СПОСОБ СУХОГО ОХЛАЖДЕНИЯ КОКСА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК C10B39/02 

Изобретение относится к области переработки полезных ископаемых, в частности к технологии сухого тушения кокса, и может быть использовано в коксохимической промышленности.

Известен способ сухого тушения кокса и устройство для его осуществления (патент РФ №2034010, МПК 6 С10В 39/02, опубл. 30.04.1995 г.). В соответствии с этим способом кокс в камере тушения охлаждают газом, подаваемым на разных уровнях по крайней мере двумя потоками, и отвод газа с последующим его обеспыливанием и утилизацией тепла.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, являются большой расход электроэнергии и выгорание кокса.

Известное устройство для сухого тушения кокса включает вертикальный корпус, снабженный средствами для загрузки и выгрузки, распределителем циркулирующего газа с несколькими ярусами и сборный коллектор для отвода газа.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, является высокая стоимость установки и большие эксплуатационные затраты.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ сухого тушения кокса и устройство для его осуществления (патент РФ №2074222, МПК 6 С10В 39/02, опубл. 27.02.1997). В соответствии с этим способом сухое тушение кокса включает раздельную подачу хладоагентов в верхнюю и нижнюю часть камеры тушения. При этом в верхней части камеры охлаждение кокса осуществляют путем косвенного теплообмена со встроенными верхними охлаждающими поверхностями, а охлаждение в нижней части осуществляют путем косвенного теплообмена со встроенными нижними охлаждающими поверхностями. В качестве хладоагента используют деаэрированную воду первого контура охлаждения нижних поверхностей теплообмена, а для охлаждения верхних поверхностей теплообмена используют пароводяную смесь второго контура охлаждения.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, является неравномерный теплообмен между коксом и верхними и нижними теплообменными поверхностями, что ведет к увеличению времени тушения или уменьшению производительности по коксу.

Известное устройство для сухого тушения кокса (патент РФ №2074222, МПК 6 С10В 39/02, опубл. 27.02.1997) включает камеру тушения, встроенные охлаждающие поверхности теплообмена, расположенные в верхней и нижней части камеры, трубопроводы для подвода и отвода хладоагента в поверхности теплообмена, барабан-сепаратор, деаэратор, теплообменник и два насоса, осуществляющие циркуляцию хладоагента по нижнему и верхнему контуру.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже результата при использовании известного устройства, является большое количество аппаратов, два контура циркуляции хладоагента, а также сложность камеры тушения в изготовлении и эксплуатации.

Задачами заявляемого технического решения являются: повышение экономичности и эффективности процесса охлаждения кокса, улучшение качества кокса, а также упрощение и удешевление установки для сухого» охлаждения кокса.

Указанные задачи достигаются тем, что в способе сухого охлаждения кокса в камере тушения путем теплообмена через стенку между коксовой массой и теплоносителем, в качестве которого используют воду, с образованием, по меньшей мере, одного контура циркуляции теплоносителя, согласно заявляемому техническому решению охлаждение кокса ведут при постоянной температуре кипения воды, предпочтительно 100°С, в рубашке камеры тушения с последующей конденсацией образующегося пара в отдельном конденсаторе-калорифере с отводом тепла от него омывающим оребренные трубы конденсатора-калорифера воздухом, при этом для обеспечения контура циркуляции теплоносителя организуют перепад его давления в рубашке камеры тушения и конденсаторе-калорифере для создания самотека конденсата в нижнюю часть рубашки камеры тушения.

Указанные задачи достигаются также тем, что в установке для осуществления способа сухого охлаждения кокса, выполненной в виде вертикальной камеры тушения с загрузочным устройством для кокса сверху и разгрузочным устройством с затвором снизу и включающей охлаждающие поверхности теплообмена, трубопроводы для подвода теплоносителя, в частности воды, согласно заявляемому техническому решению в качестве охлаждающих поверхностей теплообмена используется внутренняя стенка водяной рубашки, служащей стенками камеры и соединенной своим нижним штуцером с помощью трубопровода и верхним штуцером с помощью паропровода с конденсатором-калорифером, установленным выше относительно рубашки камеры тушения, при этом конденсатор-калорифер выполнен в виде теплообменника с наружным оребрением и снабжен устройством воздушного принудительного охлаждения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана технологическая схема сухого охлаждения кокса.

Установка для сухого охлаждения кокса содержит вертикальную камеру тушения 1 с загрузочным устройством 2 и разгрузочным устройством 3. Боковые стенки камеры тушения выполнены в виде водяной рубашки 4 с верхним штуцером 5 и нижним штуцером 6.

Установка снабжена конденсатором-калорифером 7, установленным выше камеры тушения 1. Верхний штуцер 5 водяной рубашки 4 соединен паропроводом 8 с конденсатором-калорифером 7, нижний штуцер 6 соединен трубопроводом 9 с нижним штуцером 10 конденсатора-калорифера 7. Последний снабжен вентилятором 11.

Заявляемый способ сухого охлаждения кокса осуществляют и установка работает следующим образом:

Кокс с температурой 1000-1050°С загружают в камеру тушения 1 через загрузочный люк 2. В процессе охлаждения кокса происходит кипение воды в водяной рубашке 4 при температуре 100°С и водяной пар под действием перепада давления через верхний штуцер 5 водяной рубашки 4 поступает в конденсатор-калорифер 7, где он конденсируется, а конденсат стекает самотеком по трубопроводу 9 и через нижний штуцер водяной рубашки 4 возвращается в камеру тушения. Тепло, отдаваемое конденсирующимся паром, подогревает воздух, который омывает теплообменную поверхность конденсатора-калорифера 7. Воздух нагнетает вентилятор 11 и подает к потребителю. Охлажденный кокс выгружают через разгрузочное устройство 3.

Заявляемая совокупность технологических операций позволяет проводить охлаждение кокса при постоянной температуре кипения воды. За счет этого обеспечивается равномерное его охлаждение и, следовательно, повышается эффективность процесса и улучшается качество кокса.

Кроме того, заявляемый способ сухого охлаждения кокса обеспечивает постоянную конденсацию водяного пара и отвод тепла конденсации воздухом, омывающим оребренные трубы конденсатора-калорифера, который направляют потребителю, что позволяет повысить экономичность процесса.

Обеспечение самотека конденсата в нижнюю часть водяной рубашки камеры охлаждения исключает применение насосов для циркуляции теплоносителя, что удешевляет и упрощает установку.

Использование предложенного способа сухого охлаждения кокса позволит улучшить качество кокса, снизить стоимость установки сухого тушения кокса и использовать тепло для обогрева бытовых помещений.

Изобретение может быть использовано в коксохимической промышленности. Кокс загружают в камеру тушения 1 через загрузочный люк 2. В процессе охлаждения кокса происходит кипение воды в водяной рубашке 4 при температуре 100°С и водяной пар под действием перепада давления через верхний штуцер 5 водяной рубашки 4 поступает в конденсатор-калорифер 7, где он конденсируется, а конденсат стекает самотеком по трубопроводу 9 и через нижний штуцер водяной рубашки 4 возвращается в камеру тушения. Тепло, отдаваемое конденсирующимся паром, подогревает воздух, который омывает теплообменную поверхность конденсатора-калорифера 7. Воздух нагнетает вентилятор 11 и подает к потребителю. Охлажденный кокс выгружают через разгрузочное устройство 3. Изобретение позволяет повысить экономичность и эффективность процесса охлаждения кокса, улучшить качество кокса, а также упростить и удешевить установку для сухого охлаждения кокса. 2 н.п. ф-лы. 1 ил.

1. Способ сухого охлаждения кокса в камере тушения путем теплообмена через стенку между коксовой массой и теплоносителем, в качестве которого используют воду, с образованием, по меньшей мере, одного контура циркуляции теплоносителя, отличающийся тем, что охлаждение кокса ведут при постоянной температуре кипения воды, предпочтительно 100°С, в рубашке камеры тушения с последующей конденсацией образующегося пара в отдельном конденсаторе-калорифере с отводом тепла от него омывающим оребренные трубы конденсатора-калорифера воздухом, при этом для обеспечения контура циркуляции теплоносителя организуют перепад его давления в рубашке камеры тушения и конденсаторе-калорифере для создания самотека конденсата в нижнюю часть рубашки камеры тушения.2. Установка для сухого охлаждения кокса, выполненная в виде вертикальной камеры тушения с загрузочным устройством для кокса сверху и разгрузочным устройством с затвором снизу и включающая охлаждающие поверхности теплообмена, трубопроводы для подвода теплоносителя, в частности воды, отличающаяся тем, что в качестве охлаждающих поверхностей теплообмена используется внутренняя стенка водяной рубашки, служащей стенками камеры и соединенной своим нижним штуцером с помощью трубопровода и верхним штуцером с помощью паропровода с конденсатором-калорифером, установленным выше относительно рубашки камеры тушения, при этом конденсатор-калорифер выполнен в виде теплообменника с наружным оребрением и снабжен устройством воздушного принудительного охлаждения.