(57)【要約】      （修正有）【課題】直立型連続乾留炉において抽出羽口から流入する粉コークスや小塊コークスによる抽出ガスヘッダーダクトやエジェクターの損耗を抑えと共に、堆積による抽出ガスや低温乾留ガス流量のバラツキの発生を抑える冷却ガス抜出部の構造を提供する。【解決手段】抽出ガスヘッダーダクト１２と各抽出羽口支管１１の間に、各抽出羽口から流入するコークスの一部を除去することができる慣性・重力沈降式のコークス分離短管２０を設け、抽出ガスヘッダーダクト１２に粒径の大きい粉コークスや小塊コークスが流入しないようにするとともに、抽出羽口とコークス分離短管を連結する抽出羽口支管１１を、抽出羽口から上方に延びる第１支管２４及び第１支管の上端から下方にコークス分離短管まで延びる第２支管２５により構成し、かつ、第１支管２４及び第２支管２５がいずれもコークス粒安息角より大きい傾斜角度を有するようにする。【選択図】図１
2014201654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の抽出羽口と抽出ガスヘッダーダクトの間に、各抽出羽口から流入するコークスの一部を除去することができる慣性・重力沈降式のコークス分離短管を設けるとともに、
前記各抽出羽口と前記コークス分離短管を連結する抽出羽口支管を、前記各抽出羽口から上方に延びる第１支管及び該第１支管の上端近傍から下方に前記コークス分離短管まで延びる第２支管により構成し、かつ、前記第１支管及び前記第２支管がいずれもコークス粒安息角より大きい傾斜角度を有していることを特徴とする
成型コークス製造設備における冷却ガス抜出部の構造。
【請求項２】
前記コークス分離短管は、断面積の大きい沈降室と、該沈降室から下方に延びる断面積の小さいコークス排出管と、前記沈降室から前記抽出ガスヘッダーダクトまで上方に延びる断面積の小さい連結管から構成され、
前記第２支管は前記沈降室の側面部に連結されていることを特徴とする
請求項１に記載の成型コークス製造設備における冷却ガス抜出部の構造。
【請求項３】
前記コークス分離短管が、前記各抽出羽口に１対１に対応して設けられていることを特徴とする
請求項１又は２に記載の成型コークス製造設備における冷却ガス抜出部の構造。
【請求項４】
前記抽出ガスヘッダーダクトとエジェクターの間に、前記コークス分離短管より分離能力の高い除塵装置を設けることを特徴とする
請求項１ないし３のいずれかに記載の成型コークス製造設備における冷却ガス抜出部の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成型コークス製造設備において、冷却完了後の循環熱媒ガスを乾留炉の抽出羽口から抜き出す際に、抽出ガス中に含まれるダスト（粉コークスや小塊コークス）が配管内に堆積しないようにするとともに、粒度の大きいダストを分離して系外へ排出する冷却ガス抜出部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の成型コークス製造設備１（直立型連続乾留炉）は、図３に示すように、塊成炭を装入する装入ブリケット槽２及び装入装置３、乾留室４、冷却室５、乾留完了後の成型コークスを取り出す排出装置６より成っている。
また、乾留室４の中間部の両側には複数の低温乾留ガス導入羽口７、乾留室４の下部の両側には複数の高温乾留ガス導入羽口８、冷却室５の下部の両側には複数の冷却用ガス導入口９、冷却室５の上部の両側には複数の冷却用ガス抽出羽口１０（以下、「抽出羽口１０」という。）が設けられている。
そして、各抽出羽口１０からの抽出ガスは、それぞれ抽出羽口支管１１を経由して抽出ガスヘッダーダクト１２で合流した後、図４に示すように、抽出ガス立下げ管１３を経由してエジェクター１４に導入され、外部から導入されたエジェクター駆動ガス１５がエジェクターノズル１６から高速で噴出することで生じる負圧により吸引され、ともに低温乾留ガス導入羽口７から乾留室４に導入される。
【０００３】
しかし、抽出羽口１０からのガス中には、粉コークスや小塊コークスが含まれており、抽出羽口支管１１、抽出ヘッダーダクト１２やエジェクター１４内にこれらが堆積して、各抽出羽口１０からの抽出ガスや低温乾留ガスの流量にバラツキが生じたり、抽出羽口支管１１、抽出ヘッダーダクト１２やエジェクター１４が閉塞して安定操業を阻害したりする問題があった。
また、抽出ガスに随伴された粉コークスや小塊コークスにより、抽出ガスヘッダーダクト１２内面の耐火物やエジェクター１４が損耗し頻繁な補修が必要であった。特に、エジェクターノズル１６先端部外面やエジェクターノズル１６下流部の通路径が狭いエジェクタースロート部１７においては、抽出ガスや駆動ガスが混合した後のガス速度がエジェクター１４の入り口付近に比べて約３．５倍（一例では８５ｍ／秒）に上がるため非常に損耗しやすいという問題があった。
【０００４】
このため、特許文献１（特開平６−２９９１６０号公報、特に図２及び段落００１１を参照。）に記載されるように、抽出羽口支管に除塵装置としてサイクロンを設けて、コークスダストの除去を行うことが提案されている。
【０００５】
しかし、各羽口間の間隔が狭く、かつ非常に限られたスペースしかない抽出ガスヘッダーダクトと各抽出羽口支管の間に除塵装置を配置することは困難であり、また、除塵装置の上流側には、コークスダストが堆積するため、従来と同様の問題を引き起こすおそれがあった。
特に、サイクロンは高温用の耐火物や断熱材を備えており、小型にすることが困難であるため現実的ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２９９１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、各羽口間の間隔が狭く、かつ非常に限られたスペースしかない抽出ガスヘッダーダクトと各抽出羽口支管の間に配置することが可能な除塵装置を得て、ダクト内面の耐火物やエジェクターが損耗しにくいようにすること、抽出羽口と除塵装置を連結する抽出羽口支管や抽出ガスヘッダーダクト内に粉コークスや小塊コークスが堆積しないようにして、抽出羽口からの抽出ガスや低温乾留ガスの流量にバラツキが生じたり、抽出羽口支管や抽出ガスヘッダーダクトが閉塞して安定操業を阻害したりすることがないようにすること、及びエジェクター入口部で除塵能力をさらに上げてエジェクターの損耗をできる限り小さくすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明の成型コークス製造設備における冷却ガス抜出部の構造は、複数の抽出羽口と抽出ガスヘッダーダクトの間に、各抽出羽口から流入するコークスの一部（粒径の大きいコークス粉）を除去することができる慣性・重力沈降式のコークス分離短管を設けるとともに、各抽出羽口とコークス分離短管を連結する抽出羽口支管を、各抽出羽口から上方に延びる第１支管及び第１支管の上端近傍から下方にコークス分離短管まで延びる第２支管により構成し、かつ、第１支管及び第２支管がいずれも、コークス粒を積み上げたときに自発的に崩れることなく安定を保つ最大の角度（以下、「コークス粒安息角」という。）より大きい傾斜角度を有していることを特徴とする。
第１支管及び第２支管がコークス粒安息角より大きい傾斜角度を有していることにより、コークスは第１支管内及び第２支管内に堆積することなく、それぞれ冷却室内及びコークス分離短管内に滑り落ちることとなる。
なお、コークス粒安息角は、コークス粒の大きさと角の丸み等の形状により決まるが、それほど大きく変化するものではなく、抽出羽口から流入するコークス粉や小塊コークスの場合では、30°〜35°と考えれば良い。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の成型コークス製造設備における冷却ガス抜出部の構造において、コークス分離短管は、断面積の大きい沈降室と、該沈降室から下方に延びる断面積の小さいコークス排出管と、沈降室から抽出ガスヘッダーダクトまで上方に延びる断面積の小さい連結管から構成され、第２支管は沈降室の側面部に連結されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の成型コークス製造設備における冷却ガス抜出部の構造において、コークス分離短管が、各抽出羽口に１対１に対応して設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１又は２に記載の成型コークス製造設備における冷却ガス抜出部の構造において、抽出ガスヘッダーダクトとエジェクターの間に、前記コークス分離短管より分離能力の高い除塵装置を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１ないし３に係る発明によれば、各羽口間の間隔が狭く、かつ非常に限られたスペースしかない抽出ガスヘッダーダクト１２と各抽出羽口１０の間に、慣性・重力沈降式のコークス分離短管を設けることによって、各抽出羽口１０から流入するコークスの一部（粒径の大きいコークス粉）を除去することができるので、抽出ガスヘッダーダクト１２内面の耐火物やエジェクター１４の損耗を抑えることができるという効果がある。
さらに、各抽出羽口１０とコークス分離短管を連結する抽出羽口支管１１を、各抽出羽口から上方に延びる第１支管及び第１支管の上端から下方にコークス分離短管まで延びる第２支管により構成し、第１支管及び第２支管が、いずれもコークス粒安息角より大きい傾斜角度を有しているので、抽出羽口１０とコークス分離短管を連結する抽出羽口支管１１内に粉コークスや小塊コークスが堆積しないようになっている。
そのため、抽出羽口１０からの抽出ガスや低温乾留ガスの流量にバラツキが生じたり、抽出羽口支管１１が閉塞して安定操業を阻害したりすることがないという顕著な効果を奏する。
【００１３】
そして、請求項１又は２に係る発明において、コークス分離短管を抽出羽口１０の数より少ない数（例えば半分）設けるようにした場合には、設置するコークス分離短管の数を減らすことができるので、装置全体のコストを抑えることができるとともに、設置スペースにも余裕を持たせることができるという効果を奏する。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、抽出ガスヘッダーダクト１２とエジェクター１４の間に、前記コークス分離短管より分離能力の高い除塵装置を設けることによって、エジェクター１４に流入するコークス粒径がより小さくなり、かつコークス量もより少なくなるので、エジェクター１４の損耗をさらに小さくすることができるという効果がある。
例えば、コークス分離短管で分離できるコークスの最大粒径が３ｍｍであったところを、分離能力の高い除塵装置により１ｍｍにすることができたと仮定すると、コークス粒による摩耗力は粒径の２．５〜３乗に比例するので、エジェクターの寿命を１６〜２７倍に延ばすことができるのである。また、エジェクター１４に流入するコークス量も減少させることができるので、更なる寿命の延長が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の抽出羽口付近、抽出羽口支管及びコークス分離短管の断面図。
【図２】実施例２のエジェクター及びその上流側に設置されるサイクロンの断面図。
【図３】従来の成型コークス製造設備を示す概念図。
【図４】従来の冷却ガス抜出部の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、実施例によって本発明の実施形態を説明する。
【実施例】
【００１７】
［実施例１］
実施例１の成型コークス製造設備における冷却ガス抜出部（抽出羽口１０付近、抽出羽口支管１１及びコークス分離短管２０）の断面図を図１に示す。
実施例１においては、各抽出羽口支管１１の下流端部にコークス分離短管２０を連結し、このコークス分離短管２０を経由して抽出ガスが抽出ガスヘッダーダクト１２へと導かれるようになっている。
【００１８】
コークス分離短管２０は、角柱の下に下側のすぼまった角錐台がつながった形状又は円柱の下に下側のすぼまった円錐台がつながった形状の沈降室２１、沈降室２１の下端から真下に延びるコークス排出管２２、及び沈降室２１の上部から抽出ガスヘッダーダクト１２まで真上に延びる連結管２３から構成されており、沈降室２１の角柱部分及び円柱部分の水平方向における断面積は、コークス排出管２２及び連結管２３の水平方向における断面積より大きいものとなっている。
この構造によって、各抽出羽口支管１１から沈降室２１に流入した抽出ガスは沈降室２１内で速度が下がり、所定以上の重量を有する粒径の大きい粉コークスや小塊コークスはコークス排出管２２側に落下する。また、落下しなかった粒径の小さい粉コークスは、抽出ガスに随伴してエジェクター１４からの吸引力により、連結管２３側に導かれる。
後述するように抽出ガスは抽出羽口支管１１から斜め下方向にコークス分離短管に流入するため、粒径の大きいコークスや小塊コークスは下向きの慣性力が与えられ、上方向の連結管２３に吸引される抽出ガスから分離され易くなる。
なお、コークス分離短管でガスから分離されたコークスは、コークス排出管２２を経由し、その下に設けられた貯留ホッパー（図示していない）に貯留され、その後に抽出ガスが系外に漏れないようにシール弁等でシールされて系外に搬出される。
【００１９】
また、実施例１の各抽出羽口支管１１は、各抽出羽口１０から上方に延びる第１支管２４及び第１支管２４の上端近傍から下方へ沈降室２１の上下中心軸に向かって延び、沈降室２１の側壁部の中央付近で連結される第２支管２５により構成し、かつ、第１支管２４及び第２支管２５は、いずれもコークス粒安息角より大きい傾斜角度を有している。
すなわち、図１に示すように、第１支管２４の中心軸を含む鉛直面において、その中心軸と水平線との交差する角度α及び第２支管２５の中心軸を含む鉛直面において、その中心軸と水平線との交差する角度βの両者が、コークス粒安息角より大きい角度となっている。
【００２０】
［実施例２］
実施例２は実施例１における抽出羽口１０、抽出羽口支管１１及びコークス分離短管２０の構成に加えて、図２に示すように、抽出ガスヘッダーダクト１２とエジェクター１４の間に、コークス分離短管２０で分離できる粉コークスより小さい粒径の粉コークスを分離することのできるサイクロン３０（以下、「コークス分離短管２０より分離能力の高いサイクロン３０」という。）を設けたものであり、抽出ガスヘッダーダクト１２の一端部から下方に延びる抽出ガス立下げ管１３の下端部をサイクロン３０に連結している。
【００２１】
サイクロン３０は、円柱の下に下側のすぼまった円錐台がつながった形状の旋回室３１、旋回室３１の下端から真下に延びるコークス排出通路３２、及び旋回室３１の中央付近からサイクロン３０の上壁を突き抜けて真上に延び、その後曲折してエジェクター１４の下端部に接続される接続管３３から構成されている。
そして、旋回室３１の円柱部分の水平方向における断面積は、コークス排出通路３２及び接続管３３の水平方向における断面積より大きいものとなっているとともに、抽出ガス立下げ管１３の下端部における中心軸線は、旋回室３１最上部の円柱状壁面の接線方向とほぼ一致するようになっている。
この構造によって、抽出ガス立下げ管１３から旋回室３１に流入した抽出ガス及びコークス分離短管２０を通過してきた粉コークスは旋回室３１の上部壁面に沿って螺旋状に下降する。その時、コークス分離短管２０を通過してきた粉コークスは旋回室３１の壁面を旋回しながら遠心力によって抽出ガスから分離され、コークス排出通路３２側に落下する。一方、抽出ガス及び落下しなかった微小な粒径の粉コークスは、エジェクター１４からの吸引力により、接続管３３側に導かれる。
なお、コークス排出通路３２以降の構造は実施例１と同様である。
【００２２】
実施例１及び２の変形例を列記する。
（１）実施例１及び２においては、コークス分離短管２０を各抽出羽口支管１１の下流端部に連結しているが、複数の抽出羽口支管１１の下流端部を合流させた上でコークス分離短管２０に連結するようにしても良い。
そうした場合、設置するコークス分離短管２０の数を減らすことができるので、装置全体のコストを抑えることができるとともに、コークス分離短管２０の設置スペースにも余裕ができる。
（２）実施例１及び２においては、コークス分離短管２０の沈降室２１は単なる中空部となっているが、抽出羽口支管１１が連結されている部分と連結管２３との間の内壁から下方に沈降室２１の途中まで延びる仕切り板を設けても良い。
そうすることで、抽出羽口支管１１から沈降室２１に流入した抽出ガスが直接連結管２３に流れ込むのを防ぐことができるとともに、粉コークスや小塊コークスにより大きな下向きの慣性力を与えることができるので、コークスの分離能力を高めることができる。
（３）実施例１及び２においては、第２支管２５を沈降室２１の上下中心軸に向かって延ばし、沈降室２１の側壁部の中央付近で連結されるものとしているが、沈降室２１と第２支管２５の連結部は側壁部の中央付近に限らず、側壁部の上部でも下部でも良く、また、その延びる方向についても、沈降室２１の上下中心軸に向かうものに限らず、上下中心軸からずれていても良いし、沈降室２１の内壁面に沿うような方向であっても良い。
ただし、沈降室２１と第２支管２５の連結部を側壁部の上部とした場合、流入した抽出ガスが沈降室２１に滞留することなく連結管２３に流れ込み易くなるので、（２）に記載した仕切り板を設ける方が良い。
（４）実施例１及び２のコークス排出管２２及び実施例２のコークス排出通路３２は真下に延びているが、延びる向きは真下に限らず下方であれば良い。
なお、下方とする場合には、コークスがコークス排出管２２やコークス排出通路３２の内部に堆積しないように、傾斜角度をコークス粒安息角より大きい角度とする方が良い。
（５）実施例１及び２の連結管２３及び実施例２の接続管３３は真上に延びているが、延びる向きは真上に限らず上方であれば良い。
なお、上方とする場合には、コークスが連結管２３や接続管３３の内部に堆積しないように、その傾斜角度をコークス粒安息角より大きい角度とする方が良い。
（６）実施例１及び２においては、第１支管２４の上端部は単なる壁となっているが、第２支管への分岐部より上方に距離をとった上で、のぞき窓を設ければ、第１支管２４の内部及びその延長上にある冷却室内の状況を目視で観察することもできる。
（７）実施例１及び２においては、抽出羽口支管１１を一対の第１支管２４と第２支管２５で構成しているが、複数対の第１支管と第２支管で構成するとともに、上流側の第２支管と下流側の第１支管の間に慣性・重力沈降式のコークス分離短管を配置しても良い。
そうすることによって、上下方向のスペースがとれない場合でも、水平方向へ距離を稼ぐことができる。
（８）実施例２においては、コークス分離短管２０より分離能力の高いサイクロン３０を設けたが、コークス分離短管２０より分離能力の高い除塵装置であれば、サイクロンに限ることはない。
（９）実施例２においては、サイクロン３０に連結される抽出ガス立下げ管１３の下端部近傍及びエジェクター１４の下端部に接続される接続管３３の上端部近傍は、ほぼ水平の向きとなっているが、この部分に粉コークスが堆積しないように、その傾斜角度をコークス粒安息角より大きい角度とすればより良い。
【符号の説明】
【００２３】
１  成型コークス製造設備      ２  装入ブリケット槽      ３  装入装置
４  乾留室      ５  冷却室      ６  排出装置      ７  低温乾留ガス導入羽口
８  高温乾留ガス導入羽口      ９  冷却用ガス導入口      １０  抽出羽口
１１  抽出羽口支管      １２  抽出ガスヘッダーダクト      １３  抽出ガス立下げ管
１４  エジェクター      １５  エジェクター駆動ガス      １６  エジェクターノズル
１７  エジェクタースロート部
２０  コークス分離短管      ２１  沈降室      ２２  コークス排出管
２３  連結管      ２４  第１支管      ２５  第２支管
３０  サイクロン      ３１  旋回室      ３２  コークス排出通路      ３３  接続管
【図１】
2014201654.tif 000003
【図２】
2014201654.tif 000004
【図３】
2014201654.tif 000005
【図４】
2014201654.tif 000006