Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung des bei der Kühlung von Koksofengas anfallenden Dickteeres

Abstract

 Bei diesem Verfahren wird der bis auf eine Partikelgröße von ≤ 1 mm zerkleinerte Dickteer mit einem Teer-Wasser- Gemisch verdünnt und daran anschließend wird das eine Temperatur zwischen 55 und 75°C aufweisende warme Gemisch auf die auf dem Rohkohleförderband befindliche Einsatzkohle aufgegeben.

Beschreibung

[0001] Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung des bei der Kühlung von Koksofengas anfallenden Dickteeres.

[0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung des bei der Kühlung von Koksofengas anfallenden Dickteeres sowie einen zur Durchführung dieses Verfahrens besonders geeigneten Mischbehälter.

[0003] Es ist bekannt, daß sich.bei der Kühlung von Koksofengas aus dem Rohgas teerhaltige Kondensate ausscheiden. Diese Kondensate werden dabei zunächst in einen geeigneten Sammelbehälter (Teerscheidebehälter) eingeleitet, in dem sie durch Phasentrennung in eine Wasser-, eine Teer- sowie eine _Dickteerphase zerlegt werden. Daran anschließend wird normalerweise die Teerphase in einem Druckscheider weiter entwässert, wobei sich im Druckscheider aus dem Teer neben dem Wasser auch noch einmal ein gewisser Anteil an sogenanntem Dickteer ausscheiden kann. Als Dickteer wird hierbei eine besonders zähflüssige und schlammige Teerfraktion bezeichnet, die einen besonders hohen Anteil an Feststoffen, insbesondere Kohle- und Koksstaub, aufweist. Bei einem aus dem rohen Koksofengas abgeschiedenen typischen Dickteer liegt beispielsweise die Zusammensetzung im folgenden Berich:

Die anfallende Dickteermenge beträgt bei einer Beschickung der Koksofenbatterie mit Naßkohle etwa 3 - 9 kg Dickteer pro 1000 m3 Koksofengas. Wird dagegen die Koksofenbatterie mit vorerhitzter Kohle beschickt, so kann sich die anfallende Dickteermenge um 5o - 100 % der vorstehend genannten Werte erhöhen. Wegen seines hohen Feststoffgehaltes ist jedoch eine Verarbeitung des Dickteeres in einer nachgeschalteten Teerdestillation nicht möglich. Da aber auch keine andere sinnvolle Verarbeitungsmöglichkeit für den Dickteer gegeben ist, muß dieser in geeigneter Weise beseitigt werden.

[0004] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Beseitigung des bei der Kühlung von Koksofengas anfallenden Dickteeres zu schaffen, das einen geringen Arbeitsaufwand erfordert und gleichzeitig eine umweltfreundliche und weitgehend automatisierte Arbeitsweise ermöglicht.

[0005] Das der Lösung dieser Aufgabe dienende Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Dickteer bis auf eine Partikelgröße von ≤ 1 mm zerkleinert und durch Zugabe eines Teer-Wasser-Gemisches verdünnt wird, wobei das resultierende Gemisch bei einer Temperatur zwischen 55 und 75°C gehalten und daran anschließend auf die auf dem Rohkohleförderband befindliche Einsatzkohle aufgegeben wird.

[0006] Das heißt, beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der anfallende Dickteer zunächst in einer Feststoffmühle auf eine Partikelgröße von ≤ 1 mm zerkleinert und anschließend durch Zugabe eines Teer-Wasser-Gemisches verdünnt.

[0007] Die Zugabe von Teer-Wasser-Gemisch erfolgt dabei vorzugsweise in einer solchen Menge, daß das resultierende Gemisch 15 bis 3o Gew.-% Dickteer und 7o bis 85 Gew.-% Teer-Wasser-Gemisch enthält.

[0008] Der Wassergehalt des als Verdünnungsmittel verwendeten Teer-Wasser-Gemisches kann dabei in-einem weiten Bereich schwanken. Vorzugsweise kann der Wassergehalt zwischen 4o und 6o Gew.-% betragen. Es sind aber auch Anwendungsfälle möglich, bei denen er unter 5 Gew.-% liegt. Das bei der Verdünnung anfallende Gemisch besitzt normalerweise bereits eine erhöhte Temperatur. Im Anschluß an die Verdünnung muß jedoch dafür gesorgt werden, daß das anfallende Gemisch bei einer Temperatur zwischen 55 und 75⁰C gehalten wird. Hierbei wird die Temperatur so eingestellt, daß die Viskosität des Gemisches auf einen Wert gebracht wird, der ein gleichmäßiges Verteilen desselben ermöglicht. Das warme Gemisch wird sodann auf die Verteileinrichtungen gedrückt, durch die es gleichmäßig auf die auf dem Rohkohleförderband befindliche Einsatzkohle aufgegeben wird. Zusammen mit dieser Einsatzkohle gelangt der Dickteer danach zurück in die Ofenkammern der Koksofenbatterie.

[0009] Es sind zwar Verkokungsverfahren bekannt, bei denen der Einsatzkohle beschränkte Mengen an normalem Teer bzw. einer bestimmten Teerölfraktion zugesetzt wurden. Diese Zugabe erfolgte jedoch ausschließlich zu dem Zweck, die Verkokungseigenschaften der Einsatzkohle zu verbessern, wobei der zugesetzte Teer bzw. die zugesetzte Teerölfraktion als Bindemittel dient und die Einsatzkohle einer nachfolgenden Verdichtung durch Stampfen oder Brikettieren unterworfen wird. Diese bekannten Verfahren konnten jedoch keine Anregungen für das Zustandekommen des erfindungsgemäßen Verfahrens vermitteln, da dabei einerseits kein Dickteer zum Einsatz gelangt und andererseits bei erfindungsgemäßen Verfahren auch keine nachfolgende Verdichtung der mit Dickteer besprühten Einsatzkohle vorgesehen ist. Das heißt, der Dickteer soll nicht als Bindemittel dienen und auch keine anderweitige Verbesserung der Verkokungseigenschaften der Einsatzkohle bewirken. Deshalb ist die Dickteerzugabe beim erfindungsgemäßen Verfahren auch nicht mengenmäßig beschränkt, sondern richtet sich ausschließlich nach dem Dickteeranfall in der Gasbehandlungsanlage, wobei der gesamte anfallende Dickteer auf die Einsatzkohle aufgegeben werden kann.

[0010] Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens sollen nachfolgend an Hand des in der Abbildung dargestellten Fließschemas näher erläutert werden. Das Fließschema zeigt dabei nur die zur Verfahrenserläuterung unbedingt erforderlichen Anlageteile, während die übrigen Anlageteile, insbesondere die vor- und nachgeschalteten Anlageteile, zur Gaserzeugung und -behandlung nicht dargestellt sind.

[0011] Die Abbildung zeigt einen Scheidebehälter(1) in einer charakteristischen Ausführungsform, die in der Kokereitechnik üblich ist. In diesem Scheidebehälter ((D) scheiden sich aus dem teerhaltigen Kondensat die drei Phasen Wasser, Teer und Dickteer in der angegebenen Reihenfolge ab. Die sich am Boden des Scheidebehälters(1)ansammelnde Dickteerphase wird dabei von dem dicht oberhalb des Bodens(1)angeordneten Kratzkettenförderer(2)erfaßt und von diesem bis zur Spitze des Schenkels 3 transportiert. Von hier aus fällt der Dickteer durch die Austragesöffnung(4)in die darunter befindliche Feststoffmühle(5).In dieser erfolgt eine Aufmahlung der groben Dickteerstücke auf eine Partikelgröße von ≤ 1 mm. Anschließend gelangen die Dickteerpartikel in den Mischbehälter(22),der mit einem Heizmantel(7)versehen ist. Das zur Verdünnung des Dickteeres erforderliche Teer-Wasser-Gemisch wird über die mit dem Ventil(9) versehene Leitung(8)in den Mischbehälter(22)eingeleitet. Um Ablagerungen an den Behälterwandungen zu vermeiden, ist am Boden des Mischbehälters(22)die Förderschnecke(23) angeordnet, die von dem außenliegenden Motor(6)angetrieben wird. Durch die Beheizung des Heizmantels(7)wird die Temperatur des Gemisches im Mischbehälter(22)zwischen 55 und 75°C, vorzugsweise bei 60°C, gehalten. Die Temperatur wird dabei durch das Temperaturmeßgerät(1o)laufend überwacht, wobei der gemessene Wert über die Leitung(11) auf den Regler(12)übertragen wird, der die Beheizung des Heizmantels(7)steuert. Die Temperatur wird innerhalb des angegebenen Bereiches so geregelt, daß das Gemisch im Mischbehälter(22)eine ausreichend niedrige Viskosität aufweist, die eine gleichmäßige Verteilung desselben gestattet. Das vorzugsweise eine Temperatur von ca. 60°C aufweisende, warme Gemisch wird mittels der Förderschnek- ke(23)zur Ansaugstelle der Tauchpumpe (13)gefördert. Bei dieser kann es sich beispielsweise um eine sogenannte Kanalradpumpe handeln, die das erwärmte Gemisch über die Leitung (14 )auf die Dickteerdüse (15)drückt. Durch die Dickteerdüse(15)wird das Gemisch gleichmäßig auf die auf dem Rohkohleförderband (16)befindliche Einsatzkohle aufgesprüht. In der Leitung (14 )ist kurz vor der Dickteerdüse(15)das Ventil (17 )angeordnet, das bei einem Stillstand des Rohkohleförderbandes (16)automatisch geschlossen wird. Dadurch wird eine weitere Aufgabe des dickteerhaltigen Gemisches während des Bandstillstandes verhindert.

[0012] Bei geschlossenem Ventil(17)wird das Gemisch über die Rückführungsleitung(1₈)in den Mischbehälter(22)zurückge- geben. Als Drosselstelle zum Druckaufbau ist in der _Rückführleitung(18)die konische Rohrverengung(19)vorgesehen. Da an dieser Rohrverengung(19)mit erheblichem Erosionserscheinungen zu rechnen ist, wird dieselbe aus einem erosionsfesten Material ausgeführt und so konstruiert, daß sie sich leicht auswechseln läßt. Fällt aus bestimmten Gründen die Anlage einmal aus, so wird das Ventil (20)in der Spülwasserleitung(21)geöffnet, wodurch die teerführenden Leitungen (14)und (18)mit Wasser gespült werden können. Damit wird sichergestellt, daß sich in diesen Leitungen keine Teerablagerungen festsetzen können.

[0013] Das vorstehend skizzierte Verfahren erlaubt mit einem verhältnismäßig geringen technischen Aufwand eine weitgehend kontinuierliche und vollautomatische Beseitigung des anfallenden Dickteeres, wobei die bisher bekannten Einrichtungen zur Dickteerabscheidung keiner Veränderung unterworfen werden müssen. Es versteht sich dabei von selbst, daß anstelle der in der Abbildung dargestellten einzigen Dickteerdüse(15)auch deren mehrere vorgesehen sein können, wenn dies im Interesse einer gleichmäßigen Verteilung des dickteerhaltigen Gemisches erforderlich ist.

Ansprüche

1. Verfahren zur Beseitigung des bei der Kühlung von Koksofengas anfallenden Dickteeres, dadurch gekennzeichnet, daß der Dickteer bis auf eine Partikelgröße von 1 mm zerkleinert und durch Zugabe eines Teer-Wasser-Gemisches verdünnt wird, wobei das resultierende Gemisch auf einer Temperatur zwischen 55 und 75°C gehalten und daran anschließend auf die auf dem Rohkohleförderband befindliche Einsatzkohle aufgegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdünnung des Dickteeres in der Weise erfolgt, daß das resultierende Gemisch 15 bis 3o Gew.-% Dickteer und 7o bis 85 Gew.-% Teer-Wasser-Gemisch enthält.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das der Verdünnung des Dickteeres dienende Teer-Wassergemisch vorzugsweise zwischen 4o und 6o Gew.-% Wasser enthält.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabe des dickteerhaltigen Gemisches bei einem Stillstand des Rohkohleförderbandes automatisch unterbrochen und das Gemisch in den Mischbehälter zurückgeleitet wird.

5. Mischbehälter zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe mit einem regelbaren Heizmantel(7)einer am Boden angeordneten Förderschnecke (23) sowie einer Tauchpumpe (13) versehen ist.

Zeichnung