EP0085832B1 - Verfahren zur trockenen Kokskühlung und Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens - Google Patents

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EP0085832B1
EP0085832B1 EP83100159A EP83100159A EP0085832B1 EP 0085832 B1 EP0085832 B1 EP 0085832B1 EP 83100159 A EP83100159 A EP 83100159A EP 83100159 A EP83100159 A EP 83100159A EP 0085832 B1 EP0085832 B1 EP 0085832B1
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EP
European Patent Office
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cooling
coke
cooling vessel
gas
feed
Prior art date
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EP83100159A
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English (en)
French (fr)
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EP0085832A2 (de
EP0085832A3 (en
Inventor
Karl Prof. Dr. Rer. Nat. Hedden
Horst Dr. Schumacher
Kurt-Günther Prof. Dr. Beck
Wolfgang Dr. Rohde
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Bergwerksverband GmbH
Original Assignee
Bergwerksverband GmbH
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Publication date
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Publication of EP0085832A2 publication Critical patent/EP0085832A2/de
Publication of EP0085832A3 publication Critical patent/EP0085832A3/de
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Publication of EP0085832B1 publication Critical patent/EP0085832B1/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B39/00—Cooling or quenching coke
    • C10B39/02—Dry cooling outside the oven
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/08—Non-mechanical pretreatment of the charge, e.g. desulfurization
    • C10B57/10—Drying

Definitions

  • the invention relates to a method for dry coke cooling according to the preamble of claim 1 and an apparatus for performing this method.
  • Dry coke cooling has been a process that has been known for many decades, according to which the glowing coke expelled from the coke oven is filled into a cooling shaft, in which it is cooled by the inflowing inert gas. Consequently, such a shaft cooler works on the principle of a moving fixed bed in connection with the direct heat exchange between solid and gas in countercurrent.
  • the hot inert gas is usually used to generate steam in a tubular boiler.
  • DE-A 30 00 808 discloses a method and a device for two-stage, dry countercurrent coke cooling: in the first cooling stage, the coke is cooled to temperatures above 750 ° C. by means of the raw coal degassing gas which is inherent in the coking process. A - necessarily expensive - inert gas is used to cool the second stage, which can subsequently be used for drying and preheating coking coal.
  • DE-A 28 53 299 discloses a method and a device for single-stage dry quenching of coke with an inert gas, in which, in order to achieve a constant temperature at the cooling gas outlet at the quenching chamber in the event of malfunctions, the sensible heat of the prechamber upstream of the quenching chamber quiescent coke is used in that the prechamber is flushed with the inert gas in cocurrent or countercurrent and the two cooling gas streams are then combined.
  • DE-A 24 15 758 it is possible according to DE-A 24 15 758 to condense the water vapor from the drying process from a cycle gas subsequently used for coke cooling in a method for drying and for preheating coking coal by means of the heat obtained in dry coke cooling in countercurrent to the coke.
  • This process is complex and requires two condensation stages.
  • the water vapor contained in the cooling gas is hardly noticeable with regard to the burning of the coke, since only the cooling gas of the second stage contains water vapor, while the first stage z. B. is operated with inert gas d. H. the temperature range, which is particularly sensitive to the water gas reaction, is only passed through in the first stage and without water vapor in the cooling gas.
  • the cooling in the first stage is generally hardly operated below 700 ° C. in order to be able to use cooling gases containing water vapor to the greatest extent possible in the second stage. Typical burns are about 1% of fresh coke compared to about 0.5% when dry countercurrent cooling with inert gas.
  • the type, quantity and temperature there are no particular limits to the cooling gases, except for the fact that the first cooling stage contains practically no water vapor-containing and / or similarly harmful gas components which promote the burning of coke.
  • the use according to the invention of the cooling gas discharged from the cooling container is particularly advantageous for the thermal pretreatment of coking coal in direct contact, that is, above all for drying and preheating coking coal; this achieves the thermally most favorable temperature coupling of the two methods.
  • cooling gas - above all from the first cooling stage - can also be used beyond the thermal pretreatment of the coking coal and of course independently of it for other purposes of providing energy.
  • the cooling gases can have different temperatures and / or gas compositions.
  • the coke lock can be realized by a constriction or special baffles within the cooling container, so that the coke can pass through it without too much hindrance, in particular no moving parts are necessary for this.
  • a slight mixing of the two cooling gas circuits in the area of the interface will generally not be particularly harmful, especially since, if necessary, the water vapor that may undesirably enter the first cooling stage can be condensed out before it is used again as cooling gas.
  • the coke lock can be designed according to the features of claims 5 and / or 6; Here, moving parts are avoided and the coke travels through such a lock, which is always open, without being mechanically loaded excessively, continuously and without the risk of blockages. - By placing the two types of built-in parts one above the other, the gas buffer space automatically prevents mixing of the two cooling gas systems; it does not matter which of the two installation parts is the upper or lower one.
  • the separation of the cooling gas circuits at the lock can be done according to the invention in that the inlet openings of the gas discharge and supply devices are assigned to the built-in parts in the manner claimed.
  • the inlet openings of the gas discharge and supply devices are assigned to the built-in parts in the manner claimed.
  • the inlet openings of the gas discharge and supply devices are assigned to the built-in parts in the manner claimed.
  • the inlet openings of the gas discharge and supply devices are assigned to the built-in parts in the manner claimed.
  • the inlet openings of the gas discharge and supply devices are assigned to the built-in parts in the manner claimed.
  • the inlet openings of the gas discharge and supply devices are assigned to the built-in parts in the manner claimed.
  • the inlet openings of the gas discharge and supply devices are assigned to the built-in parts in the manner claimed.
  • the inlet openings of the gas discharge and supply devices are assigned to the built-in parts in the manner claimed.
  • the inlet openings of the gas discharge and supply devices are assigned to the built-
  • the truncated cone For the downward-facing, truncated cone-shaped installation part, openings above or below the outer edge of the installation part are recommended, in each case on the cooling container, on which an annular gas collecting line can be provided for this purpose (the truncated cone can also be designed as a hollow truncated cone).
  • both installation parts together form the coke lock, they are preferably used as a hollow cone or truncated cone, in which - with respect to the cooling container - the openings for the lower cooling circuit are provided on the undersides and the openings for the upper cooling circuit are provided on the upper sides.
  • the internals can be double-walled or triple-walled, in order to realize area-wide openings and to be able to conduct the gases which are collected in the spaces thus located within the internals separately.
  • a flushing gas device for the coke lock improves its gaseous buffering effect;
  • one or more gas inlet or gas outlet openings for purge gas which can optionally be circulated, are provided in the area of the coke lock.
  • openings as described in connection with the built-in parts are also suitable for this.
  • the purge gas is not only passed across the coke stream through the coke lock, but also in or against the direction of the coke stream, for. B. between the opposite surfaces of the above-described installation parts.
  • 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 discharge device 4 and a lower cooling gas discharge device 5 and at least one middle cooling gas discharge or feeding device 6 (the latter do not necessarily have to in the middle of the vertical cooling container expansion, but e.g. at the point where the temperature of the cooling gas supplied from above or below is the same).
  • the cooling gas discharge or feed device 6 can, for. B. 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; the upper cooling zone is designated by 1a, the lower cooling zone by 1 b and the zone in the area of the cooling gas discharge or feed device is designated by 1c.
  • the coke feed device 2 is designed as a simple downpipe; the same applies to the coke extraction device 3 as well as for the upper and lower cooling gas supply and removal devices 4 and 5.
  • the cooling gas removal and supply device 6 comprises the pipes 6a and 6b with openings 6c and 6d.
  • a coke lock 7 comprises an upwardly directed, conical shaped part 10 fastened with a space 8 to the inner wall 9 of the cooling container 1 as well as a downwardly directed, frustoconical part 11 with a central opening 12 attached to the inner wall 9.
  • the opening 6c is in the middle of the hollow-conical installation part 10 for the upward cooling gas flow of zone 1b; it is also possible to provide a plurality of openings 6c on the lower inside of the built-in part 10 for a comprehensive cooling gas outflow or inflow, as indicated in FIG. 2.
  • the openings 6d are located on the outer edge 11a of the installation part 11, preferably in the cooling container wall.
  • the gas discharge or feed device is arranged as a ring line around the cooling container 1.
  • An area-wide cooling gas discharge or supply line is also possible - corresponding to that mentioned for the built-in part 10 - also in the manner of FIG.
  • a purge gas device 12 with a feed line 12a and a discharge line 12b in the area of the coke lock 7 can, according to FIG. B. operated in cross flow. However, it is also possible to carry out a flushing gas supply and disposal over the built-in parts 10 and 11.
  • Fig. 2 shows how a comprehensive gas supply or disposal can be realized on the built-in parts.
  • such a gas supply or disposal device can also be provided only on the top or bottom of the installation part. Accordingly, one of the two perforated areas is missing (as not shown in FIG. 2).
  • openings for the gas supply or disposal should be designed according to their size, shape and possibly also orientation so that no coke particles can penetrate into them or lay them.
  • the built-in parts - as not shown in FIG. 1 - do not necessarily have to be designed as a hollow cone or a hollow truncated cone and that they can be arranged in different numbers and / or in succession in the cooling container 1.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur trockenen Kokskühlung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.
  • 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 Festbettes in Verbindung mit dem direkten Wärmeaustausch zwischen Feststoff und Gas im Gegenstrom. Das heiße Inertgas wird gewöhnlich zur Dampferzeugung in einem Rohrenkessel genutzt.
  • 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; es bestehen aber noch keine hierfür geeigneten Verfahren und Vorrichtungen.
  • 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 wurden. 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.
  • Aus der DE-A 30 00 808 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur zweistufigen, trockenen Gegenstromkokskühlung bekannt: In der ersten Kühlstufe wird der Koks auf Temperaturen oberhalb 750 °C mittels des dem Verkokungsprozeß eigenen Kohleentgasungsrohgases gekühlt. Für die Kühlung der zweiten Stufe wird ein - notwendigerweise teures - Inertgas verwendet, welches nachfolgend der Trocknung und Vorerhitzung von Kokskohle dienen kann.
  • Aus der DE-A 28 53 299 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur einstufigen Trockenlöschung von Koks mit einem Inertgas bekannt, bei welchem zur Erzielung einer konstanten Temperatur am Kühlgasaustritt an der Löschkammer im Falle von Betriebsstörungen die fühlbare Wärme des in einer der Löschkammer vorgeschalteten Vorkammer ruhenden Kokses dadurch herangezogen wird, daß auch die Vorkammer im Gleich- oder Gegenstrom mit dem Inertgas durchspült und die beiden Kühlgasströme anschließend vereint werden.
  • 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:
    • 1. Zwei getrennte Wärmeübertragungs-Kreislaufe zwischen dem zu kühlenden Medium und dem zu erwärmenden Medium sind kostenintensiv und verringern das treibende Temperaturgefälle.
    • 2. Indirekte Vorerhitzungsverfahren für Kokskohle haben nur eine geringe Leistung, weil der Wärmeübergang zwischen Heizfläche und dem Feststoff - der Kohle - gering ist. Wurde ein indirekt arbeitender Kohle-Vorerhitzer auf der wärmeführenden Seite mit heißem Inertgas betrieben, müßte (zusätzlich zum schlechtem Wärmeübergang auf der Kohleseite) noch ein schlechter Wärmeübergang auf der Gasseite in Kauf genommen werden.
  • Allenfalls ist es gemäß der DE-A 24 15 758 möglich, bei einem Verfahren zum Trocknen und zur Vorerhitzung von Kokskohle mittels der bei der trockenen Kokskühlung im Gegenstrom zum Koks gewonnenen Wärme den Wasserdampf aus dem Trocknungsprozeß aus einem nachfolgend zum Kokskühlen verwendeten Kreislaufgas auszukondensieren. Dieser Vorgang ist aufwendig und erfordert zwei Kondensationsstufen.
  • Es ist demnach die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei denen die fühlbare Wärme der Kühlgase direkt an einen Wärmeverbraucher abgegeben werden kann, ohne daß der zu kühlende Koks dabei wesentlich mehr abbrennt, als bei den bekannten Kokstrockenkühlungsverfahren.
  • Diese Aufgabe wird hinsichtlich eines Verfahrens gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 1 und hinsichtlich einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen von Patentansprüchen 4, 5 oder 6 gelöst Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Überraschenderweise ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der im Kühlgas enthaltene Wasserdampf im Hinblick auf den Abbrand des Kokses kaum zu spuren, da ausschließlich das Kühlgas der zweiten Stufe Wasserdampf enthält, während die erste Stufe z. B. mit Inertgas betrieben wird d. h. der für die Wassergasreaktion besonders empfindliche Temperaturbereich ausschließlich in der ersten Stufe und ohne Wasserdampf im Kühlgas durchlaufen wird. Man wird aber die Kühlung in der ersten Stufe in der Regel kaum unter 700° C betreiben, um in der zweiten Stufe in möglichst großem Umfang wasserdampfhaltige Kühlgase verwenden zu können. Typische Abbrände sind dabei etwa 1% des Frischkokses im Vergleich zu etwa 0,5% bei der trockenen Gegenstromkühlung mit Inertgas.
  • Hinsichtlich der Art, Menge und Temperatur der Kühlgase sind keine besonderen Grenzen gesetzt, bis auf die Tatsache, daß in der ersten Kühlstufe praktisch keine wasserdampfenthaltenden und/oder ähnlich schädliche Gaskomponenten, die den Koksabbrand fördern, enthalten sind.
  • Eine wärmetechnisch besonders effektive Kokskühlung wird durch die Gegenstromkühlung in beiden Stufen erreicht.
  • Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Verwendung des vom Kühlbehälter abgeführten Kühlgases zur thermischen Vorbehandlung von Kokskohle im direkten Kontakt, also vor allem zur Trocknung und Vorerhitzung von Kokskohle; hierdurch wird die wärmetechnisch günstigste Temperaturkopplung der beiden Verfahren erreicht.
  • Da bei der thermischen Vorbehandlung von Kokskohle anfallende Brüden Wasserdampf enthalten und sich auf einem für die trockene Kokskühlung geeigneten Temperaturniveau befinden, empfiehlt sich erfindungsgemäß ihre Verwendung als Kühlgas in dem erfindungsgemäßen Prozeß; demnach erübrigt sich einerseits die gesonderte Bereitstellung von Kühlgas und andererseits entfällt das aufwendige Problem der Brüdenbeseitigung weitgehend. Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren stets das Kühlgas - vor allem aus der ersten Kühlstufe - auch über die thermische Vorbehandlung der Kokskohle hinaus und natürlich auch unabhängig von ihr zu anderen Zwecken der Energiebereitstellung dienen.
  • Mit den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtungen zum Durchführen des in Rede stehenden Verfahrens können sämtliche vorbeschriebenen Verfahrensvorschläge realisiert werden. Hierbei ist es z. B. möglich, durch eine Schnittstelle im Kühlbehälter in Form einer Koksschleuse die Trennung der Kühlgaskreisläufe besonders wirkungsvoll zu verwirklichen. Die Kühlgase können - wie stets bei der Erfindung - unterschiedliche Temperaturen und/oder Gaszusammensetzungen aufweisen. Die Koksschleuse kann durch eine Engstelle oder besondere Leitbleche innerhalb des Kühlbehälter realisiert werden, so daß der Koks diesen ohne allzu große Behinderungen durchwandern kann, insbesondere sind keine beweglichen Teile hierzu notwendig. Eine geringfügige Vermischung der beiden Kühlgaskreisläufe im Bereich der Schnittstelle wird in der Regel nicht sonderlich schädlich sein, zumal man im Bedarfsfalle den eventuell unerwünscht in die erste Kühlstufe gelangenden Wasserdampf auskondensieren kann, bevor eine erneute Einsetzung als Kühlgas stattfindet.
  • Die Koksschleuse kann erfindungsgemäß nach den Merkmalen der Ansprüche 5 und/oder 6 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 Übereinanderanordnen beider Arten von Einbauteilen entstent zwischen diesen automatisch ein Vermischungen beider Kühlgassysteme verhindernder Gaspufferraum; hierbei kommt es nicht darauf an, welches der beiden Einbauteile das obere bzw. untere ist.
  • Die Trennung der Kühlgaskreisläufe an der Schleuse kann erfindungsgemäß dadurch erfolgen, daß die Einlaßöffnungen der Gasab- bzw. -zuführeinrichtungen 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 Öffnungen für den oberen bzw. unteren Kühlgaskreislauf vorzusehen. Diese Öffnungen können z. B. flächendeckend in Form eines Siebes vorgesehen sein; bei dem aufwärtsgerichteten, kegelförmigen Einbauteil empfiehlt sich besonders die Unterbringung der Öffnungen im Bereich der Regelspitze (der Kegel kann auch ein Hohlkegel sein). Für das abwärtsgerichtete, kegelstumpfförmige Einbauteil empfehlen sich Öffnungen oberhalb oder unterhalb des äußeren Randes des Einbauteiles, jeweils am Kühlbehälter, an dem hierfür eine ringförmige Gassammelleitung vorgesehen sein kann (auch der Kegelstumpf kann als Hohlkegelstumpf ausgebildet sein).
  • 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 Öffnungen für den unteren Kühlkreislauf und an den Oberseiten die Öffnungen für den oberen Kühlkreislauf vorgesehen sind. - Die Einbauten können doppel-oder dreiwandig sein, um flächendeckende Öffnungen zu realisieren und die Gase, die sich in den so innerhalb der Einbauten befindenden Räumen sammeln, getrennt voneinander führen zu können.
  • Eine erfindungsgemäße Spülgaseinrichtung für die Koksschleuse verbessert deren gasmäßige Pufferwirkung; hierfür sind im Bereich der Koksschleuse ein oder mehreren Gaseinlaß- bzw. Gasauslaßöffnungen für Spülgas, welches ggf. im Kreislauf geführt werden kann, vorgesehen. Hierfür eignen sich grundsätzlich auch Öffnungen, wie sie im Zusammenhang mit den Einbauteilen beschrieben wurden. So kann z. B. das Spülgas 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.
  • Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden Zeichnung.
  • In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1 eine Prinzipskizze der Kühlvorrichtung
    • Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt eines Schleuseneinbauteiles gemäß Fig. 1
  • In Fig. 1 ist mit 1 ein Kühlbehälter bezeichnet, mit einer beliebigen oberen Koksaufgabeeinrichtung 2 und einer beliebigen unteren Koksabzugseinrichtung 3 sowie einer oberen Kühlgasabführeinrichtung 4 und einer unteren Kühlgasabführeinrichtung 5 und mindestens einer mittleren Kühlgasabführ- bzw. -aufgabeeinrichtung 6 (letztere müssen sich nicht zwangsläufig in der Mitte der vertikalen Kühlbehälterausdehnung befinden, sondern z. B. an der Stelle, an welcher etwa Temperaturgleichheit des von oben bzw. unten aufgegebenen Kühlgases herrscht). Die Kühlgasabführ- bzw. -aufgabeeinrichtung 6 kann z. B. eine Ringleitung mit mehreren Durchbrechungen zur Behälterwandung sein.
  • Der Kühlbehälter 1 hat einen beliebigen Querschnitt und wird von oben nach unten vom Koks durchwandert; hierbei wird die obere Kühlzone mit 1a, die untere Kühlzone mit 1 b und die Zone im Bereich der Kühlgasabführ- bzw. -aufgabeeinrichtung mit 1c bezeichnet.
  • In Fig. 1 ist die Koksaufgabeeinrichtung 2 als einfaches Fallrohr ausgebildet; das gleiche gilt für die Koksabzugseinrichtung 3 sowie für die obere und untere Kühlgasaufgabe- bzw. - abführeinrichtung 4 und 5. Die Kühlgasabführ- bzw. -aufgabeeinrichtung 6 umfaßt die Rohrleitungen 6a und 6b mit Öffnungen 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 12.
  • Die Öffnung 6c ist in der Mitte des hohlkegelförmigen Einbauteiles 10 für den nach oben gerichteten Kühlgasstrom der Zone 1 b; es können auch mehrere Öffnungen 6c an der unteren Innenseite des Einbauteiles 10 für eine flächendeckende Kühlgasab- bzw. -zuströmung vorgesehen sein, wie in Fig. 2 andeutungsweise dargestellt.
  • Die Öffnungen 6d befinden sich am äußeren Rand 11a des Einbauteiles 11, bevorzugt in der Kühlbehälterwand. In diesem Falle ist die Gasabführ- bzw. -aufgabeeinrichtung als Ringleitung um den Kühlbehälter 1 angeordnet. Eine flächendeckende Kühlgasab- bzw. -zuleitung 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 Zuführleitung 12a und einer Abführleitung 12b im Bereich der Koksschleuse 7 kann, entsprechend Fig. 1 , z. B. im Querstromverfahren betrieben werden. Es ist aber auch möglich, eine flächendeckende Spülgasver- und -entsorgung über die Einbauteile 10 und 11 vorzunehmen.
  • Fig. 2 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. 2 nicht dargestellt) eine der beiden durchbrochenen Flächen.
  • Es versteht sich, daß die Öffnungen für die Gasver- bzw. -entsorgung ihrer Größe, Form und ggf. auch Ausrichtung nach so gestaltet sein sollen, daß keine Kokspartikel in sie eindrigen oder sie verlegen können.
  • Schließlich versteht es sich, daß die Einbauteile - wie in Fig. 1 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.
  • Details der Vorrichtungskonstruktion, vor allem die Dimensionierung, sind dem Fachmann anheimgestellt - ebenso die Durchsätze und Temperaturen an Koks, Kühlgasen sowie Spülgas.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann z. B. folgendermaßen ausgeführt werden:
    • 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 an den Extremenden der Kühlzonen des Kühlbehälters aufgegebenem Kühlgas gekühlt, woraufhin der Koks unten am Kühlbehälter abgezogen wird. Dieser Vorgang kann kontinuierlich ablaufen. Die Kühlgase können an den jeweiligen Aufgabestellen dieselben Temperaturen aufweisen und müssen unterschiedliche chemische Zusammensetzungen aufweisen. Sie werden getrennt abgezogen. Auf diese Weise wird der heiße Koks zunächst im Gegenstromverfahren möglichst schnell auf etwa unter 800°C abgekühlt, wonach die weitere Kühlung im Gegenstromverfahren erfolgt und die Kühlgase getrennt aus dem Kühlbehälter abgezogen werden (siehe Fig. 1). - Das Durchlaufen der hohen Temperaturzone (obere Kühlstufe) ohne die Anwesenheit von Wasserdampf im Kühlgas hat zur Folge, daß in der zweiten Stufe die bekannten Vorteile der bevorzugten Gegenstromkühlung mit Wasserdampf im Kühlgas voll genutzt werden, ohne daß eine besondere Überführung des Kokses in die zweite Stufe stattfinden muß. Eine gesonderte Weiterverwendung der aus den beiden Kühlstufen abgezogenen Kühlgase kann ggf. entfallen. Der Koks erhält die gewünschte Endtemperatur von z. B. 250° C oder auch darunter.
  • Die zweistufige Fahrweise in einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit einem wasserdampffreien Kühlgas in der oberen Kühlzone bewirkt, daß der Koksabbrand stark vermindert wird, ohne daß die zu empfehlende Koksschleuse technisch, verfahrensmäßig und investitionsmäßig besonders aufwendig ist. - Sofern man auf die Koksschleuse verzichtet, muß man wegen der unterschiedlichen Kühlgase in beiden Stufen in Kauf nehmen, daß Vermischungen beider Gase auftreten, was eine Kreislaufführung der Gase aufwendiger macht.

Claims (9)

1. Verfahren zur trockenen Kokskühlung, bei dem der Koks und voneinander getrennte Kühlgase in direktem Kontakt im Gegenstrom zueinander durch einen zweistufigen Kühlbehälter geleitet werden, wobei die Kühlung in der ersten Stufe auf Kokstemperaturen von unterhalb etwa 800°C erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich das Kühlgas der zweiten Stufe Wasserdampf enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vom Kühlbehälter abgeführtes Kühlgas zur thermischen Vorbehandlung von Kokskohle im direkten Kontakt verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Wasserdampf enthaltendes Kühlgas bei der thermischen Vorbehandlung von Kokskohle anfallende Brüden verwendet werden.
4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem zweistufigen Kühlbehälter (1) mit einer oberen Koksaufgabeeinrichtung (2) und einer unteren Koksabzugseinrichtung (3), je einer Kühlgasaufgabe- bzw. -abführeinrichtung (5 bzw. 4) an den jeweiligen Enden des Kühlbehälters (1) und mindestens einer mittleren Kühlgasabführ- bzw. -aufgabeeinrichtung (6) für die übereinanderliegenden Zonen (Stufen) (1a, 1b) des Kühlbehalters (1), wobei eine in einer Zone (1c) von Kühlgasabführ- bzw. -aufgabeeinrichtungen (6a, 6b) angeordnete Koksschleuse (7) zwischen der oberen Zone (1a) und einer unteren Zone (1b) des Kühlbehälters (1) angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Spülgaseinrichtung (12a, b) für die Koksschleuse (7).
5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem zweistufigen Kühlbehälter (1) mit einer oberen Koksaufgabeeinrichtung (2) und einer unteren Koksabzugseinrichtung (3), je einer Kühlgasaufgabe- bzw. -abführeinrichtung (5 bzw. 4) an den jeweiligen Enden des Kühlbehälters (1) und mindestens einer mittleren Kühlgasabführ- bzw. -aufgabeeinrichtung (6) für die übereinanderliegenden Zonen (Stufen) (1a, 1 b) des Kühlbehälters (1), wobei eine in einer Zone (1c) von Kühlgasabführ- bzw. -aufgabeeinrichtungen (6a, 6b) angeordnete Koksschleuse (7) zwischen der oberen Zone (1a) und einer unteren Zone (1b) des Köhlbehälters (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.
6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem zweistufigen Kühlbehälter (1) mit einer oberen Koksaufgabeeinrichtung (2) und einer unteren Koksabzugseinrichtung (3), je einer Kühlgasaufgabe- bzw. -abführeinrichtung (5 bzw. 4) an den jeweiligen Enden des Kühlbehälters (1) und mindestens einer mittleren Kühlgasabführ- bzw. -aufgabeeinrichtung (6) für die übereinanderliegenden Zonen (Stufen) (1a, 1b) des Kühlbehälters (1), wobei eine in einer Zone (1c) von Kühlgasabführ- bzw. -aufgabeeinrichtungen (6a, 6b) angeordnete Koksschleuse (7) zwischen der oberen Zone (1a) und einer unteren Zone (1b) des 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.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Öffnung (6c) der Gasabführ- bzw. aufgabeeinrichtung (6) an dem Einbauteil (10) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Öffnung (6d) der Gasabführ- bzw. Aufgabeeinrichtung (6) am äußeren Rand (11 a) des Einbauteiles (11) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5-8, gekennzeichnet durch eine Spülgaseinrichtung (12a, b) für die Koksschleuse (7).
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