Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Trocknen und Vorerhitzen von Kokskohle in der Wirbelschicht mittels indirekten Wärmeaustausch mit einem Heizmedium, die aus mehreren, von der Kokskohle nacheinander durchlaufenen, sich nach unten verjüngenden Kaskaden besteht, die jeweils vertikal angeordnete Heizrohre und an ihren unteren Ende einen Anströmboden zur Erzeugung der Wirbelschicht aufweisen, wobei der Anströmboden aus mit Austrittsöffnungen für das Fließbettmedium versehenen, nebeneinander angeordneten horizontalen Rohren besteht.
Eine Einrichtung zum Trocknen und Vorerhitzen von Kokskohle in der Wirbelschicht ist bereits aus der DE-AS 23 42 154 bekannt, wobei Wasserdampf sowohl als Heizmedium als auch als Fließbettmedium benutzt wird. Das Trocknen und Vorerhitzen der Kohle auf eine Temperatur von über 150°C erfolgt hierbei einstufig, so daß eine sehr intensive Wärmezufuhr erforderlich ist, die sich auf die Beschaffenheit der Kohle erfahrungsgemäß nachteilig auswirkt. So ist es möglich, daß hierbei ein Zusammenbacken oder Anbacken der Kohle an den Heizrohren eintritt. Ebenso kann ein örtliches Überhitzen der Kohlepartikel erfolgen, wodurch Veränderungen in den verkokungstechnischen Eigenschaften auftreten können.
Aus der US-PS 3611 585 ist ferner eine Einrichtung bekannt, die aus mehreren, von der Kokskohle nacheinander durchlaufenen Kaskaden besteht, die jeweils vertikal angeordnete Heizrohre und an ihrem unteren Ende einen Anströmboden zur Erzeugung der Wirbelschicht aufweisen.
Aus der DE-OS 24 27 548 schließlich ist ein Anströmboden zur Erzeugung einer Wirbelschicht bekannt, der aus mit Austrittsöffnungen für das Fließbettmedium versehenen, nebeneinander angeordneten horizontalen Rohrem besteht.
Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, bei einer Einrichtung der eingangs genannten Gattung den Anströmboden so auszubilden, daß eine noch intensivere und gleichmäßigere Fluidisierung der Kohle im Bodenbereich der Kaskaden erreicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß Teile der Rohre des Anströmbodens an der Innenwandung der Kaskaden aufwärts geführt und dort ebenfalls mit Austrittsöffnungen für das Fließbettmedium versehen sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der gattungsgemäßen Einrichtung zum Trocknen und Vorerhitzen von Kokskohle besteht darin, daß die Heizrohre in den einzelnen Kaskaden zu mehreren übereinander angeordneten Bündeln mit separaten Zu- und Ableitungen für das Heizmedium zusammengefaßt sind. Durch diese Maßnahme wird eine deutlich bessere Raumausnutzung der sich nach unten verjüngenden, d.h. konisch ausgebildeten Kaskaden als bei einer einstufigen Heizrohranordnung erreicht.
Einzelheiten der erfindungsgemäßen Einrichtung werden im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen hierbei:
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist die Einrichtung zum Trocknen und Vorerhitzen der Kokskohle drei übereinander angeordnete Kaskaden 1, und 111 auf. Jede dieser Kaskaden verjüngt sich nach unten pyramidenstumpfförmig und enthält im vorliegenden Fall drei übereinander liegende Rohrbündel A, B und C (Fig. 3). Diese Bündel vertikaler Heizrohre haben jeweils über eine Zweigleitung 1 Anschluß an die Hauptzuführungsleitung 2 für das Heizmedium sowie über eine Zweigleitung 3 Anschluß an die Hauptabzugsleitung 4 des Heizmediums. Als Heizmedium kommen hierbei die verschiedensten gasförmigen Wärmeträger sowie Wasserdampf, beispielsweise Sattdampf von 20 bar, in Betracht.
Zur Erzeugung der Wirbelschicht der zu behandelnden Kohle wird vorzugsweise Wasserdampf verwendet, der durch die Leitung 5 und die Zweigleitungen 6 den noch näher zu beschreibenden Anströmböden 7 zugeführt wird. Die Ableitung dieses Fließbettmediums erfolgt durch die Zweigleitungen 8 und die Sammelleitung 9. Bei dieser Anordnung sind die einzelnen Kaskaden gasdicht voneinander getrennt. Es ist jedoch auch möglich, die Zufuhr des Fließbettmediums nur am Fuß der erfindungsgemäßen Einrichtung, d.h. am Anströmboden 7 der-untersten Kaskade 111 vorzusehen. Das Fließbettmedium durchströmt in diesem Falle diese Kaskade und gelangt durch den Anströmboden der mittleren Kaskade 11 direkt in diese und von dort in gleicher Weise in die oberste Kaskade I, welche sie schließlich am oberen Ende verläßt. Bei dieser Anordordnung ist also die oben erwähnte gasdichte Trennung der Kaskaden voneinander nicht gegeben.
Die zu behandelnde Kohle wird zunächst in die oberste Kaskade I eingeleitet, die sie von oben nach unten durchwandert und die sie durch die Leitung lo verläßt. Über die hiermit verbundene Zellenradschleuse 11 und die Leitung 12 gelangt sie dann in die mittlere Kaskade 11 und aus dieser wiederum durch die Leitung 13, die Zellenradschleuse 14 und die Leitung 15 in die unterste Kaskade 111. Aus dieser wird sie schließlich mittels eines Schnekkenförderers 16 abtransportiert. Beim Durchlauf der drei Kaskaden wird die Kohle einer stufenweisen Wärmebehandlung unterworfen, wobei sie in der obersten Kaskade im wesentlichen vorgetrocknet wird, während in der mittleren Kaskade eine weitere Trocknung und Vorwärmung erfolgt und in der untersten Kaskade schließlich die gewünschte Endtemperatur der Kohle eingestellt wird. Durch diese stufenweise Wärmebeaufschlagung wird eine äußerst schonende Behandlung der Kohle sichergestellt.
In Fig. 3 ist eine Kaskade mit den Bündeln A, B und C vertikaler Heizrohre in größerem Maßstab dargestellt. Man erkennt die Zweigleitungen 1 für die Zufuhr des Heizmediums zu den einzelnen - Bündeln. Diese Zweigleitungen haben Anschluß an die horizontalen Verteilerleitungen 17, die ihrerseits wiederum die vertikalen Heizrohre 18 speisen. Letztere haben an ihrem unteren Ende Anschluß an die horizontalen Sammelleitungen 19 und diese an die bereits erwähnten Zweigleitungen 3 der Hauptabzugsleitung 4. Die vertikale Anordnung der Heizrohre ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn - wie erwähnt - Sattdampf als Heizmedium verwendet wird, da in diesem Falle eine gleichmäßige Kondensation des Sattdampfes gewährleistet ist.
Der Anströmboden besteht, wie aus Fig. 4 und 5 ersichtlich, aus einer Anzahl nebeneinander angeordneter horizontaler Rohre, die mit nicht dargestellten Austrittsöffnungen für das Fließbettmedium versehen sind. Diese Austrittsöffnungen können beispielsweise einen Durchmesser von 5 mm aufweisen und sind bevorzugt an der Unterseite der Rohre angebracht. Dadurch wird verhindert, daß bei einer Unterbrechung der Zufuhr des Fließbettmediums Kohle in die Rohr eintreten kann. Diese horizontalen Rohre sind durch die Verbindungsleitungen 21 mit der Zweigleitung 6 verbunden. Wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich, sind die Rohre 20 als Rohrteile 20 a bzw. 20 b ein Stück entlang der Innenwandung der Kaskade aufwärts geführt. Auch diese Rohrteile sind mit Austrittsöffnungen für das Fließbettmedium versehen, so daß von den Wandungen her eine zusätzliche Fluidisierung der Kohle erfolgt.