JPS603125B2 - コークスを急冷し大気圧以上の圧力を有する蒸気を発生させるための方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は白熱したコークスを急冷することによって有
用な蒸気を生成するためのコークス急冷蒸気発生方法お
よび装置に関する。

従釆のコークス急袷菱鷹は有用な蒸気を生成していない
。

これはｔ従来の急冷装置が開放場で操作され「その急袷
操作から発生する蒸気がむだに消費されるためである。
それに、蒸気とともに散逸する粒状物によって大気が汚
染されるということもあった。この発明の目的は、白熱
コークスの熱を粒状物のない蒸気の形で、しかもこの蒸
気を効果的に消費できるように大気圧以上の圧力下で取
り出すことのできる白熱コークスの急冷方法および装置
を提供することである。

従来の方法では、白熱したコークスはコークスオーブン
からクウェンチ。

カーと呼ばれる特殊な鉄道車に搬入されている。このク
ゥヱンチ・カーによって白熱したコークスは急冷塔に運
ばれ、そこで水贋霧によって急冷され汝火される。この
急）令操作で発生する蒸気は急冷塔内を上昇し「急冷塔
の出口から大気中に排出される。この蒸気はコ・−クス
の粒子を運び、大気を汚染してしまう。いくつかの設備
では、急袷塔にじやま板を取り付けている。このじやま
板によって、蒸気が大気中に排出される前にコークスの
粒子を取り除こうというわけである。しかし、このじや
ま板は充分なものではなく、それによる大気汚染の減少
も大したことはない。米国においては、葛生産量の年に
はしほぼ６６００００００トンものコークスが生産され
ている。

そして、白熱コークスを急冷した際に大気中に通常消耗
される顕熱は年間５００×１び２ＢＴＵにも達し、これ
は年間ほぼ１２０００００ルゞレルもの石油量に匹敵す
る。また、大気中で白熱したコークスを急冷するための
大気汚染が生ずるのである。本発明者は、白熱したコー
クスの鰯尾熟を、蒸気の形でしかもこの蒸気を効果的に
消費できるように大気圧以上の圧力下で取り出す白熱コ
ークスの急冷方法および装置を開発した。

この方法においては、白熱コークスは密閉圧力容器内に
設置され、水で贋霧急冷される。この急冷操作で発生し
た蒸気は前記圧力容器に入ったままこの圧力容器から開
放される前に所定の有用な圧力まで加圧される。以下添
付の図面を参照しつつこの発明を詳述すると、白熱コー
クスはコンテナ１川こ入れるれ鉄道車１１によってコー
クス急冷蒸気発生装置に運ばれる。

クレーン１２がそのかぎ１４をコンテナの耳１３に掛け
て図中矢印で示すようにコンテナを引き上げ、密閉圧力
容器１６の受容ホッパ１５上に設置する。このホッパ１
５の底部に設置された受容扉１７を開き、コンテナ１０
の底部にある排出ゲート１８も開き前記白熱コークスを
コンテナ１０から圧力容器１６内に落下させる。受容扉
１７と排出ゲート１８とを閉じた後、コンテナ１０をク
レーン１２によって鉄道車１１に降し再びコークスを受
取り１こコークスオ−ブンに戻す。コークスオーブンの
容積に応じて１台以上のコークスを用いてもかまわない
。次に、圧力容器１６を白熱コークスの急冷条件下にお
く。

こうするために、受容扉１７、排出扉】９、蒸気排気弁
２０、ダスト弁２１およびドレィン弁２２を閉じる。つ
いで、蒸気排出弁２３を開き、ポンプ２４を作動させ水
を貯槽２５から管２６を介して曙霧ノズル２７へ供給し
、白熱コークス急冷操作を開始する。上記急冷操作中コ
ークスは圧力容器１６、内部円筒２８、中間ホッパ２９
およびこの中間ホッパ２９の底部に設置された排出ゲー
ト３０１こよって園包されている。

内部円筒２８には貫通孔が設けられていて噴霧水を頃霧
ノズル２７から蓬方向に白熱コークスへ向って噴露し、
またこの白熱コ−クスの暖霧急冷で発生する蒸気を内部
円筒２８の内部へ蓬方向に蒸気出口管３１まで通ずるよ
うになっている。受容扉１７、排出ゲート３０および排
出扉１９は蝶番が取付けられており、動力シリンダ３２
によって遠隔操作が可能となっている。全ての弁には動
力装置が設置されていてこれも遠隔操作が可能である。
受容扉１７と排出扉１９にはガスケットが設けられてい
て、それらが閉鎖状態にあるときの蒸気の漏れを防止し
ている。白熱コークスの急冷中に発生する蒸気は圧力容
器１６を満たし、圧力が上昇する。中間ホツパ２９の上
下における圧力は等圧管３３によって等しくされている
。したがって、排出ゲート３０からの蒸気の漏れはなく
、また、蒸気漏れに対してこの排出ゲート３０を密閉す
る必要がない。蒸気の圧力が所望の城に達したなら、蒸
気排出弁２３を開き、蒸気を蒸気配送管３４を介して使
用地点に流出させる。蒸気出口管３１から蒸気配送管３
４に至るまでに蒸気は高効率サイクロン３５を通過しそ
こで大部分の粒状物が除去される。内部円筒２８内に補
集された頃霧水滴はこの内部円筒２８の底部に落下する
。

この円筒２８の底部における水位が上昇するとドレィン
弁２２は自動的に開き水を貯槽２５に排出する。コーク
スが急冷によって所望の温度まで冷却したら、ポンプを
停止し、急冷操作と蒸気の発生を止める。

ついで、蒸気排出弁２３を閉じ、蒸気排気弁２０を開き
、こうして圧力容器１６内の圧力を開放する。圧力がほ
ぼ大気圧まで低下したら受容扉１７と排出扉１９を開け
る。次に排出ゲート３０を開き、冷却したコークスをろ
う斗．３６を介して供給器４４へついで輸送コンベァ３
７へ落す。全てのコークスが圧力容器１６から出た後、
水弁３８，３９を所定時間開いて噴霧水を受容扉１７と
排出扉１９さらにはこれら扉の対応座の表薗に噴きつけ
る。この水燈霧はこれら表面を浄化し、これら扉が閉じ
たとき漏れのない接続がおこなえるようにするためであ
る。この水に，よる浄化をおこなっている間、ダスト弁
２１を所定時間開放し豊挨をサイクロン３５から貯槽２
５へ落とす。定期的に、収鏡した塵挨をこの貯槽２５か
ら除去する。この浄化が完了したなら、排出扉１９、排
出ゲート３０、蒸気排気弁２０およびダスト弁２１を閉
じる。こうして圧力容器１６は再び前謡急冷操作に供し
うる状態になる。貯槽２５はコークスを急冷するための
水を貯えるためのものである。

管４０および水位制御弁４１を介して水が供ｖ給される
ことによって水位は自動的に維持される。蒸気が発生す
るにつれ、水位が低下すると制御弁４１が開き不足分の
水を補なう。水は熱交換表面を通過するわけではなく水
中の不純物は害とならないから、通常の蒸気発生器にお
けるような特別に処理した水は必要ではない。圧力容器
１６は絶縁耐火物質４２で被覆されている。

この耐火物質４２は白熱コークスの熱と摩擦から圧力容
器を保護し、また圧力容器からの熱損失を最４・限に抑
えるためのものである。前記コークス急冷蒸気発生装置
は、クレーン１２を支持している建築物の中に設置され
ている。１つのコークス急冷蒸気発生装置からの蒸気の
発生は循環的なものであることがわかるであろう。

すなわち水が噴霧ノズル２７に供Ｖ給されずかつ圧力が
圧力容器１６から開放されている間は蒸気の発生は停止
する。いくつかの装置においては、これは許容できる。
しかし、これが許容され得ない場合には、２つ以上の蒸
気発生装置を設け、これらを重複的に操作するとともに
適当な水流制御装置とその他の実質的に均一な蒸気発生
をそれら発生装置から得るための装置をともに用いれば
よい。所望に応じて市販の種々の制御装置や機械を用い
ることができる。この発明の目的は前記した以外の装贋
・部品を用いても達成できる。

例えば、高効率サイクロン３５の代りに例えば静電汝積
器のような浄化袋贋を用いてもかまわない。また、ドレ
ィン弁２２の代りに蒸気補集器を用いてもよい。さらに
また蝶番付き受容扉１７と排出扉１９とを滑動タイプの
ものにしてもかまわない。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は、圧力容器と貯水槽とを断面で示すコーク
ス急冷蒸気発生装置の側面図。 １６…・・・圧力容器、１７・・・・・・受容扉、１９
・・・・・・排出扉、２０…・・・蒸気排気弁、２１…
・・・ダスト弁、２２・・・・・・ドレイン弁、２３・
・・・・・蒸気排出弁、２７……ノズル、２８・・・・
・・内部円筒、２９・・・…中間ホッパ、３０・・・・
・・排出ゲート、３１・・・・・・蒸気出口管、３５・
・・・・・サイクロン、４２・・・・・・耐火物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （ａ）白熱コークスを垂直に設置された圧力容器の
   頂部から投入して前記圧力容器を１回分のコークスで実
   質的に満たす工程と、（ｂ）大気圧以上の圧力下の蒸気
   を収容するのに充分な程度に前記圧力容器を密閉する工
   程と、（ｃ）前記１回分のコークスによって取囲まれる
   ように設置された複数個のノズルから前記１回分のコー
   クスに外側から径方向に水を噴霧してコークスを直接急
   冷し、蒸気を発生させる工程と、（ｄ）前記蒸気が大気
   圧以上の所定圧力に達したとき、蒸気排出弁を開放し、
   この蒸気排出弁を介して蒸気を大気圧以上の圧力下で前
   記圧力容器から配送する工程と、（ｅ）前記急冷された
   コークスの温度が所定温度まで低下したとき、前記水噴
   霧を停止し、前記蒸気排出弁を閉じそして蒸気排気弁を
   開放して前記圧力容器内の圧力を開放する工程と、（ｆ
   ）前記圧力容器内の圧力がほぼ大気圧まで低下した後、
   前記１回分のコークスを前記圧力容器の底部から排出す
   る工程とを包含してなる、コークスを急冷し大気圧以上
   の圧力を有する蒸気を発生させるための方法。 ２ 前記１回分のコークス内に垂直に設置された貫通孔
   を有する内部円筒を介して垂直に設置された複数個のノ
   ズルから水を噴霧し、前記コークスの急冷によって発生
   する大気圧以上の圧力を有する蒸気を径方向に前記内部
   円筒の内部へついで前記蒸気排出弁に接続した蒸気出口
   管へ通過させることによって前記工程（ｃ）をおこなう
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記急冷中に前記１回分のコークスを前記圧力容器
   の上部に設置された中間ホツパに支持する工程と、前記
   中間ホツパの上下における前記圧力容器内の圧力を等圧
   化する工程とをさらに含んでなる特許請求の範囲第２項
   記載の方法。 ４ 前記蒸気を前記圧力容器から排出した後この蒸気か
   ら粒状物を除去する工程をさらに含んでなる特許請求の
   範囲第２項記載の方法。 ５ 前記内部円筒内に捕集された噴霧水滴を、前記内部
   円筒の底部の水位が所定域まで達したときに自動的に開
   放するドレイン弁を介して前記内部円筒の底部から排出
   する工程をさらに含んでなる特許請求の範囲第２項記載
   の方法。 ６ 複数個の圧力容器を設け、これら圧力容器を重複的
   に操作して大気圧以上の圧力を有する蒸気を実質的に均
   一に発生させる工程をさらに含んでなる特許請求の範囲
   第２項記載の方法。 ７ （ａ）白熱コークスを受容するための受容ゲートを
   頂部にそして急冷されたコークスを排出するための排出
   ゲートを底部に有する垂直に設置された圧力容器と、（
   ｂ）大気圧以上の圧力を有する蒸気を収容するのに充分
   な程度に前記受容ゲートと排出ゲートとを密閉するため
   の機構と、（ｃ）前記圧力容器の中心部に設置され、前
   記圧力容器に収容されるコークスに径方向に外側に向け
   て水を噴霧するための複数個の噴霧ノズル機構と、（ｄ
   ）前記圧力容器の内部から外部へ延出する蒸気出口管、
   および前記蒸気が大気圧以上の所定の圧力に達したとき
   開いて蒸気を前記圧力容器から配送するための、前記蒸
   気出口管に設けられた蒸気排出弁機構と、（ｅ）前記圧
   力容器に収容されるコークスが急冷された後前記圧力容
   器内の圧力を開放するための蒸気排気弁機構とを具備し
   てなる、コークスを急冷し大気圧以上の圧力を有する蒸
   気を発生させるための装置。 ８ 前記複数個の噴霧ノズル機構が垂直に設置された複
   数個のノズルよりなり、該装置が、これらノズルを取囲
   むように前記圧力容器内に設置されかつこれらノズルと
   前記圧力容器内に収容されるコークスとの接触を防止す
   るための貫通孔付き内部円筒機構をさらに具備してなり
   さらに、前記蒸気出口管がこの内部円筒機構の内部から
   延出していることを特徴とする特許請求の範囲第７項記
   載の装置。 ９ 前記圧力容器内において前記排出ゲートの上部に設
   けられ、急冷操作中に、前記圧力容器内に収容されるコ
   ークスを前記排出ゲートと非接触状態で支持するための
   中間ホツパ機構と、前記圧力容器内における前記中間ホ
   ツパ機構の上下の圧力を等圧化するための機構とをさら
   に具備してなる特許請求の範囲第８項記載の装置。 １０ 前記受容ゲートと排出ゲートとを密閉するための
   機構を浄化するための複数個の水噴霧機構をさらに具備
   してなる特許請求の範囲第９項記載の装置。 １１ 前記圧力容器から排出された蒸気から粒状物を除
   去するための機構をさらに具備してなる特許請求の範囲
   第８項記載の装置。 １２ 前記内部円筒機構内に捕集された水を排出するた
   めのドレイン弁機構と、前記内部円筒の底部における水
   位が所定域に達したとき前記ドレイン弁機構を自動的に
   開放するための機構とをさらに具備してなる特許請求の
   範囲第８項の装置。 １３ 複数個の圧力容器と、これら圧力容器を重複的に
   操作して大気圧以上の圧力を有する蒸気を実質的に均一
   に発生させる機構とをさらに具備してなる特許請求の範
   囲第８項記載の装置。