DE2812005B2

DE2812005B2 - Verfahren zur Herstellung von abriebfesten Koksformlingen

Info

Publication number: DE2812005B2
Application number: DE2812005A
Authority: DE
Inventors: Horst 4690 Herne Dungs; Hans-Joachim Dr.-Ing. Kersting; Roman Dr.-Ing. Kurtz; Kurt Dr. 4321 Hattingen Lorenz; Heinrich Dr. 4350 Recklinghausen Weber
Original assignee: Rheinische Braunkohlenwerke AG
Current assignee: Rheinbraun AG
Priority date: 1978-03-18
Filing date: 1978-03-18
Publication date: 1980-09-04
Also published as: US4259158A; DE2812005C3; JPS54139602A; DE2812005A1; JPS594472B2; US4231844A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von abriebfesten Koksformlingen ;uis Mrnunkohlenbriketts, wobei die Braunkohlenbriketts in je einer besonderen Stufe durch im wesentlichen aus verbrannten Gasen ihrer Verkokung bestehende, in geschlossenen Kreisläufen geführte Gase vorgewärmt, entwässert bzw. vorgetrocknet, verkokt und gekühlt werden und die Gaskreisläufe der Vorwärmung, Trocknung und Verkokung jeder für sich aufgeheizt und den aus den Brikettschüttungen der Vorwärm- und der Trockenstufe austretenden Kreislaufgasen heiße inerte *'erbrennungsgase zugemischt werden.

Ein solches Verfahren ist durch die DE-PS 25 07 735 bekannt geworden. Dabei kann nach einer Verfahrensvariante gemäß der DE-PS 25 37 191 in den Heißgaskreisläufen der Vorwärmung und Trocknung Wasserdampf zugegeben werden.

Diese Verfahren haben sich in der Praxis bewährt und es werden danach abriebfeste, an Schwefel und Asche arme Koksformlinge erhalten. Ein Problem hat sich dabei daraus ergeben, daß die aus den Brikettschüttungen der Vorwärm- und Trockenstufe austretenden Kreislaufvorwärm- und Trockengase so weit mit Wasserdampf aufgesättigt sind, daß sie sich temperaturmäßig nahe an ihrem Wasserdampftaupunkt befinden und bei geringfügiger Abkühlung wäßrige Kondensate, vor allem an den Apparatewänden abscheiden, die dann in Verbindung mit dem ebenfalls in den Gasen enthaltenen Kohlestaub schmierige bis feste Ansätze bilden und die Querschnitte von Apparaten und Rohrleitungen verengen. Dadurch werden Betriebsstörungen hervorgerufen und zu ihrer Behebung ist es dann notwendig, die Anicge abzustellen und zu reinigen.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrundeliegt, ist es deshalb ein neues Verfahren der eingangs definierten Art aufzufinden, bei dem diese Störungen nicht eintreten können.

Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die heißen inerten Verbrennungsga.se den aus den Brikettschüttungen der Vorwärm- und Trockenstufe austretenden Kreislaufgasen in einer solchen Menge zugemischt werden, daß die Gesamtheit der aus den Stufen abziehenden Gase Temperaturen, die mindestens 20° C über der Wasserdampfsättigungstemperatur des Gases liegen, erhält, die Gase abgesaugt, von Staub befreit und als Heißgase wieder in die Brikettschüttung derselben Stufe eingeführt werden.

Erfindungsgemäß erfolgt eine saugseitige Aufheizung der Kreislaufgase, damit sie temperaturmäßig von ihren Wasserdampftaupunkten entfernt werden und keine Kondensattonen ir. Apparaten und Rohrleitungen

μ stattfinden und auch keine festen Ansätze gebildet werden, die die vorstehend geschilderten Störungen verursachen können.

Um auch auszuschließen, daß sich Kohlenstaub auf den Brikettschüttungen der Vorwärm- und der Trakts kenstufe absetzt und den freien Durchgang der Gase behindert, werden erfindungsgemäß die Gase aus der Brikettschüttung heraus mit einer Geschwindigkeit von 1,5 bis b.O m pro Sekunde abgezogen und in den freien Raum unmittelbar über der Brikettschüttung überführt,

fß in dem ihre Geschwindigkeit auf 0,5 bis 2,0 m pro Sekunde vermindert wird, worauf der größere Teil der Gase mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 15 m pro Sekunde durch die Öffnungen von über dem freien Kiiuni liegenden l.ochböden oder ähnlichen Einrichtun-

M gen :n zum seitlichen Abführen der Gase bestimmte waagerechte Abs;iug;irme abgezogen wird und der restliche geringere Teil der Gase unterhalb der Lochböden aus dem freien Raum zwischen der

Brikettschüttung und dem Lochboden mit einer Geschwindigkeit von ebenfalls 10 bis 15 m pro Sekunde durch eine Ausschleus-Öffnung seitlich abgezogen und ausgeschleust wird,

Durch diese Aufteilung des Gasstromes wird den aufgewirbelten gröberen Staubteilchen, die sich oberhalb der Brikettschüttung in einer Wirbelschicht befinden, eine Bewegungskomponente in Richtung der Ausschleusöffnung unterhalb des Lochbodens aufgegeben. Ein wesentlicher Staubanteil kann so unmittelbar in eine Hauptleitung abgezogen werden. Auf diese Weise wird auch verhindert, daß sch die gröberen Staubanteile unterhalb des Lochbodens ansammeln und Verstopfungen und damit Betriebsstörungen verursachen.

Dabei hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß 70 bis 90% der Gase durch die Absauganne und 30 bis 10% unterhalb der Lochböden abgezogen werden.

Bei dem Verfahren gemäß der DE-OS 25 37 191 wird der Vorwärm- und der Trockenstufe auch ein heißes inertes Gas, nämlich Wasserdampf, zugesetzt Das geschieht jedoch zu einem anderen Zweck, nämlich zur Aufrechterhaltung von bestimmten Wasserdampfpartialdrucken in bezug auf die vorzuwärmenden und zu trocknenden Briketts und auch an einer anderen Stelle, nämlich vor Eintritt in die Stufe.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, werden an sich bekannte Schachtofen verwendet, die zur Einführung und zum Abziehen der Vorwärm- und Trocknungsgase in den dazu vorgesehenen Stufen mit Absaugarmen mit besonderen Absaug-Stichleitungen mit Öffnungen und Seitenwänden ausgerüstet sind.

Ohne besondere Vorkehrungen war jedoch mit den bekannten Einrichtungen (DE-PS 7 62 217) kein regelmäßiger Betrieb der Anlage möglich. Es kam zu Gasstauungen wegen der Verlegung der Brikettschüttungen mit Staub.

Der freie Gasdurchgang ohne Stauungen wurde erst durch die Aufteilung der abziehenden Gasströme erreicht, nachdem erfindungsgemäß die Absaugarme mit einem Lochboden ausgerüstet und ihre Seiten wände in der Weise ausgebildet wurden, daß sie den Lochboden um etwa 20 cm unterragen und die Absaug-Stichleitung mit ihren Offnungen unterhalb der Lochböden zwischen den Seitenwänden angeordnet wurden.

Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Summe aller Querschnitte der öffnungen des Lochbodens etwa das 1 Ofache von dem Querschnitt der öffnung für den Abzug der G&«=e unterhalb des Lochbodens beträgt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird beispielsweise durch die F i g. 1 bis 5 erläutert

F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch einen Schachtofen, in dem die Einrichtung für die einzelnen Verfahrensschritte schematisch dargestellt sind.

F i g. 2 ist ein detaillierter und vergrößerter Längsschnitt, der die Ausgestaltung sowohl der Vorwärm- und auch der Trockenstufe zeigt.

Fig.3 ist ein Querschnitt nach der Linie A-A von Fig. 2.

F i g. 4 ist ein Schnitt nach der Linie C-Cvon F i g. 2.

Fig. 5 ist ein Querschnitt nach der Linie B-B von Fig.2.

In F i g. 1 ist 1 der Körper des Schachtofens. 2 ist der Aufgabeteil für die zu verkokenden Briketts und er wird mittels bekannter automatischer Fördermittel auf einem konstanten Höhenstand der Beschickung gehalten, λ ist die Vortrocknungszone und 4 die Gassperrzone zwischen der Vortrocknungszone 3 und der Trockenzone 5.6 ist die Gassperrzone zwischen der Trockenzone 5 und der Verkokungszone 7 und 8 die Gassperrzone zwischen der Verkokungszone 7 und der Kühlzone 9.10 ist der Austrag für die fertigen und gekühlten Koksbriketts mit Austragtaschen und den zugehörigen Fördermitteln. Das etwa 100 bis 130⁰C heiße Vortrocknungs-SpüIgas wird durch die Leitung 12 in den Eintrittskanal 11 eingeführt. Es tritt durch die Durchtritte 13 in dem Bodenblech 14 in die Brikettschüttung der Vortrocknungszone 3 über.

Um den Gasübergang in die Brikettschüttung zu erleichtern, ist das Seitenblech 16 (Fig.5) des Eintrittskanals 11 mit einem sägezahnartig ausgebildeten unteren Rand 15 ausgestattet Nachdem das Vortrocknungsgas die Bnkettschüttung der Vorwärmzone durchzogen hat beträgt seine Temperatur noch etwa 80 bis 100⁰C und es zieht durch die Öffnungen 18 in dem Bodenblech 19 in den Gasabsaugarm 17 ab. Die Innenwände des Absaugarmes I, sind mit einer Wärmeisolierung 37 (F i g. 5) versehen. Zjr Vermeidung von Kondensationen wird in den Absaugarm 17 Heißgas von 500⁰C über die Rohrleitung 20 und die Stichleitung 21 (Fig.4) und die gleichmäßig über die Rohrlär.ge verteilten Öffnungen 22 (F i g. 2 und 5) in den freien kanalartigen Raum, der aus dem etwa 20 cm weit unter dem Lochboden 19 der Absaugarme 17 heruntergezogenen Seiten wänden 17a der Absaugarme, dem Lochboden 19 und den Brikettböschungen 176 gebildet wird, eingeblasen. Durch Gasabzug 23 wird das Gemisch von Heißgasen und abgekühlten Vorwärmgasen abgesaugt. Für die gleichmäßige Beaufschlagung aller Zuführungen und aller Abzüge sind Kalibrierungen

24, 25 und 26 vorgesehen. Durch die Öffnung 27 wird dafür Sorge getragen, daß sich erfindungsgemäß unterhalb des Bodenbleches 19 die Gasströmung in Richtung des Gasabzuges 23 ausbildet Dabei steht die Querschnittfläche der Öffnung 27 mit der Summe der Querschnitte aller Bodenöffnungen 18 in dem Bodenblech 19 etwa in dem Verhältnis 1 zu 10, d. h. etwa 10% des Gases werden unterhalb des Lochbodens 19 seitlich abgezogen. Diese Strömungskomponente bewirkt daß der Staub zu dem Gasabzug 21 mitgenommen wird und

■t5 sich nicht auf der Brikettschüttung absetzt und es wird sichergestellt, daß der Raum unterhalb des Gasabsaugarmes 17 gleichmäßig mit Heißgas beaufschlagt wird. Die Einrichtungen in der Trockenstufe 5 sind identisch mit denen der Vorwärmzone 3. Deshalb erhalten sie die gleichen Bezugszeichen wie die der Vorwärmzone 3, jedoch zum Unterschied der Vorwärmzone 3 mit dem Index a. Indes betragen die Trocknungsgasmengen. d:e in der Trockenzone verwendet werden etwa das 2'.'2fache der Gasmenge der Vorwärmung.

Die sich an die Sperrzone 6 anschließende Verkokungszone 7 kann beliebig ausgeführt werden. Sie kann zum Beispiel zur indirekten Beheizung mit Heizwänden und Heißzügen ausgestattet sein.

In der Fig. I is' sie mit direkter Beheizung durch Heißgase dargestellt. 28 ist die Zuführleitung für das heiße Verkokungsga?;. das durch öffnungen 2§ in die zu verkokende Brikettschüttung eintritt. Am oberen Ende der VerkokungsiOnc wird es durch Öffnungen 30 und die Leitungen 31 abgesaugt. Zusammen mit dem

'■"> Entgasungsgas der l'.ohlebrikeits bildet es ein Gasgemisch mit einem unteren Heizwert von ungefähr 1200 kacl/Nm⁵. Die Kühlung des Kokses erfolgt mittels eines Kühlgaskreislaufes, wobei heißes Entgasungsgas

durch die Öffnungen 32 und die Leitung 33 abgeführt wird und in einem nicht gezeichneten Kühler auf etwa 20 bis 40⁰C gekühlt und mittels eines Gebläses wieder durch die Rohrleitung 34 und 35 und die öffnungen 36 in die Koksschüttung eingedrückt wird. Über Austrags- und Absperrvorrichtungen 10 in der Kühlzone wird der Koks nun aus der Anlage ausgeschleust.

Aus der Vorwärmzone tritt das Gut mit einer Temperatur von ca. 85 bis 95°C, aus der Trocknungsstufe etwa mit 150"C bis 200⁰C₁ aus der Verkokungsstufc mit 900⁰C bis 110O⁰C und aus der Kiihlstufc mit 25⁰C bis 40° C aus.

Aus dem Gasabsaiigarm 17 der Vorwärmzone 3 werden die Gase mit einer Geschwindigkeit von mehr als 2 m/sek. abgezogen und ihre Temperatur beträgt 10Ci⁰C bis I3O°C bei einer Wasserdampfsättigungstemperatur von 70⁰C bis 80°C.

Aus dem Gasabsaugarm 17a der Trockenzone ί

werden die Gase mit einer Geschwindigkeit von mehl als 2 m/sek. abgezogen und ihre Temperatur betrag] I5O°C bis 220⁰C bei einer Wasserdampfsättigungstem

■> peratur von 80°C bis 95°C.

Wesentlich für die Durchführung des Verfahrens isi die Anordnung der Absaugarme 17 in dem Schachtofer 1 mit dem Lochboden 19 und seinen öffnungen 18 sowie den Seitenwänden 17a, die den Lochboden 19 etwa urr ίο 20 cm unterragen sowie der Stichleitung 21 mit der Öffnungen 22 für die Zufuhr von Meißgas in den Raun unterhalb des Lochboder.s 19 zwischen den Seitenwän den 17a.

erfindungswesentlich ist auch, daß die Summe allei i^r> Querschnitte der öffnungen 18 des Lochbodens 19etw£ das I Ofache von dem Querschnitt der öffnung 27 für der Abzug der Gase unterhalb des Lochbodens 19 beträgt.

merzu / mait z^icnnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von abriebfesten Koksformlingen aus Braunkohlenbriketts, wobei die Braunkohlenbriketts in je einer besonderen Stufe durch im wesentlichen aus verbrannten Gasen ihrer Verkokung bestehende und in geschlossenen Kreisläufen geführte Gase vorgewärmt, entwässert bzw. vorgetrocknet, verkokt und gekühlt werden und die Gaskreisläufe der Vorwärmung, Trocknung und Verkokung jeder für sich aufgeheizt werden und den aus den Brikettschüttungen der Vorwärm- und der Trocknungsstufe austretenden Kreislaufgasen heiße inerte Verbrennungsgase zugemischt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen inerten Verbrennungsgase in einer solchen Menge zugemischt werden, daß die Gesamtheit der aus den Stufen abziehenden Gase Temperaturen, die mindestens 20⁰C über der Wasserdampfsättigungstemperatur des Gases liegen, erhält, die Gase absaugt, von Staub aefreit und als Heißgase wieder in die Briketlschüliung derselben Stufe eingeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase aus der Brikettschüttung heraus mit einer Geschwindigkeit von 1,5 bis 6,0 m pro Sekunde abgezogen und in den freien Raum unmittelbar über der Brikettschüttung überführt werden, in dem ihre Geschwindigkeit auf 03 bis 2,0 m pro Sekunde vermindert wird, worauf der größere Teil von ihnen mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 15 m pro Sekunde durch die öffnungen von über de:-· freien Raum liegenden Lochböden oder ähnlichen Einrichtungen hin zum seitlichen Abführen der Gase bestimmte waagerechte Absaugarme abgezogen und von dort ausgeschleust wird und der verbleibende geringere Teil der Gase unterhalb der Lochböden aus dem freien Raum zwischen Brikettschüttung und Lochboden ebenfalls mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 15 m pro Sekunde durch eine Ausschleusöffnungen seitlich abgezogen und ausgeschleust wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß 70 bis 90% der Gase durch db Absaugarme und 30 bis 10% unterhalb der Lochböden abgezogen werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, die im wesentlichen aus einem Schachtofen besteht, in dem Absaugarnie mit besonderen Absaug-Stichleitungen angeordnet sind mit öffnungen und Seitenwänden, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugarme einen Lochboden (19) besitzen und die Seitenwände (17a^den Lochboden (19) etwa um 20 cm unterragen und unterhalb des Lochbodens (19) zwischen den Seitenwänden (\7a) die Absaug-Stichleilung (21) mit Öffnungen (22) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe ailer Querschnitte der öffnungen (18) des Lochbodens (19) etwa das lOfache von dem Querschnitt der öffnung (27) für den Abzug der Gase unterhalb des Lochbodens (19) beträgt.