GAS QUALITY PROCESS

Abstract: 1. Process for improving the quality, especially for increasing the content of volatile hydrocarbons, of the gas formed in the coking of mineral coal in horizontal-chamber coking furnaces, in which the gas is drawn off through the horizontally extending gas-collecting chamber remaining between furnace charge and coke furnace top and connected to the collecting main of the coke furnace battery, characterised in that the gas is drawn off at the same time also at the two ends of the coke furnace by way of vertical collecting chambers corresponding approximately to the volume of the gas-collecting chamber formed above the furnace charge, in such a way that the quantity of the gas which rises vertically upwards through the furnace charge and is drawn off through the horizontal gas-collecting passage is substantially reduced and the gas withdrawn at the ends of the furnace through the vertical collecting chambers is conducted away directly into the collecting main of the coke furnace battery.

Description: Verfahren zur Verbesserung der Gasqualität Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Gasqualität des insbesondere bei der Verkokung von Steinkohle in Horizontalkammerverkokungsöfen frei werdenden bzw. entstehenden Gases, bei dem das Gas über den zwischen OfenfülluRg und Koksofendecke verbleibenden horizontal verlaufenden und an die Vorlage'der Koksofenbatterie angeschlossenen tassammelraum abgesaugt wird. Bei den heute fast ausschliesslich eingesetzten Koks öfen wird die Kokskohle von oben aus in die annähernd rechteckförmigen Koksöfen eingefüllt und dann von den Längsseiten her aufgeheizt und verkokt. Nach dem Einfüllen der Kokskohle wird die Ofenfüllung maschinell planiert, um zwischen Koksofendecke und Ofenfüllung einen gleichmässig ausgebildeten und ausreichend grossvolumigen Gassammelraum zu schaffen, über den das Gas dann über die gesamte Länge des Koksofens abgesaugt wird. Seitlich werden die Koksöfen durch Koksofentüren mit Türstopfen aus feuerfestem Material be grenzt, wobei über die Türstopfen einerseits ein Schutz für die Koksofentüren selbst und andererseits eine möglichst gleichförmige Verkokung der Ofenköpfe dadurch erreicht wird, dass die Ofenfüllung über den Türstopfen bis in den Bereich der ersten Heizzüge zurückgedrängt ist. Durch diese Ausbildung des Türstopfens ist die Dichtungsfuge der Wärmeeinwirkung des ersten Heizzuges und des Kokskuchens weitgehend entzogen, wobei zwischen dem Türstopfen und der Ofenwandung ein schmaler von oben nach unten beidseitig des Türstopfens durchgehender Kanal verbleibt. Durch diesen schmalen Kanal kann eine ganz geringe Menge an Gas am Türkörper entlang nach oben entweichen. Aufgrund der Ausbildung dieses schmalen Kanals kommt es insbesondere zu Beginn des Verkokungsprozesses zu hohen Drücken, so dass das Gas nicht durch die Kanäle abgeführt, sondern vielmehr durch die Dichtleiste hindurch in die Atmosphäre dringt. Entsprechend schädliche Immissionen sind die Folge. Es sind verschiedene Vorschläge bekanntgeworden, die Kanäle am Türkörper bzw. am Türstopfen zu erweitern. Diese Versuche zeigten auf der Druckseite kurzfristige Erfolge. Die Kanäle setzten sich jedoch aufgrund des dann erhöhten Temperaturgefälles um so schneller mit Teerkondensaten zu, was sowohl bezüglich der Gasführung wie auch der Reinigung der Koksofentüren erhebliche Probleme mit sich brachte. Der Ersatz der Steinstopfen durch metallene Stopfen (US-PS 4 118 282) führte ebensowenig zum Erfolg, weil hier zu den Kondensatproblemen zusätzlich Materialschwierigkeiten und pyhsikalische Probleme mit der grösseren Ausdehnung des Materials hinzukamen. Aufgrund des immer noch kleinen Querschnittes dieser Kanäle kann allenfalls das im unmittelbaren Türbereich freigesetzte Gas durch diese Kanäle entweichen. Aufgrund des bei diesen bekannten Koksöfen und bekannten Verfahren ungenügenden Verkokungsprozesses im Bereich der Koksofentür , wird das Gas im übrigen daran gehindert, überhaupt in den Bereich der Kanäle vorzudringen. Nachteilig ist beim bekannten Verkokungsprozess, dass die entstehenden Gase annähernd zu loo % durch die Ofenfüllung hindurch in den oberen horizontalen Gassammelraum aufsteigen, um von hier aus in die Vorlage abgesaugt und, der weiteren Gasverwertung zugeführt zu werden. Dabei werden die Gase insbesondere beim Fortgang des Verkokungsprozesses gecracktund ihr Gehalt an flüssigen Kohlenwasserstoffen damit reduziert. Nachteilig ist darüberhinaus, dass die abgesaugten Gase im Bereich der Vorlage hohe Temperaturen aufweisen und für die weitere Gasverarbeitung abgekühlt werden müssen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gasqualität zu verbessern und dabei gleichzeitig die Ausgarung der Kopfpartien der Ofenfüllung zu verbessern und zu vergleichmässigen. Die Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass das Gas gleichzeitig auch an den Stirnseiten des Koksofens gezielt abgesaugt wird. Durch das gezielte Absaugen des Gases im Bereich der Stirnseiten des Koksofens bzw. der Ofenfüllung wird die Menge des Gases, das durch die Ofenfüllung senkrecht nach oben steigen und durch den horizontalen Gassammelkanal abgesaugt werden muss, wesentlich verringert. Vielmehr kann das Gas nun bis zu einem gewissen Bereich in die Ofenfüllung hinein auf kurzem Wege abgesaugt und dann unmittelbar in die Vorlage abgeleitet werden. Dadurch steigt der Anteil an flüchtigen Kohlenwasserstoffen erheblich. Um eine möglichst grosse Menge des Gases daran zu hindern, durch den heissen Kokskuchen nach oben zu wandern und dabei gecracktzu werden und um eine gezielte und gleichmässige Absaugung zu gewährleisten, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass das Gas an den Stirnseiten des Soksofens durch einen grossvolumigen, im Querschnitt in etwa dem oberhalb der Ofenfüllung ausgebildeten Gasabführungsraum entsprechenden, vertikalen Gassammelraum abgesaugt und abgeführt wird. Das Gas wird dabei über den grossvolumigen vertikalen Gassammelraum bei einem Temperaturniveau abgeführt, das eine Kondensatbildung weitgehend vermeidet. Damit wird erreicht, dass sich die Tür beinahe von selbst reinigt, bis auf geringe Rückstände im horizontalen Bereich an der Unterseite der Tür. Der Wartungsaufwand beim Betrieb von Verkokungsöfen wird dadurch wesentlich reduziert. Bei entsprechender Ausbildung des grossvolumigen Gassammelraumes kann die Gasqualität wie erwähnt entscheidend verbessert werden, wobei Versuche gezeigt haben, dass die entweichenden Gase im Bereich von etwa 450 unterhalb der Oberkante der Ofenfüllung von der Tür zum Inneren der Ofenkammer hin nicht mehr durch den heissen Kokskuchen in den horizontalen Gassammelraum entweichen, sondern vielmehr direkt in den vertikalen grossvolumigen Gassammelraum mit dem entsprechend höheren Anteil an flüssigen Kohlenwasserstoffen. Das Entweichen des freigesetzten Gases aus dem Kokskuchen bzw. der Ofenfüllung in Richtung auf die vertikalen gross volumigeo Gassammelräume wird erfindungsgemäss weiter dadurch verbessert, dass die von den Gasen mitgeführte Wärme sowie die Wärme der ersten Heizzüge und die vom Koks ausgehende Reflektionswärme zur Beheizung der Verkokungsplatte verwendet wird. Auf diese Weise wird eine gleichmässige Entgasung der Ofenfüllung im Bereich der Koksofentür sichergestellt, was sowohl die Gasabführung in diesem Bereich erleichtert, als auch die Menge des Gases mit höherem Anteil an flüssigen Kohlenwasserstoffen erhöht. Darüberhinaus tritt der positive Effekt ein, dass das der Vorlage zugeführte Gas eine um etwa So0 niedrigere Temperatur auf weist, als bei Vorhandensein nur des horizontalen Gassammelraumes. Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass durch eine Erhöhung der flüssigen Kohlenwasserstoffe im Gas der Wert des gewonnenen Gases erhöht wird, wobei zugleich durch die gleichmässige Ausgarung der Kopfpartien auch eine Verbesserung und Vergleichmässigung der Gasqualität sichergestellt wird. Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, die zur Verdeutlichung des Verfahrens nachfolgend erläutert wird. Dabei handelt es sich um eine perspektivische Teilansicht einer Koksofentür mit einem auf der Innenseite ausgebildeten grossvolumigem Gassammelraum.Die Figur zeigt die wesentlichen Teile einer Koksofentür, mit der in den Koksofen hineinzeigenden Seite nach oben gewandt. Der die Armaturen tragenden Türkörper ist mit 1 bezeichnet. Seitlich daran sind Dichtleisten angeordnet, di e beim Einschwenken der Koksofentür am Türrahmen anliegen und dadurch zu der gewünschten Abdichtung des Koksofens gegenüber der Atmosphäre führen. Auf der Innenseite des Türkörpers 1 ist der besonders ausgebildete und mit 4 bezeichnete Türstopfen angeordnet, der entsprechend weit in die Ofenkammer hineinragt und unter Belassung seitliche, schmaler Durchlässe für das Gas zwischen der Türfüllung und dem Türkörper 1 den grossvolumigen Gassammelraum 7 ergibt. Durch den Gassammelraum 7 kann das Gas vom Boden der Ofenkammer zu dem im Bereich der Decke angeordneten Steigrohr und in die Vorlage aufsteigen. Zwischen dem Türstopfen bzw. der Platte 16 und dem Türkörper 1 befindet sich eine Wärmeisolierung, die den Türkörper schützt und eine Abkühlung des durch den Gassammelraum 7 streichenden Gases verhindert. Der mit 4 bezeichnete Türstopfen ist hier durch die T-förmig ausgebildeten Distanzstücke 18, 19 und die darauf liegenden Abschnitte 29, 30, 31 der Platte 16 gebildet. Die einzelnen Abschnitte 29,30, 31 sind mit einem gewissen Abstand zueinander angeordnet und liegen auf dem grösseren Flansch der Distanzstücke 18, 19 auf. Auf die einzelnen Abschnitte 29, 30, 31 sind Verstärkungseisen 25, 26 aufgesetzt, so dass die Platte 16 selbst aus dünnem Blech gefertigt werden kann. Die Darstellung verdeutlicht, dass die Gase bei einem derart ausgebildeten vertikalen Gassammelraum sehr gut in diesen an der Platte 16 vorbei eindringen und dann durch diesen abgesaugt werden können. Die einzelnen Distanzstücke 18, 19 stellen keine Behinderung für das abgesaugte bzw. abgeführte Gas dar, zumal sie im Abstand zueinander angeordnet sind. Auch auf der Druckseite, wo oben an der Tür ein Kasten zur Durchführung der Planierstange vorgesehen ist, wird der Planierkasten so ausgebildet, dass das Gas seitlich daran vorbeigeführt werden kann. Da diethitzebeständige Platte 16 vorzugsweise aus einem Metall bzw. aus Stahl mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit hergestellt ist, erfolgt eine Wärmezufuhr vom Gas an die Ofenfüllung, so dass diese Partien nicht nur seitlich von den Heizwänden her,sondern zugleich auch über diese Platte 16 aufgewärmt und erhitzt werden. Die dadurch erzielte einwandfreie Abgarung der Kopfpartien führt zu einer Verbesserung der Gasabführung in diesem Bereich in den Gassammelraum und erbringt gleichzeitig beim Koksdrücken wesentlich geringere Emissionen, da vollwertiger Koks hier ansteht.

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zur Verbesserung der Gasqualität des insbe sondere bei der Verkokung von Steinkohle in Horizontalkammer rerkokungsöfen frei werdenden bzw. entstehenden Gases, bei dem das Gas über den zwischen Ofenfüllung und Koksofendecke verbleibenden horizontal verlaufenden und an die Vorlage der Koksofenbatterie angeschlossenen Gassammelraum abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas gleichzeitig auch an den Stirnseiten des Koksofens gezielt abgesaugt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas an den Stirnseiten des Koksofens durch einen grossvolumigen, im Querschnitt in etwa dem oberhalb der Ofenfüllung ausgebildeten Gasabführungsraum ent sprechenden vertikalen Gassammelraum abgesaugt und ab geführt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die von den Gasen mitgeführte Wärme sowie die Wärme der ersten Heizzüge und die vom Koks ausgehende Reflektionswärme zur Beheizung der Verkokungs platte verwendet wird.

Inventors: BREIDENBACH, DIETER, DR. ING., MOSEBACH, WILHELM, DIPL.-ING., STOG, JOCHEN, STOG, WILHELM, DIPL.-ING.
Applicants: WSW PLANUNGS-GMBH
Application year: 1980
Main classification: C10B25
IPC codes: C10B25, C10B27