JPS5876487A - コ−クス炉ガス顕熱の回収方法及びその装置 - Google Patents

コ−クス炉ガス顕熱の回収方法及びその装置

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JPS5876487A
JPS5876487A JP17607081A JP17607081A JPS5876487A JP S5876487 A JPS5876487 A JP S5876487A JP 17607081 A JP17607081 A JP 17607081A JP 17607081 A JP17607081 A JP 17607081A JP S5876487 A JPS5876487 A JP S5876487A
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JP
Japan
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coke oven
heat
oven gas
sensible heat
heat exchanger
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JP17607081A
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Mitsunori Hamada
浜田 光典
Noboru Kamata
昇 鎌田
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Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
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Nippon Steel Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、コークス炉で石炭乾留中に発生する高温の
コークス炉ガスが保有するコークス炉ガス顕熱を有利に
回収する方法及びその装置に関する。
コークス製造の際6−コークス炉がら発生するコークス
炉ガスは、コークス炉の上部に設けられた上昇管を通じ
てドライメーンに集められ、安水散布により冷却されて
気液分離され、分離されたガスやタール分は夫々有効(
−利用されている。しかしながら、このコークス炉ガス
はその発生直後(二おいては約1000℃近くにも達し
て膨大な顕熱な保有する(二もかかわらず、コークス炉
ガス中に大量のタール分が含有されているためにこのコ
ークス炉ガス顕熱を回収して有効(二利用することが難
かしく、はとんど利用されずに廃棄されているのが現状
である。
ところで、このコークス炉ガス顕熱を回収しようとする
試みとして、コークス炉の上昇管部に熱交換器を配設し
、この熱交換器内を循環スる熱媒体とコークス炉ガスと
の間で熱交換させることが提案されている。しかしなが
ら、この方法C二おいても、熱交換器の伝熱面積を大き
くして大量にコークス炉ガス顕熱を回収しようとすると
、この熱交換器の伝熱面(ニタール分が大4+二固着し
、故障の原因になったり、熱交換器の熱交換効率を著る
しく低下させるという問題が生じ、長期間安定して効率
的にコークス炉ガス顕熱の回収を行う(=は至っていな
かった。
そこで、本発明者等がこの原因について調査したところ
、熱交換器の伝熱面(二単(ニタール分が付着するだけ
でなく、コークスの釜出し前に上昇管部頂部の蓋を開放
して釜内に残留しているコークス炉ガスを燃焼させたり
、あるいは、生成したコークスの釜出しの際にコークス
が一部燃焼した場合に上昇管部を高温の熱風が上昇し、
熱交換器の伝熱面C二付着したタール分がこの熱風(二
晒されて炭化する、いわゆるコーキングして熱−交換器
の伝熱面に固着し、これが次第(二生長して故障や熱交
換効率の低下の原因となることが判明した。したがって
、このコーキング防止するためには、上昇管部でのコー
クス炉ガス顕熱の回収を少くとも約500℃以上の高温
領域で行うことが必要であり、それ故上昇管部だけの熱
回収ではコークス炉ガス顕熱を充分に回収することがで
きない。
本発明者等は、かかる観点に鑑み、コークス炉ガス顕熱
の有利な回収について鋭意研究を重ねた結果、コークス
炉の上昇管部とドライメーンとの間に熱回収部を設け、
−この熱回収部でコークス炉ガス顕熱を回収することに
より、熱交換器の伝熱面にタール分が付着しても上昇管
部を上昇する熱風C二晒されないので、タール分はコー
キングすることがなく、ドライメーンに回収できること
を見い出して本発・明を完成したものである。
すなわち、本発明は、コークス炉で石炭乾留中(二発生
する高温のコークス炉ガスをコークス炉の上昇管部とド
ライメーンとの間に設けた熱回収部で熱媒体と熱交換さ
せてコークス炉ガス顕熱を回収し、この熱回収部で凝縮
したコークス炉ガス中のタール分をドライメーンに回収
するコークス炉ガス顕熱の回収方法であり、また、この
方法を達成するためC二、上昇管部とドライメーンとの
間の接続管に二煎交換器を配設し、この熱交換器の伝熱
面を介して熱交換器内を循環する熱媒体と石炭乾留中に
発生する高温のコ−クス炉ガスとを上記接続管内で熱交
換させてコークス炉ガス顕熱な回収するコークス炉ガス
顕熱の回収装置である。
以下、添付図面(二示す実施例(二基づいて、本発明の
方法及びこの方法を遂行するための装置について詳細に
説明する。
第1図(二おいて、符号(1)はコークス炉の上部(:
立設された上昇管部であり、この上昇管部(1)とドラ
イメーン(2)との間にはこれらの間を接続する接続管
(3)が設けられている。この接続管(3)は、その上
端部側壁ζ=開設した開口(4)が上昇管部(1)の上
端部側壁の開口(5)と連通連結されており、また、そ
の下端部がロート(6)及び水封管(7)を介してドラ
イメーン(2)(一連通連結されている。この接続管(
3)(二はその上端から下端まで略垂直下方に延びる直
管部(8)が形成されており、この直管部(8)内C:
は始端と終端とが直管部(8)の上端開口を閉じる蓋体
(9)に固定され、かつ、中間部分が吊持杆αQ(二よ
り蓋体(9)に吊持された熱交換器(Ll)が配設され
ている。
この実施例(二おいて、上記熱交換器αηは、第1図及
び第2図から明らかなよろに、多数の熱交換パイプを直
管部(8)の内壁面(二沿って縦方向(二二重(二配列
し、各熱交換パイプの上下端を夫々連通連結し、図示外
の支持部材で各熱交換パイプ間を連結固定して形成され
ており、この熱交換器αでの伝熱面で凝縮したコークス
炉ガス中のタール分は各熱交換パイプの表面を伝ってそ
の下端からドライメーン(2)側に回収されるようにな
っている。なお、この熱交換器αη(二ついては、上、
記以外にコイル状、ジャバラ状、ジャケット状に形成し
てもよく、また、コークス炉ガス流路の内部に設けるタ
イプであっても外部に設けるタイプであってもよい。
また、この実施例においては、第d図C二足すように、
上昇管部(1)にジャケット式の一次熱交換器αつが配
設されており、この−成熱交換器α彊二よってコークス
炉ガスの約500℃以上の高温領域におけるコークス炉
ガス顕熱の回収を行うことができるようになっている。
なお、第1図において、符号Q3は上昇管部(1)の上
端開口を閉じる蓋であり、また、符号α◆及びα→は安
水フラッシングのためのノズルである。
次(二この実施例の膜層を用いてコークス炉ガス−熱を
回収する方法について説明すると、上昇管部(1)内(
ユ配設された一次熱交換器(2)に入る熱媒体の入口温
度や流量を調節する等の手段シーより、この上昇管部(
1)内を上昇する約800℃前後のコーク哀炉が我と一
次熱交換器(6)内を循環する熱媒体とを熱交換させ、
少くとも上昇管部(すの上端部側壁の開口(5)付近(
二おいてコークス炉ガスの温度力を約500℃以上(二
保たれる範囲内で一次熱回収を行い、次いで、上昇管部
(1)とドライメーン(2)と、の間の接続管(3)内
において熱交換器αη内の熱媒体とこの接続管(3)内
に入ってきたコークス炉ガスとの間で熱交換させること
によりコークス炉ガス顕熱の二次熱回収を行うものであ
る。
上記実施例(=係るコークス炉ガス顕熱の回収装置を実
際番二実炉に組み込み、熱媒体としてサームエス−6O
0(新日本製鉄化学工業■製エテルビフェニル系有機熱
媒体)を使用し、コークス炉ガス顕熱の回収を行った結
果によれば、約850℃のコークス炉ガスが上昇管部(
1)(二設けた一次熱交換器(2)(:よって熱回収さ
れて約580℃まで低下し、この−火熱交換器(2)(
二おいて一基のコークス炉につき約60000 kca
l /hrのコークス炉ガス顕熱を回収するこ゛とがで
き、また、接続管(3)内の熱交換器0ηによって更(
二煎回収されてコークス炉ガスは約350°C′まで低
下し、この熱交換器αηにより約40000kcal端
のコークス炉ガス顕熱を回収することができた。
この際、−次熱交換器α埠においてはコークス炉ガス中
のタール分が付着してこれがコーキングすることじよる
トラブルは全(認められず、また、接続管(3)内の熱
交換器αηにおいても、タール分の付線は認められたが
このタール分がコーキングを起して伝熱面(二固着する
ようなことはなく、タール分は接続管(3)の下方C二
位置するドライメーン(2)内に回収されることが判明
した。
な釦、上記実施例(二おいては、コークス炉の上昇管部
(1)に−火熱交換器a2を配設し、′この一次熱交換
器αカ(二おいてコークス炉ガスの温度が少(とも約5
00℃以下(−低下しない高温領域で一次熱回収を行う
ようC二しているが、これは必ずしも必須の条件ではな
く、上昇管部(1)とドライメーン(2)との間を接続
する接続管(3)内(−充分な伝熱面積を有丁−る熱交
換器01)を配設すること(二より、付着したタール分
のコーキング(二よる故障や熱交換効率の低下を防止し
ながら充分満足のいくコークス炉ガス顕熱の回収をす番
ことができるものである。
また、接続管(3)の上下端に設けた安水フラッシング
のためのノズル(14(10(−供給される安水を上方
のノズルQ4及び/又は下方のノズルαりに切替えて供
給することじより接続管(3)内の熱交換器(ロ)で回
収するコークス炉ガス顕熱の熱量を調節するこ“ともで
きるほか、定期的に二時期熱媒体の供給を停止して接続
管(3)内の熱交換器αυの伝熱面に付着したタール分
等を安水で洗浄することも可能である。
上記−火熱交換器0オや接−管(3)の熱交換器αηに
使用する熱媒体としては、ビフェニル−ジフェニルオキ
サイド、アルキルビフェニル、アルキルナフタリン等の
有機熱媒体、水、空気等の公知の熱媒体があげられるが
、特に高温安定性の優れた有機熱媒体が好ましい。
以上の通り、本発明C二係るコークス炉ガス顕熱の回収
方法及びその装置C二よれば、コークス炉の上昇管部と
ドライメーンとの間を接続する接続管に熱交換器を配設
し、この熱交換器の伝熱面な介して熱☆換器内を循環す
る熱媒体と石炭乾留中に発生する高温のコークス炉ガス
とを熱交換させ、この熱媒体(二よりコークス炉ガス顕
熱を回収すると共に熱交換器の伝熱面で凝縮したコーク
ス炉ガス中のタール分をドライメーンに回収するように
したので、生成したコークスの釜出し前に上昇管部頂部
の蓋を開放して釜内に残留するコークス炉ガスを燃焼さ
せたり、あるいは、生成したコークスの釜出しの際(ニ
ノークスの一部が燃焼することにより、上昇管部内が高
温の熱風じ晒されても、熱交換器(=付着したタール分
はこの熱風に晒されることがなく、伝熱面でコーキング
を起して固着し、次第C二生長して故障の原因(二なっ
たり、熱交換器の熱交換効率を低下させるようなことが
ない。
それ故、この発明に係るコークス炉ガス顕熱の回収方法
及び回収装置(二よれば、コークス炉の上昇管部とドラ
イメーンとの間でコークス炉ガス顕熱の回収を行い、凝
縮して熱交換器C二付着したタール分についてはコーキ
ングさせることなくドライメーン(=回収することがで
きるので、安水フラッシングによってコークス炉ガスの
温度が低下する温°度付近、約80〜100℃までコー
クス炉ガス顕熱の回収を行うことができ、従来性なわれ
ていた上昇管部におけるコークス炉ガス顕熱の回収に比
べて約2倍程度の大巾な熱回収が可能になる。このため
、この回収したコークス炉ガス顕熱の利用(二ついても
、原料′炭の予熱、発電、附帯設備の熱源、地域暖房等
多目的に利用できるものであり、省エネルギーの観点か
らしても極めて実用的価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るコークス炉ガス顕熱の回収装置が
適用されたコークス炉の上昇管部、接続管及びドライメ
ーンな示す断面説明図、第2図は第1図の接続管内に配
設された熱交換器を示す■−■線拡線断大断面図る。 符号説明 (1)・・・・・・上昇管部    (2)・・・・・
・ドライメーン(3)・・・・・・接続管     (
8)・・・・・・接続管の直管部αυ・・・・・・熱交
換器    (ロ)・・・・・・−次熱交換器第冒図 第2図 手続補正書 昭和5年//月25日 特許庁長官 島田春樹 殿 1、事件の表示 昭和is年 畳 許 願第176070号2、発明の名
称 コークス炉ガス顕熱の回収方法及びその装置3、 
補正をする者 事件との関係  特許出願人 ’&”寿  東京都中央区銀座6丁目17番鵞号MIN
椋=gい)(4164)新日本製鉄化学工業株式会社代
表者  今  井  大  宗 4、代理人〒104聡011(ai411)111?器
住 所 東京都中央区銀座7丁1114番鵞号荏原ビル
S階(2)  別紙の過すタイプ印簀嬰側豊Xδ!見L
xなし〕を提出する。 手続補正書 昭和57年1月12日 特許庁長官 島田春樹 殿 l 事件の表示 昭和56年 特許 願第176Q7Q号2、発明の名称
 コークス炉ガス顕熱の回収方法及びその装置3 補正
をする者 事件との関係 特許出願人 、;llt/i  東京都中央区銀座6丁目17@2号
代表者 今 井 大 宗 4、代 理 人 マ104  電話03(543)16
75住 所 東京都中央区銀座7丁目14番2号荏原ビ
ル3階7、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の槻 補正の内容 1 昭和56年11月25日付差出の手続補正書(=添
付したタイプ印書明細書における第10頁第10行目と
第11行目との間(二下記の文章を挿入する。 r また、接続管(3)の上端(二設けたノズル(14
it二ついては、回収した顕熱を使用する設備と連動さ
せておき、この設備の走転が停止した時(−自動的に、
このノズルα◆から熱交換器0])の伝熱面に安水散布
を行うようにし、これによって回収熱量相当分な安水の
蒸発潜熱として冷却すること(二より熱交換rOυ内を
循環する熱媒体温度を一定に保ち、この熱媒体が過熱す
るのを未然(二防止することもできる。j以上

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  コークス炉で石炭乾留中に発生する高温のコ
    ークス炉ガスをコークス炉の上昇管部とドライメーンと
    の間に設けた熱回収部で熱媒体と熱交換させてコークス
    炉ガス顕熱を回収し、この熱回収部で凝縮したコークス
    炉ガス中のタール分をドライメーンC二回収することを
    特徴とするコークス炉ガス顕熱の回収方法。
  2. (2)上昇管部(二おいて約500℃以上の高温領域で
    一次勢回収されたコークス炉゛ガスを上昇管部とドライ
    メーンとの間に設けた熱回収部で二次熱口/ 収する特許請求の範囲第1項記載のコークス炉ガス顕熱
    の回収方法。
  3. (3)コークス炉の上昇管部とドライメーンとの間を接
    続する接続管に熱交換器を配設し、この熱交換器の伝熱
    面を介して熱交換器内を循環する熱媒体と石炭乾留中に
    発生する高温のコークス炉ガスとを熱交換させてコーク
    ス炉ガス顕熱を回収することを特徴とするコークス炉ガ
    ス顕熱の回収装置。
  4. (4)上昇管部に、コークス炉ガスの約500’C以上
    の高温領域でコークス炉ガス顕熱を回収する一次熱交換
    器を備えた特許請求の範囲第3項記載のコークス炉ガス
    顕熱の回収装置。
  5. (5)接続管に、略垂直下方に延びる直管部を設けてこ
    の直管部内C:熱交換器を配設した特許請求の範囲第3
    項又は第4項記載のノー”クス炉ガス顕熱の回収装置。
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