DE2925439A1

DE2925439A1 - Verfahren zum loeschen eines erhitzten schuettgutes

Info

Publication number: DE2925439A1
Application number: DE19792925439
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Ing Goedde; Walter Dipl Ing Goossens; Heinz Ing Grad Hoeller; Rudolf Ing Grad Redlich
Original assignee: ESCHWEILER BERGWERKSVEREIN
Current assignee: ESCHWEILER BERGWERKSVEREIN
Priority date: 1979-06-23
Filing date: 1979-06-23
Publication date: 1981-01-22
Also published as: PL225030A1; BR8003865A; JPS565887A; GB2052701A; SE8003868L; IT8022796A0; NL8002892A; AU5846780A; FR2459825A1; YU162280A; BE883912A; IT1131330B

Description

H. BAUER PAT.-ANW. · Sl AACHSlT · !.OTHRIIVOBK 8TR. OS

HUBERT BAUER

Deutsches Patentamt Zweibrückenstr. 12

8000 München 2

TELEFON (0241) 0O4S00

TBLEORAMHE: FATENTBAUER AACHBir POSTSCHECK KÖLN SSlSSS DEUTSCHB BAITK AO. AACHXIT SOOtUl IHKX KXICHXN IHKX XACHRICHT MEINB ZEICHEN AACHEN

B/Du (626/79) 22. Juni 1979

Patentanmeldung

Anm.t Eschweiler Bergwerks-Verein (Rechtsnaturχ Aktiengesellschaft), Roermonder Str. 63, 5120 Herzoqenroth-Kohlscheid

Bez.: Verfahren zum Löschen eines erhitzten Schüttguts

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Löschen eines erhitzten Schüttguts, insbesondere Koks, mittels einer von oben nach unten durch das Schuttgut strömenden Flüssigkeit, wobei das Schüttgut gegen die Außenluft abgeschirmt ist und der sich aus der Löschflüssigkeit bildend« Dampf im Gleichstrom mit der Löschflüssigkeit abgeleitet wird.

Das Löschen erhitzter Schüttgüter, insbesondere Koks, erfolgt in offenen oder geschlossenen Löschgefäßen, wobei über das Schüttgut eine gleichmäßige Berieselung mit Löschflüssigkeit vorgenommen wird. Hierbei verdampft die Löschflüssigkeit teilweise und entzieht dem erhitzten Schüttgut Wärme. Der sich aus der Löschflüssigkeit bildende Dampf wird über einen Kamin ins Freie geführt.

Diese Verfahrensweise hat insbesondere bei der Kokslöschung folgende Nachteilet

Der sich im Schüttgut bildende Löschdampf reißt staubförmiges Feinstkorn mit in die Atmosphäre.

Infolge ablaufender Vergasungsreaktionen zwischen Löschmittel und Schüttgut bilden sich z. B. bei Koks H₂, CO, CO-, H.S und SO₂, welche ebenfalls in die Atmosphäre abgeführt werden und überdies als Energie verloren sind.

Da das Löschmittel dampfförmig ins Freie entweicht, muß es immer wieder durch neues Löschmittel, oft durch kostspieliges Trinkwasser, ersetzt werden.

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Ein besonders gravierender Nachteil besteht darin, daß die Umgebung der Löschanlage in weitem Umkreis von Wasserdampfschwaden mit stark saurem Charakter belästigt wird und es im Einflußbereich der kondensierenden Löschdämpfe zu erheblichen Korrosionen kommt.

Bei der Kokslöschung ist der saure Charakter der Dämpfe auf folgende Zusammenhänge zurückzuführen:

Bei Hochtemperaturkoks liegt der vorhandene Schwefel in der Masse überwiegend in organischer Bindung vor. Der während des Löschvorgangs infolge der Wassergasreaktion gebildete Wasserstoff ist anfangs, d. h. im status nascendi, in der Lage, den Schwefel oberflächennah aos der Kohlenstoffverbindung zu reduzieren. Dieser Vorgang läuft beim Kokslöschen sowohl in offenen als auch in geschlossenen Löschgefäßen ab. Z. B. wurde beobachtet, daß bei einem Koks, der vor dem Ablöschen ca. 10 kp Schwefel je Tonne enthielt, nach beendetem Löschvorgang ca. 0,1 kp Schwefel verloren hatte. Diese Schwefelmenge ist in Schwefelwasserstoff umgesetzt worden.

Bei den traditionellen offenen Löschwagen brennt während des Löschvorgangs das Wassergas und mit ihm der vorgenannte Schwefelwasserstoff zum Teil ab. Etwa 50 % des Schwefelwasserstoffs wenden zu S0~ umgesetzt. Die restlichen 50 % verlassen den Kamin sogar als H₂S.

In bezug auf das gebildete SO. sind mit der vorhandenen Temperatur, den Kondensationsvorgängen und dem Sauerstoffangebot im Löschturm die wesentlichsten Bedingungen einer Naßkatalyse erfüllt. Daraus

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resultiert der niedrige PH-Wert und die stark korrosiven Wirkungen der Löschschwaden.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zum Löschen eines erhitzten Schüttguts zu schaffen, bei dem keine belästigenden Löschmitteldämpfe zu umweltschädigenden Emissionen führen, sondern bei dem statt dessen in den Löschmitteldämpfen enthaltene Wärme, Staub und Gas verwertet und/oder vernichtet werden kann.

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Verfahren wird zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagen, die Überhitzungswärme des ohne Einschluß von Luft kanalisiert abgeleiteten Löschdampfs zur Erzeugung von in Verbrauchern nutzbarem Betriebsdampf zu verwenden und den Löschdampf anschließend vollständig zu kondensieren, wobei die im Löschdampf enthaltenen Feststoffe mit dem Kondensat niedergeschlagen werden.

Nach einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der abgeleitete Löschdampf zunächst zur Vorentstaubung einem Abscheider zugeleitet, bevor dem Löschdampf die Überhitzungswärme entzogen wird.

Die dem Löschdampf nach dem Entzug der Überhitzungswärme noch verbleibende Kondensationswärme läßt sich in besonders vorteilhafter Weise einem Heißwasserkreislauf übertragen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich die im Kondensat

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niedergeschlagenen Feststoffe ohne besondere Schwierigkeiten ausschalten, so daß das Kondensat als Löschmittel erneut Verwendung finden kann.

Nach einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die im Löschdampf enthaltenen permanenten Gase ausgeschieden, aufgefangen, einer Reinigung unterzogen und chemischen Prozessen nutzbar gemacht oder zu Aufheizzwecken verwendet.

Die aus dem Löschdampf ausgeschiedenen permanenten Gase lassen sich in vorteilhafter Weise auch kontinuierlich in Kokereirohgas einleiten und nach einer Reinigung für Unterfeuerungszwecke verwenden .

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, nämlich umweltschädigende Emissionen zu vermeiden und statt dessen die im Löschdampf enthaltenen Energien zu verwerten, läßt sich bei einem Verfahren zum Löschen von Koks mit von oben nach unten durch den Koks strömendem Wasser, wobei der Koks gegen die Außenluft abgeschirmt ist, •rfindungsgemäß auch dadurch lösen, daß der sich aus dem Wasser bildende Dampf ohne Einschluß von Luft kanalisiert und unmittelbar einer Wassergasanlage zugeleitet wird, wobei die vom Dampf mitgeführten nicht der Vergasung unterworfenen Verunreinigungen in einer nachgeschalteten Reinigungsstufe zusammen mit den Verunreinigungen im erzeugten Gat ausgeschieden und die im Dampf enthaltenen Gase dem erzeugten Wassergas zugeführt werden.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere bei der Kokslöschung in folgendem!

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Umweltschädigende Stäube und Gase gelangen nicht in die Atmosphäre.

Das Gas wird von Schwefelverbindungen gereinigt und dann im Sinne der Energiesparung als Heizgas oder fUr chemische Prozesse verwendet.

Die Umgebung der Löschanlage wird nicht von kondensierenden Löschdämpfen mit stark korrodierender Wirkung belästigt.

Die kondensierte Löschflüssigkeit kann erneut für Löschzwecke eingesetzt werden. Daraus ergibt sich eine erhebliche Wasserersparnis.

Die in den Löschdämpfen enthaltene Uberhitzungs- und Kondensationswärme kann fast vollständig gewonnen werden.

Hit einem Berechnungsbeispiel soll die umweltfreundliche und energiewirtschaftliche Bedeutung des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht werden:

Eine Kokerei mit einer mittleren Kapazität von 2.000 tato Koks wird nach der konventionellen Löschtechnik mit folgenden Energieverlusten und Emissionen betrieben:

Enerqieverluste: Wassergas 100.000 Nm³/24 h

in den Löschdämpfen enthaltene

Wärmeenergie 2.200 GJ

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Emissionen:	Form von:	200	kp/24	h
Staub	H₂S
Schwefel in	so₂	100	kp/24	h
		100	kp/24	h

Die o. a. Energien können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu 80 /C nutzbar gemacht und die umweltschädlichen Emissionen vollständig vermieden werden.

In der Zeichnung ist als Ausfuhrungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Kokslöschanlage schematisch dargestellt und im folgenden näher beschrieben:

Intermittierend anfallende Kokslöschdämpfe verlassen etwa mit 700 C einen Löschbehälter 1 und werden in einem Abscheider 2 weitgehend vorentstaubt. Vom Abscheider 2 aus werden die Dämpfe einem Abhitzekessel 3 zugeleitet, wobei der freie Leitungsquerschnitt mit Hilfe eines Absperrorgans 13 regulierbar ist. Im Abhitzekessel 3 wird die Uberhitzungswärme des Löschdampfs zur Erzeugung von Betriebsdampf genutzt. Dabei sinkt die Löschdampftemperatur auf ca. 300° C. Der Betriebsdampf (12 bar Sattdampf) wird in einem Behälter 4 gespeichert und von diesem aus nicht dargestellten Verbrauchern zugeleitet.

In einem dem Abhitzekessel 3 nachgeschalteten Kondensator 5 wird der Löschdampf vollständig kondensiert und der restliche Staub mit dem Kondensat niedergeschlagen.

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In einem Filter 6 werden die Feststoffe vom Kondensat getrennt und das Kondensat einem Löschwasservorratsbehälter 7 zugeleitet, aus dem es als Löschmittel für den Löschbehälter 1 entnommen wird.

In dem Kondensator 5 wird im Löschdampf etwa noch vorhandene Uberhitzungswärme und die Kondensationswärme an einen Heißwasserkreislauf übertragen. Dabei wird das Heißwasser in einem Behälter 8 gesammelt und von dort aus durch Wärmeverbraucher 16 gedrückt, über die es die aufgenommene Wärme abgibt, und gelangt in einen Stapelbehälter 9, von wo es für den nächsten Umlauf zur Verfugung gehalten wird.

Die im Löschdampf enthaltenen permanenten Gase werden in einen Behälter 10 aufgefangen und von dort aus über eine Schwefelreinigungseinrichtung 11 geleitet. Das auf diese Weise gereinigte wasserstoffhaltige Gas steht für chemische Prozesse oder für Beheizungszwecke zur Verfügung.

Die permanenten Gase können auch ohne Zwischenschaltung eines Gasbehälters 10 direkt über eine Reinigungseinrichtung 12 Kokereirohgas zugeleitet ond nach einem üblichen Reinigungsprozeß für Unterfeuerungszwecke eingesetzt werden.

Als Alternative besteht auch die Möglichkeit, den ungereinigten Löschdampf sofort nach dem Verlassen des Löschbehälters 1 z. B. einer gestrichelt dargestellten Wassergasanlage 14 zuzuleiten. Di· vom Löschdampf mitgeführten Verunreinigungen werden, soweit sie nicht der Vergasung unterworfen sind, in einer nachgeschalteten

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Reinigungsstufe 15 zusammen mit den Verunreinigungen des erzeugten Gases entfernt. Die in dem Löschdampf enthaltenen Gase werden dem erzeugten Wassergas zugeschlagen. Auch bei dieser alternativen Verfahrensweise werden staub- und Gasemissionen sowie Belästigungen der Umgebung durch Löschschwaden auf wirksamste Weise vermieden .

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Leerseite

Claims

2925435 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Löschen eines erhitzten Schüttguts, insbesondere Koks, mittels einer von oben nach unten durch das Schottgut strömenden Flüssigkeit, wobei das Schüttgut gegen die Außenluft abgeschirmt ist und der sich aus der Löschflüssigkeit bildend« Dampf im Gleichstrom mit der Löschflüssigkeit abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Uberhitzungswärme des ohne Einschluß von Luft kanalisiert abgeleiteten Löschdampfs zur Erzeugung von in Verbrauchern nutzbarem Betriebsdampf verwendet und der Löschdampf anschließend vollständig kondensiert wird, wobei die im Löschdampf enthaltenen Feststoffe »it dem Kondensat niedergeschlagen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeleitete Löschdampf zunächst zur Vorentstaubung einen Abscheider zugeleitet wird, bevor den Löschdampf die uberhitzungswärme entzogen wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Löschdampf nach dem Entzug der Uberhitzungswärme verbliebene Kondensationswärme einem Heißwasserkreislauf Übertragen wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kondensat niedergeschlagenen Feststoffe ausgeschieden werden und das Kondensat als Löschmittel erneut verwendet wird.

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5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Löschdampf enthaltenen permanenten Gase ausgeschieden, aufgefangen, einer Reinigung unterzogen und chemischen Prozessen nutzbar gemacht oder zu Aufheizzwecken verwendet werden.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Löschdampf ausgeschiedenen permanenten Gase kontinuierlich in Kokereirohgas eingeleitet und nach einer Reinigung für Unterfeuerungszwecke verwendet werden.

7. Verfahren zum Löschen von Koks mit von oben nach unten durch den Koks strömendem Wasser, wobei der Koks gegen die Außenluft abgeschirmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der sich aus dem Wasser bildende Dampf ohne Einschluß von Luft kanalisiert und unmittelbar einer Wassergasanlage zugeleitet wird, wobei die vom Dampf mitgefUhrten nicht der Vergasung unterworfenen Verunreinigungen in einer nachgeschalteten Reinigungsstufe zusammen «it den Verunreinigungen im erzeugten Gas ausgeschieden und die im Dampf enthaltenen Gase dem erzeugten Wassergas zugeführt werden.

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