NO150723B - Fremgangsmaate for kontinuerlig fremstilling av koks eller semi-koks - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av koks eller semi-koks med et innhold av flyktig materiale mellom 1 og 20%, ut fra støv og/eller korn av karbon med mer enn 15% flyktig materiale og svellingsindeks under 8, hvor støvet og/eller kornene innføres oppstrøms i en svakt hellende,roterende, rørformet ovn, hvori produktet mates fremover, under behandlingen fra oppstrømsenden til nedstrømsenden som tilføres varme fra en varmgassgenerator, og fra hvilken en-de koksen eller semi-koksproduktet tas ut, hvor varmegassdannelsen i generatoren styres slik at det fremstilles varm, nøytral eller reduserende røkgass.

En fremgangsmåte som muliggjør fremstilling av reaktiv koks er beskrevet i fransk patentsøknad 74 22 402 (publikasjon nr. 2 284 662).

Fra norsk patent 145 100 er det tidligere kjent en fremgangsmåte til fremstilling av kornet reaktiv koks fra kullpar-tikler som inneholder over 15% flyktige komponenter og som har svellingsindeks mellom 1 og 8. Karboniseringen foregår i tem-peraturområdet mellom 600 og 1100°C. Reaksjonsvarmen tilveiebringes ved innføring av luft ulike steder i ovnen, slik at flyktige komponenter forbrennes. Koksen kan avkjøles ved injisering av damp. En fremgangsmåte for destillasjon av kull, lignit o.l. for produksjon av hydrokarbonolje og gass er kjent fra US patent 1 830 884. Kull i bevegelse bringes i kontakt med en gasstrøm ved temperatur 185°C eller høyere, som beveger seg i motsatt retning. Det benyttes en skråstilt rotasjonsovn.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art, men som tillater en bedre regulering av gjennomstrømningen av innført luft og eliminerer ukontrollert innstrømning av uteluft i ovnen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utmerker seg ved at ovnens indre holdes under svakt gassovertrykk i forhold til atmosfæren ved regulert innføring av et hjelpeballastfluid. Som hjelpeballastfluid benyttes fortrinnsvis vanndamp.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av et eksem-pel og under henvisning til tegningen.

En anordning til utførelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen omfatter en tett, rørformet roterovn 1 som skrå-ner 2° i forhold til horisontalen nedover fra høyre mot venstre ifølge tegningen. Ved sine to ender kommuniserer den roterende ovn 1 gjennom roterende ledd 2 og 3 med tetninger respektive med en kappe 4 for mating og med en varmekappe. En matetrakt 6 mu-liggjør innføring av karbon oppstrøms i ovnen gjennom en skråstilt renne 7 ved hjelp av en matningsfordeler 8. De varme gasser fra den roterende ovn tappes ut fra matekappen 4, hvis veg-ger spyles med vann, og føres gjennom en kanal 9 til en første vasker 10, og deretter til en annen vasker 11, i hvilke vaskere det er anbrakt forstøvningsbatterier 12 for vann. Fra utløpet av vaskeren 11 bortsuges gassene ved hjelp av en vifte 13 og sendes gjennom en kanal 14 som er utstyrt med en regulator 15 som tillater total eller delvis resirkulering av disse gasser. Vaskevannet fra vaskerne sendes til en bunnfellingstank 17 som kommuniserer med en beholder 18, hvorfra en pumpe 19 resirkule-rer vannet til forstøverne 12.

Ved den laveste ende av ovnen 1 munner varmekappen 5 inn i en renne 20 som munner direkte ut i en kappe 21 til et roterende uttappingsrør 22 som heller 2° nedover fra venstre mot høyre i figuren. Dette rør 22 er utstyrt med en rekke med vannforstø-vere (2 3). Røret 22 er åpent i sin laveste ende, og koksen som er sluknet i røret, kan falle ned på en sikt 24, hvorfra den fal-ler ned på et transportbånd 25.

Oppvarming av den roterende ovn 1 skjer med en brenner 26 som gjennom en rørledning 27 mates med flytende eller gassformig brennstoff. En rørledning 28 tjener for tilføring av luft 28. En regulator 29 sikrer støkiometrisk regulering av mengden av brennstoff og luft eller, om ønskes, en begrenset regulering av luft. Brennstoffpådraget innstilles på en temperatur likeledes med en regulator 29 som via en krets 30 innstilles på en temperatur som må nøye overholdes i massen av glødende koks eller semikoks, idet den virkelige temperatur, som måles med en termometrisk sonde 31 som er anbragt i ovnen like i nærheten av kappen 5. Man kan likeledes innføre i ovnen vanndamp gjennom et rør 32 som munner ut i kappen 5. Gjennomgangen av vanndamp kan reguleres ved hjelp av en pressostat 33 som via en krets 34 er innstilt på et foreskrevet trykk som må overholdes i det indre av ovnen, idet det virkelige trykk måles ved hjelp av en trykkmåler 35 som er anbragt i ovnen eksempelvis ved et punkt oppstrøms.

De varme gasser som resirkuleres gjennom rørledningen 16, kan gjeninnføres i brenneren 26 enten direkte eller ved blanding med brennstoff som føres gjennom rørledningen 27 hvis dette brennstoff er gassformig.

Ovnens tetning sikres ved innsprøyting av vanndamp ved hjelp av injektorene 3 6 ide roterende ledd 2 og 3.

Trykkmåleren 35 tjener til å regulere via en logikk-krets 37 den nedsettelse i trykk som skapes av vannl øsningsventilatoren 13, idet denne logikk-krets likeledes kan åpne eller lukke en bypass-ventil 38 og/eller regulere et avtrekksregister 39.

Anvendelsen av anordningen er som følger.

Karbonet føres inn i ovnen gjennom trakten 6 som er utstyrt med en beskyttende sikt og en celleinndelt, anti-klemmefordeler 8. Denne innretning gjør det mulig å mate anordningen uavhengig av rotasjonshastigheten og fallet av den roterende ovn 1.

Karbonet, som passerer gjennom den roterende ovn 1 for karbonisering, taper sitt flyktige materiale takket være varme som kommer fra brenneren 26 som funksjonerer støkiometrisk.

Den roterende ovn 1 for karbonisering funksjonerer ved lett overtrykk (~ 10 Pa), hvorved det unngås at det kommer inn for-styrrende luft som kan redusere kvaliteten på gassen som produse-res ved fortynning eller forbrenning av det flyktige materiale. Hindringsleddene 2 og 3 og innsprøyting av damp 36 til varmekap-pene og mating av ovnen unngår således vraking av tjæreformig gass til atmosfæren. Utbytter av dampinnsprøyting tillater eventuelt kunstig økning av trykket.

Det oppstår en liten lekkasje mellom den roterende karboni-seringsovn 1 og uttapningsrøret 22 for glødende koks.

Koksen flyter fritt mellom rørene 1 og 22, og trykkforskjel-len mellom karboniseringsrøret 1 og uttapningsrøret 22 er under 10 Pa. En beskyttelse for varm koks muliggjør likeledes begrens-ning av tilbakeføringene.

Trykkontrollen og reguleringen av temperaturen i karboni-seringsovnen 1 foregår som angitt ovenfor.

Den glødende koks flyter gjennom rennen 20 som stort sett er dimensjonert og tilstrekkelig skrånet fer unngåelse av blok-kering på grunn av agglomerater, og kommer ned i slukningsrøret 22 hvor koksen slukkes med sprøyting med vann. Slukkingen foregår fortrinnsvis med en strøm av naturlig luft fra slukningsrø-ret ved hjelp av luft fra forstøvere. Man vet faktisk at for å oppnå en god slukning av en semi-koks, er det hensiktsmessig at den under avkjølingen fikserer en tilstrekkelig oksygenmengde.

Produksjonsgassen passerer, som nevnt, inn i matekappen 4, hvor veggene, for unngåelse av enhver tilsmussing, skylles med vann, og så inn i en serie med vaskere 10,11, hvor den utsettes for kjøling. Nesten hele mengden av tjære oppfanges således og gjenvinnes ved bunnen av dekantereren 17.

Under normal drift er det praktisk talt ingen tjære som svømmer i dekantereren 17, og man oppnår i samme fraksjon en ned-dykkende tjære som er lite fuktig og lite forurenset.

For å oppnå den beste kvalitet på tjære som er mulig, er det bekvemt å passe på oppholdstiden for det flyktige materiale i ovnen slik at man unngår dets dissosiasjonsvarme. Dette re-sultat oppnås ved hjelp av vanndamp som tjener som gassballast i ovnen, og ved hjelp av det passende vaskesystem for produk-sjonsgasser som gjør det mulig å unngå enhver forurensning. Dette oppnås likeledes ved resirkulering av røkgasser som utgjør ballast .

Hjelpemidlene i henhold til oppfinnelsen gjør det altså mulig å overholde karboniseringstemperaturen, noe som er meget viktig, på grunn av risikoen for sammenpakking, noe som er vel-kjent ved fremstilling av semi-koks eller reaktiv koks.

I det følgende bringes en tabell med angivelse av forsøks-betingelsene for oppfinnelsen hva angår et karbon i henhold til Wendel I-II med/uten resirkulering av den fineste fraksjon av den oppnådde koks.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av koks eller semi-koks med et innhold av flyktig materiale mellom 1 og 20%, ut fra støv og/eller korn av karbon med mer enn 15% flyktig materiale og svellingsindeks under 8, hvor støvet og/eller kornene innføres oppstrøms i en svakt hellende roterende, rør-formet ovn, hvori produktet mates fremover, under behandlingen fra oppstrømsenden til nedstrømsenden som tilføres varme fra en varmgassgenerator, og fra hvilken ende koksen eller semi-koksproduktet tas ut, hvor varmegassdannelsen i generatoren styres slik at det fremstilles varm, nøytral eller reduserende røkgass, karakterisert ved at ovnens indre holdes under svakt gassovertrykk i forhold til atmosfæren ved regulert innfø-ring av et hjelpeballastfluid.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som hjelpeballastfluid anvendes vanndamp.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, hvor det anvendes en prosesstemperatur i området mellom 450 og 1100°C, karakterisert ved at varmemengden i varmgassgeneratoren reguleres av forskjellen mellom koksens temperatur ved ovnens ned-strømsende og en forutbestemt temperatur.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,2 eller 3, karakterisert ved at tettheten i ovnen opprettholdes ved innfø-ring av et nøytralt, gassformig fluid, f.eks. vanndamp i den roterende ovns ledd.

5. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-4, hvor koksen slukkes ved innføring i et hellende, roterende rør, karakterisert ved at det roterende rør utstyres med vannfor-støvere, og at koksen eller semi-koksen slukkes umiddelbart etter at den er tappet ut fra den roterende ovn.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at støvet og/eller kornene innføres i den roterende ovn under tilsetning, ved resirkulering, av den fineste fraksjon av koks eller semi-koks som er oppnådd.