JPS6047518B2 - コ−クス炉発生粗ガスの熱回収方法 - Google Patents

コ−クス炉発生粗ガスの熱回収方法

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JPS6047518B2
JPS6047518B2 JP11119680A JP11119680A JPS6047518B2 JP S6047518 B2 JPS6047518 B2 JP S6047518B2 JP 11119680 A JP11119680 A JP 11119680A JP 11119680 A JP11119680 A JP 11119680A JP S6047518 B2 JPS6047518 B2 JP S6047518B2
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gas
coke oven
cooler
heat
heat exchange
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JP11119680A
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俊弥 親本
勝昭 槙野
清通 太尾田
計夫 國岡
信明 小西
富喜男 桑田
昭矢 尾関
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
JFE Engineering Corp
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nippon Kokan Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コークス炉炭化室て発生するコークス炉発生
粗ガスの顕然を回収する方法に関する。
従来コークス炉炭化室で発生する600〜8000Cの
コークス炉発生粗ガスは、安水ブラッシングにより85
゜C前後に冷却された後ガス精製工程へ吸引、圧送され
ており、このガスの顕然は有効に利用されていない。こ
のガスの顕然を利用する方法として、これを直接熱交換
器に導き、熱交換させることが考えられるが、通常の熱
交換器では以下のような問題が生じ、長期間安定して操
業することは困難てある。
すなわちコークス炉ガスには、ペンゾール類、タール等
の高沸点物質、水分その他の溶解性不純物が多く含まれ
ており、450℃以上てはペンゾール類、タールが高温
分解して伝熱管上に炭素が沈着し、450℃以下ではタ
ール等の高沸点物質が伝熱管上に凝縮し、更に100゜
C以下で水分その他の溶解性不純物が凝縮する。
この結果、ガス管、熱交換器が閉塞されていわゆるコー
キングが生じ、圧損が増加し更に熱交換効率が低下し、
装置を安定して長期間運転することが困難てある。この
ようなことからいくつかの顕然回収方法、ヨ例えば安水
のかわりに高沸点油を熱コークス炉ガスに直接噴霧した
後、高沸点油との熱交換によりスチームを回収する方法
、あるいは安水ブラッシングにて冷却された85゜C前
後の水分飽和ガスをフレオンを用いて発電する方法など
が提案されていiる。
しカル高沸点油を用いた場合、ガス中に上述した不純物
が含まれるため、コーキングによるノズルの閉塞、ダス
トによる配管づまり、高沸点油の分解劣化等が予想され
長期間連続して運転するこフとは難かしい。
またフレオンを用いた場合、熱媒体が特殊であるととも
に低温ガスの熱回収であるため熱効率が低く、装置が大
型化するなどの問題がある。
本発明は、コーキングの発生原因が主に450℃以上で
の炭素の沈着及び450℃以下での不純物の凝縮にある
ことに着目し、これらコーキングを防止できる2種類の
熱交換器で2段階に熱回収をおこなうことにより上述し
たコーキングを発生せずに長期間安定して熱回収するこ
とができるコークス炉発生粗ガスの熱回収方法を得んと
するものである。すなわち本発明は、コークス炉炭化室
で発生するコークス炉発生粗ガスを噴流層ク−ラーに導
いて熱交換した後、濡壁ク−ラーに導いて熱交換する方
法である。
以下本発明方法を図面を参照して説明する。
第1図は、本発明に用いる熱回収装置の一例を示したも
ので、コークス炉1の炭化室と接続した上昇管2に2系
統のガス管路系3,4を設けている。一方のガス管路系
3には、水封弁5、ドライメイン6、圧力制御装置7、
プライマリークーラー8、圧力制御装置9、コークス炉
ガスプロアー10を順に設け、ガス精製装置(図示せず
)に接続している。他方のガス管路系4には、遮断弁1
1、新集気管12、噴流層ク−ラー13、濡壁ク−ラー
1牡安水ク−ラー15、流量制御装置16、粗コークス
炉ガスプロアー17を順に設け、上記ドライメイン6に
接続している。上記噴流層ク−ラー13は、第2図に示
すうに外筒18の下端にガス流入口18a1上端にガス
流出口18bを形成し、外筒18の内部に内筒19を設
けるとともにこの内筒19の上方に粒子飛出防止板20
を設け、更に外筒18と内筒19との間隙に熱交換用流
体の管路21を設け、更に外筒18内に耐熱性、耐摩耗
性、密度少のアルミナボール等の粒子22が入つている
上記濡壁ク−ラー14は、第3図に示すようにガス流入
口23aを設けた気液接触槽23とガス流出口24aを
設けた気液分離槽24との間に自己副生タール、もしく
は溶解性の高い中油等の熱交換用循環油の流下管路25
を設け、さらに気液・分離槽24の循環油を気液接触槽
23に戻す循環ポンプ26を設けている。
さらに濡壁ク−ラー14は流下管路25の周囲に水等の
熱交換用流体の管路27を取付け、この流体でガスの熱
回収をおこなうようにしている。しかして本発明方法は
、熱コークス炉ガスを遮断弁11、新集気管12を経て
噴流層ク−ラー13に導く。
噴流層ク−ラー13ではこのガスが外筒18のガス流入
口18aから内筒19内を上昇し、粒子飛出防止板20
を経てガス流出口18bから流出していく。一方アルミ
ナ等の粒子22は、ガスの上昇に伴つて内筒19内の上
昇した後粒子飛出防止板20に当つて内筒19と外筒1
8ノとの間隙(熱交換用流体の管路21のある個所)を
通つて降下し、再び内筒19内を循環する。このガスの
流通及び粒子22の循環により、ガスの熱(600〜8
00゜C)は粒子22から管路21内の流体に移動し、
ここで第1段の熱回収がなされる。・噴流層ク−ラー1
3で熱回収され450′C程度となつたコークス炉ガス
は、濡壁ク−ラー14に導かれる。濡壁ク−ラー14で
は、気液接触槽23のガス流入口23aから流下管路2
5を通り気液分離槽24のガス流出口24aから出てい
く。一方″循環油は、気液接触槽23から流下管路25
内を液膜を形成しながら気液分離槽24に溜り、循環油
ポンプ26の作用により再び気液接触槽23に戻される
。この熱コークス炉ガスの流通及び循環油の循環により
、熱コークス炉ガスの熱は、循環油の液膜から管路27
内を流れる流体に移動し、ここで第2段の熱回収がなさ
れる。
濡壁ク−ラー14で熱回収され300゜C程度となつた
熱コークス炉ガスは、安水ク−ラー15に導かれここで
安水噴霧されて70゜Cに温度降下した後流量制御装置
16を組み込んだ圧力補償のための粗コークス炉ガスプ
ロアー17を経てドライメイン6に入り、プライマリー
クーラー8、コークス炉ガスブ七アー10を経てガス精
製設備に導かれる。なお上記実施例のように既設のガス
管路系3に新設のガス管路系4を取付けた場合、水封弁
5、遮断弁11の両方を開き、既設のガス管路系3に設
けた圧力制御装置7を用いて新設のガス管路系4に所定
量のガスが流入するように圧力制御をおこなうのが好ま
しい。
この方法によれば、安定した圧力制御及びガス吸引がお
こなわれる。しかして本発明によれば、高温のコークス
炉ガスを噴流層ク−ラー13に通すため、ガス中のター
ル、ピッチは粒子22の表面に凝縮した後、この粒子2
2が下降する際に炭化し、更に粒子22間の衝突により
剥離し、熱交換用流体の管路21へ付着するのを防止し
、その熱交換効率を高める。この噴流層ク−ラー13に
よれば例えば120k91c!TGの高圧スチームの回
収が可能となる。また粒子22も自己再生して循環使用
てき抜出し再生が不要となる。なお噴流層ク−ラー14
において、ガスの冷却温度を下げすぎるとタールの凝縮
が大きくなり、層内を循環する粒子22の成長あるいは
凝集などを生じやすくなる。
実験によれば450゜C以上では1分間にタールがほぼ
完全に凝縮することが認められる。従つてこの噴流層ク
−ラー13においては、ガスの冷却温度はこの温度以上
が好適である。更に本発明によれば、450℃程度に低
下したコークス炉ガスを濡壁ク−ラー14に導くため、
ガス中のタール、ピッチが凝縮してもこれらを大量の循
環油で洗浄溶解することができ、コーキングを防止して
、その伝熱性能を高めることができ又圧力損失が少ない
。例えば濡壁ク−ラー14で60k91cdGの中圧ス
チームの回収が可能である。なおコークス炉発生粗ガス
に含まれるタールは425゜Cて凝縮が開始し、200
0Cでタール凝縮率が約50%であることが認められた
。従つて濡壁ク−ラー14ては上上述した温度以下のガ
スを流通する,ことが好適である。また本発明に用いる
熱回収装置は、上述したものに限らず、例えば第4図に
示すように2系統のガス管路系31,32を設け、一方
のガス管路系31に遮断弁33、新集気管3牡圧力制御
装置.35、噴流層ク−ラー36、濡壁ク−ラー37、
安水ク−ラー38、プライマリークーラー39、圧力制
御装置40、コークス炉ガスプロアー41を設け、他方
のガス管路系32に水封弁42、ドライメイン43、圧
力制御装置44を設けて安水.ク−ラー38とプライマ
リークーラー39との間に接続している。
この装置は、粗コークス炉ガスプロアーをなくしたもの
で、コークス炉を新設する楊合に好適である。
なおこの場合、ドライメイン43側に通ガスしない場合
も安水シャワーを常時おこない、温度の低下を防くとと
もに故障、検査等て停止しても直ちに切替えるようにす
るのが好ましい。以上の如く本発明によれば噴流層ク−
ラーを用いて450゜C以上の高温コーキングを防止し
つつ熱a回収をおこない、しかも濡壁ク−ラーを用いて
450゜C以下の低温コーキングを防止しつつ熱回収を
おこなうことができ、長期間安定して連続運転すること
ができる顕著な効果を奏する。又回収されるスチームも
60kg1c71以上と高温であることにより、効率よ
く発電用に供することができるなど、利用面でも優れた
方法である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明方法に用いる熱回収装置の一例を示す
説明図、第2図は同装置に用いる噴流層ク−ラーの説明
図、第3図は同装置に用いる濡壁ク−ラーの説明図、第
4図は本発明の他の実施例を示す説明図である。 1・・・・・・コークス炉、2・・・・・・上昇管、3
,4・・・ガス管路系、5・・・・・・水封弁、6・・
・・・・ドライメイン、7・・・・・・圧力制御装置、
8・・・・・・プライマリークーラー、9・・・・・・
圧力制御装置、10・・・・・・コークス炉ガスプロア
ー、11・・・・・・遮断弁、12・・・・・・新集気
管、13・・・・・・噴流層ク−ラー、14・・・・・
・濡壁ク−ラー、15・・・・・・安水ク−ラー、16
・・・・・・流量制御装置、17・・・・・・粗コーク
ス炉ガスプロアー、18・・・・・・外筒、19・・・
・・内筒、20・・・・・・粒子飛出防止板、21・・
・・・熱交換用流体の管路、22・・・・・・粒子、2
3・・・・・・気液接触槽、24・・・・気液分離槽、
25・・・・・流下管路、26・・・・・・循環ポンプ
、27・・・・・熱交換用流体の管路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 コークス炉炭化室で発生するコークス炉ガスを一旦
    集気管に集めたのちこれを噴流層クーラーに導いて熱交
    換した後、濡壁クーラーに導いて熱交換することを特徴
    とするコークス炉発生粗ガスの熱回収方法。
JP11119680A 1980-08-13 1980-08-13 コ−クス炉発生粗ガスの熱回収方法 Expired JPS6047518B2 (ja)

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