With direct contact with cooling gas containing water vapor.
Устройство для осуществления этого способа содержит шахту с пережимом в центральной части, разделяющим ее на две камеры: верхнюю с установленными внутри нее несколькими теплообменниками, в которые подают охлаждающий агент, и нижнюю, снабженную устройством для подачи в нее и вывода из нее охлаждающего агента. A device for implementing this method comprises a shaft with a pinch in the central part dividing it into two chambers: the upper one with several heat exchangers installed inside it, into which the cooling agent is supplied, and the lower one, equipped with a device for supplying and removing the cooling agent from it.
Устройство для подачи в нижнюю камеру охлаждающего агента выполнено в виде кольцевого канала, размещенного в нижней части камеры со стороны разгрузочного устройства. A device for supplying a cooling agent to the lower chamber is made in the form of an annular channel placed in the lower part of the chamber from the side of the unloading device.
Устройство для вывода охлаждающего агента установлено в верхней части камеры перед пережимом. Недостатком данного устройства является неравномерность охлаждения кокса. Из-за разной порозности кокса в движущейся массе и большой скорости движения центральных участков по отношению к периферийным, пристеночным участкам, газ пойдет по пути наименьшего сопротивления и не обеспечит охват всей массы по объему, что может привести к выдаче части кокса с высокой температурой. A device for outputting a cooling agent is installed in the upper part of the chamber before pinching. The disadvantage of this device is the uneven cooling of coke. Due to the different porosity of coke in the moving mass and the high speed of movement of the central sections with respect to the peripheral, parietal sections, the gas will follow the path of least resistance and will not provide coverage of the entire mass in volume, which can lead to the release of part of the coke with a high temperature.
Кроме того, охлаждение кокса газом на второй ступени приводит к усложнению установки из-за необходимости очистки газа и возникновению проблемы использования загрязненной воды, используемой ранее для тушения кокса. In addition, the cooling of coke by gas in the second stage complicates the installation due to the need for gas purification and the problem of using contaminated water used previously to extinguish coke.
Задачей предлагаемого технического решения является устранение указанных недостатков. The objective of the proposed technical solution is to eliminate these disadvantages.
Задача решается за счет того, что в способе охлаждения кокса путем косвенного теплообмена с охлаждающим агентом при прохождении кокса под действием силы тяжести через первую ступень и прямого теплообмена с охлаждающим агентом на второй ступени, охлаждение кокса на второй ступени ведут орошением водой при непрерывном перемешивании и принудительном перемещении его через вторую ступень, воду для охлаждения подают позонно в количестве, обеспечивающем ее испарение и достижение заданной температуры кокса на выходе из каждой зоны. The problem is solved due to the fact that in the method of cooling coke by indirect heat exchange with a cooling agent during the passage of coke under the influence of gravity through the first stage and direct heat exchange with a cooling agent in the second stage, the coke is cooled in the second stage by irrigation with water under continuous stirring and forced moving it through the second stage, cooling water is supplied zone-wise in an amount ensuring its evaporation and achievement of a predetermined coke temperature at the outlet of each zone.
В качестве охлаждающего агента на второй ступени можно использовать фенольные воды коксохимического производства после биохимустановки, техническую воду продувочного цикла оборотного водоснабжения или их смесь. As a cooling agent in the second stage, you can use phenolic water of coke production after biochemical installation, industrial water purge cycle of reverse water supply or a mixture thereof.
Задача решается также за счет того, что в устройстве для осуществления способа, содержащем верхнюю камеру шахтного типа с установленными внутри нее теплообменниками и соединенную с ней нижнюю камеру с устройством для подачи в нее охлаждающего агента, нижняя камера выполнена в виде вращающегося барабана, установленного наклонно к оси верхней камеры, снабженного устройством для перемешивания и перемещения кокса к разгрузочному концу барабана и устройством для подачи воды в разные зоны барабана с регулятором расхода воды. The problem is also solved due to the fact that in the device for implementing the method comprising an upper shaft-type chamber with heat exchangers installed inside it and a lower chamber connected to it with a device for supplying a cooling agent to it, the lower chamber is made in the form of a rotating drum mounted obliquely to axis of the upper chamber, equipped with a device for mixing and moving coke to the discharge end of the drum and a device for supplying water to different zones of the drum with a water flow regulator.
Перемешивание кокса в процессе его орошения водой и перемещения вдоль барабана обеспечивает охлаждение всей массы и объема кокса. Mixing coke during its irrigation with water and moving along the drum provides cooling of the entire mass and volume of coke.
Перемещение кокса и перемешивание, а также его охлаждение достигается при использовании вращающегося барабана с установленными внутри него лопастями для перемешивания и перемещения кокса и устройствами для подачи воды на орошение кокса. Перемещению кокса внутри барабана способствует установка последнего под углом к верхней камере. The movement of coke and mixing, as well as its cooling, is achieved by using a rotating drum with blades installed inside it for mixing and moving coke and devices for supplying water for coke irrigation. The movement of coke inside the drum contributes to the installation of the latter at an angle to the upper chamber.
Подача воды в барабан по зонам с подачей в каждую зону воды в количестве, обеспечивающем ее испарение и заданную температуру на выходе из каждой зоны, позволяет поддерживать необходимый "мягкий" режим охлаждения, в результате чего значительно уменьшается растрескивание кокса, что позволяет получить кокс более равномерного гранулометрического состава. The water supply to the drum in zones with the supply to each zone of water in an amount that ensures its evaporation and a predetermined temperature at the outlet of each zone, allows you to maintain the necessary "soft" cooling mode, resulting in significantly reduced coke cracking, which allows to obtain more uniform coke particle size distribution.
Изменение количества воды, подаваемого в барабан для охлаждения кокса, обеспечивается за счет оборудования устройства для подачи воды в барабан регуляторами расхода. The change in the amount of water supplied to the drum for cooling coke is ensured by the equipment of the device for supplying water to the drum with flow controllers.
Способ реализуется на установке, изображенной на чертеже. The method is implemented on the installation shown in the drawing.
Установка содержит камеру охлаждения 1 с размещенной над ней форкамерой 2 с загрузочным устройством 3, размещенные по всей высоте камеры 1 теплообменниками 4 и размещенное в нижней ее части разгрузочное устройство 5, вращающийся барабан 6, расположенный под углом 93 - 95o относительно оси камеры 1, связанный питателем 7 с разгрузочным устройством 5. Барабан снабжен неподвижными кожухами 8 и 9 и лопастями 10 и оборудован двумя трубопроводами 11 и 12, оснащенными форсунками 13 и соединенными с трубопроводами 14, 15, снабженными регуляторами расхода воды 16. В трубопроводе 11 форсунки расположены в первой по ходу движения кокса зоне барабана, в трубопроводе 12 форсунки расположены во второй зоне. Барабан связан с трубопроводом 17, соединенным через циклон 18 с дымовой трубой 19 и топкой 20.The installation comprises a cooling chamber 1 with a prechamber 2 located above it with a loading device 3, located along the entire height of the chamber 1 with heat exchangers 4 and a discharge device 5 located in its lower part, a rotating drum 6, located at an angle of 93 - 95 o relative to the axis of the chamber 1, connected by the feeder 7 to the unloading device 5. The drum is equipped with fixed casings 8 and 9 and blades 10 and is equipped with two pipelines 11 and 12, equipped with nozzles 13 and connected to pipelines 14, 15, equipped with water flow regulators 16. In the pipe 11, the nozzles are located in the first along the coke zone of the drum, in the pipe 12 the nozzles are located in the second zone. The drum is connected to a pipe 17 connected through a cyclone 18 with a chimney 19 and a furnace 20.
Барабан снабжен устройствами 21 для замера температуры кокса в первой и второй зоне охлаждения. The drum is equipped with devices 21 for measuring the temperature of coke in the first and second cooling zone.
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
Выданный из коксовой камеры кокс с t = 1100oC с помощью устройства 3 загружают в форкамеру 2, где его подвергают изотермическому выдерживанию при t = 1100oC в течение 60 мин.Coke discharged from the coke oven chamber with t = 1100 ° C by means of device 3 is loaded into prechamber 2, where it is subjected to isothermal aging at t = 1100 ° C for 60 minutes.
Из форкамеры кокс поступает в камеру охлаждения 1, проходя между теплообменниками 4, охлаждается, передавая тепло через стенки воде, подаваемой в теплообменники. From the prechamber, coke enters the cooling chamber 1, passing between the heat exchangers 4, is cooled, transferring heat through the walls to the water supplied to the heat exchangers.
Кокс с температурой t = 650oC через разгрузочное устройство 5 подается питателем 7 в барабан 6, подхватывается лопастями 10 и, перемешиваясь, проходит последовательно через первую и вторую зону охлаждения. В первой зоне кокс охлаждается с 650 до 350oC водой, подаваемой по трубопроводу 14 и трубопроводу 11 через форсунки 13, во второй зоне охлаждается с 350 до 150oC водой, подаваемой по трубопроводу 12. При отклонении температуры кокса в зонах от заданной с помощью регулятора расхода воды 16 увеличивают или уменьшают, в зависимости от температуры кокса, количество воды, подаваемой на орошение.Coke with a temperature of t = 650 o C through the unloading device 5 is fed by a feeder 7 to the drum 6, is picked up by the blades 10 and, mixing, passes sequentially through the first and second cooling zone. In the first zone, the coke is cooled from 650 to 350 o C with water supplied through the pipe 14 and pipe 11 through the nozzles 13, in the second zone it is cooled from 350 to 150 o C with water supplied through the pipe 12. When the temperature of the coke deviates from the set using a water flow regulator 16 increase or decrease, depending on the temperature of the coke, the amount of water supplied for irrigation.
Образующийся при охлаждении кокса пар выводят из барабана 6 и по трубопроводу 17, соединенному с неподвижным кожухом 8, подают в циклон 18. После очистки пар смешивают с горячими продуктами горения топки 20 и через дымовую трубу 19 выбрасывают в атмосферу. The steam formed during cooling of the coke is removed from the drum 6 and fed through the pipe 17 connected to the stationary casing 8 to the cyclone 18. After cleaning, the steam is mixed with the hot combustion products of the furnace 20 and released into the atmosphere through the chimney 19.
Анализ отобранных проб кокса показал, что выходящий из барабана кокс за все время работы имеет постоянную влажность 0,6% и обладает достаточно высокой прочностью по показателю М25 89,8 - 90,7%, низкой истираемостью по показателю М10 4,1 - 5,5%, высокой равномерностью гранулометрического состава - содержание фракций размером 40 - 80 мм 76,4 - 77,8%, а фракций более 80 мм 2,2 - 5,0%, и относительно небольшим содержанием коксовой мелочи: фракции менее 25 мм 4,5 - 6,1%, а фракции меньше 10 мм 0,9 - 2,6%. The analysis of coke samples showed that the coke exiting the drum for the entire time of operation has a constant humidity of 0.6% and has a sufficiently high strength in terms of M25 89.8 - 90.7%, low abrasion in terms of M10 4.1 - 5, 5%, high uniformity of particle size distribution - the content of fractions 40 - 80 mm in size 76.4 - 77.8%, and fractions more than 80 mm 2.2 - 5.0%, and a relatively low content of coke breeze: fractions less than 25 mm 4 5 - 6.1%, and fractions less than 10 mm 0.9 - 2.6%.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5067508 RU2110552C1 (en) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | Method of coke cooling and device for its embodiment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5067508 RU2110552C1 (en) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | Method of coke cooling and device for its embodiment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2110552C1 true RU2110552C1 (en) | 1998-05-10 |
Family
ID=21615742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5067508 RU2110552C1 (en) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | Method of coke cooling and device for its embodiment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2110552C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2448143C2 (en) * | 2009-12-02 | 2012-04-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ЗАО "НПО "ВУХИН") | Method of cooling coke while sorting said coke according to grain-size category and apparatus for realising said method |
| RU2596760C1 (en) * | 2015-08-03 | 2016-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") | Energy process plant for coke cooling and thermal treatment of coal charge |
| RU2596759C1 (en) * | 2015-08-03 | 2016-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") | Energy process plant for coke cooling and thermal treatment of coal charge |
-
1992
- 1992-10-05 RU SU5067508 patent/RU2110552C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Справочник коксохимика. / Под ред. А.К.Шелкова. - М.: Металлургия, 1965, т.11, 165 - 75. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2448143C2 (en) * | 2009-12-02 | 2012-04-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ЗАО "НПО "ВУХИН") | Method of cooling coke while sorting said coke according to grain-size category and apparatus for realising said method |
| RU2596760C1 (en) * | 2015-08-03 | 2016-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") | Energy process plant for coke cooling and thermal treatment of coal charge |
| RU2596759C1 (en) * | 2015-08-03 | 2016-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") | Energy process plant for coke cooling and thermal treatment of coal charge |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108359756A (en) | One kind is for molten slag dry-type centrifugal granulation and waste heat recycling system | |
| EP1879978B1 (en) | Method and installation for pyrolisis of tires | |
| KR20160012178A (en) | A process and apparatus for quenching coke | |
| TW201014901A (en) | Coke dry quenching facility | |
| US4351119A (en) | Apparatus and method for drying compact, vitrifiable mixtures | |
| KR101092409B1 (en) | Single type shaft kiln for lime calcination | |
| CN114447464B (en) | Waste lithium battery high-temperature pyrolysis treatment system and method | |
| RU2110552C1 (en) | Method of coke cooling and device for its embodiment | |
| US4374092A (en) | System for electrically heating and regenerating spent activated carbon | |
| RU74386U1 (en) | PLANT FOR PYROLYSIS OF ORGANIC CONTAINING RAW MATERIALS | |
| US3722867A (en) | Method of calcining limestone | |
| CN217757280U (en) | Environment-friendly lime production system | |
| US2454253A (en) | Method of and apparatus for heating stacked bodies | |
| JPS5825392B2 (en) | Coke firing method | |
| US714843A (en) | Apparatus for the manufacture of cement. | |
| CN201102930Y (en) | Circular cylinder type drying and cooling screener | |
| US3003756A (en) | Pellet furnace | |
| JPS58115049A (en) | Method and device for drying cold wet gypsum | |
| RU2336125C1 (en) | Method of continuous production of peat-mineral hydrophobic oil sorbent | |
| US3050298A (en) | Calcination means and method | |
| CN106152785A (en) | The heating furnace of a kind of Ore microwave treatment and using method thereof | |
| US3953928A (en) | Cooling of hot particulate material particularly calcined petroleum coke | |
| RU2102315C1 (en) | Plant for production of cellular graphite | |
| CN210426051U (en) | Tunnel kiln for preparing refractory insulating bricks | |
| RU2034010C1 (en) | Technique and equipment for dry quenching of coke |