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Verfahren zur Kühlung von glühendem Koks Gegenstand der Erfindung
ist ein Verfahren zur Kühlung von glühendem Koks durch Zufuhr von als Kühlmittel
wirkendem Wasser oder gesättigtem Wasserdampf im Gegenstrom zum Koks unter gleichzeitiger
Erzeugung von überhitztem Wasserdampf. Es ist bekannt, daß sich Wasserdampf bei
der Berührung mit glühendem Koks zersetzt und Wassergas gebildet wird, und ferner,
daß diese Reaktion sehr stark von der Temperatur abhängig ist. Da nun bei den gewöhnlichen
Kokstemperaturen die Reaktion noch ziemlich langsam verläuft und andererseits zur
Erzielung schneller Kokskühlung ein rasches Durchströmen des Kühldampfes erforderlich
ist, ergibt sich häufig der Übelstand, daß die aus der Kühlanlage austretenden Dämpfe
ein Gemisch von Wasserdampf und Wassergas darstellen, das erst in besonderen Vorrichtungen
in seine Bestandteile getrennt werden muß, wobei die fühlbare Wärme des Gemisches
fast restlos vernichtet wird. Die Erfindung bezweckt, diesen Übelstand dadurch mit
Sicherheit zu vermeiden, daß dem Kühldampf zwecks Vermeidung von Wassergasbildang
in jedem Teil der Kühlanlage eine die Reaktionsgeschwindigkeit der Wassergasbildung
übersteigende Strömungsgeschwindigkeit erteilt wird. Wenn hierbei nur von Kühldämpfen
die Rede ist, so muß beachtet werden, daß auch bei Zuführung von Wasser als Kühlmittel
dieses sofort verdampft und der entstehende Dampf in gleicher Weise behandelt werden
muß. Der geschilderte Zweck wird nun erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in demjenigen
Teil der Kühlanlage, in dem der Koks noch eine oberhalb der Zersetzungtemperatur
des Wasserdampfes, d. h. eine über 6oo° C liegende Temperatur hat, die erforderliche
hohe Strömungsgeschwindigkeit des Kühldampfes dadurch ermöglicht wird, daß ein Teilstrom
des aus der Kühlanlage austretenden Wasserdampfes mit Hilfe eines Gebläses o. dgl.
mit entsprechender Geschwindigkeit im Kreislauf in diesem Teil der Kühlanlage umgewälzt
wird. Um hierbei eine Zerstörung der Gebläse durch die hohe Dampftemperatur zu verhindern,
werden in bekannter Weise Rückkühler in die Kreislaufleitung eingeschaltet. Das
im Rückkühler anfallende Kondensat wird zweckmäßig aus dem Kreislauf abgeführt und
in die Kühlmittelhauptleitung zurückgeführt.
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Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird in dem Teil der Kühlanlage,
in dem eine unterhalb der Zersetzungstemperatur des Wasserdampfes liegendeTemperatur
herrscht, eine so geringe Strömungsgeschwindigkeit aufrechterhalten, daß eine wirksame
Kokskühlung erzielt wird, zumal wenn als Kühlmittel Wasser verwendet wird, das infolge
seiner hohenVerdampfungswärmedieseWä rme dem Koks entzieht. 'Durch die große Strömungsgeschwindigkeit
im anderen Teil der Kühlanlage wird dagegen die Zersetzung des Wasserdampfes völlig
vermieden, so daß aus der Kühlanlage reiner Wasserdampf austritt.
Im
folgenden ist das Verfahren nach der Erfindung an einer zur Ausführung des Verfahrens
dienenden Kühlanlage, die in der Zeichnung mit einem senkrechten Querschnitt veranschaulicht
ist, näher erläutert.
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Der glühende Koks wird von der Koksofenanlage in die Kühlanlage gebracht
und in die schachtförmigen Kühlkammern a durch deren obere Öffnungen a1 eingefüllt.
Ist eine Kühlkammer mit Koks gefüllt, so wird die Öffnung a, verschlossen und durch
eine am unteren Ende der Kühlkammer angeordnete Leitung b Kühlwasser in dampfförmigem
oder flüssigem Zustande eingeführt. Da auch im Fall der Zuführung von Kühlwasser
dieses sofort verdampft, ist im folgenden nur von Kühldampf gesprochen. Der Kühldampf
durchströmt die Kühlkammer a von unten nach oben, also im Gegenstrom zu dein Koks,
und tritt durch eine in der Nähe der oberen Einfüllöffnung a, angeordnete Leitung
c aus der Kühlkammer a aus. Der im unteren Teil der Kühlkammer infolge der Zuführung
frischen Kühldampfes genügend gekühlte Koks wird durch eine Austragwalze d o. dgl.
auf ein Förderband e abgezogen. Um im oberen Teil der Kühlkammer a, in dem sich
der heiße Koks befindet, die zur Vermeidung von Wassergasbildung erforderliche Strömungsgeschwindigkeit
des Kühldampfes zu erhalten, wird ein Teilstrom des Kühldampfes aus der Leitung
c abgezweigt und durch eine Leitung f über einen Rückkühler g einem Gebläse 1a zugeführt,
durch das der Teilstrom durch Leitung i in den oberen Teil der Kühlkammer a zurückgeführt
wird. Das etwa in dem Rückkühler g anfallende Kondensat kann durch eine Leitung
k in die Frischdampfleitung b zurückgeführt werden. Unter Umständen kann es auch
vorteilhaft sein, den im Kreisstrom verwendeten Kühldampf wieder in den unteren
Teil der Kühlkammer zurückzuführen; zu diesem Zweck kann der Kühldampf von dem Gebläse
h auch durch eine von der Leitung i abzweigende Leitung in in Leitung k und
b gedrückt werden. Durch entsprechendes Öffnen oder Schließen von in den einzelnen
Leitungen b, f, i, k und m angeordneten Ventilen yt kann die Frischdampfzufuhr
sowie der gewünschte Kreislauf geregelt werden.
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Wie keiner näheren Erläuterung bedarf, kann das Verfahren nach der
Erfindung auch bei andersartig ausgeführten Kühlanlagen Verwendung finden. So können
statt der schachtförmigen Kühlkammern auch fahrbare Kühlgefäße verwendet werden,
die dann zweckmäßig zu mehreren hintereinandergeschaltet werden. Wesentlich für
das Verfahren ist nur die Durchführung des Kühldampfes im Gegenstrom zu dem glühenden
Koks und der Kreislauf eines Teiles des Kühldampfes im heißeren Teil der Kühlanlage.
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Wie bereits erwähnt, besteht der aus der Kühlanlage austretende Kühldampf
aus praktisch wasserfreiem, hochüberhitztem Wasserdampf. Eine besonders zweckmäßige
Verwendung dieses Wasserdampfes besteht nun darin, daß er als Heizdampf für eine
Schwelanlage verwendet wird. Wie auf der Zeichnung dargestellt ist, tritt der überhitzte
Wasserdampf aus Leitung c in das Innere einer Schweltrommel o ein. Abgesehen von
den wärmewirtschaftlichen Vorteilen der unmittelbaren Beheizung und der günstigen
Spülwirkung des Wasserdampfes, der gewissermaßen die schweren Destillationsgase
aus dem Schwelgut herauszieht, ergibt sich bei Verwendung von hochüberhitztem Wasserdampf
noch folgender Vorteil. Der Wasserdampf enthält keinerlei inerte Gase, so daß ein
äußerst hochwertiges Schwelgas erhalten wird, und kann durch Kühlen des Schwelgases
restlos aus diesem auskondensiert werden. Bei der geschilderten Verwendung des hochüberhitzten
Kühldampfes fällt ein weiterer Vorteil gewissermaßen von selbst an. Die bei der
Kokskühlung entstehenden Löschdämpfe enthalten stets geringe Mengen von schwefliger
Säure, die sich aus dem im Koks enthaltenen Schwefel gebildet hat. Da die schweflige
Säure, besonders in starker Verdünnung, äußerst unangenehme Anfressungen der Leitungen
verursacht, stießen die bisherigen Versuche, die Kokslöschdämpfe weiterzuverwenden,
auf große Schwierigkeiten. Bei der geschilderten Verwendung des Kühldampfes wird
nun die schweflige Säure dadurch unschädlich gemacht, daß sie sich mit dem Ammoniak
der Schwelgase zu Ammoniumsulfit verbindet, das dann in bekannter Weise in Ammoniumsulfat
umgewandelt oder auch in anderer Weise verwertet werden kann. Besonders empfehlenswert
ist die Anordnung einer Schwelanlage, wenn die zur Verkokung gelangende Kohle sehr
gasreich ist und daher des Zusatzes eines Magerungsmittels bedarf, wozu sich der
in der Schwelanlage gewonnene Halbkoks bekanntermaßen vorzüglich eignet.
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Es ist bereits eine Einrichtung bekannt, bei der Feinkohle kontinuierlich
in senkrechten Kammern entgast wird; im unteren Teil dieser Kammern wird Wasserdampf
im Kreisstrom geführt, und ein Teil des Wassergasgemisches, das bei der Kühlung
des Kokses entsteht, wird zusammen mit Sauerstoff in den oberen Teil der Retorte
geleitet und erzeugt durch Verbrennung die zur Aufrechterhaltung der Entgasung notwendige
Wärme. Demgegenüber handelt es sich bei dem vorliegenden
Verfahren
um die Kühlung von Hochtemperaturkoks und die Bildung eines fast reinen Wasserdampfes.
Die fühlbare Wärme dieses Wasserdampfes soll zur unmittelbaren Beheizung einer Tieftemperaturverkokungskammer
dienen.