Спосіб сухого гасіння коксу

1. Спосіб сухого гасіння коксу, який включає дозоване завантаження коксу в камеру гасіння коксу, охолодження коксу в камері гасіння коксу охолоджувальним агентом, який циркулює в системі циркуляції охолоджувального агента, подачу коксу з камери гасіння коксу в засіб безперервного вивантаження коксу з одночасним відведенням охолоджувального агента з зазначеної системи циркуляції в засіб безперервного вивантаження коксу, відведення охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу в систему циркуляції охолоджувального агента за допомогою контуру рециркуляції, відведення над U 1 3 циркуляції постійно перебуває під значним розрідженням, що приводить до присисань повітря в систему циркуляції охолоджувального агента. У систему циркуляції охолоджувального агента входить свічка, як засіб для відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента, яка призначена для скидання в атмосферу надлишкового об'єму охолоджувального агента, що утворюється в системі циркуляції охолоджувального агента в результаті присисань повітря. У результаті, УСГК працює в певному аеродинамічному режимі, а саме, у верхній частині камери гасіння коксу підтримують значення тиску, близьке до атмосферного (так званий - аеродинамічний нуль), що попереджає викид охолоджувального агента під час подачі (завантаження) коксу в камеру гасіння коксу, а також запобігає потраплянню в охолоджувальний агент повітря, присутність якого в охолоджувальному агенті приводить до вигару коксу. Підтримання у вер хній частині камери гасіння коксу аеродинамічного нуля здійснюється за рахунок відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента в атмосферу через свічку системи циркуляції охолоджувального агента. Свічка системи циркуляції охолоджувального агента встановлена після тягодуттьового пристрою. У процесі роботи УСГК в нижній частині камери гасіння коксу значення тиску перевищує атмосферне на 200-300кгс/м 2, внаслідок великого опору коксу під час проходження охолоджувального агента через кокс, що приводить до викидів охолоджувального агента з камери гасіння коксу в момент вивантаження коксу на транспортний засіб, наприклад, конвеєр. Для того, щоб запобігти викиду охолоджувального агента з нижньої частини камери гасіння коксу, встановлюють засіб для безперервного вивантаження коксу, в якому створюють значення тиску, що дорівнює атмосферному, так званий "аеродинамічний затвор". Значення тиску в засобі для безперервного вивантаження коксу, що дорівнює атмосферному, створюють за допомогою контуру рециркуляції та контур у циркуляції газової суміші. Контур рециркуляції з'єднаний з засобом для безперервного вивантаження коксу і системою циркуляції охолоджувального агента, що дозволяє зменшити розрідження в засобі для безперервного вивантаження коксу і забезпечити безпечне вивантаження коксу на транспортний засіб, а також дозволяє запобігти викидам в атмосферу охолоджувального агента. Визначення величини присисання повітря в систему циркуляції охолоджувального агента здійснюється в процесі роботи УСГК. Так, під час роботи УСГК, датчик тиску, розташований у верхній частині УСГК, постійно контролює значення тиску у верхній частині камери гасіння коксу. При збільшенні тиску у верхній частині камери гасіння коксу відбувається скидання надлишкового об'єму о холоджувального агента з системи циркуляції охолоджувального агента через свічку в атмосферу. Під час відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента через свічку в атмосферу здійснюють виміри кількості охолоджувального агента за допомогою відомих засо 34915 4 бів, наприклад, витратомірів. Після чого визначають, який надлишковий об'єм охолоджувального агента був скинутий в атмосферу в одиницю часу (год). Потім ділять отримане значення на значення кількості охолоджувального агента, яке прийшлось на гасіння коксу в камері гасіння коксу за той же проміжок часу (год), після чого отримують коефіцієнт присисання повітря. На основі коефіцієнта присисання повітря судять про ефективність роботи УСГК. Коефіцієнт присисання повітря в УСГК може становити до 15%. При коефіцієнті присисання повітря рівному 15% УСГК зупиняють на капітальний ремонт. Відомий спосіб сухого гасіння коксу [патент RU №2111230, С10В39/02, опубл. 20.05.1998]. Спосіб сухого гасіння коксу включає: a) дозоване завантаження коксу в камеру гасіння коксу, b) охолодження коксу в камері гасіння коксу охолоджувальним агентом, який циркулює по контуру циркуляції охолоджувального агента, c) подачу коксу з камери гасіння коксу в засіб безперервного вивантаження коксу з одночасним відведенням охолоджувального агента з зазначеної системи циркуляції в засіб безперервного вивантаження коксу, d) відведення охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу в систему циркуляції охолоджувального агента за допомогою контуру рециркуляції, e) відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції охолоджувального агента, f) вивантаження коксу з засобу для безперервного вивантаження коксу на транспортний засіб. Відома УСГК оснащена додатковим контуром рециркуляції охолоджувального агента, з'єднаним з засобом для безперервного вивантаження коксу і системою циркуляції охолоджувального агента. Система циркуляції охолоджувального агента обладнана засобом для відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента у вигляді свічки. Підтримання у верхній частині камери гасіння коксу аеродинамічного нуля здійснюється за рахунок скидання в атмосферу надлишкового об'єму охолоджувального агента через вищевказану свічку. Недоліком відомого способу є те, що підтримання у верхній частині камери гасіння коксу аеродинамічного нуля здійснюється за рахунок скидання надлишкового об'єму охолоджувального агента в атмосферу через свічку, що приводить до забруднення навколишнього середовища. Відомо, що охолоджувальний агент містить близько 6% окису вуглецю, теплотворна здатність якого становить 3270ккал/м 3. Таким чином, у відомому способі не використовується хімічне тепло, яке міститься в охолоджувальному агенті. Відведення охолоджувального агента в атмосферу приводить до неефективної утилізації тепла, що міститься в охолоджувальному агенті, і забруднення довкілля. 5 Відомий спосіб сухого гасіння коксу [а.с. SU №1600329, С10В 39/02, опубл. 07.02.1992], який прийнятий у якості прототипа. Спосіб сухого гасіння коксу включає: a) дозоване завантаження коксу в камеру гасіння коксу, b) охолодження коксу в камері гасіння коксу охолоджувальним агентом, який циркулює в системі циркуляції охолоджувального агента, c) подачу коксу з камери гасіння коксу в засіб безперервного вивантаження коксу з одночасним відведенням охолоджувального агента з зазначеної системи циркуляції в засіб безперервного вивантаження коксу, d) відведення охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу в систему циркуляції охолоджувального агента за допомогою контуру рециркуляції, e) відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента, f) вивантаження коксу з засобу для безперервного вивантаження коксу на транспортний засіб. Особливістю відомого способу є те, що підтримання у верхній частині камери гасіння коксу аеродинамічного нуля здійснюється за рахунок відведення в атмосферу надлишкового об'єму охолоджувального агента через свічку системи циркуляції охолоджувального агента. Також особливістю УСГК є те, що відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції охолоджувального агента здійснюється в атмосферу в об'ємі, рівному величині присисань. Недоліком відомого способу є те, що при відведенні надлишкового об'єму охолоджувального агента в атмосферу через свічку системи циркуляції охолоджувального агента в відомій УСГК не використовується хімічне тепло, яке міститься в охолоджувальному агенті. Відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента в атмосферу приводить до неефективної утилізації хімічного тепла, яке міститься в охолоджувальному агенті, а також до забруднення навколишнього середовища. Основна задача корисної моделі полягає в удосконаленні способу сухого гасіння коксу, що дозволяє підвищити ефективність утилізації тепла, що міститься в коксі, та зменшити забруднення навколишнього середовища окисом вуглецю. При реалізації способу сухого гасіння коксу поставлена задача досягається за рахунок того, що у відомому способі, який включає: a) дозоване завантаження коксу в камеру гасіння коксу, b) охолодження коксу в камері гасіння коксу охолоджувальним агентом, який циркулює в системі циркуляції охолоджувального агента, c) подачу коксу з камери гасіння коксу в засіб безперервного вивантаження коксу з одночасним відведенням охолоджувального агента з зазначеної системи циркуляції в засіб безперервного вивантаження коксу, d) відведення охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу в 34915 6 систему циркуляції охолоджувального агента за допомогою контуру рециркуляції, e) відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента; f) вивантаження коксу з засобу для безперервного вивантаження коксу на транспортний засіб, згідно з корисною моделлю, що заявляється, g) здійснюють відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу в додатковий котел-утилізатор, в якому надлишковий об'єм охолоджувального агента піддають термічній обробці з наступною утилізацією тепла відхідних газів. Термічна обробка охолоджувального агента з наступною утилізацією тепла відхідних газів забезпечує підвищення утилізації тепла, яке міститься в коксі, за рахунок використання хімічного тепла, що міститься в охолоджувальному агенті, який відводять в додатковий котел-утилізатор. У окремому варіанті виконання способу сухого гасіння коксу охолоджувальний агент збагачують паливом і/або повітрям перед подачею в додатковий котел-утилізатор. Збагачення паливом і/або повітрям охолоджувального агента перед подачею в додатковий котел-утилізатор забезпечує ефективне знезаражування охолоджувального агента в додатковому котлі-утилізаторі, а також ефективне використання хімічного тепла, отримуваного при спаленні окису вуглецю, який міститься в охолоджувальному агенті. У окремому варіанті виконання способу сухого гасіння коксу термічну обробку охолоджувального агента в додатковому котлі-утилізаторі здійснюють при температурі 700-1100°С. Термічна обробка охолоджувального агента при температурі 700-1100°С забезпечує ефективну утилізацію хімічного тепла, яке міститься в охолоджувальному агенті, а також приводить до зниження окису вуглецю (СО) в відхідних газах. У окремому варіанті виконання способу сухого гасіння коксу здійснюють знепилювання охолоджувального агента перед подачею в додатковий котел-утилізатор. Це дозволяє вловити коксовий пил, для спалювання якого потрібна температура понад 2000°С, та підвищити надійність роботи котла-утилізатора. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг. зображена установка сухого гасіння коксу, за допомогою якої реалізується спосіб, що заявляється. Приклад реалізації заявленого способу сухого гасіння коксу Установка сухого гасіння коксу, яка зображена на Фіг., містить камеру гасіння коксу 1, систему циркуляції 2 охолоджувального агента, яка з'єднує камеру гасіння коксу 1 з котлом-утилізатором 3 та засіб для безперервного вивантаження коксу 4 з камери гасіння коксу 1. Установка також містить контур рециркуляції 5 охолоджувального агента, який з'єднує засіб для безперервного вивантаження коксу 4 з системою циркуляції 2 охолоджувального агента. Також установка сухого гасіння коксу містить додатковий котел 7 утилізатор 6, поєднаний з засобом для безперервного вивантаження коксу 4 і з системою циркуляції 2 охолоджувального агента. Додатковий котел-утилізатор 6 обладнаний димососом 71. При цьому додатковий котелутилізатор 6 включає теплообмінник 8 і реактор 9, який містить, щонайменше, один пальниковий пристрій 10. Пальниковий пристрій 10 додаткового котлаутилізатора 6 поєднаний з засобом для безперервного вивантаження коксу 4 трубопроводом 11, на якому встановлені пилоочисник 12, та регулятор 132 подачі газової суміші, яка містить охолоджувальний агент, в додатковий котелутилізатор 6. Система циркуляції 2 охолоджувального агента містить димосос 72, а контур рециркуляції 5 охолоджувального агента обладнаний регулятором 132 для регулювання подачі охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в систему циркуляції 2 охолоджувального агента. У верхній частині камери гасіння коксу 1 встановлено датчик тиску 14, а під засобом для безперервного вивантаження коксу 4 розміщено транспортний засіб 15 для видалення охолодженого коксу з робочої зони УСГК. Додатковий котел-утилізатор 6 обладнаний газоходом 16, встановленим після димососа 71, для видалення відхідних газів з додаткового котла-утилізатора 6. Робота установки сухо го гасіння коксу здійснюється наступним чином. Кокс, отриманий методом коксування в коксових печах, за допомогою навантажувачів (на кресленні не показані) завантажують в камеру гасіння коксу 1. У камері гасіння коксу 1 здійснюють сухе гасіння коксу за рахунок пропускання через шар коксу охолоджувального агента. Циркуляція охолоджувального агента в камері гасіння коксу 1 здійснюється за допомогою системи циркуляції 2 охолоджувального агента, яка обладнана котлом-утилізатором 3 і димососом 72. Кокс, внаслідок дії сил гравітації, з камери гасіння коксу 1 надходить в засіб для безперервного вивантаження коксу 4. Одночасно з зазначеним переміщенням коксу, в засіб для безперервного вивантаження коксу 4 надходить охолоджувальний агент з системи циркуляції 2 охолоджувального агента. Із засобу для безперервного вивантаження коксу 4 здійснюють відведення охолоджувального агента по контуру рециркуляції 5 в систему циркуляції 2 охолоджувального агента. Регулювання кількості охолоджувального агента, який відводиться з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в систему циркуляції 2, здійснюють регулятором 132 подачі охолоджувального агента у відповідності з тиском в верхній частині камери гасіння 1, який реєструється датчиком тиску 14. Також здійснюють відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в додатковий котел-утилізатор 6 по трубопроводу 11. При відведенні надлишкового об'єму охолоджуваль 34915 8 ного агента в додатковий котел-утилізатор 6 відбувається змішування надлишкового об'єму охолоджувального агента з повітрям, яке надходить в засіб для безперервного вивантаження коксу 4 внаслідок присисання повітря з атмосфери. Регулювання надлишкового об'єму охолоджувального агента, який відводять з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в додатковий котел-утилізатор 6, здійснюється за допомогою димососа 71 і регулятора 131 подачі газової суміші, яка містить охолоджувальний агент. Також при відведенні надлишкового об'єму охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в додатковий котелутилізатор 6 здійснюється знепилювання охолоджувального агента за допомогою пилоочисника 12, після чого газову суміш, яка містить охолоджувальний агент і збагачена паливом (наприклад, коксовим газом), подають в додатковий котел-утилізатор 6. У додатковому котлі-утилізаторі 6 відбувається термічна обробка надлишкового об'єму охолоджувального агента, який відводять з засобу для безперервного вивантаження коксу 4, в результаті чого утворюються відхідні гази, які віддають тепло теплообміннику 8, після чого відхідні гази відводяться з додаткового котлаутилізатора 6 за допомогою димососа 71 в атмосферу по газоходу 16. Кокс, що пройшов процес гасіння, з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 надходить на транспортний засіб 15 і видаляється з робочої зони УСГК. Регулятор 131 забезпечує регулювання подачі газової суміші як в реактор 9, так і в пальниковий пристрій 10 додаткового котла-утилізатора 6. Це дозволяє розподілити об'єм газової суміші, яка подається в котел-утилізатор 6, у співвідношенні, яке забезпечує максимальну ефективність роботи УСГК. В УСГК продуктивність становила 52т/год по коксу. Контролювали значення тиску в камері гасіння коксу 1 за допомогою датчика тиску 14, розташованого у верхній частині камери гасіння коксу 1. Коефіцієнт присисання повітря в систему циркуляції 2 охолоджувального агента склав 6,08%. Згідно з заявленим способом сухого гасіння коксу проводили: a) дозоване завантаження коксу в камеру гасіння коксу 1 по мірі розвантаження коксових печей (на кресленні не показані), в яких був отриманий кокс методом коксування; b) охолодження коксу в камері гасіння коксу 1 охолоджувальним агентом, для чого подавали 74000м 3 охолоджувального агента, по системі циркуляції 2 охолоджувального агента в камеру гасіння коксу 1; c) по мірі вивантаження коксу температурою 250°С з камери гасіння коксу 1 в засіб для безперервного вивантаження коксу 4 здійснювали відведення 7500м 3 охолоджувального агента температурою 170°С з контуру циркуляції 2 в засіб для безперервного вивантаження коксу 4; 9 34915 d) охолоджувальний агент, який надійшов в засіб для безперервного вивантаження коксу 4, з температурою 170°С в об'ємі 7500м 3, в результаті контакту з коксом, що має температуру 250°С, нагрівався до температури 220°С. Після чого здійснювали відведення охолоджувального агента в об'ємі 7000м 3 з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 по контур у рециркуляції 5 в систему циркуляції 2 охолоджувального агента; e) також здійснювали відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента температурою 220°С в кількості 4500м 3 з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 по трубопроводу 11 в додатковий котел-утилізатор 6. При відведенні надлишкового об'єму охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в додатковий котел-утилізатор 6 відбувалося змішування охолоджувального агента з повітрям, яке в об'ємі 1300м 3 надходило в засіб для безперервного вивантаження коксу 4. У додатковому котлі-утилізаторі 6 охолоджувальний агент піддавали термічній обробці при температурі 1000°С, з наступною утилізацією тепла відхідних 10 газів за допомогою теплообмінника 8 додаткового котла-утилізатора 6; f) у результаті термічної обробки охолоджувального агента в додатковому утилізаторі 6 відбувалося допалення CO (виділялося хімічне тепло), що дозволило підвищити ефективність утилізації тепла, яке міститься в коксі; g) в процесі відведення охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в додатковий котел-утилізатор 6 здійснювали введення палива, наприклад, коксового газу, в пальниковий пристрій 10 з метою підтримання стабільного температурного режиму в реакторі 9 додаткового котла-утилізатора 6; h) потім відхідні гази з додаткового котлаутилізатора 6 за допомогою димососа 71 по газоходу 16 відводили в атмосфер у; і) здійснювали вивантаження коксу з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 на транспортний засіб 15. У нижченаведеній таблиці представлені дані, отримані при реалізації заявленого способу сухого гасіння коксу. Таблиця. Одиниця Значення виміру Показник 1. Величина надлишкового обсягу о холоджувального агента, яку відводили з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 у додатковий котел-утилізатор 6 2. Концентрація окису вуглецю (CO), що міститься в охолоджувальному агенті 3. Кількість палива (коксовий газ), яке вводили в пальниковий пристрій 10 4. Кількість перегрітої пари, тиском 4МПа і температурою 440°С, додатково отриманої при термічній обробці окису вуглецю (СО) в додатковому котлі-утилізаторі 6 5. Температура охолоджувального агента, який відводили з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в додатковий котел-утилізатор 6 6. Температура коксу, який вивантажували на транспортний засіб 15 з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 7. Температура газів, що відходять з додаткового котла-утилізатора 6 8. Кількість повітря, яке надійшло в результаті організованого присисання повітря в засіб для безперервного вивантаження коксу 4 9. Підвищення ефективності утилізації тепла в УСГК за рахунок допалення окису вуглецю (CO) 10. Кількість окису вуглецю (CO), який міститься в 1м 3 газів, що відходять з додаткового котла-утилізатора 6 Як видно з наведених в таблиці даних, використання заявленого способу сухо го гасіння коксу підвищує е фективність роботи УСГК за рахунок використання хімічного тепла, що виділяється при допаленні окису вуглецю (CO), який містить м 3/год % м 3/год 4500 12 300 т/год 1,7 °С 200 °С °С 200 180 м 3/год 1300 % 7,0 % 0,01 ся в охолоджувальному агенті, що забезпечує підвищення ефективності утилізації тепла, яке міститься в коксі, та зменшує забруднення навколишнього середовища. 11 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 34915 Підписне 12 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601