DE3314940A1

DE3314940A1 - Koksbrennvorrichtung

Info

Publication number: DE3314940A1
Application number: DE19833314940
Authority: DE
Inventors: Kosaku Tokyo Noguchi
Original assignee: Koa Oil Co Ltd
Current assignee: Koa Oil Co Ltd
Priority date: 1982-04-26
Filing date: 1983-04-25
Publication date: 1983-10-27
Also published as: CA1202272A; FR2525623B1; GB2119487B; AR229301A1; IT8347945A0; US4439275A; ES8402864A1; NO157459B; DK158314B; NL8300158A; BR8300941A; NL191490B; DK158314C; FR2525623A1; BE895716A; MX157334A; AT386002B; DK2983D0; AU9140282A; SE454180B

Description

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Die Erfindung betrifft eine Koksbrennvorrichtung mit zweistufigem Brennen und einer Zwischenkühlung für die Herstellung von hochgradigem Koks, der sich insbesondere zur Schaffung von Graphitelektroden eignet.

Die Herstellung von Naßkoks aus Schwerölen, die ihren Ursprung in Erdöl haben, z.B. Rückstandsöle aus katalytischen und thermischen Krackverfahren, Straight-run-Rückstandsöle und Teer aus thermischen Krackverfahren, Teerasphalt oder Gemische derselben durch verzögerte Verkokungsverfahren ist bekannt. Der in diesem Verfahren hergestellte Naßkoks oder Rohkoks enthält noch eine beträchtliche Menge an Feuchtigkeit und flüchtigen Stoffen. Es ist folglich auch bereits ein Verfahren zum Brennen des entstandenen Koks bekannt, um die Feuchtigkeit und flüchtigen Stoffe auszutreiben und den Koks dichter zu machen, damit auf diese Weise ein Kohlenstoffmaterial erhalten wird, dessen Dichte groß ist und das einen niedrigen Wärmedehnungskoeffizienten hat und sich als Elektrodenmaterial bei der Stahlherstellung, beim Aluminiumschmelzen oder dgl. oder auch für sonstige geformte Gegenstände eignet.

Derartiger Naßkoks wird in Brennöfen, z.B. in Drehöfen, Drehherdöfen oder Schachtöfen in einer oder zwei Stufen bei weiterer Anordnung eines Vorwärmofens gebrannt.

In Untersuchungen der Anmelderin ist jedoch festgestellt worden, daß gemäß diesem Verfahren gebrannter Koks nicht unbedingt alle Eigenschaften erfüllt, die von einem Koks für künstliche Graphitelektroden erwartet werden, der von besonders hoher Qualität sein muß. Hinsichtlich der notwendigen hohen Dichte und des geringen Wärmedehnungskoeffizienten, welches die beiden wichtigsten Eigenschaften von Koks für künstliche Graphitelektroden sind, bleibt noch viel zu wünschen übrig.

Andererseits ist aber auch festgestellt worden, daß das Kühlen des Koks während einer Zwischenstufe im Brennverfahren äußerst wirksam ist, um den Wärmedehnungskoeffizienten des gebrannten

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Koks herabzusetzen und die Dichte zu erhöhen, insbesondere die wahre Dichte und nicht nur das Schüttgewicht. Dementsprechend ist ein Verfahren zum Erzeugen von hochgradigem Koks entwickelt worden. Zu diesem Verfahren gehört zunächst das Brennen des in einem verzögerten Verkokungsverfahren erhaltenen Naßkoks bei einer Temperatur, die unter der üblichen Brenntemperatur liegt, dann das einmalige Kühlen des gebrannten Koks und anschließend das erneute Brennen des Koks bei einer Temperatur im üblichen Brenntemperaturbereich (gemäß US-PS ^ 100 265) Weshalb der Wärmedehnungskoeffizient des gebrannten Koks durch Zwischenkühlung herabsetzbar ist, ist nicht absolut klar. Ein möglicher Grund kann der sein, daß sich einige feine Risse im Koks bilden, während dieser nach einem Erwärmen auf Temperaturen von 6CO bis 1000⁰C einer Zwischenkühlung und dann einer erneuten Erwärmung unterworfen wird. Von diesen Rissen wird angenommen, daß sie die Expansion aufgrund der Erwärmung aufnehmen, was eine Reduzierung des Gesamtbeiwertes der Wärmedehnung des Koks zum Ergebnis hat. Die tatsächliche Dichte des gebrannten Koks wird vermutlich erhöht, weil eine rasche Verdampfung flüchtiger Stoffe und die daraus resultierende Bildung einer porösen Struktur durch die Zwischenkühlung bei dem oben angegebenen Temperaturbereich unterdrückt wird.

Das zweistufige Rösten oder Brennen von Koks mit Zwischenkühlung erfolgt mit Hilfe einer Koksbrennvorrichtung, die z.Bo zwei oder mehr in Reihe geschaltete Drehofen und eine dazwi«. schengeschaltete Kühlvorrichtung aufweist. Ein Beispiel für eine Koksbrennvorrichtung dieser Art geht aus der offengelegten japanischen Patentanmeldung 118995/1980 (Beschreibung des US-PS k 265 710) hervor. Hier wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die eine Kombination aus drei Drehofen und einem zum Trocknen eingesetzten Vorerwärmer sowie einem zwischen den Drehofen der beiden letzten Stufen angeordneten Kühler aufweist. Die Verwendung einer Vorrichtung dieser Art mit mehreren Drehofen, aus der Koks mit hoher Temperatur an einer Zwischenstelle entnommen wird, ist jedoch mit Schwierigkeiten!, wie den folgenden verbunden1

a) Es ist wirtschaftlich von Nachteil, daß die Vorrichtung mehrere Öfen aufweist, da dies hohe Einbaukosten und großen Platzbedarf bedeutet.

b) Es gibt eine Vielzahl von Steuerstellen, und beispielsweise die Verbrennungssteuerung ist kompliziert.

c) Es ist nicht nur schwierig sondern auch gefahrvoll, Koks von hoher Temperatur, der an einer Zwischenstelle abgeführt wurde, weiterzuverarbeiten und weiter zu fördern.

d) Angesichts des größeren körperlichen Volumens der ganzen Vorrichtung sinkt der Wärraewirkungsgrad.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine kompakte Koksbrennvorrichtung zu schaffen, bei der die erwähnten Schwierigkeiten einer Koksbrennvorrichtung mit mehreren Öfen und Zwischenabgabe des Koks durch Einbau eines Zwischenkühlers unmittelbar in einen Zwischenteil eines einzigen Ofens vermieden sind.

Hierzu wird gemäß der Erfindung kurzgesagt eine Koksbrennvorrichtung geschaffen, die einen Drehrohrofen in Form eines Hohlzylinders aufweist, dessen Achse zur Horizontalen geneigt ist, so daß der am stromaufwärts liegenden Ende in den Drehrohrofen eingeführte Koks in Neigungsrichtung zum entgegengesetzten, stromabwärts liegenden Ende des Drehrohrofens fließt. Längs der Außenwandfläche des Drehrohrofens ist an einer Zwischenstelle seiner Längserstreckung ein Zwischenkühler vorgesehen, der Einlaß- und Auslaßteile, die mit stromaufwärts bzw. stromabwärts liegenden Innenräumen des Drehrohrofens in Verbindung stehen und eine Führungseinrichtung hat, die bewirkt, daß die ganze Koksmenge, die durch den stromaufwärts liegenden Innenraum geflossen ist, durch den Zwischenkühler bewegt wird. Der Koks wird einer Erwärmung in einer ersten Stufe im stromaufwärts liegenden Innenraum und dann nach dem Abkühlen im Zwischenkühler einer Erwärmung in einer zweiten Stufe ausgesetzt.

Es ist übrigens im weitesten Sinn bekannt, einen Kühler unmittelbar mit einem Drehrohrofen zu verbinden (offengelegte japanische Patentanmeldung 26397/I98C). Allerdings ist in diesem

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Fall der Kühler an das Abgabeende des Ofens angeschlossen und es ist keinerlei Konstruktion vorgeschlagen, gemäß der gebrannter und abgekühlter Koks erneut in den Ofen zurückgeführt wird.

Im Folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine unter teilweiser Weglassung und teilweise im

senkrechten Schnitt gezeigte Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Koksbrennvorrichtung gemäß der . Erfindung in Betrieb;

Fig. 2 den Querschnitt in der Ebene gemäß Linie II-II in Fig. 1 in Richtung des Pfeiles gesehen zur Darstellung der sternartigen Ausführung des Zwischenkühlers;

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Mantel den Zwischenkühler umgibt;

Fig. 4 eine in senkrechtem Schnitt gezeigte vergrößerte Seitenansicht eines Teils des Zwischenkühlbereichs, in dem die Einlaß- und Auslaßrohre in geneigtem Zustand angeordnet sindf

Fig. 5 einen Querschnitt entsprechend Fig. 2 durch ein scores Ausführungsbeispiel der Einlaß- und Auslaßrohre des Zwischenkühlers, die in diesem Fall gegenüber radialen Richtungen geneigt sind?

Fig. 6 eine in vertikalem Schnitt gezeigte vergrößerte Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Führungseinrichtung,, die Koks in den Zwischenkühler leitet.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Koksbrennvorrichtung im wesentlichen einen Drehrohrofen 1, einen an seinem stromabwärts liegenden Ende vorgesehenen Heizofen 2 und einen Zwischenkühler 3 auf, der an einer Zwischenstelle längs des Drehrohrofens eingebaut ist.

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Der Drehrohrofen 1 ist ein Hohlzylinder mit einer Innenverkleidung aus feuerfestem Material 11 und insgesamt so konstruiert, daß er von einer hier nicht gezeigten Antriebsvorrichtung um seine Längsachse antreibbar ist, die in der Strömungsrichtung des Koks geringfügig nach unten geneigt ist. An Stellen vor und hinter dem Zwischenkühler 3 sind in der Wand des Drehrohrofens 1 Temperaturmeßfühler 12, 12 vorgesehen. Ferner weist der Drehrohrofen 1 an seinem stromaufwärts liegenden Ende einen Fülltrichter H- zum Einführen von Ausgangsmaterial bzw. Naßkoks in den Drehrohrofen und an seinem stroma b wärts liegenden Ende einen Trichter bzw. eine Rutsche 5 auf, die sich nach unten erstreckt und zur Abgabe von Koks dient.

Wie bereits erwähnt, ist der Heizofen 2 an das stromabwärts liegende Ende des Drehrohrofens 1 angeschlossen und erhält durch Rohrleitungen 21 und 22 Brennstoff und Luft, die zur Verbrennung gelangen. Das dabei entstehende Verbrennungsgas wird in den Drehrohrofen 1 geleitet und dient als Wärmequelle zum Brennen des Koks 1, der durch den Drehrohrofen fließt. Der Drehrohrofen hat ferner an entsprechenden Stellen seiner Seitenwand Einlaßrohre 13a, 13b usw. für Luft, durch die Verbrennungsluft zum Verbrennen brennbarer, flüchtiger Substanzen zugeführt wird, die aus dem Koks 6 entweichen.

Da der hier beschriebene Drehrohrofen 1, der Heizofen 2, die Trichter 4 und 5 sowie der Zubehör in ihrem Aufbau denen bekannter Drehrohrofen zum Brennen von Koks ähnlich sind, wird auf eine ins einzelne gehende Beschreibung ihres Aufbaus verzichtet.

Der Zwischenkühler 3 gemäß der Erfindung weist eine Vielzahl zylindrischer Rohre 31 auf, die im wesentlichen parallel zur Ofenachse in einem Kreis koaxial zum Drehrohrofen und im Abstand von demselben angeordnet sind, wobei die Rohre 31 in gleichen Winkelabständen angeordnet sind. Der Zwischenkühler ist an einer Stelle längs der axialen Erstreckung des Drehrohrofens vorgesehen und hat Einlaß- und Auslaßrohre 32 und 33t

die das stromaufwärts bzw. stromabwärts liegende Ende jedes Rohres 31 mit dem stromaufwärts liegenden bzw. vorderen Innenraum A und dem stromabwärts liegenden bzw. hinteren Innenraum B des Drehrohrofens 1 verbinden. Es sind mindestens zwei Rohre 31 vorgesehen; aber es können vier oder mehr Rohre in sternförmiger Anordnung vorgesehen sein, wobei sich ihre Einlaß- und Auslaßrohre 32 und 33 so erstrecken, wie im Querschnitt in Fig. 2 gezeigt.

Um die Innenwandfläche des Drehrohrofens 1 ist an einer Stelle zwischen den Einlaß- und Auslaßrohren 32 und 33 des Zwischenkühlers 3 eine ringförmige, nach innen vorstehende Staueinrichtung 7 vorgesehen, die im Längsschnitt die Gestalt eines gleichschenkligen Trapezes hat. Diese Staueinrichtung 7 bildet ein Hemmnis für die Strömung des Koks 6 längs der In» nenwandfläche des Drehrohrofens vom vorderen Innenraum A zum hinteren Innenraum B und lenkt den Koks dabei so ab, daß er in und durch den Zwischenkühler 3 fließt, wenn er vom Innenraum Λ zum Innenraum B bewegt wird.

Nachfolgend soll ein Beispiel des Brennens von Koks mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 näher erläutert werden. Als Ausgangsmaterial zum Einführen durch den Fülltrichter 4 wird Koks, beispielsweise Naßkoks benutzt, der z.B. durch ein verzögertes Verkokungsverfahren erhalten wurde und dessen Teilchengröße so· gewählt istpdaß der Koks zu ca. 25$ aus Teilchen einer Siebgröße von weniger als 3 und zu ca. 75$ aus Teilchen einer Siebgröße von mehr als 3 besteht, die einen maximalen Durchmesser von 70 mm oder weniger haben. Typische Merkmale des Naßkoks sind ein Feuchtigkeitsgehalt von 7 bis lOfo (Gewichtsprozent wie im Fall aller nachfolgend angegebenen Prozentsätze), ein Gehalt an flüchtigen Stoffen von 6 bis lCfe (gemäß japanischer Industrienorm JIS M8812) und ein Schüttgewicht von 0,80 bis 0,95 g/cnr.

Der das Ausgangsmaterial bildende Koks, der in das stromauf-3 mesh nach Thyler-Norm Bezugswert der Siebgröße

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wärts liegende Ende des Drehrohrofens 1 eingegeben wird, wird auf seinem Weg vom stromaufwärts zum stromabwärts liegenden Ende des vorderen Innenraums A (d.h. bis er den Eingang zum Zwischenkühler 3 erreicht) einer Erwärmung in einer ersten Stufe auf eine Temperatur von 6CO bis 1000⁰C mit dem aus dem Heizofen 2 kommenden Verbrennungsgas und je nach Bedarf mit Verbrennungsgas unterworfen, welches durch das Verbrennen brennbarer, flüchtiger Stoffe aus dem Koks selbst gewonnen wird. Hierzu wird Luft durch die Einlaßrohre 13a, 13b etc. in den Drehrohrofen eingeführt. Während dieses Vorgehens wird Feuchtigkeit und werden brennbare flüchtige Stoffe abdestilliert. Andererseits kann die Wärme des aus dem Drehrohrofen 1 abgegebenen Abgases auf herkömmliche Weise zurückgewonnen werden, beispielsweise durch Vorerwärmen von Luft für die Verbrennung.

Der Neigungswinkel des Drehrohrofens beträgt von 1,2° bis 3iO , und der Innendurchmesser, die Länge sowie die Drehgeschwindigkeit desselben sind so gewählt, daß eine Verweilzeit im Drehrohrofen von 30 bis 12 0 Minuten erhalten werden kann. Als Beispiel wird Naßkoks mit einer Geschwindigkeit von 10 Tonnen pro Stunde zugeführt und ein Drehrohrofen benutzt, dessen Innendurchmesser 2,3 m, dessen Länge 4-0 m und dessen Drehgeschwindigkeit 0,2 bis 1,0 U/min beträgt.

Der Koks, der die Erwärmung in einer ersten Stufe erfahren hat und das stromabwärts liegende Ende des vorderen Innenraums A des Drehrohrofens 1 erreicht hat, wird in seiner Strömung von der erwähnten Staueinrichtung 7 behindert, deren Höhe bei einem Drehrohrofen 1 mit einem Innendurchmesser von 2,3 m 0,3 bis 0,6 m beträgt. Beim Drehen des Drehrohrofens 1 wird dieser Koks durch das Einlaßrohr 32 geleitet und fließt nach unten in den Zwischenkühler 3.

Jedes der Rohre 31 des Zwischenkühlers 3 hat einen Innendurchmesser von 600 mm und eine Länge von 5 m, und jedes der Einlaß-

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rohre 32 und der Auslaßrohre 33 hat einen Innendurchmesser von 6CO mm. Bei einer Zufuhrgeschwindigkeit des Koks von 10 Tonnen pro Stunde werden von zwei bis acht Kombinationen aus Rohren 31 und Einlaß- und Auslaßrohren 32 und 33 benutzt.

Der in die Rohre 31 des sich gemeinsam mit dem Drehrohrofen 1 drehenden Zwischenkühlers 3 gelangte Koks wandert zunehmend weiter in Richtung zum Auslaßrohr 33» wobei er im Innern der Rohre 31 entlangrollt. Auf diesem Weg wird der Koks auf eine Temperatur unterhalb 200⁰C, vorzugsweise 60 bis 100⁰C abgekühlt. Um das Kühlen zu fördern, ist vorzugsweise der Zwischenkühler 3 mit hier nicht gezeigten Kühlrippen ausgestattet und der ganze Zwischenkühler 3 von einer Haube oder einem Mantel 3^ umgeben, wie in Fig. 3 gezeigt, wobei Luft durch diesen Mantel 3^- gepreßt wird, um eine Kühlung mit zwangsweisem Luftzug zu erreichen. Je nach Notwendigkeit kann das Abkühlen durch hier nicht gezeigte „Vas serkühl mantel gefördert werden, die für alle oder einige der Rohre 31 des Zwischenkühlers 3 oder für diesen als ganzes oder teilweise vorgesehen sind.

Der ir. jedem einzelnen Rohr 31 abgekühlte Koks wird durch das Auslaßrohr 33 abgegeben, wenn das Rohr 31 die erhöhte Stellung oberhalb des Drehrohrofens 1 erreicht. Der Koki» fließt also in den stromabwärts liegenden hinteren Innenraum B des Drehrohrofens.

In diesem hinteren Innenraum,B des Drehrohrofens wird der Koks 6 erneut durch die Verbrennungsgase aus dem Heizofen 2 erwärnt usw. und bei einer Temperatur von 1200 bis l400°C geröstet bzw. gebrannt. Der gebrannte Koks verläßt danach den Drehrohrofen 1 durch die Rutsche 5 und wird abgekühlt. Die Verweilzeit in dem hinteren Innenraum B beträgt von 30 bis 90 Minuten, und davon wird der Koks ca. 10 bis 30 Minuten lang der Brenntemperatur ausgesetzt. Im allgemeinen wird der abgegebene Koks in einen hier nicht gezeigten Kühler nach Art eines Drehofens eingeführt, der im Innern entsprechend angeord-

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nete Sprühdüsen hat, aus denen Kühlwasser unmittelbar auf den Koks gesprüht wird. Gegebenenfalls kann der Koks jedoch auch mittels Gas gekühlt werden.

In der nachfolgenden Aufstellung werden als Beispiel einige Merkmale des auf diese Weise erhaltenen gebrannten Koks sowie von gebranntem Koks angegeben, der ohne Zwischenkühlung erhalten wurde.

Zwischenkühlung mit ohne

Schüttgewicht (g/cm³) 1,42 1.42

Dichte (g/cm³) 2,169 2,110

Wärmedehnungskoeffizient

(geröstet bei lOOOOC)

<(X10~⁶/⁰C) 1.1 1.2

Wärmedehnungskoeffizient

(graphitisiert bei 2600°C)

(XlO ⁶/°C) 0,? 0,8

Der Wärmedehnungskoeffizient (Beiwert der linearen Expansion) wird auf folgende Weise gemessen: Der gebrannte Koks wird in jedem Fall gemahlen, bis ein Gemisch aus 92$ Teilchen von größerer Siebgröße*als 200 und 8$ Teilchen von kleinerer Siebgröße als 200 erhalten ist. Mit 100 Teilen dieses Gemisches werden 25 Teile eines Teerasphalt-Bindemittels gemischt (Erweichungspunkt 90,3°C, Gehalt an Benzölunlöslichem 19,8$, Gehalt an Chinolinunlöslichem 4,4$, Gehalt an flüchtigen Stoffen 62,7$, Gehalt an festem Kohlenstoff 52,2$). Das Gemisch wird erwärmt und dann zu Stücken geformt, von denen einige bei 1000⁰C geröstet und andere bei 2600⁰C graphitisiert werden. Von diesen Stücken werden Prüflinge (runde Stangen mit einem Durchmesser von 5 "im und einer Länge von ca. 50 mm) geformt, die zum Messen des Wärmedehnungskoeffizienten in einem Temperaturbereich von 30 bis 100⁰C benutzt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wurde anhand eines grundle-

200 mesh nach Thyler-Norm Bezugswert der Siebgröße

genden Beispiels in ihrer Arbeitsweise beschrieben. Es sind jedoch die verschiedensten Abwandlungen am Aufbau der Vorrichtung und des Zwischenkühlers mit den dazugehörigen Teilen möglich.

So zeigt z.B. Fig. b das Einlaßrohr 32a und das Auslaßrohr 33a des Zwischenkühlers 3a unter einem Winkel von z.B. 1° bis 6o° gegenüber der Senkrechten in Längsrichtung der Außenwand des Drehrohrofens 1 geneigt. Bei dieser Konstruktion ist ein glatter Eingang und Ausgang des Koks in bzw. aus dem Zwischenkühler 3a möglich, so daß diese Bauweise bevorzugt wird. Ferner können, wie Fig. 5 zeigt, Einlaß- und Auslaßrohre 32b bzw. 33b auch unter einem Winkel von z.B. 1° bis 6o° gegenüber entsprechenden radialen Richtungen an ihren Verbindungsstellen zur äußeren Zylinderfläche des Drehrohrofens I geneigt sein, wobei die Neigung in Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung liegt. Auch bei dieser Konstruktion erhält der Koks eine glatte Strömung in den Zwischenkühler yo bzw. aus dem Zwischenkühler.

Eine weitere Abwandlung kann an der Einrichtung im mittleren Teil des Drehrohrofens 1 zum Anhalten der Koksströmung in axialer Richtung vorgenommen sein, die den Koks veranlaßt, in den Zwischenkühler 3 zu fließen. Anstelle der in Fig. 1 und ·+ gezeigten Staueinrichtung 7 ist eine ringförmige, rinnenartige Vertiefung 7a wie ein Trog um die Innenwand des Drehrohrofens 1 an der Stelle ausgebildet, an der der Koks aus dem vorderen Innenraum A durch die Einlaßrohre 32c gemäß Fig. 6 in den Zwischenkühler 3c eintreten soll. Diese trogartige Rinne ist als Vertiefung 7a von der Innenwandfläche nach außen im Drehrohrofen 1 vorgesehen. Vorzugsweise wird die Strömung des Koks in die Vertiefung 7a und die Einlaßrohre 32c durch Führungsnuten 8 erleichtert.

Ferner kann eine Hebeförderplatte in trogartiger Ausführung ähnlich wie beim Kühler gemäß der veröffentlichten japani-

.::. .^:'T ^; 33U940

-löschen Patentschrift 26397/I98O so vorgesehen sein, daß sie sich schraubenlinienförmig längs der Innenwandfläche jedes Rohres 31 des Zwischenkühlers 3 erstreckt.

Die Koksbrennvorrichtung gemäß der Erfindung ist, wie vorstehend beschrieben, im mittleren Teil ihres Drehrohrofens mit einem Zwischenkühler, der eine Verbindung zwischen dem stromaufwärts und dem stromabwärts liegenden Innenraum des Drehrohrofens herstellt, und mit einer Einrichtung versehen, die den durch das Innere des Drehrohrofens fließenden Koks in den Zwischenkühler leitet. Auf diese Weise kann ein zweistufiger Brennprozess mit Zwischenkühlung, der für die Herstellung von hochgradigem Koks geeignet ist, mit einem einzigen Drehrohrofen durchgeführt werden. Hierzu wird eine Koksbrennvorrichtung geschaffen, die insgesamt kompakt und bei hohem Wärmewirkungsgrad leicht zu betreiben ist.

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Claims

33U940 u.Z.» S Zt-3 M 820*4-70 Koa Oil Company, Limited , .. Tokio, Japan 25· APril Koksbrennvorrichtung Priorität: 26A.1982 / JAPAN/ Anmelde-Nr. 69762/1982 Patentans prüche

1. Koksbrennvorrichtung,

gekennzeichnet durch einen Drehrohrofen (1) in Form eines HohlZylinders, dessen Achse gegenüber der Horizontalen geneigt ist und durch den in den Drehrohrofen am stromaufwärts liegenden Ende eingeführter Koks in Neigungsrichtung zum entgegengesetzten, stromabwärts liegenden Ende fließt, einen Zwischenkühler (3; 3a; 3b), der sich längs der Außenwandfläche des Drehrohrofens an einer Zwischenstelle in Längsrichtung des Drehrohrofens erstreckt und Einlaß- und Auslaßteile hat, die mit dem stromaufwärts und stromabwärts liegender* Innenraum (A₁B) des Drehrohrofens in Verbindung stehen, und eine Führungseinrichtung, die die ganze Menge des durch den stromaufwärts liegenden Innenraum geflossenen Koks (6) veranlaßt, durch den Zwischenkühler zu fließen, wobei der Koks einer Erwärmung in einer ersten Stufe im stromaufwärts liegenden Innenraum (A) und dann nach dem Abkühlen im Zwischenkühler einer Erwärmung in einer zweiten Stufe aussetzbar ist.

2. Koksbrennvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkühler eine Vielzahl von rohrförmigen Bauelementen jeweils mit Einlaß- und Auslaßteilen aufweist, die an den stromaufwärts bzw. stromabwärts liegenden Innenraum (A, B) angeschlossen sind und eine Achse haben, die sich im wesentlichen parallel zur Achse des

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Drehrohrofens (1) erstreckt, wobei die rohrförmigen Bauelemente im Querschnitt in sternförmiger Anordnung um den Drehrohrofen herum angeordnet sind.

3. Koksbrennvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßteile des Zwischenkühlers Einlaß- und Auslaßrohre (32, 33) aufweisen, deren Achsen im wesentlichen senkrecht zur Außenwandfläche des Drehrohrofens (1) verlaufen.

4. Koksbrennvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßteile des Zwischenkühlers Rohre aufweisen, deren Achsen zur Außenwandfläche des Drehrohrofens (1) so geneigt sind, daß ein glattes Einströmen des Koks vom stromaufwärts liegenden Innenraum des Drehrohrofens (1) in den Zwischenkühler und ein Ausströmen des Koks aus dem Zwischenkühler in den stromabwärtsliegenden Innenraum gewährleistet ist.

5. Koksbrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung eine ringförmige Staueinrichtung (7) aufweist, die längs der Innenwandfläche des Drehrohrofens (1) an einer Stelle zwischen den Einlaß- und Auslaßteilen des Zwischenkühlers (3) befestigt ist und nach innen vorsteht.

6.Koksbrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und ggf. 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Führungseinrichtung eine ringförmige, trogartige Vertiefung (7a) aufweist, die in und um die Innenwandfläche des Drehrohrofens (1) am stromabwärts liegenden Ende des stromaufwärts liegenden Innenraums (a) ausgebildet ist und einen Boden hat, mit dem der Einlaßteil bzw. die Einlaßteile des Zwischenkühlers in Verbindung steht bzw. stehen.

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7. Koksbrennvorrichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß an der stromaufwärts liegenden Seite der trogartigen Vertiefung (7a) des Drehrohrofens (1) Führungsnuten (8) vorgesehen sind.

8. Koksbrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß der stromaufwärts liegende Innenraum (A) des Drehrohrofens (1) geeignet ist, Koks in einer ersten Stufe bei 600 bis 1000⁰C zu brennen, daß der Zwischenkühler (3) geeignet ist, den in der ersten Stufe gebrannten Koks auf eine Temperatur von 200⁰C oder weniger abzukühlen, und daß der stromabwärts liegende Innenraum (B) des Drehrohrofens (1) geeignet ist, den abgekühlten Koks zu erwärmen und einem Brennen in einer zweiten Stufe bei einer Temperatur von 1200 bis 14OO⁰C während ca. 10 bis 30 Minuten zu unterwerfen.