SK58397A3 - Method for coking coal - Google Patents

Description

Vynález odstraňuje nedostatky vyššie uvedeného riešenia tým, že prináša účinný spôsob výroby koksu v priestore (prstenci), vytvorenom medzi trubicou s veľkým priemerom (2,1 m) a trubicou menšieho priemeru (1,5 m), ktoré sú obidve sústredné a sú zahrievané tak, že uhlie je zahrievané vnútornou stenou trubice veľkého priemeru a vonkajšou stenou trubice menšieho priemeru. Toto riešenie prináša koksovaciu komoru so zväčšenou povrchovou plochou pre zahrievanie, ktorej je uhlie vystavené. Počet koksovacích komôr, potrebných pre rovnakú produkčnú kapacitu, je tak znížený v porovnaní s kapacitou pri vyššie uvedenom riešení podľa stavu techniky, čo vedie k zníženiu požiadaviek na investičné náklady a zjednodušuje prevádzku koksovacieho zariadenia v priemyselnom meradle.

639/B

Napríklad na zahrievanie 4,7 ton uhlia za hodinu na priemernú teplotu 621 °C pozostávalo vyššie uvedené riešenie podľa stavu techniky z tridsiatich koksovacích komôr s dĺžkou 6,1 m (pozri stl. 5 citovaného patentového spisu). Podľa vynálezu sa pomocou dvoch koksovacích komôr s dĺžkou 14,6 m dosiahne zahriatie 5,6 t uhlia za hodinu na priemernú teplotu 1 012 °C. Ak sa zoberú do úvahy všetky tieto skutočnosti, získa sa podľa vynálezu koksovacia komora, ktorá je ekvivalentom dvanástich koksovacích komôr podľa známeho stavu techniky

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom popise na príkladoch vyhotovenia s odvolaním na pripojené výkresy, v ktorých znázorňuje: obr. 1 pozdĺžny rez koksovacou komorou pre spôsob podľa vynálezu, obr. 2 čelný pohľad na koksovaciu komoru z obr. 1 od vypúšťacieho konca, obr. 3 rez rovinou 3 - 3 z obr. 1, obr. 4 čelný pohľad od vypúšťacieho konca na priemyselné koksovacie zariadenie, obsahujúce koksovacie komory usporiadané vedľa seba, obr. 5 pohľad zhora na zariadenie z obr. 4, otočený o 90° v smere hodinových ručičiek, obr. 6 schému koksárne s použitím vynálezu v pôdorysnom pohľade, obsahujúcu koksovacie zariadenie, sústavu pre spracovanie plynu a zariadenie pre spätný zisk tepla s výrobou pary, a obr. 7 rez rovinou 7 - 7 z obr. 6, kde sú koksovacie komory usporiadané jedna nad druhou.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1, 2 a 3 je znázornená koksovacia komora 10, pozostávajúca z trubice 11 veľkého priemeru a trubice 12 malého priemeru, medzi ktorými je vytvorený priestor 13 v tvare prstenca. Obidve trubice H a 12 sú obklopované trubicovým plášťom 14, ktorý tesne uzatvára komoru 10 vzhľadom k atm 'sfére, aby sa zadržalo teplo a zabránilo sa šíreniu znečisťujúcich emisií. K vnútornej stene plášťa 14 je

639/B pripojený izolačný materiál 15 kvôli minimalizácii tepelných strát. Medzi izoláciou 15 a vonkajšou stenou trubice Uje odťahový kanál 16 pre vedenie plynných spalín tak, že zahrievajú stenu trubice H zvonka. Vo vnútri trubice 12 je odťahový kanál 17 na vedenie plynných spalín na zahrievanie steny trubice 12 zvnútra. Toto usporiadanie umožňuje, aby uhlie obsiahnuté v prstenci 13 bolo dvojsmerné ohrievané pre tvorbu koksu v prstenci, ako je vyznačené vzťahovou značkou 18 na obr. 1.

Trubica 12 je nesená stenovými dielmi, s výhodou uloženými v uhlových roztečiach 120 °C a označenými ako stenové diely 19, 19(a) r 19(b). Stenový diel W je vytvorený ako dutý pre priechod plynu a je uložený na vonkajšej stene trubice 12. Stenové diely 19(a) a 19(b) sú osadené na vnútornej stene trubice 11. Trubice H a 12 sú voľné kvôli zväčšovaniu pri rozťahovaní. Dutý stenový diel 1_9, ktorý slúži na vrátenie plynných spalín z uhoľného konca ku koksovému koncu koksovacej komory W, je v priamom spojení s odťahovým kanálom 1_7 na uhoľnom konci. Stena 19 je na koksovom konci opatrená vedením 20 za účelom spojenia s odťahovým kanálom 16, ktorý obklopuje vonkajšiu stenu trubicu 11 veľkého priemeru. Kanál 20 je vytvorený vo forme hada na kompenzovanie rozťahovania a sťahovania.

Na konci trubice 12, na ktorom sa plní uhlie, je uložený horák 21 Vo vnútri trubice 12 je uložené vedenie 22 odpadového plynu pre vedenie produktov spaľovania z horáku 21 na koksový koniec komory W, a teda do odťahového kanálu 17 za účelom ohrevu steny trubice 12 zvnútra špirálovým vedením plynných spalín proti vnútornej stene trubice 12, pričom plynné spaliny vystupujú na uhoľnom konci do stenového dielu 19. Na plniacom konci koksovacej komory W, kde sa plní uhlie, je tlačný piest 23 pre postupné nútené plnenie uhlia do prstenca 1_3, pričom uhlie sa zavádza otvorom 24 z uzatvárateľného násypkového zariadenia znázorneného na obr. 5, 6 a 7. Zatiaľ čo uhlie je zatláčané do jedného konca komory 10, je koks vytláčaný z druhého konca komory 10 (naľavo na obr. 1). Piest 23, vytvorený vo forme valca s vŕtaním, obklopujúceho vonkajšiu stenu trubice 12, sa pohybuje dopredu a dozadu hydraulickými valcami 25 a tlačnými tyčami 37, zaberajúcimi do piestu 23.

Za chodu horúce, obsahovo chudobné plynné spaliny, bohaté na kyslík, vystupujú z horáku 21 do komory W vo vnútri trubice 12 a sú vedené kanálom 22 na koniec trubice 12, kde sú vháňané do odťahového kanálu 17 a pohybujú sa v tesnom špirálovitom dotyku s vnútornou stenou trubice 12 po jej dĺžke smerom k plniacemu

639/B koncu koksovacej komory 10, na ktorom sa zavádza uhlie. Ohrievajú tak uhlie a koks obsiahnutý v prstenci 13 zvnútra trubice 12. Plynné spaliny, keď sa dostanú na koniec pre plnenie uhlia, sú vedené do stenového dielu 19 a sú vrátené na koksový koniec trubice 12, ako je vyznačené šipkami 26, a sú vedené cez hadovú trubicu 20 do posilňovacieho horáku 27, umiestneného na koksovom konci komory 10. V tomto bode sa pridáva prídavné palivo otvorom 29, ako je vyznačené šípkou 28, kvôli zvýšeniu teploty plynných spalín bohatých na kyslík pred ich zavádzaním do odťahového kanálu 16 za účelom zvýšenia teploty plynov na požadovanú úroveň a zahrievanie steny trubice 11 zvonka. Vzhľadom k vysokej tepelnej vodivosti steny trubice 12 potom dochádza k ohrevu uhlia a koksu, obsiahne .ých v prstenci 13. Len čo raz plynné spaliny dosiahli koniec pre plnenie uhlia, sú odvádzané otvorom 30 komory W, ako je vyznačené šípkou 31.

Počas ohrevu uhlia v prstenci 13 sa uhlie v podstate ohrieva v dvoch opačných smeroch, a to vonkajšou stenou trubice 12, pričom teplo sála smerom von a vnútornou stenou trubice 11, pričom teplo sála smerom do vnútra. Tepelné prívody do horáku 21 a do posilňovacieho horáku 27 sú vyvážené tak, že sa získa , . i rovnomerný koks s vytváraním deliacej plo.chy (t.j. plochy, v ktorej dochádza k deleniu zvislej koksovej hmoty v prstenci) uprostred prstenca 13, ako je vyznačené vzťahovou značkou 32. Koksárenský plyn, vyvíjaný počas koksovania, je smerovaný k výstupnému koncu komory 10. Aby sa zabránilo zmiešavaniu koksárenského plynu s plynnými spalinami, použije sa tesnenie 35, ktorého nosič 34 je opretý o pružinu

33. pričom pre nastavenie napätia súčasne slúži tyčová zostava 36.

Na obr. 4 je znázornené usporiadanie, v ktorom je viacero koksovacích komôr, ako je komora 10, zostavených vedľa seba do batérie. Na výstupnej strane koksovacej komory 10 je uložené ochladzovacie rameno 38, pripojené kolenom 39 tak, aby smerovalo koks do ramena 38. Pri chladení pod jeho bod zapálenia je koks držaný ventilom 40, pričom prívodom 41 sa zavádza plyn, ako para. Taktiež sa používa zberač 42 plynu, ktorý zbiera surový plyn z koksovania uhlia na zhromažďovanie plynov vyvíjaných počas ochladzovania. Surový plyn a chladiace plyny sa spracovávajú v ďalších operáciách nasledujúcich po prúde linky. Ventily 43 a 44 umožňujú izoláciu koksovacej komory 10 kvôli údržbe. Na vytvorenie uzatvoreného systému voči okoliu sa ochladený koks vypúšťa cez zbernú spádovú trubicu 46 do trubice, ktorá slúži ako uzatvárateľná výsypka 45. Ventily 47 a 48

639/B uzatvárajú a otvárajú uzatvárateľnú výsypku, aby sa zabránilo tomu, aby sa dostali do ovzdušia emisie a zabráneniu stratám tlaku systému do ovzdušia, keď sa koks vypúšťa. Vypúšťaný koks je vedený výsypným podávačom 49 na dopravník 50. Obr. 5 je pôdorysný pohľad na obr. 4 so zodpovedajúcimi súčiastkami označenými rovnakými vzťahovými značkami. Na obr. 5 je zrejmá prívodná trubica 51., neznázornená na obr. 4 a uzatvárateľná násypka 52 uhlia.

Obr. 6 znázorňuje schému koksárne v priemyselnom meradle pre realizáciu spôsobu. Má viacero koksovacích komôr, ako je komora 10, pre vytvorenie batérie. Na obrázku sú rovnako vyznačené budova 53 na prípravu uhlia a zásobník 54 uhlia. Zo zásobníka uhlia sa vedie uhlie akýmkoľvek bežným systémom do uzatvárateľnej násypky 52 na prívod uhlia k tlačnému piestu 23. Koksáreň bsahuje zariadenie 55 na spracovanie plynu pre čistenie surového plynu zhromaždeného z koksovacích komôr a z chladenia koksu. Tak isto koksáreň obsahuje generátor pary 56 pre spätný zisk tepla a pre chladenie plynu po čistení a pred jeho dopravou na miesto použitia. Para vyvíjaná pri chladení čistého plynu môže byť použitá pre chladenie koksu a pre pohon točivého zariadenia, ako turbín. Pre obsluhovanie batérie slúži mostový žeriav 57. Obr. 7, ktorým je rez obrázkom 6, ukazuje privádzanie uhlia do uzatvárateľnej násypky 52, použitej ako zariadenie brániace úniku znečisťujúcich emisií a stratám tlaku, s ventilmi 58 a 59 riadiacimi jej uzatváranie a otváranie, keď je plnená uhlím.

Podrobnosti vyššie popísanej konštrukcie slúžia na ilustráciu vynálezu a nie na jeho obmedzenie, lebo sú možné ďalšie usporiadania a obmeny bez toho, aby sa opustila myšlienka vynálezu.

639/B

Claims (15)

1. Spôsob kontinuálnej výroby koksu z uhlia, pri ktorom sa použije najmenej jedna pozdĺžna koksovacia komora, majúca prstencový priestor tvorený vonkajšou stenou malej trubice a vnútornou stenou veľkej trubice, pričom sa nútene zavádza na plniacom konci koksovacej komory uhlie, a uhlie sa tlačí proti vonkajšej stene malej trubice a vnútornej stene veľkej trubice, a plynulé sa karbonizuje na koks v neprítomnosti kyslíka zahrievaním núteného prúdu uhlia v prstencovom priestore uvedenej pozdĺžnej koksovacej komory, pričom uhlie sa dvojsmerné zahrieva v tomto prstencovom priestore kondukčným teplom, keď uhlie prechádza uvedenou pozdĺžnou koksovacou komorou, pričom k uvedenej karbonizácii dochádza od každej zo stien pre vytváranie delenia v podstate v strednej časti prstenca.

2. Spôsob kontinuálnej výroby koksu podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa uhlie vedie do uvedenej koksovacej komory uzatvárateľným násypkovým zariadením.

3. Spôsob kontinuálnej výroby koksu podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa koks vypúšťa z koksovacej komory do chladiacej komory, kde sa koks chladí pod jeho zápalnú teplotu.

4. Spôsob kontinuálnej výroby koksu podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že sa koks chladí parou.

5. Spôsob kontinuálnej výroby koksu podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že sa ochladený koks vypúšťa do ovzdušia cez uzatvárateľný výsypkový mechanizmus.

6. Spôsob kontinuálnej výroby koksu podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa zhromažďujú plyny vyvíjané počas karbonizácie uhlia.

7. Spôsob kontinuálnej výroby koksu podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa uhlie nútene zavádza do uvedenej pozdĺžnej koksovacej komory tlačným piestom na plniacom konci, takže tlačenie uhlia vytláča koks z opačného konca uvedenej pozdĺžnej komory, ktorý je vypúšťací koniec.

30 639/B

8. Spôsob kontinuálnej výroby koksu podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že teplo na kondukčný ohrev uvedeného uhlia sa privádza smerovaním splodín horenia proti uvedeným stenám.

9. Zariadenie na karbonizáciu materiálu, obsahujúce najmenej jednu pozdĺžnu koksovaciu komoru s prstencovým priestorom ohraničeným vonkajšou stenou a vnútornou na vymedzovanie materiálu, ktorý sa má karbonizovať, ďalej prvú odťahovú sústavu na priechod horúcich plynných spalín na nepriamy ohrev materiálu vovnútri prstencového priestoru kondukciou v jednom smere, a druhú odťahovú sústavu na priechod horúcich plynných spalín na nepriamy ohrev materiálu vovnútri uvedeného prstencového priestoru kondukciou v opačnom smere, na vyvolávanie dvojsmerného ohrevu materiálu v prstencovom priestore na vytváranie koksu a surového plynu, a plniaci mechanizmus na nútené plnenie materiálu, ktorý sa má karbonizovať, do jedného konca prstenca pechovaním, pri nútenom vytláčaní karbonizovaného materiálu z opačného konca prstenca.

10. Zariadenie podľa nároku 9,. vyznačujúce sa tým, že uvedený prstenec má vysoké tepélno vôdivé vlastnosti na účinné vyhrievanie uhlia uloženého v uvedenom prstenci.

11. Zariadenie podľa nároku 9 alebo 10, vyznačujúce sa tým, že koksovacia komora je opatrená prostriedkami na vymedzovanie tlaku, umožňujúcimi prevádzku pod tlakom.

12. Zariadenie podľa najmenej jedného z nárokov 9 až 11, vyznačujúce sa tým, že obsahuje uzatvárateľný násypkový prostriedok na privádzanie materiálu, ktorý sa má karbonizovať, do koksovacej komory, a uzatvárateľný výsypkový prostriedok na vypúšťanie karbonizovaného materiálu z koksovacej pece na prevádzku bez straty tlaku.

13. Zariadenie podľa najmenej jedného z nárokov 9 až 12, vyznačujúce sa tým, že prstencový prostriedok je opatrený zošikmením na zaisťovanie uvoľnenia.

30 639/B

14 Zariadenie podľa najmenej jedného z nárokov 9 až 13, vyznačujúce sa tým, že obsahuje prostriedok na spracovávanie plynu vytvoreného karbonizáciou.

15. Zariadenie podľa najmenej jedného z nárokov 9 až 14, vyznačujúce sa tým, že je opatrené prostriedkami na spätný zisk tepla.