DE2240449A1 - Verfahren und vorrichtung zum abschrecken von koks - Google Patents

Description

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DBR/No - P 7288 Munchen-Pullach, 17. August 1972

BRITISH STEEL CORPORATION, eine Gesellschaft nach den Bestimmungen des "Iron & Steel Act 1967", 33, Grosvenor Place, London , S.W. 1, England

Verfahren und Vorrichtung zum Abschrecken von Koks

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abschrecken von Koks bei dessen Ausstoß aus den Koksöfen.

Es ist allgemein üblich, daß Koks aus den Koksöfen in bewegbare Kokswagen ausgestoßen wird, die dann anschließend unter Strahlen von Abschreckflüssigkeit bewegt werden, wodurch der Koks schnell abgeschreckt und auf eine nicht brennende Temperatur abgekühlt wird.

In einigen Fällen kann die Abschreckflüssigkeit aus einfachem Wasser bestehen, in anderen Fällen jedoch ist sie verunreinigt und vergiftet, d.h. daß während sie hauptsächlich aus Wasser besteht, enthält die Flüssigkeit andere Bestandteile, die in ihrer Natur schädlich sind und potentielle umweltverschmützende Stoffe darstellen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das Abwasser des Koksofens als Abschreckflüssigkeit verwendet wird, wobei das Koksofenabwasser die resultierende Flüssigkeit darstellt, die sich aus dem zum Auswaschen des Koksofengases verwendeten Wassers ergibt.

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Wenn derartige verunreinigte Abschreckflüssigkeiten,die schädliche Bestandteile enthalten, verwendet wurden, hat sich herausgestellt, daß ein sehr hoher Prozentsatz der schädlichen Bestandteile normalerweise chemisch unverändert in die Atmosphäre in der Wolke von Wasserdampf und Wassertropfen getragen werden, die durch das Abschrecken erzeugt wird. Dies führt zu offensichtlichen Problemen der Verschmutzung der Atmosphäre und Luft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Abschrecken von Koks zu schaffen, bei dem das oben erwähnte Problem gelöst oder zumindest erheblich verringert werden kann.

Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zum Abschrecken von Koks,bei dem eine aus einem Koksofen ausgestoßene Charge in einem Träger aufgefangen wird, dadurch gelöst, daß eine verunreinigte Abschreckflüssigkeit der Kokscharge in dem Träger in einem Niveau zugeleitet wird, das unter der oben liegenden Fläche der Charge liegt.

Nach einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung iet eine Vorrichtung zum Abschrecken von Koks geschaffen, die einen zur Aufnahme einer Charge von Koks aus einem Koksofen geeigneten Träger aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, daß Einrichtungen zum Zuführen einer verunreinigten Abschreckflüssigkeit zu der Kokscharge in dem Träger in einem Niveau vorgesehen sind, das unterhalb der oben liegenden Oberfläche der Charge liegt.

Der Träger für den Koks kann durch einen Kokswagen derjenigen Art gebildet sein, wie sie allgemein zur Aufnahme von aus einem Koksofen ausgestoßenen Koks verwendet wird. Ein derartiger Kokswagen weist typischerweise schräge Seitenwände aus Metallblech auf, so daß der Wagen einen Boden aufweist, der kleiner ist als sein offenes Oberende, und fernerhin besteht der Boden

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aus einem geneigten Metallblech

Die verunreinigte Abschreckflüssigkeit kann dem Koks durch Injektionstechniken zugeleitet werden, indem beispielsweise ein oder mehrere Rohrmundstücke oder Sprühvorrichtungen vorgesehen sind und derart ausgebildet sind, daß sie in dem Träger am Boden des Trägers oder teilweise vom Boden nach oben abgesetzt vorstehen.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann die !Flüssigkeit in den Koks über Leitungen oder Kanäle eingespritzt werden, die in die Wandungen des Koksträgers eingebaut sind und sich in den Träger derart öffnen, daß im Betrieb die öffnungen unterhalb der oben liegenden. Oberfläche des Koks befindlich sind.

Anstelle daß die Zuführung der verunreinigten Abschreckflüssigkeit zu der Kokscharge mittels einer Einspritztechnik erfolgt, kann das Abschrecken durch Bodenüberflutung erfolgen, wobei der Koksträger mit verunreinigter Abschreckflüssigkeit vom Boden her aufwärts überflutet wird. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß der Koksträger,nachdem er seine Kokscharge vom Koksofen übernommen hat, in einen Tank oder Teich aus verunreinigter Abschreckflüssigkeit eintaucht, so daß der Koks von unterhalb seiner oben liegenden Oberfläche abgeschreckt wird.

Es wurde gefunden, daß mittels der vorliegenden Erfindung ein überraschend großer Anteil der schädlichen und verunreinigenden Bestandteile der verunreinigten Abschreckflüssigkeit beim Abschrecken des Kokses und den dabei auftretenden Wirkungen absorbiert, zerstört oder aufgespalten wird, so daß eine derartige verunreinigte Flüssigkeit zum Abschrecken von Koks sicher verwendet werden kann. Auf diese Weise kann beispielsweise das Abwasser des Koksofens gut verwendet werden, wobei dieses gleichzeitig für die Umwelt wesentlich ungefährlicher gemacht wird.

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Die Erfindung umfaßt fernerhin einen Kokswagen, der Einrichtungen wie beispielsweise eine Anordnung von Zuführungsrohren aufweist, um verunreigte Abschreckflüssigkeit in eine in dem Wagen enthaltene Kokscharge an einem Niveau unterhalb der oben liegenden Oberfläche der Charge einzuleiten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von alternativen, in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsformen von Kokswagen nach der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Diese sind in den Figuren 1 bis 4 der Zeichnungen veranschaulicht.

Figur 1 zeigt eine schematische seitliche Querschnittsansicht eines Kokswagens 1, der eine Kokscharge 2 enthält. Im wesentlichen horizontal verlaufende Rohre 3 stehen durch die geneigte Basis 4 des Wagens 1 vor und sind in einer nicht dargestellten Weise an eine Zufuhr von Abschreckflüssigkeit angeschlossen. Schutzklappen oder Deckel 5 sind über den Strahlauslaßendabschnitten der Rohre 3, die in den Wagen 1 vorstehen, vorgesehen.

In Figur 2 sind alternative Ausführungsformen von Rohreinlässen veranschaulicht, wobei in dieser Figur der Zeichnungen wiederum eine schematische Querschnittsansicht eines Kokswagen, der im wesentlichen dem von Figur 2 gleich ist, gezeigt ist. In diesem Falle sind drei alternative Abschreckflüssigkeits-Einlaßrohranordnungen veranschaulicht, die in im wesentlichen senkrechter Richtung in den Kokswagen 1 eintreten. Das Einlaßrohr 6 ist mit einer horizontal angeordneten Düsenöffnung 7 versehen, das Einlaßrohr 8 ist mit einem Schutzdeckel 9 an seiner Düsenöffnung versehen, während das Einlaßrohr 10 mit einem doppelendigen rohrförmigen Auslaßdüsenteil 11 versehen ist.

Figur 3 stellt eine schematische Draufsicht eines Kokswagens 12 dar, der eine weitere alternative Ausführungsform des Rohrleitungssystemes für die Abschreckflüssigkeit aufweist. In

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diesem Falle sind perforierte Rohre 13, die an eine Zufuhr von Abschreckflüssigkeit angeschlossen sind, längs des Bodens des Wagens verlegt. Verschiedene alter ative Formen von perforierten Rohren sind im Querschnitt in den Figuren 4a, 4b, 4c und 4d veranschaulicht.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung können Vorrichtungen vorgesehen sein, um eine Zufuhr verunreinigter Abschreckflüssigkeit in automatischer Weise an Einrichtungen zum Einleiten der Abschreckflüssigkeit in den Koksträger anzukoppeln, nachdem der Kofes von dem Koksofen in den Koksträger ausgestoßen wurde. Ein derartiger Kokswagen kann derart ausgebildet sein, daß er, nachdem er seine Kokscharge empfangen hat, längs einer Schiene zu einer Abschreckstation läuft, wo ein von dem Wagen getragenes Einlaßrohr für die Abschreckflüssigkeit selbsttätig mit einem Auslaßteil von einer Quelle für verunreinigte Abschreckflüssigkeit in Eingriff gelangt. Ein Beispiel einer derartigen Anordnung ist schematisch in Figur 5 der beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht.

In Figur 5 ist ein auf Rädern 15 montierter Kokswagen 14 gezeigt. Ein Einlaßrohr 16 ist an einem Ende des Wagens montiert und ist in einer nicht veranschaulichten Weise im Inneren des Wagens an Zuführungsdüsen derjenigen Art angeschlossen, wie sie z.B. in den Figuren 1 bis 4 veranschaulicht sind. Das Rohr 16 ist derart angeordnet, daß es mit einem feststehenden Rohr 17 in Eingriff gelangen kann, welches an einen Speichertank für verunreinigte Abschreckflüssigkeit angeschlossen ist. Beim Eingriff des Rohres 16 mit dem Rohr 17 kann Abschreckflüssigkeit dem Wagen zugeführt werden, um den Koks in dem Wagen abzuschrecken.

Bei einer Anordnung, wie sie in Figur 5 veranschaulicht ist, kann die Abschreekstabion einen geschlossenen Raum aufweisen, in welchem Dampf und Wassertropfen, die während des Abschreckens von Koks abgegeben werden, kondensiert und gesammelt und wieder in den Kreislauf zurückgeführt oder für

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andere Verwendungszwecke entfernt werden können.

Die bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendete Abschreckflüssigkeit kann beispielsweise das Abwasser vom Koksofen sein.

Es wird angenommen, daß das erfindungsgemäße Abschrecken von Koks eine Anzahl bedeutsamer Vorteile aufweist.

Bei verunreinigten Abschreckflüssigkeiten, wie beispielsweise Koksofenabwässer, besteht erstens der Vorteil, daß ein sehr hoher Anteil der potentiellen umweltverschmutzenden Bestandteile der Abwasser, wie beispielsweise Ammoniak, Phenole, Thiocyanate, Sulfide und Chloride, entweder durch die direkte Berührung mit heißem Koks chemisch aufgespalten oder von dem Koks absorbiert werden. Es wird angenommen, daß dieser Vorteil zusammen mit dem weiter unten erwähnten zweiten und dritten Vorteil aufgrund der notwendigerweise dichten Berührung der gesamten Abschreckflüssigkeit mit dem Koks bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielt wird. Es wird angenommen, daß beim Abschrecken durch Sprühen von oben ein erheblicher Anteil der Abschreckflüssigkeit nicht mit dem Koks in Berührung kommt, sondern von dem Koks weg nach oben zusammen mit den verunreinigenden Bestandteilen durch die Dampfwolke und die Tropfen von Abschreckflüssigkeit mitgerissen wird, die zuvor mit dem Koks in Berührung gelangt war.

Um diesen Vorteil näher zu erläutern, wird erwähnt, daß in praktischen Versuchen gefunden wurde, daß unter Verwendung von Koksofenabwässern zum Abschrecken von Koks durch eine Einspritztechnik nach der vorliegenden Erfindung die Gehalte der Abschreckflüssigkeit an Ammonium-, Thiocyanat-, Phenol-, Sulfid- und Chloridbestandteilen um 60 %, 93 %, 68 %, 100 % bzw. 83 % verringert wurden. Bei Verwendung von Koksofenabwässern in der Bodenüberflutungstechnik nach der vorliegenden Erfindung betrugen diese Werte 83 %, 92 %, 81 %, 95 % bzw. 89 %.

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Die Menge potentieller Verunreinigungen, die von der Kokscharge während des Abschreckens ausgestoßen wird, kann weiter dadurch reduziert werden, daß ein feiner Sprühvorhang während des Abschreckens oberhalb des Kokses erzeugt wird, um aus dem austretenden Dampf beispielsweise Koksstaub und Ammonium auszuwaschen.

Zweitens wurde gefunden, daß die zum Abschrecken des Kokses und um ihn auf ungefähr 80⁰C abzukühlen erforderliche Zeit erheblich verringert wird. Beispielsweise wurden 1,7 kg Koks in 20 Sekunden abgeschreckt und auf diese Temperatur durch Einspritzabschreckung abgekühlt, wobei in einigen Fällen 8 Sekunden genügten und wobei die Vergleichszeit zum Abschrecken mit dem üblichen Sprühen von oben ungefähr 50 Sekunden beträgt.

Drittens wurde gefunden, daß die erforderliche Menge an Abschreckflüssigkeit drastisch verringert wird. So wurde beispielsweise gefunden, daß 0,8 Liter Wasser erforderlich waren, um 1,7 kg Koks durch Einspritzabschreckung abzuschrecken und zu kühlen, wobei der Vergleichswert für das Abschrecken mit Sprühen von oben 1,5 Liter beträgt.

Sämtliche der in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen erkennbaren technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims (16)

"8" 2240U9 Patentansprüche

1. Verfahren zum Abschrecken von Koks, bei dem eine aus einem Koksofen ausgestoßene Kokscharge in einem Träger aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine verunreinigte Abschreckflüssigkeit der Kokscharge in dem Träger in einem Niveau zugeleitet wird, das unterhalb der oben liegenden Oberfläche der Charge liegt, wodurch der Koks abgeschreckt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verunreinigte Abschreckflüssigkeit der Kokscharge dadurch zugeleitet wird, daß sie in den Träger von einer Quelle von Abschreckflüssigkeit eingespritzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verunreinigte Abschreckflüssigkeit in den Träger über mindestens eine Zufuhrleitung oder Sprühmundstück eingespritzt wird, welche in den Träger durch den Boden oder eine Seitenwandung desselben vorsteht.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verunreinigte Abschreckflüssigkeit in den Träger über mindestens eine Leitung oder Kanal eingespritzt wird, die in die Wandung des Trägers eingebaut ist.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger, nachdem er seine Kokscharge übernommen hat, in eine Abschreckstation bewegt wird, an der ein Einlaßteil für die Abschreckflüssigkeit an dem Träger selbsttätig mit einem Auslaßteil einer Zufuhr für verunreinigte Abschreckflüssigkeit gekoppelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verunreinigte Abschreckflüssigkeit der Kokscharge dadurch zugeführt wird, daß der Träger mit der Flüssigkeit überflutet wird.

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7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger dadurch überflutet -wird, daß er in einen Behälter mit verunreinigter Abschreckflüssigkeit eingetaucht wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Koks während des Abschreckens einem feinen, von oben erfolgenden Wassersprühnebel ausgesetzt wird, um den austretenden Dampf und die Wassertropfen auszuwaschen.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verunreigte Abschreckflüssigkeit das Abwasser eines Koksofens ist.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Träger zur Aufnahme einer Kokscharge von ' einem Koksofen, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (3.₅ 6-11; 13, 16) zum Zuführen von verunreinigter Abschreckflüssigkeit zu der Kokscharge (2) in dem Träger (1, 12, 14) an einem Niveau vorgesehen sind, das unterhalb der oben liegenden Oberfläche der Charge (2) liegt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

daß mindestens ein Zuführungsrohr oder Sprühmundstück (3, 6 - 11, 13» 16) durch eine Seitenwandung des Trägers (1, 12, 14) zum Einspritzen der verunreinigten Abschreckflüssigkeit in den Träger (1, 12, 14) vorsteht. ;

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Leitung oder Kanal (13) in die Wandungen des Trägers'(12) eingebaut ist und sich in den Träger (12) zum Einspritzen von verunreinigter Abschreckflüssigkeit in dem Träger öffnet.

13· Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger derart ausgebildet ist, daß er die verunreinigte Abschreckflüssigkeit durch seinen Boden aufnimmt.

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14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (14) mit einem Einlaßteil (16) für die Abschreckflüssigkeit versehen ist und daß eine Zuführung für die verunreinigte Abschreckflüssigkeit vorgesehen ist, die einen Auslaßteil (17) aufweist, der an einer Abschreckstation angeordnet ist, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um den Träger (14) aus der Aufnahmelage für die Kokscharge zu der Abschreckstation zu bewegen und um selbsttätig den Einlaßteil (16) mit dem Auslaßteil (17) an der Abschreckstation zu koppeln.

15· Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorratsbehälter für verunreinigte Abschreckflüssigkeit und Einrichtungen vorgesehen sind, um den Träger in den Vorratsbehälter nach Übernahme einer Kokscharge einzutauchen, wodurch die Abschreckflüssigkeit dem Träger zugeführt wird.

16. Koksträger, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (3, 6-11; 13, 16) vorgesehen sind, um veruneinigte Abschreckflüssigkeit in eine in dem Träger (1, 12, 14) enthaltene Kokscharge (2) an einem Niveau unterhalb der oben liegenden Oberfläche der Charge (2) einzuleiten.

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