Brevet FR2482617A1 — publié le 19811120

Tour de refroidissement sèche pour le coke L'invention concerne une tour ou cuve de refroidisse- ment sèche pour le coke au moyen de gaz en circulation à travers ce coke, comportant un compartiment supérieur dis- posé au-dessous d'une ouverture d'alimentation, un compar- timent de refroidissement disposé au-dessous du premier et qui est muni à son extrémité inférieure d'une alimen- tation de gaz et d'une sortie pour l'évacuation du coke, ainsi qu'une sortie des gaz ménagée dans la paroi cylin- drique entre le premier compartiment et le compartiment de refroidissement. On sait déjà que le coke descend à des vitesses va- riables dans les différentes zones de la section d'une cuve en forme de tour. Un certain ralentissement apparait sur les parois, alors que le coke descend plus rapidement dans la zone médiane. La vitesse du courant de gaz orienté vers le haut est plus élevée sur les parois et plus faible au centre. La courbe isotherme du coke dans le sens longi- tudinal d'un compartiment vertical a la forme d'une Parabole avec un sommet incliné (demande de brevet DE-OS 24 32 025). Suite à ces constatations on a proposé la construction et l'exploitation d'une tour de refroidissement sèche du coke, pour laquelle un diviseur de courant est incorporé dans le compartiment de refroidissement et une partie es- sentielle du gaz provient de la partie supérieure de ce divi- seur de courant, de sorte que le gaz de refroidissement circule vis-à-vis du coke seulement en partie à contre- courant et en partie dans le sens transversal. L'invention a pour but la construction d'une tour ou cuve de refroidissement pour le coke permettant de refroidir de manière uniforme dans un compartiment de volume le plus faible possible la quantité de coke disponible par unité de temps. 2 2-2482617 La solution se fonde sur les constatations surprenantes, selon lesquelles toute application conséquente du principe du contre-courant dans.la conduite du coke et du gaz dans une tour de refroidissement. de ce genre se traduit par un maximum de chaleur transférée, alors que toute déviation sous la forme d'une circulation transversale du gaz diminue cette valeur. L'échange de chaleur entre le coke et le gaz de re- froidissement doit intervenir dans des conditions telles oue les différences de température locales soient aussi'faibles que possible. Les gaz réchauffés provenant des différentes zones de la tour doivent avoir si possible la même température. L'invention permet d'atteindre cet objectif par le fait que la vitesse de descente du coke est-réglée de manière uni- forme sur toute la section. Pour tenir compte du fait décrit précédemment selon lequel le coke tend à descendre plus ra- pidement au centre de la section libre de la tour que sur les parois, la tour conformément à l'invention est subdivisée au moyen de parois verticales radiales dans la zone du com- partiment de refroidissement en plusieurs chambres verticales de sections inférieures à celle-de l'ensemble de la tour. La distance entre le centre et les parois étant plus faible dans ces chambres partielles, la différence dans la descente du coke entre le centre et la zone extérieure est également moins prononcée. Pour-obtenir une meilleure uniformité de la vitesse de descente, un déflecteur est dispose au centre de chaque chambre partielle dans sa partie inférieure. Le nombre de parois radiales répartiesuniformément sur la section est fonction des dimensions particulières de la tour. Trois parois radiales s'étendant à partir d'un noyau central, seront de préf rence prévues dans la tour et forme- ront pour l'essentiel trois chambres partielles identiques - 2 - 2 2482617 chacune étant munie d'un déflecteur. La subdivision du compartiment de refroidissement as- sure un refroidissement uniforme du coke tout en permettant de réduire de manière sensible le volume de la tour de re- froidissement. Pour approcher le plus possible le principe pur du contre- courant dans la conduite du gaz de refroidissement à travers la charge de coke en train de descendre, il convient de di- viser l'alimentation du gaz en deux flux partiels. Conformément à l'invention deux chambres annulaires super- posées entourant le cône de sortie de la tour, sont prévues pour l'alimentation du gaz de refroidissement.. Des tubes en forme de caisson s'étendant dans le sens radial à partir de la chambre annulaire supérieure débouchent dans un tube central au-dessous du noyau de maçonnerie dis- posé dans le compartiment de refroidissement-dont l'ouverture est orientée vers le bas et qui forme à cet endroit des sur- faces de déversement pour la charge de coke, par laquelle pénètre le gaz de refroidissement. Les parois ra- diales disposées dans le compartiment de refroidissement peuvent prendre appui sur les tubes en forme de caisson. Des ouvertures, également pour l'alimentation du gaz de refroidissement qui sont réparties sur le pourtour de la paroi intérieure, peuvent être prévues dans la chambre annulaire inférieure entourant le cône de sortie. Des or- ganes de régulation sont montées dans les conduites d'ali- mentation vers les chambres annulaires. Un exemple de réalisation d'une tour de refroidissement sèche pour le coke conformément à l'invention est représenté sur les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une coupe axiale selon la ligne I - I sur la figure 2, la figure 2 est une coupe horizontale de la tour de refroi- dissement selon la ligne II-II de la figure 1. 10 désigne l'ouverture d'alimentation supérieure de la cuve qui est subdivisée en un premier compartiment Il avec la paroi 21 et le compartiment de refroidissement 12 avec la paroi 22. Le cône 17 avec la sortie du coke 30 est en aval du compartiment de refroidissement. La cuve s'élargit dans la zone de transition du compartiment 11 vers le compartiment 12 et des conduits 14 pour l'évacuation du gaz réchauffé dé- bouchent dans le collecteur annulaire 15 avec la sortie 16 au-dessus des surfaces de déversement 13 formées à cet endroit. Le gaz de refroidissement est introduit par les conduites 27 et 28 dans les chambres annulaires 18 et 19 entourant le cone de sortie 17.- Des organes de régulation 29 sont montes dans les conduites 27 et 28. Les tubes 32 menant vers le tube tronqué 33 qui est ouvert vers le bas et forme à cet endroit des surfaces de déversement dans le coke, a travers lequel peut pénétrer le gaz de refroidissement, sont raccordés a la chambre annulaire 18. Des ouvertures 31 également pour l'alimentation du gaz de refroidissement sont réparties sur le pourtour de la paroi intérieure de la chambre annulaire in- férieure 19. Des parois radiales 23 s'étendant à partir d'un noyau de maçonnerie 20, divisent le compartiment de refroidisse- ment en trois chambres partielles 24. Les parois 23 prennent appui sur les tubes d'alimentation de gaz 32 en forme de caisson. Des déflecteurs 26 montés sur des barres 25 sont disposés - 4 - - 5 - 2482617 dans la partie inférieure des chambres 24. Les déflecteurs s'opposant à une descente nlus rapide du coke au centre des cham- bres 24. La subdivision du compartiment de refroidissement dans les chambres partielles 24 et les déflecteurs 26 assurent un trajet approximativement identique aux flux dé gaz ascen- dants dans le coke, de sorte que le gaz de refroidissement montant à travers les conduits 14 se compose de courants par- tiels de température approximativement identique. - 6 - 24C2617 Revendications 1 - Tour de refroidissement sèche pour le coke au moyen de gaz en circulation, comportant un premier compartiment su- périeur disposé au-dessous d'une ouverture d'alimentation, un compartiment de refroidissement dispose au-dessous du premier et qui est muni à son extrémité inférieure d'une ali- mentation de gaz et d'une sortie pour l'évacuation du coke, ainsi qu'une sortie des gaz ménagée dans la paroi cylindrique entre le premier compartiment et le compartiment de refroi- dissement, caractérise en ce que le compartiment de refroidisse- ment (12) est subdivisé au moyen de parois verticales ra- diales (23). - 2 - Tour de refroidissement sèche pour le coke selon la re- vendication 1, caractérise en ce que trois parois radiales (23) s'étendant à partir d'un noyau de maçonnerie central (20) et réparties uniformément sur la section, séparent le comparti- ment de refroidissement en trois chambres partielles (24). 3 - Tour de refroidissement sèche pour le coke selon la -re- vendication 2, caractérisée en ce que chaque chambre partielle (24) comporte un déflecteur (26). - 4 - Tour de refroidissement sèche pour le coke selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en -ce que des dispositifs (31, 33) pour l'alimentation du gaz de refroidissement assurent dans une large mesure une circu- lation à contre-courant par rapport à la descente du coke. 5 -- Tour de refroidissement sèche pour le coke selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu' une partie du gaz de refroidissement est introduite par l'intermédiaire d'un tube central (33) dont l'ouverture orientée vers le bas est située au-dessous du noyau de ma- çonnerie (20) dans le compartiment (12) et forme à cet endroit 2 - 24 2617 des surfaces de déversement pour la descente du coke, à tra- vers laquelle le gaz de refroidissement pénètre dans le coke. 6 - Tour de refroidissement sèche pour le coke selon la revendication 5, caractérisée en ce que plusieurs tubes (32) en forme de caisson, sur lesquels les parois radiales (23) prennent appui et qui sont raccordés à une chambre annulaire (18) entourant le cône de sortie (17) de la tour, servent à l'amenée du gaz de refroidissement vers le tube central (33). 7 - Tour de refroidissement sèche pour le coke selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la paroi de la tour forme au-dessous du compartiment (12) un cône de sortie (17) et que des ouvertures (51) ré- parties sur le pourtour à l'extrémité inférieure du cône sont prévues pour l'alimentation d'un flux partiel de gaz. 8 - Tour de refroidissement sèche pour le coke selon la re- vendication 7, caractérisée en ce que les ouvertures (31) débouchent dans une autre chambre annulaire (19) entourant le cône de sortie (17). 9 - Tour de refroidissement sèche pour le coke selon les revendications 7 et 8, caractérisée en ce que des organes de régulation (29) sont montés dans les conduites d'alimen- tation (27, 28) pour le gaz de refroidissement vers les deux chambres annulaires (18, 19); _ V? _