[0001] Die Erfindung betrifft einen verfahrbaren Koksaufnahmebehälter zur indirekten und
direkten Kühlung von Koks mit Kühlwänden für indirekten Wärmeaustausch und einer seitlich
angeordneten Koksaustragsklappe.
[0002] Bisher werden zwei grundsätzlich verschiedene Verfahren zur Kühlung des glühenden
Kokses angewandt : das sogenannte Naßlöschen und die Kokstrockenkühlung :
[0003] Bei der Kokstrockenkühlung, von der aus Glückauf 114 (1978), Seiten 611/619 verschiedene
Verfahrensvorschläge bekannt sind, wird die fühlbare Wärme des Kokses durch direkten
oder indirekten Wärmetausch abgeführt und größtenteils zurückgewonnen. Der Koks wird
bei derartigen Anlagen üblicherweise mit einer Temperatur zwischen 150°C und 250 °C
ausgetragen. Der direkte Wärmetausch erfolgt durch im Kreislauf geführtes Gas, dem
seine Energie durch erneuten Wärmetausch nutzbringend entzogen wird.
[0004] Bei ausschließlich indirekter Kühlung sind lange Verweilzeiten erforderlich, so daß
zu Sicherstellung hinreichender Kühlkapazität große Nutzvolumen notwendig sind.
[0005] Kapital- und Betriebskosten für Kokstrockenkühlanlagen sind vergleichsweise hoch.
[0006] Bemerkenswerte gasförmige Emissionen entstehen bei diesen Verfahrensvorschlägen zwar
nicht, jedoch haben sich im praktischen Betrieb erhebliche, bisher nicht gelöste Probleme
dahingehend gezeigt, daß bei der Handhabung des trocken gekühlten Kokses eine starke
Staubentwicklung auftritt.
[0007] Beim Naßlöschen gemäß dem allgemeinen stand der Technik wird der Koks durch verdampfung
von aufgesprühtem Wasser gekühlt. Dabei entstehen infolge des thermischen Auftriebes
partikelförmige Emissionen, die bei modernen Löschtürmen in der Größenordnung von
50 g/t Koks liegen, sowie gasförmige Emissionen in Form von z. B. schwefelwasserstoff
und Kohlenoxid durch chemische Reaktionen zwischen dem heißen Koks und Wasser. Derartige
Reaktionen führen im Temperaturbereich oberhalb 800 °C zu beachtlichen Schadstoffemissionen.
[0008] In der DE-AS 12 53 669 wird eine Vorrichtung zur Kühlung von Koks offenbart, bei
der der Koks in einer ersten Stufe durch indirekte Wärmeaustauscher vorgekühlt und
in einer zweiten Stufe durch Besprühen mit Wasser weiter abgekühlt wird. Diese Vorrichtung
ist apparativ sehr aufwendig. Sie kann außerdem nicht ohne Veränderung der peripheren
Einrichtung in eine bestehende Kokereianlage integriert werden.
[0009] Die GB-A-20 36 674 beschreibt eine verfahrbare, oben offene Kokskühlvorrichtung,
bei der die Wände als indirekte Wasserkühler ausgebildet sind. Durch diese Maßnahme
wird die Korrosion durch Löschwasser reduziert.
[0010] In der GB-A-363 366 wird eine verfahrbare, geschlossene Vorrichtung zur Kokstrockenkühlung
vorgeschlagen, bei der alle Wände als indirekter Wasserkühler ausgebildet sind. Ein
Naßlöschen des Kokses in dieser Vorrichtung ist nicht vorgesehen. Die Wärme des Kokses
wird hauptsächlich durch die Kokstrockenkühlung abgeführt.
[0011] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten
Kokskühlverfahren zu umgehen. Sie werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
Kühlung von Koks durch die im Anspruch niedergelegte Merkmalskombination zuverlässig
vermieden.
[0012] Die bei Kokstrockenkühlanlagen auftretenden Staubprobleme treten bei erfindungsgemäßem
Vorgehen nicht auf, da der in der ersten Stufe vorgekühlte Koks beim Besprühen mit
Wasser in der zweiten Stufe gleichmäßig befeuchtet wird und damit eine Staubentwicklung
bei der Handhabung des Kokses unterbunden wird. Gleichzeitig wird die Kokstemperatur
vor dem Naßlöschen soweit gesenkt, daß die bei höheren Temperaturen beschleunigt ablaufenden
Reaktionen beim erfindungsgemäßen Verfahren weitestgehend unterdrückt werden. Außerdem
wird der thermische Auftrieb in der Naßlöschstufe verringert, so daß auch die partikelförmigen
Emissionen beachtlich reduziert werden.
[0013] Der erforderliche Aufwand ist, verglichen mit der Kokstrockenkühlung, geringer. Wie
bei der Kokstrockenkühlung kann jedoch ein Teil der fühlbaren Wärme des Kokses zurückgewonnen
werden, durch deren Nutzung die Wirtschaftlichkeit weiter erhöht wird.
[0014] Anhand des nachstehenden Beispieles wird die erfindungsgemäße Vorrichtung näher beschrieben.
In Fig. 1 ist ein Verfahrensgrundschema abgebildet.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Koksaufnahmebehälters in Draufsicht,
Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 2 im Querschnitt,
Fig. 4 eine Abwandlung des in Fig. 1 dargestellten Verfahrensschemas.
[0015] Bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Koks nach
beendeter Garung mit einer Temperatur von z. B. 1100
oe aus der Kammer 2 in einen der beiden Koksaufnahmebehälter 3, 3a gedrückt. Dabei
werden die Koksaufnahmebehälter 3, 3a parallel zur Achse der Batterie 1 verfahren,
damit die Gesamtmenge des Kokses aus der kammer 2 möglichst gleichmäßig über die Fläche
des Koksaufnahmebehälters 3 verteilt wird. Der Koksaufnahmebehälter kann sukzessive
mit einem Deckel 15, 15a verschlossen werden.
[0016] Die schrägstehende Bodenfläche 14 (Fig. 3) des Koksaufnahmebehälters 3 ist im Beispiel
mit senkrecht zur Achse der Batterie 1 stehenden Kühlwänden 4 besetzt, die untereinander
einen Abstand von z. B. 40 cm haben. Kühlwände 4, Bodenfläche 14, Außenwände 10 (Fig.
2) und Deckel 15 (Fig. 3) des Koksaufnahmebehälters 3 sind im Beispiel als Hohlkörper
ausgebildet und fungieren als Dampferzeuger.
[0017] Das Speisewasser wird z. B. über eine permanent angeschlossene, aufwickelbare, flexible
Leitung 11 dem Koksaufnahmebehälter 3 zugeführt. Der produzierte Dampf (z. B. 5 bar)
wird über eine ebenfalls permanent angeschlossene flexible Leitung 12 einem Ausgleichsbehälter
8 und von dort aus z. B. der Nebengewinnungsanlage 9 zugeführt.
[0018] Der Koks verbleibt im Behälter 3, bis ein zweiter, gleichartiger Behälter 3a, der
dem selben Antriebsorgan 20 zugeordnet ist, mit Koks beschickt und mit einem oben
beschriebenen Deckel 15a verschlossen ist.
[0019] Während der Verweilzeit des Kokses im Behälter 3 bzw. 3a vor der Batterie 1 von z.
B. 10 Minuten wird die Temperatur des Kokses auf z. B. 800 °C abgesenkt, wobei ca.
130 kg Dampf/t Koks erzeugt werden. Anschließend wird der Deckel 15 des Behälters
3 während der Fahrt unter den Löschturm 5 entfernt und der Koks durch Besprühen mit
Wasser auf Umgebungstemperatur gekühlt. Dabei wird Dabei wird der Wasser- und Koksaustrag
16, der eine mit Wasseraustrittslöchem 21 versehene rechtwinklig abgebogene Bodenleiste
22 aufweist, in Stellung 16a gebracht, in der die angedeuteten Wasseraustrittslöcher
freiliegen.
[0020] Die Übergabe des Kokses auf die Koksrampe 6 erfolgt in bekannter Weise, wobei der
Wasser-und Koksaustrag 16 in Austragsstellung 16b gebracht wird.
[0021] Eine Abwandlung, des in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels besteht darin,
daß gemäß Fig. 2 der erzeugte schadstofffreie Dampf nicht genutzt, sondern drucklos
über einen Kamin 13 in die Atmosphäre abgegeben wird.
[0022] Bei der in Fig. 4 dargestellten Abwandlung der Vorrichtung sind die Kühlwände 4,
die Außenwände 10, die Bodenfläche 14 und der Deckel 15 als Wasserkühler ausgebildet.
[0023] Das Kühlwasser wird mit Hilfe einer Pumpe 19 einer Kühlwasserrinne 17 entnommen.
Das erwärmte Rücklaufkühlwasser wird über eine Rinne 18 dem Kühlturm 7 zugeführt.
[0024] Eine weitere Ausführungsmöglichkeit besteht z. B. darin, daß in Falle der Dampferzeugung
ein Speisewasserbehälter auf dem Antriebsorgan 20 mitgeführt und periodisch gefüllt
wird.