DE3203731C2 - Process for dry coke cooling and apparatus for carrying out this process - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur trockenen Kokskühlung mittels eines zumindest teilweise Wasserdampf enthaltenden Kühlgases wird eine wirkungsvolle Nutzung der dabei aufgenommenen Wärme bei Vermeidung eines allzu hohen Koksabbrandes dadurch erreicht, daß der Koks und das Kühlgas in direktem Kontakt im Gleichstrom durch einen Kühlbehälter geleitet werden. Bevorzugt wird das Verfahren zweistufig durchgeführt und in der zweiten Stufe das vorzugsweise nur dort Wasserdampf enthaltende Kühlgas im Gegenstrom zum Koks geleitet, wobei in der ersten Stufe eine Kühlung auf unterhalb etwa 800 ° C erfolgt. In Prozeßkopplung mit einer Temperaturvorbehandlung von Kokskohle kann das erwärmte Kühlgas in direktem Kontakt mit der Kokskohle zur Trocknung oder Vorerhitzung gebracht werden, während bei diesem Prozeß anfallende Bürden als Kühlgas verwendet werden können. Eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens weist einen Kühlbehälter (1) mit einer oberen Koksaufgabeeinrichtung (2), einer unteren Koksabzugseinrichtung (3), je einer oberen (4) und einer unteren (5) Kühlgasaufgabeeinrichtung und mindestens einer mittleren Kühlgasabführeinrichtung sowie gegebenenfalls eine Koksschleuse (7), die aus mindestens einem kegel- oder kegelstumpfförmigen Einbauteil (10, 11) mit permanenter Durchlaßöffnung (8, 12) bestehen kann, auf.In a method for dry coke cooling by means of a cooling gas at least partially containing water vapor, effective use of the heat absorbed while avoiding excessive coke burnup is achieved by passing the coke and the cooling gas in direct contact in cocurrent through a cooling container. The process is preferably carried out in two stages and, in the second stage, the cooling gas, which preferably only contains water vapor, is passed in countercurrent to the coke, with cooling to below about 800 ° C. taking place in the first stage. In the process coupling with a temperature pretreatment of coking coal, the heated cooling gas can be brought into direct contact with the coking coal for drying or preheating, while the burdens arising in this process can be used as cooling gas. A device for carrying out this process has a cooling container (1) with an upper coke feed device (2), a lower coke discharge device (3), an upper (4) and a lower (5) cooling gas feed device and at least one central cooling gas discharge device and, if necessary, a coke lock ( 7), which can consist of at least one conical or frustoconical built-in part (10, 11) with a permanent passage opening (8, 12).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur trockenen Kokskühlung mittels eines Wasserdampf enthaltenden Kühlgases sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 8.The invention relates to a method for dry coke cooling by means of a coke containing water vapor Cooling gas and a device for performing this method according to the preamble of claim 8th.

Die trockene Kokskühlung ist ein seit vielen Jahrzehnten bekanntes Verfahren, nach dem der aus dem Koksofen ausgestoßene, glühende Koks in einen Kühlschacht gefüllt wird, in dem er durch aufströmendes Inertgas abgekühlt wird. Folglich arbeitet ein derartiger Schachtkühler nach dem Prinzip eines bewegten Festbettfes in Verbindung mit dem direkten Wärmeaustausch zwischen Feststoff und Gas im Gegenstrom. Das heiße Inertgas wird gewöhnlich zur Dampferzeugung in einem Röhrenkessel genutzt.The dry coke cooling has been a method that has been known for many decades, according to which the Coke oven discharged, glowing coke is filled into a cooling shaft, in which it is poured through Inert gas is cooled. As a result, such a shaft cooler works on the principle of a moving fixed bed in connection with the direct heat exchange between solid matter and gas in countercurrent. That hot inert gas is usually used to generate steam in a tubular boiler.

In neuerer Zeit wurde vorgeschlagen, den so erzeugten, hochgespannten Dampf zur Vorerhitzung von Kokskohle zu verwenden. Eine solche Prozeßkopplung zwischen Kokstrockenkühlung und -vorerhitzung stellt eine sinnvolle Energieverwertung dar; des bestehen aber noch keine hierfür geeigneten Verfahren und Vorrichtungen. Recently it has been proposed to preheat the high-pressure steam generated in this way To use coking coal. Such a process coupling between coke dry cooling and preheating provides represents a sensible use of energy; However, there are still no suitable methods and devices for this.

Nach allgemein vorherrschender Meinung läßt sich die Kokstrockenkühlung und die Vorerhitzung von Kokskohle nicht im direkten Wärmeaustausch zwischen der Kokskohle und dem Koks mit ein und demselben Kreislaufmedium betreiben, weil die Brüden aus einer Vorerhitzungsanlage bei der Kokskühlung unzulässig hohe Abbrandverluste aufgrund der Wassergasreaktion verursachen würden. Daher wird eine Unterteilung des Kreislaufmediums vorgeschlagen, bei der — wie erwähnt — Inertgas für die trockene Kokskühlung verwendet wird und dieses in einem Wärmeaustauscher das z. B. wasserdampfhaltige Kreislaufmedium für die Trocknung und Vorerhitzung von Kokskohle aufheizt.According to the generally prevailing opinion, the coke dry cooling and the preheating of Coking coal not in direct heat exchange between the coking coal and the coke with one and the same Operate the circulating medium because the vapors from a preheating system are impermissible for coke cooling would cause high combustion losses due to the water gas reaction. Therefore, a subdivision of the Proposed circulation medium in which - as mentioned - inert gas is used for dry coke cooling is and this in a heat exchanger the z. B. water vapor-containing circulating medium for the Drying and preheating of coking coal heats up.

Aus der DE-PS 4 46 042 ist es bekannt, die beim Vortrocknen nasser Kohle entstehenden Schwaden zum Abkühlen oder Ablöschen von heißen oder entzündlichen Gütern zu verwenden. Aus dieser Schrift ist daher nicht bekannt, was zu unternehmen ist, um mit solchen Schwaden auch heiße Kokskohle löschen zu können, ohne dabei einen erheblichen Kohleabbrand in Kauf zu nehmen.From DE-PS 4 46 042 it is known to use the steam formed during the pre-drying of wet coal To use cooling or extinguishing of hot or flammable goods. From this writing is therefore not known what to do in order to be able to extinguish hot coking coal with such steam, without having to put up with considerable coal burn-up.

Aus der DE-PS 4 35 572 ist es bekannt, daß man beim Gegenstromkühlen heißer Koksschichten mit einem Wasserdampf enthaltenden Gas Wassergas bildet. Nicht bekannt sind dagegen Maßnahmen, mit denen die gewünschte Wassergasbildung und der damit zwangsläufig verbundene Kohleabbrand auch dann vermieden werden kann, wenn als Kühlmittel auch für die heißesten Koksschichten ein Wasserdampf enthaltendes Kühlgas verwendet wird.From DE-PS 4 35 572 it is known that when countercurrent cooling of hot layers of coke with a Gas containing water vapor forms water gas. However, there are no known measures by which the The desired formation of water gas and the inevitably associated coal burn-up are also avoided in this case can be if a cooling gas containing water vapor is used as a coolant even for the hottest layers of coke is used.

Aus der DE-OS 30 00 808 ist ein zweistufiges Gegenstromkokskühlverfahren bekannt, bei dem eine trockene Kokskühlung derart mit der Reinigung des Verkokungsrohgases kombiniert werden soll, daß eine optimale Reinigung des Verkokungsrohgases erfolgt und ein Wärmeträgergas geeigneter, möglichst gleichmäßi-DE-OS 30 00 808 discloses a two-stage countercurrent coke cooling process known, in which a dry coke cooling with the cleaning of the coking raw gas should be combined that an optimal cleaning of the coking gas takes place and a heat transfer gas suitable, as uniform as possible

ger, Temperatur entsteht. Hierzu wird in der ersten (heißesten) Stufe ein dem Verkokungsprozeß eigenes Kohleentgasungsrohgas, das Wasserdampf enthält, verwendet. Bei diesem Prozeß tritt zwingendermaßen ein nicht unerheblicher Abbrand des heißesten Kokses auf, was aber im Hinblick auf die dabei bewirkte Reinigung des Kohleentgasungsrohgases durch Umsetzung des Methans, höherer Kohlenwasserstoffe sowie des im Rohgas enthaltenden Teeres, bewußt in Kauf genommen wird.ger, temperature arises. For this purpose, in the first (hottest) stage, a coal degassing raw gas that is specific to the coking process is used, containing water vapor is used. This process does not necessarily occur insignificant burn-up of the hottest coke, but what in view of the cleaning caused by the Raw coal degassing gas by converting methane, higher hydrocarbons and the raw gas containing tar, is consciously accepted.

Aus der DE-OS 28 53 299 ist ein trockenes Kokskühiverfahren bekannt, bei dem zwingend Inertgas als Kühlgas verwendet und im Gegenstrom durch die Löschkammer eines vertikalen Kühlbehälters geleitet wird. Hier soll die Temperatur des aufgeheizten Inertgases einen möglichst gleichbleibenden Wert auch dann behalten, wenn Störungen in der Beschickungs- oder Abzugseinrichtung des Kokskühlers auftreten. Zu diesem Zwecke ist eine der Löschkammer vorgeschaltete Vorkammer vorgesehen, die im Falle einer Störung auch kurzfristig mit kaltem Inertgas im Gleichstrom durchgespült werden kann. Bei diesem bekannten Verfahren darf aber offensichtlich in keinem Fall ein Wasserdampf enthaltendes Kühlgas verwendet werden.From DE-OS 28 53 299 a dry coke cooling process is known, in which inert gas is used as a cooling gas and in countercurrent through the extinguishing chamber a vertical cooling container. Here is the temperature of the heated inert gas Keep a value that is as constant as possible even if there are faults in the loading or extraction device of the coke cooler occur. For this purpose there is an antechamber upstream of the extinguishing chamber provided, which in the event of a fault can also be briefly flushed with cold inert gas in cocurrent can be. In this known method, however, water vapor is obviously not allowed in any case containing cooling gas can be used.

Allen bisher vorgeschlagenen Verfahren haftet der Nachteil des hohen Bauaufwandes und/oder des schlechten Wärmeüberganges auf der Wärmeverbraucherseite an, mit allen sich daraus ergebenden Konsequenzen für die Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit der Verfahren:All previously proposed methods have the disadvantage of high construction costs and / or the poor heat transfer on the heat consumer side, with all the resulting consequences for the efficiency and economy of the process:

1. Zwei getrennte Wärmeübertragungs-Kreisläuie zwischen dem zu kühlenden Medium und dem zu erwärmenden Medium sind kostenintensiv und verringern das treibende Temperaturgefälle.1. Two separate heat transfer circuits between the medium to be cooled and the warming medium are cost-intensive and reduce the driving temperature gradient.

2. Indirekte Vorerhitzungsverfahren für Kokskohle haben nur eine geringe Leistung, weil der Wärmeübergang zwischen Heizfläche und dem Feststoff — der Kohle — gering ist. Würde ein indirekt arbeitender Kohle-Vorerhitzer auf der wärmeführenden Seite mit heißem Inertgas betrieben, müßte (zusätzlich zum schlechten Wärmeübergang auf der Kohleseite) noch ein schlechter Wärmeübergang auf der Gasseite in Kauf genommen werden.2. Indirect preheating processes for coking coal only have a low output because of the heat transfer between the heating surface and the solid - the coal - is small. Would an indirect worker Coal preheater operated with hot inert gas on the heat-carrying side would have to (in addition to the poor heat transfer on the coal side) a bad heat transfer be accepted on the gas side.

Es ist demgemäß die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei denen die fühlbare Wärme des Kühlgases direkt an einen Wasserdampf enthaltenden Wärmeverbraucher abgegeben werden kann, ohne daß der zu kühlende Koks dabei wesentlich mehr abbrennt, als bei den bekannten Kokstrockenkühlungsverfahren.It is accordingly the object of the invention to provide a method and a device of the type mentioned at the beginning Kind to provide in which the sensible heat of the cooling gas directly to a containing water vapor Heat consumers can be given off without the coke to be cooled burning off significantly more, than with the known dry coke cooling process.

Diese Aufgabe wird, hinsichtlich eines Verfahrens, gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 1 und, hinsichtlich einer Vorrichtung, gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 8 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is, with regard to a method, according to the features of claim 1 and, with regard to a device according to the features of claim 8 solved. Developments of the invention result from the subclaims.

Überraschenderweise ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der im Kühlgas enthaltene Wasserdampf im Hinblick auf den Abbrand des Kokses kaum zu spüren; typische Abbrände sind dabei etwa 1% des zugeführten Kokses im Vergleich zu etwa 0,5% bei der trockenen Gegenstromkühlung mit Inertgas. Es ist daher möglich, ein relativ preiswertes, nämlich Wasserdampf enthaltendes Kühlgas zu verwenden und dieses auch im Wärmeaustausch mit anderen — wärmeaufnehmenden — Prozessen zu verbinden, bei denen das ausströmende abgekühlte Wärmeträgergas Wasserdampf enthält.Surprisingly, in the process according to the invention, the water vapor contained in the cooling gas is in the Hardly noticeable with regard to the burn-off of the coke; typical burn-offs are around 1% of the supplied Coke compared to about 0.5% for dry countercurrent cooling with inert gas. It is therefore possible to use a relatively inexpensive, namely water vapor containing cooling gas and this also in heat exchange to combine with other - heat-absorbing - processes in which the outflowing cooled Heat carrier gas contains water vapor.

Hinsichtlich der Art, Menge und Temperatur des Kühlgases sind keine besonderen Grenzen gesetzt; lediglich enthält zumindest eine Teilmenge des Kühlgases Wasserdampf und/oder ähnlich schädliche Gaskomponenten, die den Koksabbrand fördern.
Eine spürbare Verbesserung der Kokskühlung wird erfindungsgemäß durch ein zweistufiges Kühlverfahren erzielt, wobei, gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, eine bessere Nutzung des Wärmeinhaltes des Kokses durch eine Gegenstromkühlung in der zweiten Stufe erreicht wird; dadurch werden aho die hinsichtlich des Abbrandes günstigere Gleichstromkühlung in der ersten Stufe mit der wärmetechnisch günstigeren Gegenstromkühlung der zweiten Stufe gekoppelt. Stets kann jedoch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Kühlgas — vor allem aus der ersten Kühlstufe — auch über d"re thermische Vorbehandlung der Kokskohle hinaus (und natürlich auch unabhängig von ihr) zu anderen Zwecken der Energiebereitstellung dienen.With regard to the type, amount and temperature of the cooling gas, there are no particular limits; only at least a partial amount of the cooling gas contains water vapor and / or similar harmful gas components that promote coke burnup.
A noticeable improvement in coke cooling is achieved according to the invention by a two-stage cooling process, whereby, according to a further development of the invention, better utilization of the heat content of the coke is achieved by countercurrent cooling in the second stage; as a result, the co-current cooling in the first stage, which is more favorable in terms of burnup, is coupled with the thermally more favorable counter-current cooling in the second stage. In the process according to the invention, however, the cooling gas - especially from the first cooling stage - can always be used to provide energy for other purposes beyond the thermal pretreatment of the coking coal (and of course also independently of it).

Sofern mit einer anderen Weiterbildung der zweistufigen Kokstrockenkühlung ausschließlich das Kühlgas der zweiten Stufe Wasserdampf enthält, während die erste Stufe z. B. mit Inertgas betrieben wird, verringert sich der Koksabbrand noch weiter — typischerweise auf 0,1% des zugeführten Kokses. Schließlich beträgt die weiterhin vorgeschlagene Kühlung in der ersten Stufe auf Kokstemperaturen von unterhalb etwa 800°C dazu bei, daß der für die Wassergasreaktion besonders empfindliche Temperaturbereich ausschließlich in der ersten Stufe mit Gleichstromkühlung erfolgt, d. h. daß dieser Temperaturbereich außerordentlich schnell durchlaufen wird; andererseits wird man die Kühlung in der ersten Stufe in der Regel kaum unter 700° C betreiben, um in der zweiten Stufe die wärmetechnisch günstigere Gegenstromkühlung in möglichst großem Umfange nutzen zu können.If with another development of the two-stage dry coke cooling, only the cooling gas the second stage contains water vapor, while the first stage z. B. is operated with inert gas is reduced The coke burn-up increases even further - typically to 0.1% of the coke fed in. After all, that amounts to further proposed cooling in the first stage to coke temperatures below about 800 ° C in that the temperature range which is particularly sensitive to the water gas reaction is exclusively in the first Stage with direct current cooling takes place, d. H. that this temperature range pass through extremely quickly will; on the other hand, the cooling in the first stage will as a rule hardly be operated below 700 ° C. in order to In the second stage, use the countercurrent cooling, which is more favorable from a thermal point of view, to the greatest possible extent to be able to.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Verwendung des vom Kühlbehälter abgeführten Kühlgases zur thermischen Vorbehandlung von Kokskohle im direkten Kontakt, also vor allem zur Trocknung von Vorerhitzung von Kokskohle: hierdurch wird die wärmetechnisch günstigste Temperaturkopplung der beiden Verfahren erreicht.The use according to the invention of the cooling gas discharged from the cooling container is particularly advantageous for thermal pretreatment of coking coal in direct contact, i.e. above all for drying preheating from coking coal: this creates the thermally most favorable temperature coupling of the two Procedure achieved.

Da bei der thermischen Vorbehandlung von Kokskohle anfallende Brüden Wasserdampf enthalten und sich auf einem für die trockene Koxskühlung geeigneten Temperaturniveau befinden, empfiehlt sich erfindungsgemäß ihre Verwendung als Kühlgas in dem erfindungsgemäßen Prozeß; demnach erübrigt sich einerseits die gesonderte Bereitstellung von Kühlgas und andererseitsSince the vapors produced during the thermal pretreatment of coking coal contain water vapor and are at a temperature level suitable for dry cox cooling, is recommended according to the invention their use as a cooling gas in the process according to the invention; accordingly, on the one hand, the separate provision of cooling gas and on the other hand

so entfällt das lästige Problem der Brüdenbeseitigung weitgehend. _; this largely eliminates the annoying problem of removing vapors. _;

Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung zum Durchführen des in Rede stehenden Verfahrens können sämtliche vorbesehriebenen Verfahrensvorschlage realisiert werden. Hierbei ist es z. B. möglich, durch eine Schnittstelle im Kühlbehälter in Form einer Koksschleuse getrennte Kühlgaskreisläufe für die Gleichstrom- und Gegenstromkühlung zu verwirklichen; hierbei werden demgemäß zwei Kühlgasabführ-With the device proposed according to the invention for carrying out the method in question all proposed procedures can be implemented. Here it is z. B. possible through an interface in the cooling container in the form of a coke sluice, cooling gas circuits for the To realize cocurrent and countercurrent cooling; accordingly two cooling gas discharge

bo einrichtungen, nämlich oberhalb und unterhalb der Schnittstelle, benötigt und die eingesetzten Kühlgase können unterschiedliche Temperaturen und/oder Gasziisammenset/.ungen aufweisen. Die Koksschleuse kann durc¹-¹ eine Engstclle oder besondere Leitbleche inner-bo facilities, namely above and below the interface, are required and the cooling gases used can have different temperatures and / or gas compositions. The coke lock can ¹ - ^{1 be} narrow or special baffles inside

b^r, halb des Kühlbehälters realisier! werden, so daß der Koks diesen ohne allzu große Behinderungen durchwandern kann, insbesondere sind keine beweglichen Teile hier/u notwendig. Eine geringfügige Vermischungb ^r , half of the cool container realize! so that the coke can wander through it without too much hindrance, in particular no moving parts are necessary here / u. Slight mixing

der beiden Kühlkreisläufe im Bereich der Schnittstelle wird in der Regel nicht sonderlich schädlich sein, zumal man im Bedarfsfalle den eventuell unerwünscht in die erste Kühlstufe (Gleichstromkühlung) gelangenden Wasserdampf auskondensieren kann, bevor eine erneute Einsetzung als Kühlgas stattfindet. Außerdem entsteht bei unterschiedlichen Strömungsrichtungen des Kühlgases in der ersten und zweiten Kühlstufe im Bereich der Schnittstelle (Koksschleuse) normalerweise ein Gasstau, der in natürlicher Weise die beiden Kreislaufmedien gegeneinander abpuffert — vor allem dann, wenn die jeweiligen Kühlgasabführeinrichtungen hinreichend weit voneinander entfernt sind. Die Koksschleuse ist erforderlich, wenn unabhängige Kühlkreisläufe, insbesondere mit verschiedenen Gasen, vorgesehen sind. Demgemäß wird der Kühlbehälter — entsprechend den zwei Kühlstufen — durch die Koksschleuse in eine obere und eine untere Zone für die Kokskühlung unterteilt, wobei der Bereich der Koksschleuse eine eigene — als Gaspuffer fungierende — Zone darstellt und die Kühlgasabführeinrichtungen für die beiden Kühlstufen an den Enden der Pufferzone vorgesehen sind.the two cooling circuits in the area of the interface will usually not be particularly harmful, especially if necessary, the possibly undesired entry into the first cooling stage (cocurrent cooling) Water vapor can condense out before it is used again as a cooling gas. Also arises in the case of different flow directions of the cooling gas in the first and second cooling stage in the area the interface (coke lock) normally a gas lock, which naturally flows through the two circulating media buffers against each other - especially when the respective cooling gas discharge devices are sufficient are far apart. The coke lock is required if independent cooling circuits, in particular with different gases are provided. Accordingly, the cooling container - accordingly the two cooling stages - through the coke lock into an upper and a lower zone for coke cooling divided, whereby the area of the coke lock represents its own zone and acts as a gas buffer the cooling gas discharge devices for the two cooling stages are provided at the ends of the buffer zone.

Die Koksschleuse kann erfindungsgemäß nach den Merkmalen des Anspruches 9 ausgeführt sein; hierbei werden bewegliche Teile vermieden und der Koks durchwandert eine solche — stets offenstehende — Schleuse, ohne über Gebühr mechanisch belastet zu werden, kontinuierlich und ohne die Gefahr von Verstopfungen. — Durch Übereinanderordnen beider Arten von Einbauteilen entsteht zwischen diesen automatisch ein Vermischungen beider Kühlgassysteme verhindernder Gaspufferraum; hierbei kommt es nicht darauf an, welches der beiden Einbauteile das obere bzw. untere ist.According to the invention, the coke lock can be designed according to the features of claim 9; here moving parts are avoided and the coke migrates through one of these - which is always open - Sluice without being excessively mechanically stressed, continuously and without the risk of clogging. - By placing both types of built-in parts on top of each other, they are automatically created between them a gas buffer space preventing the two cooling gas systems from mixing; it does not matter here which of the two built-in parts is the upper or lower.

Die Trennung der Kühlgaskreisläufe an der Schleuse kann erfindungsgemäß dadurch erfolgen, daß die Einlaßöffnungen der Gasabführeinrichtungen den Einbauteilen in der beanspruchten Weise zugeordnet werden. So empfiehlt sich für beide Arten von Einbauteilen — sofern jeweils eines von diesen allein die Schleuse bildet — an ihrer Ober- und Unterseite getrennte Einlaßöffnungen für den oberen bzw. unteren Kühigaskreislauf vorzusehen. Diese Einlaßöffnungen können z. B. flächendeckend in Form eines Siebes vorgesehen sein; bei dem aufwärtsgerichteten, kegelförmigen Einbauteil empfiehlt sich besonders die Unterbringung der Einlaßöffnungen im Bereich der Kegelspitze (der Kegel kann auch ein Hohlkegel sein). Für das abwärtsgerichtete, kegelstumpfförmige Einbauteil empfehlen sich Einlaßöffnungen oberhalb oder unterhalb des äußeren Randes des Einbauteiles, jeweils am Kühlbehälter, an dem hierfür eine ringförmige Oass2mmel!eitün^cf vorgesehen sein kann (auch der Kegelstumpf kann als Hohlkegelstumpf ausgebildet sein).The separation of the cooling gas circuits at the lock can take place according to the invention in that the inlet openings of the gas discharge devices are assigned to the built-in parts in the manner claimed. So it is recommended for both types of built-in parts - provided that one of these alone forms the lock - to provide separate inlet openings for the upper and lower cooling gas circuit on their upper and lower sides. These inlet openings can, for. B. be provided across the board in the form of a sieve; In the case of the upwardly directed, conical built-in part, it is particularly advisable to accommodate the inlet openings in the region of the apex of the cone (the cone can also be a hollow cone). For the downward-facing, frustoconical built-in part, inlet openings above or below the outer edge of the built-in part are recommended, in each case on the cooling container, on which an annular oass2mmel! Eitün ^cf can be provided for this purpose (the truncated cone can also be designed as a hollow truncated cone).

Wenn beide Einbauteile gemeinsam die Koksschleuse bilden, werden sie bevorzugt als Hohlkegel bzw. Hohlkegelstumpf verwendet, bei denen — in bezug auf den Kühlbehälter — an den Unterseiten die Gaseinlaßöffnungen für den unteren Kühlkreislauf und an den Oberseiten die Einlaßöffnungen für den oberen Kühlkreislauf vorgesehen sind. — Die Einbauten können doppel- oder dreiwandig sein, um flächendeckende Einlaßöffnungen zu realisieren und die Gase, die sich in den so innerhalb der Einbauten befindenden Räumen sammeln, getrennt voneinander führen zu können.If both built-in parts together form the coke lock, they are preferably used as a hollow cone or hollow truncated cone, in which - with respect to the Cooling container - the gas inlet openings for the lower cooling circuit on the underside and the upper sides the inlet openings for the upper cooling circuit are provided. - The internals can be double or be three-walled in order to realize area-wide inlet openings and the gases that are in the so inside of the built-in spaces, to be able to run separately from one another.

Eine erfiiidungsgemäße Spülgaseinrichtung für die Koksschleuse verbessert deren gasmäßige Pufferwirkung; hierfür sind im Bereich der Koksschleuse ein oderA flushing gas device according to the invention for the Coke lock improves its gaseous buffer effect; for this purpose, a or in the area of the coke lock

mehreren Gaseinlaß- bzw. Gasauslaßöffnungen für Spülgas, welches ggf. im Kreislauf geführt werden kann, vorgesehen. Hierfür eignen sich grundsätzlich auch Gaseinlaß- bzw. -auslaßöffnungen, wie sie im Zusammenhang mit den Einbauteilen beschrieben wurden. So kann z. B. das Spülen nicht nur quer zum Koksstrom durch die Koksschleuse geleitet werden, sondern auch in oder gegen die Richtung des Koksstromes, z. B. zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen von den vorbeschriebenen Einbauteilen.several gas inlet and gas outlet openings for flushing gas, which can be circulated if necessary, intended. In principle, gas inlet or outlet openings, as they are in connection, are also suitable for this purpose have been described with the built-in parts. So z. B. purging not only across the coke stream are passed through the coke lock, but also in or against the direction of the coke stream, z. B. between the opposing surfaces of the above-described built-in parts.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine Prinzipskizze der Kühlvorrichtung, F i g. 2a einen Längsschnitt durch den Kühlbehälter gemäß Fig. 1,Further advantages and possible applications of the present invention emerge from the following Description of an embodiment based on the drawing. All of the described form and / or features depicted in the form of the object alone or in any meaningful combination of the present invention. In the drawing, F i g. 1 a schematic diagram of the cooling device, F i g. 2a shows a longitudinal section through the cooling container according to FIG. 1,

F i g. 2b einen vergrößerten Ausschnitt eines Schleuseneinbauteiles gemäß F i g. 2a.F i g. 2b shows an enlarged section of a lock component according to FIG. 2a.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Kühlbehälter bezeichnet, mit einer beliebigen oberen Koksaufgabeeinrichtung 2 und einer beliebigen unteren Koksabzugseinrichtung 3 sowie einer oberen Kühlgasaufgabeeinrichtung 4 und einer unteren Kühlgasaufgabeeinrichtung 5 und einer mittleren Kühlgasabführeiniichtung 6 (letzteres muß sich nicht zwangsläufig in der Mitte der vertikalen Kühlbehälterausdehnung befinden, sondern an der Stelle, an welcher etwa Temperaturgleichheit des von oben bzw. unten aufgegebenen Kühlgases herrscht). Die Kühlgasabführeinrichtung 6 kann z. B. eine Ringleitung mit mehreren Durchbrechungen zur Behälterwandung sein. Der Kühlbehäiter 1 hat einen beliebigen Querschnitt und wird von oben nach unten vom Koks durchwandert; hierbei wird die obere Kühlzone mit la, die untere Kühlzone mit \b und die Zone im Bereich der Kühlgasabführeinrichtung mit Ic bezeichnet.In Fig. 1, 1 denotes a cooling container, with any upper coke feed device 2 and any lower coke extraction device 3 as well as an upper cooling gas feed device 4 and a lower cooling gas feed device 5 and a middle cooling gas discharge device 6 (the latter does not necessarily have to be in the middle of the vertical cooling container extension but at the point at which the temperature of the cooling gas fed in from above and below is approximately the same). The cooling gas discharge device 6 can, for. B. be a ring line with several openings to the container wall. The cooling container 1 has any cross-section and is traversed by the coke from top to bottom; here the upper cooling zone is designated by la, the lower cooling zone by \ b and the zone in the area of the cooling gas discharge device by Ic.

In Fig. 2a ist die Koksaufgabeeinrichtung 2 als einfaches Fallrohr ausgebildet; das gleiche gilt für die Koksabzugseinrichtung 3 sowie für die obere und untere Kühlgasaufgabeeinrichtung 4 und 5. Die Kühlgasabführeinrichtung & umfaßt die Rohrleitungen 6a und 6b mit Einlaßöffnungen 6c und 6d Eine Koksschleuse 7 umfaßt einen aufwärtsgerichteten, kegelförmigen, mit Zwischenraum 8 zur Innenwandung 9 des Kühlbehälters 1 befestigten Einbauteil 10 sowie ein abwärtsgerichtetes, kegelstumpfförmiges und an der Innenwandung 9 angebrachtes Einbauteil 11 mit einer zentrischen Öffnung 13.In FIG. 2a, the coke feed device 2 is designed as a simple downpipe; The same applies to the coke extraction device 3 and the upper and lower cooling gas feed device 4 and 5. The cooling gas discharge device & comprises the pipes 6a and 6b with inlet openings 6c and 6d attached built-in part 10 as well as a downwardly directed, frustoconical built-in part 11 attached to the inner wall 9 and having a central opening 13.

Die Einlaßöffnung 6c ist ir. F i g. 2a in der Mitte des hohlkegelförmigen Einbauteiles 10 für den nach oben gerichteten Kühlgasstrom der Zone \b; es können auch mehreren öffnungen 6c an der unteren Innenseite des Einbauteiles 10 für eine flächendeckende Kühlgasabströmung vorgesehen sein, wie in Fig.2b andeutungsweise dargestelltThe inlet opening 6c is shown in FIG. 2a in the middle of the hollow conical built-in part 10 for the upwardly directed cooling gas flow of zone \ b; several openings 6c can also be provided on the lower inner side of the built-in part 10 for a comprehensive cooling gas outflow, as indicated in FIG. 2b

Die Einlaßöffnungen %d befinden sich am äußeren Rand 11a des Einbauteiles 11, bevorzugt in der Kühlbehälterwand. In diesem Falle ist die Gasabführeinrichtung als Ringleitung um den Kühlbehälter 1 angeordnet Eine flächendeckende Kühlgasableitung ist aber — entsprechend dem zum Einbauteil 10 erwähnten — auch nach Art der Fig. 2b durch eine doppel- bzw.dreiwandige Ausführung des hohlkegelstumpfförmigen Einbauteiles 11 möglich.
Eine Spülgaseinrichtung 12 mit einer ZuführleitungThe inlet openings % d are located on the outer edge 11a of the built-in part 11, preferably in the cooling container wall. In this case, the gas discharge device is arranged as a ring line around the cooling container 1.
A purge gas device 12 with a supply line

4040

4545

6565

12a und einer Abführleitung \2b im Bereich der Koksschleuse 7 kann, entsprechend Fig. 2a, z. B. im Querstromverfahren betrieben werden. Es ist aber auch möglich, eine flächendeckende Spülgasver- und -entsorgung über die Einbauteile 10 und 11 vorzunehmen.12a and a discharge line \ 2b in the area of the coke lock 7, according to FIG. B. be operated in the cross-flow process. However, it is also possible to provide and dispose of flushing gas across the whole area via the built-in parts 10 and 11.

F i g. 2b zeigt, wie eine flächendeckende Gasver- bzw. -entsorgung an den Einbauteilen realisiert werden kann. Selbstverständlich kann eine solche Gasver- oder -entsorgungseinrichtung auch nur an der Ober- bzw. Unterseite des Einbauteiles vorgesehen sein. Entsprechend fehlt dann (wie in Fig. 2b nicht dargestellt) eine der beiden durchbrochenen Flächen.F i g. 2b shows how a comprehensive gas supply or disposal can be implemented on the built-in parts. Of course, such a gas supply or disposal device can also only be on the top or bottom of the built-in part. Correspondingly, one of the is then missing (as not shown in FIG. 2b) both openwork surfaces.

Es versteht sich, daß die öffnungen für die Gasverbzw, -entsorgung ihrer Größe, Form und ggf. auch Ausrichtung nach so gestaltet sein sollen, daß keine Kokspartikel in sie eindringen oder sie verlegen können.It goes without saying that the openings for the gas connection -Disposal of their size, shape and possibly also orientation should be designed so that no coke particles penetrate into them or misplace them.

Schließlich versteht es sich, daß die Einbauteile — wie in Fig. 2a nicht näher dargestellt — nicht zwangsläufig als Hohlkegel oder Hohlkegelstumpf ausgebildet sein müssen und sie in unterschiedlicher Anzahl und/oder Reihenfolge hintereinander im Kühlbehälter 1 angeordnet sein können.Finally, it goes without saying that the built-in parts - as not shown in more detail in FIG. 2a - are not necessarily must be designed as a hollow cone or hollow truncated cone and they have different numbers and / or Sequence can be arranged one behind the other in the cooling container 1.

Details der Vorrichtungskonstruktion, vor allem die Dimensionierung, sind dem Fachmann anheimgestellt — ebenso die Durchsätze und Temperaturen an Koks, Kühlgasen sowie Spülgas.Details of the device construction, especially the dimensioning, are left to the expert - as well as the throughputs and temperatures of coke, cooling gases and flushing gas.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann z. B. folgendermaßen ausgeführt werden:The inventive method can, for. B. can be carried out as follows:

Einem einzigen schachtförmigen Kühlbehälter wird aus einem Koksofen frisch ausgestoßener Koks oben aufgegeben. Der Koks durchwandert kontinuierlich den Kühlbehälter nach unten und wird dabei auf die gewünschte Endtemperatur in direktem Kontakt mit am oberen und unteren Ende des Kühlbehälters aufgegebenem Kühlgas gekühlt, woraufhin der Koks unten am Kühlbehälter abgezogen wird. Dieser Vorgang kann kontinuierlich ablaufen. Das Kühlgas kann an beiden Aufgabestellen dieselbe Temperatur und chemische Zusammensetzung aufweisen. Es wird an einer geeigneten Stelle längs des Kühlbehälters insgesamt abgezogen. — Auf diese Weise wird der heiße Koks zunächst im Gleichstromverfahren, d. h. außerordentlich schnell, auf etwa unter 800⁰C abgekühlt, während die weitere Kühlung im Gegenstromverfahren erfolgt und die Kühlgase gemeinsam an der gewünschten Temperaturschnittstel-Ie im Kühlbehälter aus diesem abgezogen werden (siehe F i g. 1). — Das schnelle Durchlaufen der hohen Temperaturzone (obere Kühlstufe) hat zur Folge, daß dort ebenfalls Wasserdampf enthaltendes Kühlgas, z. B. die Brüden einer Kohletrocknungs- und Vorerhitzungsanlage, eingesetzt werden können, und daß ir. der zweiten Stufe die bekannten Vorteile de; Gegenstornkühlung voll genutzt werden, ohne daß ein anderes Kühlgas benutzt werden oder eine besondere Überführung des Kokses in eine zweite Stufe stattfinden muß. Somit entfällt such eine gesonderte Weiterverwendung der aus den beiden Kühlstufen abgezogenen Kühlgase, da es sich hierbei um ein einheitliches Gas mit einer Mischtemperatur von etwa 75O⁰C handelt Der Koks erhält die gewünschte Endtemperatur von z.B. 25O⁰C oder auch darunter.Coke freshly ejected from a coke oven is placed on top of a single shaft-shaped cooling container. The coke moves continuously downwards through the cooling container and is cooled to the desired end temperature in direct contact with the cooling gas applied at the upper and lower end of the cooling container, whereupon the coke is drawn off at the bottom of the cooling container. This process can run continuously. The cooling gas can have the same temperature and chemical composition at both feed points. It is withdrawn as a whole at a suitable point along the cooling container. - In this way, the hot coke is first in the direct current method, ie extremely quickly cooled to below about 800 ⁰ C, while the further cooling takes place in a countercurrent process and the cooling gases are withdrawn together at the desired temperature average Stel-Ie in the cooling container from this (see F i g. 1). - The rapid passage through the high temperature zone (upper cooling stage) has the consequence that there also cooling gas containing water vapor, z. B. the vapors of a coal drying and preheating system can be used, and that ir. The second stage the known advantages of de; Counterstorn cooling can be used to the full without using another cooling gas or a special transfer of the coke in a second stage must take place. Thus examined eliminates a separate re-use of the withdrawn from the two cooling stages the cooling gases, as this is a single gas at a mixing temperature of about 75O ⁰ C The coke is given the desired final temperature of for example 25O ⁰ C or lower.

Die zweistufige Fahrweise in einer Vorrichtung gemäß F i g. 2a bewirkt, daß in der oberen Kühlzone auch wasserdampffreie Kühlgase eingesetzt werden können, wodurch der Koksabbrand noch weiter vermindert wird, ohne daß die in diesem Fall zu empfehlende Koksschleuse technisch, verfahrensmäßig und investitionsmäßig besonders aufwendig ist — Sofern man auf die Koksschleuse verzichtet, muß man bei unterschiedlichem Kühlgas in beiden Stufen in Kauf nehmen, daß Vermischungen bei der Gasabführeinrichtung auftreten, was eine Kreislaufführung der Gase aufwendiger macht.The two-stage mode of operation in a device according to FIG. 2a causes that in the upper cooling zone too Steam-free cooling gases can be used, which further reduces coke burnup is without the coke lock to be recommended in this case technically, procedurally and in terms of investment is particularly expensive - if you do without the coke lock, you have to do something different Accept cooling gas in both stages that mixing will occur in the gas discharge device, which makes recycling of the gases more complex.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (12)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur trockenen Kokskühlung mittels eines Wasserdampf enthaltenden Kühlgases, dadurch gekennzeichnet, daß der Koks und das zumindest in einer Teilkühlstufe Wasserdampf enthaltende Kühlgas in direktem Kontakt im Gleichstrom zumindest durch eine erste Teilkühlstufe geleitet werden.1. A method for dry coke cooling by means of a cooling gas containing water vapor, thereby characterized in that the coke and steam in at least one partial cooling stage containing cooling gas passed in direct contact in cocurrent at least through a first partial cooling stage will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zweistufig durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that it is carried out in two stages. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlgas in der zweiten Stufe im Gegensirom zum Koks geleitet wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the cooling gas in the second stage in Gegenensirom is directed to the coke. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich das Kühlgas der zweiten Stufe Wasserdampf enthält4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that only the cooling gas of second stage contains water vapor 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung in der ersten Stufe auf Kokstemperaturen von unterhalb etwa 800° C erfolgt.5. The method according to one or more of claims 2 to 4, characterized in that the Cooling in the first stage to coke temperatures below about 800 ° C takes place. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vom Kühlbehälter abgeführtes Kühlgas zur thermischen Vorbehandlung von Kokskohle im direkten Kontakt verwendet wird.6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that from Cooling gas discharged from the cooling tank for the thermal pretreatment of coking coal in direct contact is used. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Wasserdampf enthaltendes Kühlgas bei der thermisehen Vorbehandlung von Kokskohle anfallende Brüden verwendet werden.7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that as Cooling gas containing water vapor in thermal treatment Pre-treatment of coking coal accumulating vapors can be used. 8. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Kühlbehälter (1) mit einer oberen Koksaufgabeeinrichtung (2), einer unteren Koksabzugeinrichtung (3), je einer oberen (4) und unteren (5) Kühlgasaufgabeeinrichtung und mindestens einer mittleren Kühlgasabführeinrichtung(6), wobei eine in einer Zone (Ic^ von Kühlgasabführeinrichtungen (6a, 6b) angeordnete Koksschleuse (7) zwischen einer oberen Zone (\a) und einer unteren Zone (ib)des Kühlbehälters (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Koksschleuse (7) zumindest teilweise von einem aufwärtsgerichteten, kegelförmigen und mit Zwischenraum (8) zur Innenwandung (9) des Kühlbehälters (1) in diesem angeordneten Einbauteil (10) gebildet wird.8. Device for performing the method according to claim 1, consisting of a cooling container (1) with an upper coke feed device (2), a lower coke discharge device (3), an upper (4) and lower (5) cooling gas feed device and at least one central cooling gas discharge device (6), wherein a coke lock (7) arranged in a zone (Ic ^ of cooling gas discharge devices (6a, 6b) is arranged between an upper zone (\ a) and a lower zone (ib) of the cooling container (1), characterized in that, that the coke lock (7) is formed at least partially by an upwardly directed, conical and with a gap (8) to the inner wall (9) of the cooling container (1) in this built-in part (10). 9. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Kühlbehälter (1) mit einer oberen Koksaufgabeeinrichtung (2), einer unteren Koksabzugeinrichtung (3), je einer oberen (4) und unteren (5) Kühlgasaufgabeeinrichtung und mindestens einer mittleren Kühlgasabführeinrichtung (6), wobei eine in einer Zone (te) von Kühlgasabführeinrichtungen (6a, 6b) angeordnete Koksschleuse (7) zwischen einer oberen Zone (la) und einer unteren Zone (lindes Kühlbehälters (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Koksschleuse (7) zumindest teilweise von einem abwärtsgerichteten, kegelstumpfförmigen und an der Innenwandung (9) des Kühlbehälters (1) angebrachten Einbauteil (11) mit zentrischer öffnung (12) gebildet wird.9. Device for performing the method according to claim 1, consisting of a cooling container (1) with an upper coke feed device (2), a lower coke discharge device (3), an upper (4) and lower (5) cooling gas feed device and at least one central cooling gas discharge device (6), wherein a coke lock (7) arranged in a zone (te) of cooling gas discharge devices (6a, 6b) is arranged between an upper zone (la) and a lower zone (Lindes cooling container (1), characterized in that the coke lock (7) is formed at least in part by a downwardly directed, frustoconical built-in part (11) with a central opening (12) attached to the inner wall (9) of the cooling container (1). 10. Vorrichtung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Einlaßöffnung (6c) der Gasabführeinrichtung (6) an dem Einbauteil (10) angeordnet ist.10. The device according to claims, characterized in that at least one inlet opening (6c) of the gas discharge device (6) is arranged on the built-in part (10). 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Einlaßöffnung (6d) der Gasabführeinrichtung (6) am äußeren Rand (lla^des Einbauteiles (11) angeordnet ist.11. The device according to claim 9, characterized in that at least one inlet opening (6d) of the gas discharge device (6) is arranged on the outer edge (lla ^ of the built-in part (11). 12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch eine Spülga£einrichtung(12a, b) für die Koksschleuse (7).12. The device according to one or more of claims 8 to 11, characterized by a rinsing device (12a, b) for the coke lock (7).