コークス炉ガスの冷却装置およびその方法
【課題】 安定して効率よくコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却装置を提供する。
【解決手段】 コークス炉ガスが塔本体２１０の下部から上部へ流通可能に、塔本体２１０の下部に第１の冷却室２３０を、上部に第２の冷却室２４０を区画形成する。第１の冷却室２３０の底部から５５℃以上で回収して冷却し第１の冷却室２３０の上部から４８℃以上で散水する状態に、タールを含有する第１の循環冷却水３０１を第１の冷却装置３００で循環冷却し、コークス炉ガスを５０℃以上まで冷却する。第２の冷却室２４０でタールを含有しない第２の循環冷却水４０１を第２の冷却装置４００で循環冷却し、コークス炉ガスを３５℃以下に冷却する。タールの粘性が増大せず、コークス炉ガス中の不純物を第１の循環冷却水３０１で効率よく分離する。
【解決手段】 コークス炉ガスが塔本体２１０の下部から上部へ流通可能に、塔本体２１０の下部に第１の冷却室２３０を、上部に第２の冷却室２４０を区画形成する。第１の冷却室２３０の底部から５５℃以上で回収して冷却し第１の冷却室２３０の上部から４８℃以上で散水する状態に、タールを含有する第１の循環冷却水３０１を第１の冷却装置３００で循環冷却し、コークス炉ガスを５０℃以上まで冷却する。第２の冷却室２４０でタールを含有しない第２の循環冷却水４０１を第２の冷却装置４００で循環冷却し、コークス炉ガスを３５℃以下に冷却する。タールの粘性が増大せず、コークス炉ガス中の不純物を第１の循環冷却水３０１で効率よく分離する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉から生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、石炭を乾留してコークスを製造する際に生成するコークス炉ガスを冷却する方法として、ドライメーンでアンモニア水フラッシングにより断熱飽和温度まで冷却したコークス炉ガスを各種冷却方法により３０℃〜３５℃程度に冷却し、次工程のコークス炉ガス排送機へ導入している。そして、ドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却する方法として、いわゆるコンビネーション冷却法、すなわち間接熱交換器による冷却および直接冷却塔による冷却を組み合わせて冷却する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載のものは、ドライメーンで８０℃〜８５℃に冷却されたコークス炉ガスを間接式プライマリー・ガス・クーラーで、コークス炉ガス中のナフタレンが析出しない温度の約５０℃まで間接冷却した後、充填物が充填され上部からタールが添加された循環冷却水をスプレーする直接式プライマリー・ガス・クーラーに導入し、循環冷却水と直接接触させて３０℃〜３５℃間で冷却する。循環冷却水は、コークス炉ガスとの接触により、コークス炉ガス中のナフタレンを添加されたタールにて吸収溶解し、安水デカンタにて抜出し、塔内の充填物層の閉塞を防止している。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−７３３８６号公報（第２頁右欄−第３頁右欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載のような従来の冷却方法では、循環冷却水の温度が５０℃以下に設定する必要があることから、循環冷却水中のタールの粘度が大きくなり、安定した循環が困難である。また、コークス炉ガス中に混入するダスト分により、充填物層が閉塞するおそれもある。
【０００６】
本発明の目的は、上述したような点に鑑み、安定して効率よくコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却装置およびその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のコークス炉ガスの冷却装置は、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却装置であって、前記コークス炉ガスが下部から導入され上部から排出可能な塔本体と、前記塔本体の中間部から循環冷却水を導入して前記コークス炉ガスと接触させ前記塔本体の下部から回収して循環冷却し前記塔本体の下部に前記導入されたコークス炉ガスを冷却する第１の冷却領域を形成する第１の冷却手段と、前記塔本体の上部から循環冷却水を導入して前記第１の冷却領域を流過した前記コークス炉ガスと接触させ前記塔本体の中間部から回収して循環冷却し前記塔本体の上部に前記コークス炉ガスを冷却する第２の冷却領域を形成する第２の冷却手段と、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
この発明では、第１の冷却手段により、コークス炉ガスが下部から導入され上部から排出可能な塔本体の中間部より循環冷却水を導入しコークス炉ガスと接触させて塔本体の下部から循環冷却水を回収して循環冷却し、塔本体の下部にコークス炉ガスを冷却する第１の冷却領域を形成させる。さらに、第２の冷却手段により、塔本体の上部より循環冷却水を導入し第１の冷却領域を流過したコークス炉ガスと接触させ塔本体の中間部から回収して循環冷却し、塔本体の上部にコークス炉ガスを冷却する第２の冷却領域を形成させる。このように、複数の冷却領域でそれぞれ独立して循環冷却水を循環冷却する構成が得られることとなり、各冷却領域でそれぞれ適切にコークス炉ガスの冷却が分担されることとなる。このことにより、第１の冷却領域では、循環冷却される循環冷却水によりコークス炉ガス中のダスト分がコークス炉ガスから分離され、循環冷却水中に取り込んだダスト分は別途処理すればよいので、ダスト分による塔本体の閉塞、さらにはダストを核としてコークス炉ガス中のナフタレンなどの不純物が析出することによる塔本体の閉塞などの不都合が防止され、安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。そして、循環冷却水として例えばタールを含有させることにより、コークス炉ガス中に含まれるナフタレンを循環冷却水中のタールに吸収溶解させて別途処理すればよいので、第１の冷却領域でナフタレンが析出しない程度の温度までコークス炉ガスを冷却させ、ある程度ナフタレンが除去されたコークス炉ガスを第２の冷却領域でさらに冷却することで、塔本体内にナフタレンが析出して閉塞するなどの不都合を防止しつつ十分に冷却でき、安定して効率よく処理される。また、例えば第１の冷却領域でナフタレンなどの不純物が析出しない程度にコークス炉ガスを循環冷却水で洗浄しつつ冷却させる処理条件に設定することが容易となり、このことにより、ナフタレンを除去するために添加するタールの粘性が増大することによる循環経路上での閉塞なども生じず、安定した冷却が得られる。さらには、第１の冷却領域で利用する循環冷却水が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分で、循環冷却水を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減、環境保護などが容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスの冷却が得られることとなる。これらのように、各冷却領域でそれぞれ適切にコークス炉ガスを冷却させることが容易で、このことにより安定した効率のよいコークス炉ガスの冷却が得られる。
【０００９】
そして、本発明では、前記第１の冷却手段は、タールを含有する前記循環冷却水を前記塔本体の下部から回収する温度が５５℃以上となる状態に循環冷却する構成とすることが好ましい。この発明では、第１の冷却手段により、タールを含有する循環冷却水を用い、この循環冷却水における塔本体の下部から回収する温度を５５℃以上となるように循環冷却させるので、ドライレーンで処理されて塔本体の下部に導入される８０℃〜８５℃のコークス炉ガスは、このコークス炉ガス中に含まれるナフタレンが循環冷却水にて急激に冷却されて析出することなく、第１の冷却手段で循環冷却する循環冷却水中のタールに吸収溶解させて除去されるとともに、コークス炉ガス中のダスト分も循環冷却水にて補足して除去することが容易に得られる。このことにより、第２の冷却領域で利用する循環冷却水がダスト分などで汚染されにくく、またタールを含有させるなどの特別な循環冷却水を用いなくてもよく、第１の冷却領域で循環させる循環冷却水を循環冷却する際に洗浄したり交換したりする処理を実施すればよく、循環冷却水の処理量の低減により、効率的なコークス炉ガスの冷却が得られる。また、第１の冷却領域で循環冷却する循環冷却水の温度をある程度まで循環冷却するのみでよくなり、循環時に含有するタールの粘度が増大することによる循環経路上でのタールによる閉塞などが防止され、安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。さらには、第１の冷却領域で利用する循環冷却水が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分となり、循環冷却水を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減、環境保護などが容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００１０】
また、本発明では、前記第１の冷却手段は、前記コークス炉ガスが５０℃以上の温度で流過する前記第１の冷却領域を形成する状態に、タールを含有する前記循環冷却水を循環冷却する構成とすることが好ましい。この発明では、第１の冷却手段により、タールを含有する循環冷却水を用い、第１の冷却領域をコークス炉ガスが５０℃以上の温度で流通する状態に循環冷却水を循環冷却するので、ドライレーンで処理されて塔本体の下部に導入される８０℃〜８５℃のコークス炉ガスは、このコークス炉ガス中に含まれるナフタレンが循環冷却水にて急激に冷却されて析出することなく、第１の冷却手段で循環冷却する循環冷却水中のタールに吸収溶解させて除去されるとともに、コークス炉ガス中のダスト分も循環冷却水にて補足して除去することが容易に得られる。このことにより、第２の冷却領域で利用する循環冷却水がダスト分などで汚染されにくく、またタールを含有させるなどの特別な循環冷却水を用いなくてもよく、第１の冷却領域で循環させる循環冷却水を循環冷却する際に洗浄したり交換したりする処理を実施すればよく、循環冷却水の処理量の低減により、効率的なコークス炉ガスの冷却が得られる。また、第１の冷却領域で循環冷却する循環冷却水の温度をある程度まで循環冷却するのみでよくなり、循環時に含有するタールの粘度が増大することによる循環経路上でのタールによる閉塞などが防止され、安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。さらには、第１の冷却領域で利用する循環冷却水が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分となり、循環冷却水を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減、環境保護などが容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００１１】
さらに、本発明では、前記第１の冷却手段は、前記塔本体に導入する前記循環冷却水の温度が４８℃以上となる状態に前記循環冷却水を循環冷却する構成とすることが好ましい。この発明では、第１の冷却手段により、塔本体に導入する循環冷却水の温度が４８℃以上となる状態に循環冷却水を循環冷却するので、ドライレーンで処理されて塔本体の下部に導入される８０℃〜８５℃のコークス炉ガスは、このコークス炉ガス中に含まれるナフタレンが循環冷却水にて急激に冷却されて析出することなく、第１の冷却手段で循環冷却する循環冷却水中のタールに吸収溶解させて除去するとともに、コークス炉ガス中のダスト分も循環冷却水にて補足されて除去される。このことにより、第２の冷却領域で利用する循環冷却水がダスト分などで汚染されにくく、またタールを含有させるなどの特別な循環冷却水を用いなくてもよく、第１の冷却領域で循環させる循環冷却水を循環冷却する際に洗浄したり交換したりする処理を実施すればよく、循環冷却水の処理量の低減により、効率的なコークス炉ガスの冷却が得られる。また、第１の冷却領域で循環冷却する循環冷却水の温度をある程度まで循環冷却するのみでよくなり、循環時に含有するタールの粘度が増大することによる循環経路上でのタールによる閉塞などが防止され、安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。さらには、第１の冷却領域で利用する循環冷却水が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分となり、循環冷却水を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減、環境保護などが容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００１２】
そして、本発明では、前記塔本体は、少なくとも前記第２の冷却手段にて形成する前記第２の冷却領域の位置に充填層を有した構成とすることが好ましい。この発明では、少なくとも第２の冷却手段にて形成する塔本体の第２の冷却領域の位置に充填層を設けるので、第２の冷却手段で循環する循環冷却水とコークス炉ガスとの接触効率が向上し、効率よくコークス炉ガスが冷却され、塔本体の小型化や製造性の向上、製造コストの低減などが容易に得られる。さらに、第１の冷却手段により形成する第１の冷却領域に充填層を設けても、ナフタレンなどが析出しない条件で冷却させることが容易であることから、安定した第１の冷却領域でのコークス炉ガスの冷却の効率化も容易に得られ、塔本体の小型化や製造性の向上、製造コストの低減などがより容易に得られる。
【００１３】
本発明のコークス炉ガスの冷却装置は、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却装置であって、前記コークス炉ガスが下部から導入され上部から排出可能に上下方向で複数の冷却室が区画形成された塔本体と、前記冷却室に対応して複数設けられ、前記各冷却室内にそれぞれ導入し前記コークス炉ガスと接触させた循環冷却水をそれぞれ回収して循環冷却する冷却手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１４】
この発明では、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスが下部から導入され上部から排出可能な塔本体に上下方向で複数の冷却室を区画形成し、各冷却室に対応して複数設けた冷却手段により、各冷却室内にそれぞれ循環冷却水を導入してコークス炉ガスと接触させて回収し循環冷却させる。このことにより、複数の冷却室でそれぞれ独立して循環冷却水を循環冷却するので、各冷却室でそれぞれ適切にコークス炉ガスを分担して冷却させる設定が容易に得られる。このため、塔本体の下部における比較的に高い温度のコークス炉ガスを冷却する冷却室では、循環冷却する循環冷却水によりコークス炉ガス中のダスト分をコークス炉ガスから分離し、循環冷却水中に取り込んだダスト分を別途処理すればよいので、ダスト分による塔本体の閉塞、さらにはダストを核としてコークス炉ガス中のナフタレンなどの不純物が析出することによる塔本体の閉塞などの不都合が防止されることとなり、安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。そして、塔本体の下部における比較的に高い温度のコークス炉ガスを冷却する冷却室で利用する循環冷却水として例えばタールを含有させることにより、コークス炉ガス中に含まれるナフタレンを循環冷却水中のタールに吸収溶解させて別途処理すればよいので、塔本体の下部に位置する冷却室でナフタレンが析出しない程度の温度までコークス炉ガスを冷却させ、ある程度ナフタレンが除去されたコークス炉ガスを塔本体の上部に位置する冷却室でさらに冷却することで、塔本体内にナフタレンが析出して閉塞するなどの不都合を防止しつつ十分に冷却でき、安定して効率よく処理することが得られる。また、例えば塔本体の下部に位置する冷却室でナフタレンなどの不純物が析出しない程度にコークス炉ガスを循環冷却水で洗浄しつつ冷却させる処理条件に設定することが容易となり、このことにより、ナフタレンを除去するために添加するタールの粘性が増大することによる循環経路上での閉塞なども生じず、安定した冷却が得られる。さらには、塔本体の下部に位置する冷却室で利用する循環冷却水が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分で、循環冷却水を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減、環境保護などが容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスの冷却が得られることとなる。これらのように、各冷却室でそれぞれ適切にコークス炉ガスを冷却させることが容易で、このことにより安定した効率のよいコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００１５】
そして、本発明では、前記塔本体の最下部に位置する前記冷却室を流通する前記コークス炉ガスと接触させた前記循環冷却水を回収して循環冷却する前記冷却手段は、前記最下部に位置する冷却室から回収する温度が５５℃以上となる状態に、タールを含有する前記循環冷却水を循環冷却する構成とすることが好ましい。この発明では、塔本体の最下部に位置する冷却室を流通するコークス炉ガスと接触させる循環冷却水としてタールを含有する循環冷却水を用い、この循環冷却水を最下部に位置する冷却室から回収する温度が５５℃以上となる状態に循環冷却するので、上述した請求項２に記載の発明と同様に、効率よく安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００１６】
また、本発明では、前記塔本体の最下部に位置する前記冷却室を流通する前記コークス炉ガスと接触させた前記循環冷却水を回収して循環冷却する前記冷却手段は、前記最下部に位置する前記冷却室を流出する前記コークス炉ガスの温度が５０℃以上となる状態に、タールを含有する前記循環冷却水を循環冷却する構成とすることが好ましい。この発明では、塔本体の最下部に位置する冷却室を流通するコークス炉ガスと接触させる循環冷却水としてタールを含有する循環冷却水を用い、この循環冷却水を最下部に位置する冷却室を流出するコークス炉ガスの温度が５０℃以上となる状態に循環冷却するので、上述した請求項３に記載の発明と同様に、効率よく安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００１７】
さらに、本発明では、前記塔本体の最下部に位置する前記冷却室を流通する前記コークス炉ガスと接触させた前記循環冷却水を回収して循環冷却する前記冷却手段は、前記最下部に位置する前記冷却室に導入する前記循環冷却水の温度が４８℃以上となる状態に循環冷却する構成とすることが好ましい。この発明では、塔本体の最下部に位置する冷却室に導入する循環冷却水の温度が４８℃以上となる状態に循環冷却するので、上述した請求項４に記載の発明と同様に、効率よく安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００１８】
そして、本発明では、前記冷却室の少なくともいずれか１つは、充填物が充填された構成とすることが好ましい。この発明では、少なくともいずれか１つの冷却室に充填物を充填することにより、流過するコークス炉ガスとの接触効率が向上し、効率よくコークス炉ガスが冷却され、塔本体の小型化や製造性の向上、製造コストの低減などが容易に得られる。さらに、比較的にコークス炉ガスの温度が高い塔本体の下部に位置する冷却室では、ナフタレンなどが析出しない条件でコークス炉ガスを冷却させる設定が容易であることから、安定した塔本体の下部に位置する冷却室でのコークス炉ガスの冷却の効率化も容易に得られ、塔本体の小型化や製造性の向上、製造コストの低減などがより容易に得られる。
【００１９】
本発明のコークス炉ガスの冷却方法は、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却方法であって、タールを含有する循環冷却水を前記コークス炉ガスと接触されて前記循環冷却水の温度が５５℃以上で回収する状態に循環冷却する第１の冷却工程と、この第１の冷却工程で冷却された前記コークス炉ガスと循環冷却水を接触させて回収し循環冷却する第２の冷却工程と、を実施することを特徴とする。
【００２０】
この発明では、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスにタールを含有する循環冷却水を接触させてコークス炉ガスを冷却し、この循環冷却水の温度が５５℃以上で回収する状態に循環冷却する第１の冷却工程を実施する。そして、この第１の冷却工程で循環冷却水の接触により冷却されたコークス炉ガスと循環冷却水と接触させて冷却し、循環冷却水を回収して循環冷却する第２の冷却工程を実施する。このことにより、請求項２および請求項７に記載の発明と同様に、効率よく安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。すなわち、ドライレーンで処理された８０℃〜８５℃のコークス炉ガスを、第１の冷却工程でコークス炉ガス中に含まれるナフタレンが循環冷却水にて急激に冷却されて析出することなく、第１の冷却手段で循環冷却する循環冷却水中のタールに吸収溶解させて除去されるとともに、コークス炉ガス中のダスト分も循環冷却水にて補足して除去することが容易に得られる。このことにより、第２の冷却工程で利用する循環冷却水がダスト分などで汚染されにくく、またタールを含有させるなどの特別な循環冷却水を用いなくてもよく、第１の冷却工程で循環させる循環冷却水を循環冷却する際に洗浄したり交換したりする処理を実施すればよく、循環冷却水の処理量の低減により、効率的なコークス炉ガスの冷却が得られる。また、第１の冷却工程で循環冷却する循環冷却水の温度をある程度まで循環冷却するのみでよくなり、循環時に含有するタールの粘度が増大することによる循環経路上でのタールによる閉塞などが防止され、安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。さらには、第１の冷却工程で利用する循環冷却水が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分となり、循環冷却水を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減、環境保護などが容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００２１】
本発明のコークス炉ガスの冷却方法は、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却方法であって、タールを含有する循環冷却水を前記コークス炉ガスと接触させ前記コークス炉ガスを５０℃以上の温度に冷却させて回収する状態に前記循環冷却水を循環冷却する第１の冷却工程と、この第１の冷却工程で冷却された前記コークス炉ガスと循環冷却水を接触させて回収し循環冷却する第２の冷却工程と、を実施することを特徴とする。
【００２２】
この発明では、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスにタールを含有する循環冷却水を接触させてコークス炉ガスを５０℃以上の温度に冷却し、この接触させた循環冷却水は回収して循環冷却する第１の冷却工程を実施する。そして、この第１の冷却工程で循環冷却水の接触により冷却されたコークス炉ガスと循環冷却水と接触させて冷却し、循環冷却水を回収して循環冷却する第２の冷却工程を実施する。このことにより、請求項３および請求項８に記載の発明と同様に、効率よく安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。すなわち、ドライレーンで処理された８０℃〜８５℃のコークス炉ガスを、第１の冷却工程でコークス炉ガス中に含まれるナフタレンが循環冷却水にて急激に冷却されて析出することなく、第１の冷却手段で循環冷却する循環冷却水中のタールに吸収溶解させて除去されるとともに、コークス炉ガス中のダスト分も循環冷却水にて補足して除去することが容易に得られる。このことにより、第２の冷却工程で利用する循環冷却水がダスト分などで汚染されにくく、またタールを含有させるなどの特別な循環冷却水を用いなくてもよく、第１の冷却工程で循環させる循環冷却水を循環冷却する際に洗浄したり交換したりする処理を実施すればよく、循環冷却水の処理量の低減により、効率的なコークス炉ガスの冷却が得られる。また、第１の冷却工程で循環冷却する循環冷却水の温度をある程度まで循環冷却するのみでよくなり、循環時に含有するタールの粘度が増大することによる循環経路上でのタールによる閉塞などが防止され、安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。さらには、第１の冷却工程で利用する循環冷却水が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分となり、循環冷却水を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減、環境保護などが容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００２３】
本発明のコークス炉ガスの冷却方法は、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却方法であって、タールを含有し温度が４８℃以上の循環冷却水を前記コークス炉ガスと接触させて回収し循環冷却する第１の冷却工程と、この第１の冷却工程で冷却された前記コークス炉ガスと循環冷却水を接触させて回収し循環冷却する第２の冷却工程と、を実施することを特徴とする。
【００２４】
この発明では、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスに４８℃以上の循環冷却水を接触されてコークス炉ガスを冷却し、この接触させた循環冷却水は回収して循環冷却する第１の冷却工程を実施する。そして、この第１の冷却工程で循環冷却水の接触により冷却されたコークス炉ガスと循環冷却水と接触させて冷却し、循環冷却水を回収して循環冷却する第２の冷却工程を実施する。このことにより、請求項４および請求項９に記載の発明と同様に、効率よく安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。すなわち、ドライレーンで処理された８０℃〜８５℃のコークス炉ガスを、第１の冷却工程でコークス炉ガス中に含まれるナフタレンが循環冷却水にて急激に冷却されて析出することなく、第１の冷却手段で循環冷却する循環冷却水中のタールに吸収溶解させて除去するとともに、コークス炉ガス中のダスト分も循環冷却水にて補足されて除去される。このことにより、第２の冷却領域で利用する循環冷却水がダスト分などで汚染されにくく、またタールを含有させるなどの特別な循環冷却水を用いなくてもよく、第１の冷却領域で循環させる循環冷却水を循環冷却する際に洗浄したり交換したりする処理を実施すればよく、循環冷却水の処理量の低減により、効率的なコークス炉ガスの冷却が得られる。また、第１の冷却領域で循環冷却する循環冷却水の温度をある程度まで循環冷却するのみでよくなり、循環時に含有するタールの粘度が増大することによる循環経路上でのタールによる閉塞などが防止され、安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。さらには、第１の冷却領域で利用する循環冷却水が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分となり、循環冷却水を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減、環境保護などが容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスの冷却が得られる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、コークス炉ガスを多段で適宜分担して適切に冷却させることにより、安定して効率よくコークス炉ガスを冷却できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明のコークス炉ガスの冷却装置における一実施の形態ついて図面を参照して説明する。図１は、本発明における一実施の形態に係るコークス炉ガスの冷却装置の概略構成を示す概念図である。
【００２７】
〔コークス炉ガスの冷却装置の構成〕
図１において、１００はコークス炉ガスの冷却装置で、このコークス炉ガスの冷却装置１００は、図示しないコークス炉で生成され、図示しないドライメーンでアンモニア水フラッシングにより処理されて断熱飽和温度６５℃〜８５℃程度まで冷却されたコークス炉ガスを、例えばコークス炉ガス排送機へ導入するために、３０℃〜３５℃程度まで直接冷却、すなわち循環冷却水をコークス炉ガスと接触されて冷却するものである。そして、コークス炉ガスの冷却装置１００は、直接式冷却塔２００と、第１の冷却手段としての第１の冷却装置３００と、第２の冷却手段としての第２の冷却装置４００と、などを備えている。
【００２８】
そして、直接式冷却塔２００は、塔本体２１０を備えている。この塔本体２１０は、例えば略円筒状に形成され、軸方向が鉛直方向に略沿う状態に立設される。そして、塔本体２１０の下部側面には、ドライメーンで処理されたコークス炉ガスが導入される導入口２１１が設けられている。また、塔本体２１０の上部、例えば頂部には、塔本体２１０内に導入されたコークス炉ガスが排出される排出口２１２が設けられている。さらに、塔本体２１０内には、略中間部に位置して、コークス炉ガスが流通可能な流通口２２１を有する区画壁２２０が設けられている。そして、塔本体２１０内には、区画壁２２０により、上下方向で複数、例えば２つ、すなわち区画壁２２０の下側である塔本体２１０の下部側に第１の冷却領域となる第１の冷却室２３０が区画形成されるとともに、区画壁２２０の上側である塔本体２１０の上部側に第２の冷却領域となる第２の冷却室２４０が区画形成されている。そして、直接式冷却塔２００には、第１の冷却室２３０に図示しない充填物が充填された第１の充填層２３１が設けられ、第２の冷却室２４０に同様に第２の充填層２４１が設けられている。これら第１の充填層２３１および第２の充填層２４１は、塔本体２１０の上下方向における所定の領域で、コークス炉ガスが塔本体２１０内を直線的に上方へ流通することを阻害する状態に充填物が充填されて構築されている。
【００２９】
また、塔本体２１０の底部には、第１の冷却室２３０に導入された循環冷却水である第１の循環冷却水３０１を集水する第１の集水部２３５が設けられている。さらに、塔本体２１０の中間部には、区画壁２２０の上面側に位置して、第２の冷却室２４０に導入された循環冷却水である第２の循環冷却水４０１を集水する第２の集水部２４５が設けられている。
【００３０】
第１の冷却装置３００は、直接式冷却塔２００の第１の冷却室２３０に第１の循環冷却水３０１を導入し第１の冷却室２３０を流通するコークス炉ガスと接触させて冷却させ、第１の循環冷却水３０１を回収して循環冷却する。ここで、第１の冷却装置３００は、タールとしての例えばコールタールが１〜６％含有する濃縮アンモニア水を第１の循環冷却水として循環冷却する。なお、タールとしては、コールタールに限らず、木タール、石油タールなどを用いてもよい。また、濃縮アンモニア水に限らず、水道水や地下水など、添加物を含まない通常の水を用いたり、タールに代えてナフタレンを溶解する有機溶媒などを添加したものなどを用いてもよい。
【００３１】
そして、第１の冷却装置３００は、第１の循環冷却水３０１を第１の冷却水により冷却する第１の冷却器３１０を備えている。この第１の冷却器３１０は、第１の冷却水が流入する第１冷却取水口３１１Ａおよび第１の冷却水が流出する第１冷却出水口３１１Ｂを有する第１の冷却水室３１１と、この第１の冷却水室３１１に接触し第１の循環冷却水３０１が流入する第１凝縮液流入口３１２Ａおよび第１の循環冷却水３０１が流出する第１凝縮液流出口３１２Ｂを有する第１の循環冷却水室３１２とを内部に区画し、第１の冷却水により第１の循環冷却水３０１を冷却する。そして、第１の冷却器３１０で用いる第１の冷却水は、例えば通常の水、あるいは防腐剤などが添加された調整水などが用いられ、気化熱により冷却するいわゆるクーリングタワーなどで循環冷却される。この第１の冷却器３１０は、鋼材などにて形成されるが、耐処理処理が施されていることが好ましい。
【００３２】
また、第１の冷却器３１０の第１凝縮液流入口３１２Ａには、一端が塔本体２１０の第１の集水部２３５に連結され集水された第１の循環冷却水３０１を塔本体２１０外へ流出する第１のポンプ３２１を有した第１の排出管３２０の他端が接続されている。また、第１の冷却器３１０の第１凝縮液流出口３１２Ｂには、第１の冷却室２３０の上部に配設されて第１の冷却室２３０内すなわち第１の充填層２３１へ散水する状態に第１の循環冷却水３０１を導入する第１のノズル部３３１が一端に接続された第１の循環管３３０の他端が接続されている。また、第１の排出管３２０には、第１の集水部２３５で集水して搬送する第１の循環冷却水３０１の一部を系外へ流出する第１の抜取管３４０が接続されているとともに、搬送する第１の循環冷却水３０１に略同質の第１の循環冷却水３０１であるタールを含有する濃縮アンモニア水を添加・すなわち補充する第１の補充管３５０が接続されている。なお、第１の抜取管３４０で抜き取った第１の循環冷却水３０１は、系外となる例えばアンモニア水デカンタなどの図示しない処理装置にて処理され、第１の循環冷却水３０１に混入するダスト分や溶解しているナフタレンを除去する処理が施される。この処理された第１の循環冷却水３０１は、第１の補充管３５０により返送したり、別途浄化処理されて河川などに排水したり工業用水として利用したりするなどしてもよい。
【００３３】
そして、この第１の冷却装置３００は、第１の集水部２３５で集水され第１の排出管３２０により直接式冷却塔２００から流出する際の温度が５５℃以上となる条件で循環冷却する。すなわち、第１の冷却室２３０から第２の冷却室２４０へ流出する際のコークス炉ガスの温度が５０℃以上となるように循環冷却する。また、第１のノズル部３３１から流出する第１の循環冷却水３０１の温度が４８℃以上となる条件で循環冷却することが好ましい。なお、第１のノズル部３３１から第１の循環冷却水３０１の温度が４８℃以上で、第１の冷却室２３０から第２の冷却室２４０へ流出する際のコークス炉ガスの温度が５０℃以上となるように循環冷却してもよい。
【００３４】
第２の冷却装置４００は、直接式冷却塔２００の第２の冷却室２４０に第２の循環冷却水４０１を導入し第２の冷却室２４０を流通するコークス炉ガスと接触させて冷却させ、第２の循環冷却水４０１を回収して循環冷却する。ここで、第２の冷却装置４００で循環冷却する第２の循環冷却水４０１は、通常の水などが用いられるが、上述したように、タールを含有しない濃縮アンモニア水、さらにはナフタレンを吸収溶解するための有機溶媒などが添加されたものを用いるなどしてもよい。なお、タールが添加されていないものを用いる。
【００３５】
そして、第２の冷却装置４００は、第２の循環冷却水４０１を第２の冷却水により冷却する第１の冷却器４１０を備えている。この第２の冷却器４１０は、第２の冷却水が流入する第２冷却取水口４１１Ａおよび第２の冷却水が流出する第２冷却出水口４１１Ｂを有する第２の冷却水室４１１と、この第２の冷却水室３１１に接触し第２の循環冷却水４０１が流入する第２凝縮液流入口４１２Ａおよび第２の循環冷却水４０１が流出する第２凝縮液流出口４１２Ｂを有する第２の循環冷却水室４１２とを内部に区画し、第２の冷却水により第２の循環冷却水４０１を冷却する。この冷却は、直接式冷却塔２００からコークス炉ガスが３５℃以下で排出口２１２から排出される条件で、第２の循環冷却水４０１を循環冷却する。そして、第２の冷却器４１０で用いる第２の冷却水は、例えば海水が用いられる。なお、第１の冷却水と同様に、通常の水、あるいは防腐剤などが添加された調整水などが用いられ、気化熱により冷却するいわゆるクーリングタワーなどで循環冷却させてもよい。そして、この第２の冷却器４１０は、海水にて浸食されない例えばチタン鋼などにて形成される。
【００３６】
また、第２の冷却器４１０の第２凝縮液流入口４１２Ａには、一端が塔本体２１０の第２の集水部２４５に連結され集水された第２の循環冷却水４０１を塔本体２１０外へ流出する第２のポンプ４２１を有した第２の排出管４２０の他端が接続されている。また、第２の冷却器４１０の第１凝縮液流出口４１２Ｂには、第２の冷却室２４０の上部に配設されて第２の冷却室２４０内すなわち第２の充填層２４１へ散水する状態に第２の循環冷却水４０１を導入する第２のノズル部４３１が一端に接続された第２の循環管４３０の他端が接続されている。また、第２の排出管４２０には、第２の集水部２４５で集水して搬送する第２の循環冷却水４０１の一部を系外へ流出する第２の抜取管４４０が接続されているとともに、搬送する第２の循環冷却水４０１に略同質の第２の循環冷却水４０１であるタールを含有する濃縮アンモニア水を添加・すなわち補充する第２の補充管４５０が接続されている。なお、第２の抜取管４４０で抜き取った第２の循環冷却水４０１は、系外である図示しない処理装置にて処理され、第２の循環冷却水４０１に混入するダスト分や溶解したナフタレンなどの不純物を除去する処理が施される。この処理された第２の循環冷却水４０１は、第２の補充管４５０により返送したり、別途浄化処理されて河川などに排水したり工業用水として利用したりするなどしてもよい。
【００３７】
〔コークス炉ガスの冷却装置の動作〕
次に、上記実施の形態におけるコークス炉ガスの冷却装置１００の動作を説明する。
（コークス炉ガスの冷却処理）
まず、上記実施の形態におけるコークス炉ガスの冷却装置１００の動作として、コークス炉ガスを冷却する冷却動作を説明する。
【００３８】
コークス炉ガスで生成され、ドライメーンで処理されたコークス炉ガスは、直接式冷却塔２００の導入口２１１から、第１の冷却装置３００で循環冷却された第１の循環冷却水３０１が散水されている第１の冷却室２３０に流入する。そして、コークス炉ガスは、第１の冷却室２３０を第１の充填層２３１の充填物間を縫うように上方へ流過する。この第１の冷却室２３０の流通の際、コークス炉ガスは、第１の循環冷却水３０１と接触して第１の冷却室２３０を流過するまでに約５０℃まで冷却される。そして、この第１の循環冷却水３０１との接触により、コークス炉ガス中のダスト分が第１の循環冷却水３０１に補足されるとともに、コークス炉ガス中のナフタレンが第１の循環冷却水３０１中のタールに吸収溶解されて、コークス炉ガスから分離される。そして、第１のノズル部３３１から散水される第１の循環冷却水３０１は４８℃以上であるが、この位置ではコークス炉ガス中のナフタレンが十分に除去されているので、散水直後の第１の循環冷却水３０１にコークス炉ガスが接触しても、ナフタレンが析出し、塔本体２１０内に析出することが防止される。
【００３９】
そして、第１の冷却室２３０流過して第２の冷却室２４０に流入したコークス炉ガスは、第１の冷却室２３０の場合と同様に、第２の充填層２４１の充填物間を縫うように上方へ流過する。この第２の冷却室２４０の流過の際、コークス炉ガスは、第２の循環冷却水４０１と接触して約３０℃〜３５℃程度まで冷却され、排出口２１２から系外へ排気される。そして、この第２の循環冷却水４０１との接触により、コークス炉ガス中に残留するダスト分が第２の循環冷却水４０１に補足されるとともに、残留するナフタレンがタールに吸収溶解されてコークス炉ガスから十分に除去され、塔本体２１０内に析出することなく、十分に冷却されて系外へ排気される。
【００４０】
また、第１の冷却室２３０でコークス炉ガスと接触された第１の循環冷却水３０１は、第１の集水部２３５で集水され、第１の排出管３２０から第１の冷却器３１０へ搬送される。この搬送の際、第１の循環冷却水３０１の一部が第１の抜取管３４０から抜き取られて別途処理されるとともに、第１の補充管３５０から抜き取られる分量で新たに第１の循環冷却水３０１が補充される。そして、第１の循環冷却水３０１は、第１の冷却器３１０で、第１の冷却水により約４８℃程度まで冷却され、第１の循環管３３０から第１の冷却室へ返送され、第１のノズル部３３１から散水されて循環冷却される。同様に、第２の冷却室２３０でコークス炉ガスと接触された第１の循環冷却水４０１は、第２の集水部２４５で集水され、第２の排出管４２０から第２の冷却器４１０へ、一部新しい第２の循環冷却水と置換されて搬送され、海水により適宜冷却され、第２の循環管４３０を介して第２の冷却室２４０へ返送され、循環冷却される。
【００４１】
（コークス炉ガスの冷却装置の作用）
次に、上述した実施の形態のコークス炉ガスの冷却装置の動作として、他の冷却方法とを比較した作用について説明する。
【００４２】
比較する冷却装置としては、いわゆるコンビネーション冷却方式の装置を比較例１、１つの直接式冷却塔を用いて直接冷却する装置を比較例２とし、同様の冷却効率で冷却した際の装置形態について比較した。
【００４３】
比較例１の冷却装置５００は、図２に示すように、ドライメーンで処理されたコークス炉ガスを、海水により間接的に５０℃まで冷却する間接式プライマリー・ガス・クーラー５１０と、この間接式プライマリー・ガス・クーラー５１０で冷却されたコークス炉ガスをタールが添加された循環冷却水と接触させて直接的に３５℃まで冷却する冷却塔５２０と、循環冷却水を循環冷却する冷却装置５３０と、を備えた構成としている。そして、冷却塔５２０は、本実施の形態のコークス炉ガスの冷却装置１００における直接式冷却塔２００の第２の冷却室２４０と同様に、中間部に充填層５２１を有している。また、冷却装置５３０は、第２の冷却装置４００と同様に、冷却塔５２０の塔底部で集水して塔上部からノズル５３１にて散水させて循環するとともに、海水により循環冷却水を冷却する構成としている。
【００４４】
比較例２の冷却装置６００は、図３に示すように、ドライメーンで処理されたコークス炉ガスを、タールが添加された循環冷却水と接触させて直接的に３５℃まで冷却する直接冷却塔６１０と、循環冷却水を海水にて循環冷却する海水冷却装置６２０と、を備えた構成としている。そして、直接冷却塔６１０は、図２の冷却装置５００の冷却塔５２０と同様に、中間部に充填層６１１を有している。また、直接冷却塔６１０は、図２に示す冷却装置５００の冷却装置５３０と同様に、直接冷却塔６１０の塔底部で集水して塔上部からノズル６２１で散水させて循環するとともに、海水により循環冷却水を冷却する構成としている。
【００４５】
そして、冷却処理として、６５℃のコークス炉ガスを６００００Ｎｍ3／ｈｒの流量で３５℃まで冷却する場合について比較する。なお、コークス炉ガスを海水により間接的に冷却する際の総括伝熱係数は、コークス炉ガス中の不純物を考慮して、１７５Ｗ／（ｍ2・°Ｋ）（１５０ｋｃａｌ／（ｍ2・ｈｒ・℃））、コークス炉ガスを循環冷却水で直接的に冷却する際の総括伝熱係数は、同様に不純物を考慮し、２９０Ｗ／（ｍ2・°Ｋ）（２５０ｋｃａｌ／（ｍ2・ｈｒ・℃））とした。また、海水は２６℃、本実施の形態のコークス炉ガスの冷却装置１００における第１の冷却水は３２℃とした。これらの条件に基づいて設定される装置構成は、以下の表１に示す形態となる。また、各装置構成の装置コストは、材料費に基づいて、以下の表２に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
この表２に示す結果から、比較例２では、コークス炉ガスの熱量の全部を循環冷却水で冷却する海水冷却装置６２０では、表１に示すように大型化し、表２に示すように装置コストが増大してしまう。また、比較例１では、ある程度コークス炉ガスを冷却しておくための間接式プライマリー・ガス・クーラー５１０では、間接式で冷却効率が下がるため、大型化することにより、本実施の形態で塔本体２１０の高さ寸法が高くなる分より、装置コストが増大してしまうこととなる。このように、コークス炉ガスを同様に冷却する構成では、本実施の形態のものが、安価に提供できることがわかる。
【００４９】
また、冷却されたコークス炉ガス中のダスト濃度〔ｇ／Ｎｍ3〕を測定した。なお、冷却前におけるコークス炉ガスのダスト濃度を１．０として比較する。その結果、比較例１では０．８、比較例２では０．９、本実施の形態では０．１であった。ところで、コールタールの粘度は、図４にも示すように、５０℃より温度が低くなると急激に粘度が増大することがわかる。また、循環冷却水がダストを補足することにより、循環冷却水は粘度が増大することとなる。また、仮に５０℃で回収する場合、第１の冷却室２３０へ導入する第１の循環冷却水３０１は５０℃より低い温度まで冷却することとなり、冷却後の第１の循環冷却水３０１におけるタールの粘性が増大することとなる。このため、粘度が比較的に安定して低くなる特に５５℃以上に第１の循環冷却水３０１の温度を維持することが、安定して集水して循環冷却させるために必要であることがわかる。
【００５０】
このことから、比較例１では、コークス炉ガスが冷却塔５２０に５０℃で流入することとなり、それまでは間接的に冷却されていることから、ダスト分が十分に除去されておらず、ダスト濃度が比較的に低減できないものと考えられる。このことにより、比較例１では、冷却塔５２０でタールの粘度の増大により、充填層５２１などでコークス炉ガスの流過時の圧損が増大し、さらには閉塞するなどにより冷却処理を停止して充填層５２１を洗浄するなどの保守管理の頻度も増大し、効率よく冷却できなくなるおそれがある。また、比較例２でも、コークス炉ガスが冷却されて５０℃以下となる位置で、タールの粘度が増大し、比較例１と同様に、ダスト濃度が比較的に低減できないとともに、効率よく冷却できなくなるおそれがある。一方、本実施の形態では、タールの粘度が増大する前に第１の冷却室２３０である程度のダスト濃度が低減され、第２の冷却室２４０では水温が低くなっても循環冷却が安定するタールを含有しない循環冷却水により十分に冷却されることとなり、ダスト濃度を十分に低減できるとともに、効率よく冷却できることがわかる。
【００５１】
〔コークス炉ガスの冷却装置の作用効果〕
上述したように、上記実施の形態では、第１の冷却装置３００により、コークス炉ガスが下部から導入され上部から排出可能な塔本体２１０の中間部より第１の循環冷却水３０１を導入しコークス炉ガスと接触させて塔本体２１０の下部から第１の循環冷却水３０１を回収して循環冷却し、コークス炉ガスを冷却する第１の冷却室２３０を塔本体２１０の下部に形成する。さらに、第２の冷却装置４００により、塔本体２１０の上部より第２の循環冷却水４０１を導入し第１の冷却室２３０を流過したコークス炉ガスと接触させ塔本体２１０の中間部から回収して循環冷却し、コークス炉ガスを冷却する第２の冷却室２４０を塔本体２１０の上部に形成する。このため、複数の冷却室２３０，２４０でそれぞれ独立して第１の循環冷却水３０１および第２の循環冷却水４０１を循環冷却する構成として、各冷却室２３０，２４０でそれぞれ適切にコークス炉ガスの冷却を分担されることで、コークス炉ガス中のダストやナフタレンなどの不純物を良好に除去しつつ、ナフタレンを除去するために添加するタールの粘性が増大せずに良好に循環冷却させることで、安定して効率よくコークス炉ガスを冷却できる。
【００５２】
すなわち、第１の冷却室２３０では、循環冷却される第１の循環冷却水３０１によりコークス炉ガス中のダスト分がコークス炉ガスから分離され、第１の循環冷却水３０１中に取り込んだダスト分は別途処理装置などで処理すればよいので、ダスト分による塔本体２１０の閉塞、さらにはダストを核としてコークス炉ガス中のナフタレンなどの不純物が析出することによる塔本体２１０の閉塞などの不都合も防止でき、安定してコークス炉ガスを冷却することができる。そして、第１の循環冷却水３０１として例えばタールを含有させることにより、コークス炉ガス中に含まれるナフタレンを第１の循環冷却水３０１中のタールに吸収溶解させて別途処理することにより、、第１の冷却室２３０でナフタレンが析出しない程度の温度、すなわちコークス炉ガスの温度が５０℃以上となるまでコークス炉ガスを冷却させ、ある程度ナフタレンが除去されたコークス炉ガスを第２の冷却室２４０でさらに冷却することで、塔本体２１０内にナフタレンが析出して閉塞するなどの不都合を防止しつつ十分に冷却でき、安定して効率よく冷却できる。また、独立して循環冷却するため、例えば第１の冷却室２３０でナフタレンなどの不純物が析出しない程度にコークス炉ガスを第１の循環冷却水３０１で洗浄しつつ冷却させる処理条件に設定することが容易にでき、ナフタレンを除去するために添加するタールの粘性が増大することによる循環経路上での閉塞なども生じず、安定して効率よくコークス炉ガスを冷却できる。さらには、第１の冷却室２３０で利用する第１の循環冷却水３０１が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分で、第１の循環冷却水３０１を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、装置コストや運転コストの低減、熱交換して暖まった海水を戻すことによる環境への影響を防止した環境保護なども容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスを冷却できる。
【００５３】
そして、第１の冷却装置３００により、タールを含有する第１の循環冷却水３０１を用い、この第１の循環冷却水３０１における塔本体２１０の下部から回収する温度を５５℃以上となるように循環冷却しているので、第１の冷却室２３０で不純物が閉塞せず良好に循環冷却させるための温度管理が、例えば塔本体２１０の底部に設けた温度計にて検出する温度に基づいて制御するのみで容易にできる。さらに、５５℃で回収するので、上述したように、不純物の閉塞やタールの粘度の増大などによる循環不良などを防止して、安定して効率よくコークス炉ガスを冷却できる。
【００５４】
また、第１の冷却装置３００により、タールを含有する第１の循環冷却水３０１を、第１の冷却室２３０をコークス炉ガスが５０℃以上の温度で流通する状態に循環冷却している。すなわち、回収した５５℃以上の第１の循環冷却水３０１を極端に冷却する必要がなく、クーリングタワーなどの簡単な構成で第１の冷却水にて効率よく冷却して循環させればよく、すなわちタールの粘性が増大しない温度まで冷却すればよいので、効率よく第１の循環冷却水３０１を冷却できるとともに、上述したように、不純物の閉塞やタールの粘度の増大などによる循環不良などを防止でき、安定して効率よくコークス炉ガスを冷却できる。
【００５５】
さらに、第１の冷却装置３００により、塔本体２１０に導入する第１の循環冷却水３０１の温度が４８℃以上となる状態に循環冷却している。このため、上述したように、タールの粘性が増大することなく循環冷却でき、良好にダスト分やナフタレンなどを除去でき、クーリングタワーなどの簡単な構成で第１の冷却水にて効率よく冷却でき、安定して効率よくコークス炉ガスを冷却できる。
【００５６】
〔実施の形態の変形〕
なお、本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。
【００５７】
すなわち、第１の冷却室２３０と第２の冷却室２４０の２つに冷却領域が区画される構成で説明したが、３つ以上の複数に区画し、それぞれで独立して循環冷却水を循環冷却する構成としてもよい。
【００５８】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施の形態におけるコークス炉ガスの冷却装置の概略構成を示す概念図である。
【図２】本発明のコークス炉ガスの冷却装置の作用を説明するために比較する比較例１における冷却装置の概略構成を示す概念図である。
【図３】本発明のコークス炉ガスの冷却装置の作用を説明するために比較する比較例２における冷却装置の概略構成を示す概念図である。
【図４】本発明のコークス炉ガスの冷却装置の作用を説明するためのコールタールの粘度と温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
１００……コークス炉ガスの冷却装置
２１０……塔本体
２３０……第１の冷却領域となる第１の冷却室
２３１……第１の充填層
２４０……第２の冷却領域となる第２の冷却室
２４１……第２の充填層
３００……第１の冷却手段である第１の冷却装置
３０１……第１の循環冷却水
４００……第２の冷却手段である第２の冷却装置
４０１……第２の循環冷却水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉から生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、石炭を乾留してコークスを製造する際に生成するコークス炉ガスを冷却する方法として、ドライメーンでアンモニア水フラッシングにより断熱飽和温度まで冷却したコークス炉ガスを各種冷却方法により３０℃〜３５℃程度に冷却し、次工程のコークス炉ガス排送機へ導入している。そして、ドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却する方法として、いわゆるコンビネーション冷却法、すなわち間接熱交換器による冷却および直接冷却塔による冷却を組み合わせて冷却する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載のものは、ドライメーンで８０℃〜８５℃に冷却されたコークス炉ガスを間接式プライマリー・ガス・クーラーで、コークス炉ガス中のナフタレンが析出しない温度の約５０℃まで間接冷却した後、充填物が充填され上部からタールが添加された循環冷却水をスプレーする直接式プライマリー・ガス・クーラーに導入し、循環冷却水と直接接触させて３０℃〜３５℃間で冷却する。循環冷却水は、コークス炉ガスとの接触により、コークス炉ガス中のナフタレンを添加されたタールにて吸収溶解し、安水デカンタにて抜出し、塔内の充填物層の閉塞を防止している。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−７３３８６号公報（第２頁右欄−第３頁右欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載のような従来の冷却方法では、循環冷却水の温度が５０℃以下に設定する必要があることから、循環冷却水中のタールの粘度が大きくなり、安定した循環が困難である。また、コークス炉ガス中に混入するダスト分により、充填物層が閉塞するおそれもある。
【０００６】
本発明の目的は、上述したような点に鑑み、安定して効率よくコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却装置およびその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のコークス炉ガスの冷却装置は、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却装置であって、前記コークス炉ガスが下部から導入され上部から排出可能な塔本体と、前記塔本体の中間部から循環冷却水を導入して前記コークス炉ガスと接触させ前記塔本体の下部から回収して循環冷却し前記塔本体の下部に前記導入されたコークス炉ガスを冷却する第１の冷却領域を形成する第１の冷却手段と、前記塔本体の上部から循環冷却水を導入して前記第１の冷却領域を流過した前記コークス炉ガスと接触させ前記塔本体の中間部から回収して循環冷却し前記塔本体の上部に前記コークス炉ガスを冷却する第２の冷却領域を形成する第２の冷却手段と、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
この発明では、第１の冷却手段により、コークス炉ガスが下部から導入され上部から排出可能な塔本体の中間部より循環冷却水を導入しコークス炉ガスと接触させて塔本体の下部から循環冷却水を回収して循環冷却し、塔本体の下部にコークス炉ガスを冷却する第１の冷却領域を形成させる。さらに、第２の冷却手段により、塔本体の上部より循環冷却水を導入し第１の冷却領域を流過したコークス炉ガスと接触させ塔本体の中間部から回収して循環冷却し、塔本体の上部にコークス炉ガスを冷却する第２の冷却領域を形成させる。このように、複数の冷却領域でそれぞれ独立して循環冷却水を循環冷却する構成が得られることとなり、各冷却領域でそれぞれ適切にコークス炉ガスの冷却が分担されることとなる。このことにより、第１の冷却領域では、循環冷却される循環冷却水によりコークス炉ガス中のダスト分がコークス炉ガスから分離され、循環冷却水中に取り込んだダスト分は別途処理すればよいので、ダスト分による塔本体の閉塞、さらにはダストを核としてコークス炉ガス中のナフタレンなどの不純物が析出することによる塔本体の閉塞などの不都合が防止され、安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。そして、循環冷却水として例えばタールを含有させることにより、コークス炉ガス中に含まれるナフタレンを循環冷却水中のタールに吸収溶解させて別途処理すればよいので、第１の冷却領域でナフタレンが析出しない程度の温度までコークス炉ガスを冷却させ、ある程度ナフタレンが除去されたコークス炉ガスを第２の冷却領域でさらに冷却することで、塔本体内にナフタレンが析出して閉塞するなどの不都合を防止しつつ十分に冷却でき、安定して効率よく処理される。また、例えば第１の冷却領域でナフタレンなどの不純物が析出しない程度にコークス炉ガスを循環冷却水で洗浄しつつ冷却させる処理条件に設定することが容易となり、このことにより、ナフタレンを除去するために添加するタールの粘性が増大することによる循環経路上での閉塞なども生じず、安定した冷却が得られる。さらには、第１の冷却領域で利用する循環冷却水が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分で、循環冷却水を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減、環境保護などが容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスの冷却が得られることとなる。これらのように、各冷却領域でそれぞれ適切にコークス炉ガスを冷却させることが容易で、このことにより安定した効率のよいコークス炉ガスの冷却が得られる。
【０００９】
そして、本発明では、前記第１の冷却手段は、タールを含有する前記循環冷却水を前記塔本体の下部から回収する温度が５５℃以上となる状態に循環冷却する構成とすることが好ましい。この発明では、第１の冷却手段により、タールを含有する循環冷却水を用い、この循環冷却水における塔本体の下部から回収する温度を５５℃以上となるように循環冷却させるので、ドライレーンで処理されて塔本体の下部に導入される８０℃〜８５℃のコークス炉ガスは、このコークス炉ガス中に含まれるナフタレンが循環冷却水にて急激に冷却されて析出することなく、第１の冷却手段で循環冷却する循環冷却水中のタールに吸収溶解させて除去されるとともに、コークス炉ガス中のダスト分も循環冷却水にて補足して除去することが容易に得られる。このことにより、第２の冷却領域で利用する循環冷却水がダスト分などで汚染されにくく、またタールを含有させるなどの特別な循環冷却水を用いなくてもよく、第１の冷却領域で循環させる循環冷却水を循環冷却する際に洗浄したり交換したりする処理を実施すればよく、循環冷却水の処理量の低減により、効率的なコークス炉ガスの冷却が得られる。また、第１の冷却領域で循環冷却する循環冷却水の温度をある程度まで循環冷却するのみでよくなり、循環時に含有するタールの粘度が増大することによる循環経路上でのタールによる閉塞などが防止され、安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。さらには、第１の冷却領域で利用する循環冷却水が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分となり、循環冷却水を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減、環境保護などが容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００１０】
また、本発明では、前記第１の冷却手段は、前記コークス炉ガスが５０℃以上の温度で流過する前記第１の冷却領域を形成する状態に、タールを含有する前記循環冷却水を循環冷却する構成とすることが好ましい。この発明では、第１の冷却手段により、タールを含有する循環冷却水を用い、第１の冷却領域をコークス炉ガスが５０℃以上の温度で流通する状態に循環冷却水を循環冷却するので、ドライレーンで処理されて塔本体の下部に導入される８０℃〜８５℃のコークス炉ガスは、このコークス炉ガス中に含まれるナフタレンが循環冷却水にて急激に冷却されて析出することなく、第１の冷却手段で循環冷却する循環冷却水中のタールに吸収溶解させて除去されるとともに、コークス炉ガス中のダスト分も循環冷却水にて補足して除去することが容易に得られる。このことにより、第２の冷却領域で利用する循環冷却水がダスト分などで汚染されにくく、またタールを含有させるなどの特別な循環冷却水を用いなくてもよく、第１の冷却領域で循環させる循環冷却水を循環冷却する際に洗浄したり交換したりする処理を実施すればよく、循環冷却水の処理量の低減により、効率的なコークス炉ガスの冷却が得られる。また、第１の冷却領域で循環冷却する循環冷却水の温度をある程度まで循環冷却するのみでよくなり、循環時に含有するタールの粘度が増大することによる循環経路上でのタールによる閉塞などが防止され、安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。さらには、第１の冷却領域で利用する循環冷却水が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分となり、循環冷却水を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減、環境保護などが容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００１１】
さらに、本発明では、前記第１の冷却手段は、前記塔本体に導入する前記循環冷却水の温度が４８℃以上となる状態に前記循環冷却水を循環冷却する構成とすることが好ましい。この発明では、第１の冷却手段により、塔本体に導入する循環冷却水の温度が４８℃以上となる状態に循環冷却水を循環冷却するので、ドライレーンで処理されて塔本体の下部に導入される８０℃〜８５℃のコークス炉ガスは、このコークス炉ガス中に含まれるナフタレンが循環冷却水にて急激に冷却されて析出することなく、第１の冷却手段で循環冷却する循環冷却水中のタールに吸収溶解させて除去するとともに、コークス炉ガス中のダスト分も循環冷却水にて補足されて除去される。このことにより、第２の冷却領域で利用する循環冷却水がダスト分などで汚染されにくく、またタールを含有させるなどの特別な循環冷却水を用いなくてもよく、第１の冷却領域で循環させる循環冷却水を循環冷却する際に洗浄したり交換したりする処理を実施すればよく、循環冷却水の処理量の低減により、効率的なコークス炉ガスの冷却が得られる。また、第１の冷却領域で循環冷却する循環冷却水の温度をある程度まで循環冷却するのみでよくなり、循環時に含有するタールの粘度が増大することによる循環経路上でのタールによる閉塞などが防止され、安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。さらには、第１の冷却領域で利用する循環冷却水が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分となり、循環冷却水を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減、環境保護などが容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００１２】
そして、本発明では、前記塔本体は、少なくとも前記第２の冷却手段にて形成する前記第２の冷却領域の位置に充填層を有した構成とすることが好ましい。この発明では、少なくとも第２の冷却手段にて形成する塔本体の第２の冷却領域の位置に充填層を設けるので、第２の冷却手段で循環する循環冷却水とコークス炉ガスとの接触効率が向上し、効率よくコークス炉ガスが冷却され、塔本体の小型化や製造性の向上、製造コストの低減などが容易に得られる。さらに、第１の冷却手段により形成する第１の冷却領域に充填層を設けても、ナフタレンなどが析出しない条件で冷却させることが容易であることから、安定した第１の冷却領域でのコークス炉ガスの冷却の効率化も容易に得られ、塔本体の小型化や製造性の向上、製造コストの低減などがより容易に得られる。
【００１３】
本発明のコークス炉ガスの冷却装置は、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却装置であって、前記コークス炉ガスが下部から導入され上部から排出可能に上下方向で複数の冷却室が区画形成された塔本体と、前記冷却室に対応して複数設けられ、前記各冷却室内にそれぞれ導入し前記コークス炉ガスと接触させた循環冷却水をそれぞれ回収して循環冷却する冷却手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１４】
この発明では、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスが下部から導入され上部から排出可能な塔本体に上下方向で複数の冷却室を区画形成し、各冷却室に対応して複数設けた冷却手段により、各冷却室内にそれぞれ循環冷却水を導入してコークス炉ガスと接触させて回収し循環冷却させる。このことにより、複数の冷却室でそれぞれ独立して循環冷却水を循環冷却するので、各冷却室でそれぞれ適切にコークス炉ガスを分担して冷却させる設定が容易に得られる。このため、塔本体の下部における比較的に高い温度のコークス炉ガスを冷却する冷却室では、循環冷却する循環冷却水によりコークス炉ガス中のダスト分をコークス炉ガスから分離し、循環冷却水中に取り込んだダスト分を別途処理すればよいので、ダスト分による塔本体の閉塞、さらにはダストを核としてコークス炉ガス中のナフタレンなどの不純物が析出することによる塔本体の閉塞などの不都合が防止されることとなり、安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。そして、塔本体の下部における比較的に高い温度のコークス炉ガスを冷却する冷却室で利用する循環冷却水として例えばタールを含有させることにより、コークス炉ガス中に含まれるナフタレンを循環冷却水中のタールに吸収溶解させて別途処理すればよいので、塔本体の下部に位置する冷却室でナフタレンが析出しない程度の温度までコークス炉ガスを冷却させ、ある程度ナフタレンが除去されたコークス炉ガスを塔本体の上部に位置する冷却室でさらに冷却することで、塔本体内にナフタレンが析出して閉塞するなどの不都合を防止しつつ十分に冷却でき、安定して効率よく処理することが得られる。また、例えば塔本体の下部に位置する冷却室でナフタレンなどの不純物が析出しない程度にコークス炉ガスを循環冷却水で洗浄しつつ冷却させる処理条件に設定することが容易となり、このことにより、ナフタレンを除去するために添加するタールの粘性が増大することによる循環経路上での閉塞なども生じず、安定した冷却が得られる。さらには、塔本体の下部に位置する冷却室で利用する循環冷却水が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分で、循環冷却水を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減、環境保護などが容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスの冷却が得られることとなる。これらのように、各冷却室でそれぞれ適切にコークス炉ガスを冷却させることが容易で、このことにより安定した効率のよいコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００１５】
そして、本発明では、前記塔本体の最下部に位置する前記冷却室を流通する前記コークス炉ガスと接触させた前記循環冷却水を回収して循環冷却する前記冷却手段は、前記最下部に位置する冷却室から回収する温度が５５℃以上となる状態に、タールを含有する前記循環冷却水を循環冷却する構成とすることが好ましい。この発明では、塔本体の最下部に位置する冷却室を流通するコークス炉ガスと接触させる循環冷却水としてタールを含有する循環冷却水を用い、この循環冷却水を最下部に位置する冷却室から回収する温度が５５℃以上となる状態に循環冷却するので、上述した請求項２に記載の発明と同様に、効率よく安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００１６】
また、本発明では、前記塔本体の最下部に位置する前記冷却室を流通する前記コークス炉ガスと接触させた前記循環冷却水を回収して循環冷却する前記冷却手段は、前記最下部に位置する前記冷却室を流出する前記コークス炉ガスの温度が５０℃以上となる状態に、タールを含有する前記循環冷却水を循環冷却する構成とすることが好ましい。この発明では、塔本体の最下部に位置する冷却室を流通するコークス炉ガスと接触させる循環冷却水としてタールを含有する循環冷却水を用い、この循環冷却水を最下部に位置する冷却室を流出するコークス炉ガスの温度が５０℃以上となる状態に循環冷却するので、上述した請求項３に記載の発明と同様に、効率よく安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００１７】
さらに、本発明では、前記塔本体の最下部に位置する前記冷却室を流通する前記コークス炉ガスと接触させた前記循環冷却水を回収して循環冷却する前記冷却手段は、前記最下部に位置する前記冷却室に導入する前記循環冷却水の温度が４８℃以上となる状態に循環冷却する構成とすることが好ましい。この発明では、塔本体の最下部に位置する冷却室に導入する循環冷却水の温度が４８℃以上となる状態に循環冷却するので、上述した請求項４に記載の発明と同様に、効率よく安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００１８】
そして、本発明では、前記冷却室の少なくともいずれか１つは、充填物が充填された構成とすることが好ましい。この発明では、少なくともいずれか１つの冷却室に充填物を充填することにより、流過するコークス炉ガスとの接触効率が向上し、効率よくコークス炉ガスが冷却され、塔本体の小型化や製造性の向上、製造コストの低減などが容易に得られる。さらに、比較的にコークス炉ガスの温度が高い塔本体の下部に位置する冷却室では、ナフタレンなどが析出しない条件でコークス炉ガスを冷却させる設定が容易であることから、安定した塔本体の下部に位置する冷却室でのコークス炉ガスの冷却の効率化も容易に得られ、塔本体の小型化や製造性の向上、製造コストの低減などがより容易に得られる。
【００１９】
本発明のコークス炉ガスの冷却方法は、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却方法であって、タールを含有する循環冷却水を前記コークス炉ガスと接触されて前記循環冷却水の温度が５５℃以上で回収する状態に循環冷却する第１の冷却工程と、この第１の冷却工程で冷却された前記コークス炉ガスと循環冷却水を接触させて回収し循環冷却する第２の冷却工程と、を実施することを特徴とする。
【００２０】
この発明では、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスにタールを含有する循環冷却水を接触させてコークス炉ガスを冷却し、この循環冷却水の温度が５５℃以上で回収する状態に循環冷却する第１の冷却工程を実施する。そして、この第１の冷却工程で循環冷却水の接触により冷却されたコークス炉ガスと循環冷却水と接触させて冷却し、循環冷却水を回収して循環冷却する第２の冷却工程を実施する。このことにより、請求項２および請求項７に記載の発明と同様に、効率よく安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。すなわち、ドライレーンで処理された８０℃〜８５℃のコークス炉ガスを、第１の冷却工程でコークス炉ガス中に含まれるナフタレンが循環冷却水にて急激に冷却されて析出することなく、第１の冷却手段で循環冷却する循環冷却水中のタールに吸収溶解させて除去されるとともに、コークス炉ガス中のダスト分も循環冷却水にて補足して除去することが容易に得られる。このことにより、第２の冷却工程で利用する循環冷却水がダスト分などで汚染されにくく、またタールを含有させるなどの特別な循環冷却水を用いなくてもよく、第１の冷却工程で循環させる循環冷却水を循環冷却する際に洗浄したり交換したりする処理を実施すればよく、循環冷却水の処理量の低減により、効率的なコークス炉ガスの冷却が得られる。また、第１の冷却工程で循環冷却する循環冷却水の温度をある程度まで循環冷却するのみでよくなり、循環時に含有するタールの粘度が増大することによる循環経路上でのタールによる閉塞などが防止され、安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。さらには、第１の冷却工程で利用する循環冷却水が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分となり、循環冷却水を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減、環境保護などが容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００２１】
本発明のコークス炉ガスの冷却方法は、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却方法であって、タールを含有する循環冷却水を前記コークス炉ガスと接触させ前記コークス炉ガスを５０℃以上の温度に冷却させて回収する状態に前記循環冷却水を循環冷却する第１の冷却工程と、この第１の冷却工程で冷却された前記コークス炉ガスと循環冷却水を接触させて回収し循環冷却する第２の冷却工程と、を実施することを特徴とする。
【００２２】
この発明では、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスにタールを含有する循環冷却水を接触させてコークス炉ガスを５０℃以上の温度に冷却し、この接触させた循環冷却水は回収して循環冷却する第１の冷却工程を実施する。そして、この第１の冷却工程で循環冷却水の接触により冷却されたコークス炉ガスと循環冷却水と接触させて冷却し、循環冷却水を回収して循環冷却する第２の冷却工程を実施する。このことにより、請求項３および請求項８に記載の発明と同様に、効率よく安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。すなわち、ドライレーンで処理された８０℃〜８５℃のコークス炉ガスを、第１の冷却工程でコークス炉ガス中に含まれるナフタレンが循環冷却水にて急激に冷却されて析出することなく、第１の冷却手段で循環冷却する循環冷却水中のタールに吸収溶解させて除去されるとともに、コークス炉ガス中のダスト分も循環冷却水にて補足して除去することが容易に得られる。このことにより、第２の冷却工程で利用する循環冷却水がダスト分などで汚染されにくく、またタールを含有させるなどの特別な循環冷却水を用いなくてもよく、第１の冷却工程で循環させる循環冷却水を循環冷却する際に洗浄したり交換したりする処理を実施すればよく、循環冷却水の処理量の低減により、効率的なコークス炉ガスの冷却が得られる。また、第１の冷却工程で循環冷却する循環冷却水の温度をある程度まで循環冷却するのみでよくなり、循環時に含有するタールの粘度が増大することによる循環経路上でのタールによる閉塞などが防止され、安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。さらには、第１の冷却工程で利用する循環冷却水が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分となり、循環冷却水を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減、環境保護などが容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスの冷却が得られる。
【００２３】
本発明のコークス炉ガスの冷却方法は、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却方法であって、タールを含有し温度が４８℃以上の循環冷却水を前記コークス炉ガスと接触させて回収し循環冷却する第１の冷却工程と、この第１の冷却工程で冷却された前記コークス炉ガスと循環冷却水を接触させて回収し循環冷却する第２の冷却工程と、を実施することを特徴とする。
【００２４】
この発明では、コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスに４８℃以上の循環冷却水を接触されてコークス炉ガスを冷却し、この接触させた循環冷却水は回収して循環冷却する第１の冷却工程を実施する。そして、この第１の冷却工程で循環冷却水の接触により冷却されたコークス炉ガスと循環冷却水と接触させて冷却し、循環冷却水を回収して循環冷却する第２の冷却工程を実施する。このことにより、請求項４および請求項９に記載の発明と同様に、効率よく安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。すなわち、ドライレーンで処理された８０℃〜８５℃のコークス炉ガスを、第１の冷却工程でコークス炉ガス中に含まれるナフタレンが循環冷却水にて急激に冷却されて析出することなく、第１の冷却手段で循環冷却する循環冷却水中のタールに吸収溶解させて除去するとともに、コークス炉ガス中のダスト分も循環冷却水にて補足されて除去される。このことにより、第２の冷却領域で利用する循環冷却水がダスト分などで汚染されにくく、またタールを含有させるなどの特別な循環冷却水を用いなくてもよく、第１の冷却領域で循環させる循環冷却水を循環冷却する際に洗浄したり交換したりする処理を実施すればよく、循環冷却水の処理量の低減により、効率的なコークス炉ガスの冷却が得られる。また、第１の冷却領域で循環冷却する循環冷却水の温度をある程度まで循環冷却するのみでよくなり、循環時に含有するタールの粘度が増大することによる循環経路上でのタールによる閉塞などが防止され、安定したコークス炉ガスの冷却が得られる。さらには、第１の冷却領域で利用する循環冷却水が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分となり、循環冷却水を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減、環境保護などが容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスの冷却が得られる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、コークス炉ガスを多段で適宜分担して適切に冷却させることにより、安定して効率よくコークス炉ガスを冷却できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明のコークス炉ガスの冷却装置における一実施の形態ついて図面を参照して説明する。図１は、本発明における一実施の形態に係るコークス炉ガスの冷却装置の概略構成を示す概念図である。
【００２７】
〔コークス炉ガスの冷却装置の構成〕
図１において、１００はコークス炉ガスの冷却装置で、このコークス炉ガスの冷却装置１００は、図示しないコークス炉で生成され、図示しないドライメーンでアンモニア水フラッシングにより処理されて断熱飽和温度６５℃〜８５℃程度まで冷却されたコークス炉ガスを、例えばコークス炉ガス排送機へ導入するために、３０℃〜３５℃程度まで直接冷却、すなわち循環冷却水をコークス炉ガスと接触されて冷却するものである。そして、コークス炉ガスの冷却装置１００は、直接式冷却塔２００と、第１の冷却手段としての第１の冷却装置３００と、第２の冷却手段としての第２の冷却装置４００と、などを備えている。
【００２８】
そして、直接式冷却塔２００は、塔本体２１０を備えている。この塔本体２１０は、例えば略円筒状に形成され、軸方向が鉛直方向に略沿う状態に立設される。そして、塔本体２１０の下部側面には、ドライメーンで処理されたコークス炉ガスが導入される導入口２１１が設けられている。また、塔本体２１０の上部、例えば頂部には、塔本体２１０内に導入されたコークス炉ガスが排出される排出口２１２が設けられている。さらに、塔本体２１０内には、略中間部に位置して、コークス炉ガスが流通可能な流通口２２１を有する区画壁２２０が設けられている。そして、塔本体２１０内には、区画壁２２０により、上下方向で複数、例えば２つ、すなわち区画壁２２０の下側である塔本体２１０の下部側に第１の冷却領域となる第１の冷却室２３０が区画形成されるとともに、区画壁２２０の上側である塔本体２１０の上部側に第２の冷却領域となる第２の冷却室２４０が区画形成されている。そして、直接式冷却塔２００には、第１の冷却室２３０に図示しない充填物が充填された第１の充填層２３１が設けられ、第２の冷却室２４０に同様に第２の充填層２４１が設けられている。これら第１の充填層２３１および第２の充填層２４１は、塔本体２１０の上下方向における所定の領域で、コークス炉ガスが塔本体２１０内を直線的に上方へ流通することを阻害する状態に充填物が充填されて構築されている。
【００２９】
また、塔本体２１０の底部には、第１の冷却室２３０に導入された循環冷却水である第１の循環冷却水３０１を集水する第１の集水部２３５が設けられている。さらに、塔本体２１０の中間部には、区画壁２２０の上面側に位置して、第２の冷却室２４０に導入された循環冷却水である第２の循環冷却水４０１を集水する第２の集水部２４５が設けられている。
【００３０】
第１の冷却装置３００は、直接式冷却塔２００の第１の冷却室２３０に第１の循環冷却水３０１を導入し第１の冷却室２３０を流通するコークス炉ガスと接触させて冷却させ、第１の循環冷却水３０１を回収して循環冷却する。ここで、第１の冷却装置３００は、タールとしての例えばコールタールが１〜６％含有する濃縮アンモニア水を第１の循環冷却水として循環冷却する。なお、タールとしては、コールタールに限らず、木タール、石油タールなどを用いてもよい。また、濃縮アンモニア水に限らず、水道水や地下水など、添加物を含まない通常の水を用いたり、タールに代えてナフタレンを溶解する有機溶媒などを添加したものなどを用いてもよい。
【００３１】
そして、第１の冷却装置３００は、第１の循環冷却水３０１を第１の冷却水により冷却する第１の冷却器３１０を備えている。この第１の冷却器３１０は、第１の冷却水が流入する第１冷却取水口３１１Ａおよび第１の冷却水が流出する第１冷却出水口３１１Ｂを有する第１の冷却水室３１１と、この第１の冷却水室３１１に接触し第１の循環冷却水３０１が流入する第１凝縮液流入口３１２Ａおよび第１の循環冷却水３０１が流出する第１凝縮液流出口３１２Ｂを有する第１の循環冷却水室３１２とを内部に区画し、第１の冷却水により第１の循環冷却水３０１を冷却する。そして、第１の冷却器３１０で用いる第１の冷却水は、例えば通常の水、あるいは防腐剤などが添加された調整水などが用いられ、気化熱により冷却するいわゆるクーリングタワーなどで循環冷却される。この第１の冷却器３１０は、鋼材などにて形成されるが、耐処理処理が施されていることが好ましい。
【００３２】
また、第１の冷却器３１０の第１凝縮液流入口３１２Ａには、一端が塔本体２１０の第１の集水部２３５に連結され集水された第１の循環冷却水３０１を塔本体２１０外へ流出する第１のポンプ３２１を有した第１の排出管３２０の他端が接続されている。また、第１の冷却器３１０の第１凝縮液流出口３１２Ｂには、第１の冷却室２３０の上部に配設されて第１の冷却室２３０内すなわち第１の充填層２３１へ散水する状態に第１の循環冷却水３０１を導入する第１のノズル部３３１が一端に接続された第１の循環管３３０の他端が接続されている。また、第１の排出管３２０には、第１の集水部２３５で集水して搬送する第１の循環冷却水３０１の一部を系外へ流出する第１の抜取管３４０が接続されているとともに、搬送する第１の循環冷却水３０１に略同質の第１の循環冷却水３０１であるタールを含有する濃縮アンモニア水を添加・すなわち補充する第１の補充管３５０が接続されている。なお、第１の抜取管３４０で抜き取った第１の循環冷却水３０１は、系外となる例えばアンモニア水デカンタなどの図示しない処理装置にて処理され、第１の循環冷却水３０１に混入するダスト分や溶解しているナフタレンを除去する処理が施される。この処理された第１の循環冷却水３０１は、第１の補充管３５０により返送したり、別途浄化処理されて河川などに排水したり工業用水として利用したりするなどしてもよい。
【００３３】
そして、この第１の冷却装置３００は、第１の集水部２３５で集水され第１の排出管３２０により直接式冷却塔２００から流出する際の温度が５５℃以上となる条件で循環冷却する。すなわち、第１の冷却室２３０から第２の冷却室２４０へ流出する際のコークス炉ガスの温度が５０℃以上となるように循環冷却する。また、第１のノズル部３３１から流出する第１の循環冷却水３０１の温度が４８℃以上となる条件で循環冷却することが好ましい。なお、第１のノズル部３３１から第１の循環冷却水３０１の温度が４８℃以上で、第１の冷却室２３０から第２の冷却室２４０へ流出する際のコークス炉ガスの温度が５０℃以上となるように循環冷却してもよい。
【００３４】
第２の冷却装置４００は、直接式冷却塔２００の第２の冷却室２４０に第２の循環冷却水４０１を導入し第２の冷却室２４０を流通するコークス炉ガスと接触させて冷却させ、第２の循環冷却水４０１を回収して循環冷却する。ここで、第２の冷却装置４００で循環冷却する第２の循環冷却水４０１は、通常の水などが用いられるが、上述したように、タールを含有しない濃縮アンモニア水、さらにはナフタレンを吸収溶解するための有機溶媒などが添加されたものを用いるなどしてもよい。なお、タールが添加されていないものを用いる。
【００３５】
そして、第２の冷却装置４００は、第２の循環冷却水４０１を第２の冷却水により冷却する第１の冷却器４１０を備えている。この第２の冷却器４１０は、第２の冷却水が流入する第２冷却取水口４１１Ａおよび第２の冷却水が流出する第２冷却出水口４１１Ｂを有する第２の冷却水室４１１と、この第２の冷却水室３１１に接触し第２の循環冷却水４０１が流入する第２凝縮液流入口４１２Ａおよび第２の循環冷却水４０１が流出する第２凝縮液流出口４１２Ｂを有する第２の循環冷却水室４１２とを内部に区画し、第２の冷却水により第２の循環冷却水４０１を冷却する。この冷却は、直接式冷却塔２００からコークス炉ガスが３５℃以下で排出口２１２から排出される条件で、第２の循環冷却水４０１を循環冷却する。そして、第２の冷却器４１０で用いる第２の冷却水は、例えば海水が用いられる。なお、第１の冷却水と同様に、通常の水、あるいは防腐剤などが添加された調整水などが用いられ、気化熱により冷却するいわゆるクーリングタワーなどで循環冷却させてもよい。そして、この第２の冷却器４１０は、海水にて浸食されない例えばチタン鋼などにて形成される。
【００３６】
また、第２の冷却器４１０の第２凝縮液流入口４１２Ａには、一端が塔本体２１０の第２の集水部２４５に連結され集水された第２の循環冷却水４０１を塔本体２１０外へ流出する第２のポンプ４２１を有した第２の排出管４２０の他端が接続されている。また、第２の冷却器４１０の第１凝縮液流出口４１２Ｂには、第２の冷却室２４０の上部に配設されて第２の冷却室２４０内すなわち第２の充填層２４１へ散水する状態に第２の循環冷却水４０１を導入する第２のノズル部４３１が一端に接続された第２の循環管４３０の他端が接続されている。また、第２の排出管４２０には、第２の集水部２４５で集水して搬送する第２の循環冷却水４０１の一部を系外へ流出する第２の抜取管４４０が接続されているとともに、搬送する第２の循環冷却水４０１に略同質の第２の循環冷却水４０１であるタールを含有する濃縮アンモニア水を添加・すなわち補充する第２の補充管４５０が接続されている。なお、第２の抜取管４４０で抜き取った第２の循環冷却水４０１は、系外である図示しない処理装置にて処理され、第２の循環冷却水４０１に混入するダスト分や溶解したナフタレンなどの不純物を除去する処理が施される。この処理された第２の循環冷却水４０１は、第２の補充管４５０により返送したり、別途浄化処理されて河川などに排水したり工業用水として利用したりするなどしてもよい。
【００３７】
〔コークス炉ガスの冷却装置の動作〕
次に、上記実施の形態におけるコークス炉ガスの冷却装置１００の動作を説明する。
（コークス炉ガスの冷却処理）
まず、上記実施の形態におけるコークス炉ガスの冷却装置１００の動作として、コークス炉ガスを冷却する冷却動作を説明する。
【００３８】
コークス炉ガスで生成され、ドライメーンで処理されたコークス炉ガスは、直接式冷却塔２００の導入口２１１から、第１の冷却装置３００で循環冷却された第１の循環冷却水３０１が散水されている第１の冷却室２３０に流入する。そして、コークス炉ガスは、第１の冷却室２３０を第１の充填層２３１の充填物間を縫うように上方へ流過する。この第１の冷却室２３０の流通の際、コークス炉ガスは、第１の循環冷却水３０１と接触して第１の冷却室２３０を流過するまでに約５０℃まで冷却される。そして、この第１の循環冷却水３０１との接触により、コークス炉ガス中のダスト分が第１の循環冷却水３０１に補足されるとともに、コークス炉ガス中のナフタレンが第１の循環冷却水３０１中のタールに吸収溶解されて、コークス炉ガスから分離される。そして、第１のノズル部３３１から散水される第１の循環冷却水３０１は４８℃以上であるが、この位置ではコークス炉ガス中のナフタレンが十分に除去されているので、散水直後の第１の循環冷却水３０１にコークス炉ガスが接触しても、ナフタレンが析出し、塔本体２１０内に析出することが防止される。
【００３９】
そして、第１の冷却室２３０流過して第２の冷却室２４０に流入したコークス炉ガスは、第１の冷却室２３０の場合と同様に、第２の充填層２４１の充填物間を縫うように上方へ流過する。この第２の冷却室２４０の流過の際、コークス炉ガスは、第２の循環冷却水４０１と接触して約３０℃〜３５℃程度まで冷却され、排出口２１２から系外へ排気される。そして、この第２の循環冷却水４０１との接触により、コークス炉ガス中に残留するダスト分が第２の循環冷却水４０１に補足されるとともに、残留するナフタレンがタールに吸収溶解されてコークス炉ガスから十分に除去され、塔本体２１０内に析出することなく、十分に冷却されて系外へ排気される。
【００４０】
また、第１の冷却室２３０でコークス炉ガスと接触された第１の循環冷却水３０１は、第１の集水部２３５で集水され、第１の排出管３２０から第１の冷却器３１０へ搬送される。この搬送の際、第１の循環冷却水３０１の一部が第１の抜取管３４０から抜き取られて別途処理されるとともに、第１の補充管３５０から抜き取られる分量で新たに第１の循環冷却水３０１が補充される。そして、第１の循環冷却水３０１は、第１の冷却器３１０で、第１の冷却水により約４８℃程度まで冷却され、第１の循環管３３０から第１の冷却室へ返送され、第１のノズル部３３１から散水されて循環冷却される。同様に、第２の冷却室２３０でコークス炉ガスと接触された第１の循環冷却水４０１は、第２の集水部２４５で集水され、第２の排出管４２０から第２の冷却器４１０へ、一部新しい第２の循環冷却水と置換されて搬送され、海水により適宜冷却され、第２の循環管４３０を介して第２の冷却室２４０へ返送され、循環冷却される。
【００４１】
（コークス炉ガスの冷却装置の作用）
次に、上述した実施の形態のコークス炉ガスの冷却装置の動作として、他の冷却方法とを比較した作用について説明する。
【００４２】
比較する冷却装置としては、いわゆるコンビネーション冷却方式の装置を比較例１、１つの直接式冷却塔を用いて直接冷却する装置を比較例２とし、同様の冷却効率で冷却した際の装置形態について比較した。
【００４３】
比較例１の冷却装置５００は、図２に示すように、ドライメーンで処理されたコークス炉ガスを、海水により間接的に５０℃まで冷却する間接式プライマリー・ガス・クーラー５１０と、この間接式プライマリー・ガス・クーラー５１０で冷却されたコークス炉ガスをタールが添加された循環冷却水と接触させて直接的に３５℃まで冷却する冷却塔５２０と、循環冷却水を循環冷却する冷却装置５３０と、を備えた構成としている。そして、冷却塔５２０は、本実施の形態のコークス炉ガスの冷却装置１００における直接式冷却塔２００の第２の冷却室２４０と同様に、中間部に充填層５２１を有している。また、冷却装置５３０は、第２の冷却装置４００と同様に、冷却塔５２０の塔底部で集水して塔上部からノズル５３１にて散水させて循環するとともに、海水により循環冷却水を冷却する構成としている。
【００４４】
比較例２の冷却装置６００は、図３に示すように、ドライメーンで処理されたコークス炉ガスを、タールが添加された循環冷却水と接触させて直接的に３５℃まで冷却する直接冷却塔６１０と、循環冷却水を海水にて循環冷却する海水冷却装置６２０と、を備えた構成としている。そして、直接冷却塔６１０は、図２の冷却装置５００の冷却塔５２０と同様に、中間部に充填層６１１を有している。また、直接冷却塔６１０は、図２に示す冷却装置５００の冷却装置５３０と同様に、直接冷却塔６１０の塔底部で集水して塔上部からノズル６２１で散水させて循環するとともに、海水により循環冷却水を冷却する構成としている。
【００４５】
そして、冷却処理として、６５℃のコークス炉ガスを６００００Ｎｍ3／ｈｒの流量で３５℃まで冷却する場合について比較する。なお、コークス炉ガスを海水により間接的に冷却する際の総括伝熱係数は、コークス炉ガス中の不純物を考慮して、１７５Ｗ／（ｍ2・°Ｋ）（１５０ｋｃａｌ／（ｍ2・ｈｒ・℃））、コークス炉ガスを循環冷却水で直接的に冷却する際の総括伝熱係数は、同様に不純物を考慮し、２９０Ｗ／（ｍ2・°Ｋ）（２５０ｋｃａｌ／（ｍ2・ｈｒ・℃））とした。また、海水は２６℃、本実施の形態のコークス炉ガスの冷却装置１００における第１の冷却水は３２℃とした。これらの条件に基づいて設定される装置構成は、以下の表１に示す形態となる。また、各装置構成の装置コストは、材料費に基づいて、以下の表２に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
この表２に示す結果から、比較例２では、コークス炉ガスの熱量の全部を循環冷却水で冷却する海水冷却装置６２０では、表１に示すように大型化し、表２に示すように装置コストが増大してしまう。また、比較例１では、ある程度コークス炉ガスを冷却しておくための間接式プライマリー・ガス・クーラー５１０では、間接式で冷却効率が下がるため、大型化することにより、本実施の形態で塔本体２１０の高さ寸法が高くなる分より、装置コストが増大してしまうこととなる。このように、コークス炉ガスを同様に冷却する構成では、本実施の形態のものが、安価に提供できることがわかる。
【００４９】
また、冷却されたコークス炉ガス中のダスト濃度〔ｇ／Ｎｍ3〕を測定した。なお、冷却前におけるコークス炉ガスのダスト濃度を１．０として比較する。その結果、比較例１では０．８、比較例２では０．９、本実施の形態では０．１であった。ところで、コールタールの粘度は、図４にも示すように、５０℃より温度が低くなると急激に粘度が増大することがわかる。また、循環冷却水がダストを補足することにより、循環冷却水は粘度が増大することとなる。また、仮に５０℃で回収する場合、第１の冷却室２３０へ導入する第１の循環冷却水３０１は５０℃より低い温度まで冷却することとなり、冷却後の第１の循環冷却水３０１におけるタールの粘性が増大することとなる。このため、粘度が比較的に安定して低くなる特に５５℃以上に第１の循環冷却水３０１の温度を維持することが、安定して集水して循環冷却させるために必要であることがわかる。
【００５０】
このことから、比較例１では、コークス炉ガスが冷却塔５２０に５０℃で流入することとなり、それまでは間接的に冷却されていることから、ダスト分が十分に除去されておらず、ダスト濃度が比較的に低減できないものと考えられる。このことにより、比較例１では、冷却塔５２０でタールの粘度の増大により、充填層５２１などでコークス炉ガスの流過時の圧損が増大し、さらには閉塞するなどにより冷却処理を停止して充填層５２１を洗浄するなどの保守管理の頻度も増大し、効率よく冷却できなくなるおそれがある。また、比較例２でも、コークス炉ガスが冷却されて５０℃以下となる位置で、タールの粘度が増大し、比較例１と同様に、ダスト濃度が比較的に低減できないとともに、効率よく冷却できなくなるおそれがある。一方、本実施の形態では、タールの粘度が増大する前に第１の冷却室２３０である程度のダスト濃度が低減され、第２の冷却室２４０では水温が低くなっても循環冷却が安定するタールを含有しない循環冷却水により十分に冷却されることとなり、ダスト濃度を十分に低減できるとともに、効率よく冷却できることがわかる。
【００５１】
〔コークス炉ガスの冷却装置の作用効果〕
上述したように、上記実施の形態では、第１の冷却装置３００により、コークス炉ガスが下部から導入され上部から排出可能な塔本体２１０の中間部より第１の循環冷却水３０１を導入しコークス炉ガスと接触させて塔本体２１０の下部から第１の循環冷却水３０１を回収して循環冷却し、コークス炉ガスを冷却する第１の冷却室２３０を塔本体２１０の下部に形成する。さらに、第２の冷却装置４００により、塔本体２１０の上部より第２の循環冷却水４０１を導入し第１の冷却室２３０を流過したコークス炉ガスと接触させ塔本体２１０の中間部から回収して循環冷却し、コークス炉ガスを冷却する第２の冷却室２４０を塔本体２１０の上部に形成する。このため、複数の冷却室２３０，２４０でそれぞれ独立して第１の循環冷却水３０１および第２の循環冷却水４０１を循環冷却する構成として、各冷却室２３０，２４０でそれぞれ適切にコークス炉ガスの冷却を分担されることで、コークス炉ガス中のダストやナフタレンなどの不純物を良好に除去しつつ、ナフタレンを除去するために添加するタールの粘性が増大せずに良好に循環冷却させることで、安定して効率よくコークス炉ガスを冷却できる。
【００５２】
すなわち、第１の冷却室２３０では、循環冷却される第１の循環冷却水３０１によりコークス炉ガス中のダスト分がコークス炉ガスから分離され、第１の循環冷却水３０１中に取り込んだダスト分は別途処理装置などで処理すればよいので、ダスト分による塔本体２１０の閉塞、さらにはダストを核としてコークス炉ガス中のナフタレンなどの不純物が析出することによる塔本体２１０の閉塞などの不都合も防止でき、安定してコークス炉ガスを冷却することができる。そして、第１の循環冷却水３０１として例えばタールを含有させることにより、コークス炉ガス中に含まれるナフタレンを第１の循環冷却水３０１中のタールに吸収溶解させて別途処理することにより、、第１の冷却室２３０でナフタレンが析出しない程度の温度、すなわちコークス炉ガスの温度が５０℃以上となるまでコークス炉ガスを冷却させ、ある程度ナフタレンが除去されたコークス炉ガスを第２の冷却室２４０でさらに冷却することで、塔本体２１０内にナフタレンが析出して閉塞するなどの不都合を防止しつつ十分に冷却でき、安定して効率よく冷却できる。また、独立して循環冷却するため、例えば第１の冷却室２３０でナフタレンなどの不純物が析出しない程度にコークス炉ガスを第１の循環冷却水３０１で洗浄しつつ冷却させる処理条件に設定することが容易にでき、ナフタレンを除去するために添加するタールの粘性が増大することによる循環経路上での閉塞なども生じず、安定して効率よくコークス炉ガスを冷却できる。さらには、第１の冷却室２３０で利用する第１の循環冷却水３０１が、夏期でも海水にて冷却することなく気化熱を利用した冷却でも十分で、第１の循環冷却水３０１を循環冷却する構成の簡略化や製造性の向上、装置コストや運転コストの低減、熱交換して暖まった海水を戻すことによる環境への影響を防止した環境保護なども容易に得られ、効率よく良好にコークス炉ガスを冷却できる。
【００５３】
そして、第１の冷却装置３００により、タールを含有する第１の循環冷却水３０１を用い、この第１の循環冷却水３０１における塔本体２１０の下部から回収する温度を５５℃以上となるように循環冷却しているので、第１の冷却室２３０で不純物が閉塞せず良好に循環冷却させるための温度管理が、例えば塔本体２１０の底部に設けた温度計にて検出する温度に基づいて制御するのみで容易にできる。さらに、５５℃で回収するので、上述したように、不純物の閉塞やタールの粘度の増大などによる循環不良などを防止して、安定して効率よくコークス炉ガスを冷却できる。
【００５４】
また、第１の冷却装置３００により、タールを含有する第１の循環冷却水３０１を、第１の冷却室２３０をコークス炉ガスが５０℃以上の温度で流通する状態に循環冷却している。すなわち、回収した５５℃以上の第１の循環冷却水３０１を極端に冷却する必要がなく、クーリングタワーなどの簡単な構成で第１の冷却水にて効率よく冷却して循環させればよく、すなわちタールの粘性が増大しない温度まで冷却すればよいので、効率よく第１の循環冷却水３０１を冷却できるとともに、上述したように、不純物の閉塞やタールの粘度の増大などによる循環不良などを防止でき、安定して効率よくコークス炉ガスを冷却できる。
【００５５】
さらに、第１の冷却装置３００により、塔本体２１０に導入する第１の循環冷却水３０１の温度が４８℃以上となる状態に循環冷却している。このため、上述したように、タールの粘性が増大することなく循環冷却でき、良好にダスト分やナフタレンなどを除去でき、クーリングタワーなどの簡単な構成で第１の冷却水にて効率よく冷却でき、安定して効率よくコークス炉ガスを冷却できる。
【００５６】
〔実施の形態の変形〕
なお、本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。
【００５７】
すなわち、第１の冷却室２３０と第２の冷却室２４０の２つに冷却領域が区画される構成で説明したが、３つ以上の複数に区画し、それぞれで独立して循環冷却水を循環冷却する構成としてもよい。
【００５８】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施の形態におけるコークス炉ガスの冷却装置の概略構成を示す概念図である。
【図２】本発明のコークス炉ガスの冷却装置の作用を説明するために比較する比較例１における冷却装置の概略構成を示す概念図である。
【図３】本発明のコークス炉ガスの冷却装置の作用を説明するために比較する比較例２における冷却装置の概略構成を示す概念図である。
【図４】本発明のコークス炉ガスの冷却装置の作用を説明するためのコールタールの粘度と温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
１００……コークス炉ガスの冷却装置
２１０……塔本体
２３０……第１の冷却領域となる第１の冷却室
２３１……第１の充填層
２４０……第２の冷却領域となる第２の冷却室
２４１……第２の充填層
３００……第１の冷却手段である第１の冷却装置
３０１……第１の循環冷却水
４００……第２の冷却手段である第２の冷却装置
４０１……第２の循環冷却水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記コークス炉ガスが下部から導入され上部から排出可能な塔本体と、
前記塔本体の中間部から循環冷却水を導入して前記コークス炉ガスと接触させ前記塔本体の下部から回収して循環冷却し前記塔本体の下部に前記導入されたコークス炉ガスを冷却する第１の冷却領域を形成する第１の冷却手段と、
前記塔本体の上部から循環冷却水を導入して前記第１の冷却領域を流過した前記コークス炉ガスと接触させ前記塔本体の中間部から回収して循環冷却し前記塔本体の上部に前記コークス炉ガスを冷却する第２の冷却領域を形成する第２の冷却手段と、
を具備したことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載のコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記第１の冷却手段は、タールを含有する前記循環冷却水を前記塔本体の下部から回収する温度が５５℃以上となる状態に循環冷却する
ことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項３】
請求項１に記載のコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記第１の冷却手段は、前記コークス炉ガスが５０℃以上の温度で流過する前記第１の冷却領域を形成する状態に、タールを含有する前記循環冷却水を循環冷却する
ことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記第１の冷却手段は、前記塔本体に導入する前記循環冷却水の温度が４８℃以上となる状態に前記循環冷却水を循環冷却する
ことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記塔本体は、少なくとも前記第２の冷却手段にて形成する前記第２の冷却領域の位置に充填層を有した
ことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項６】
コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記コークス炉ガスが下部から導入され上部から排出可能に上下方向で複数の冷却室が区画形成された塔本体と、
前記冷却室に対応して複数設けられ、前記各冷却室内にそれぞれ導入し前記コークス炉ガスと接触させた循環冷却水をそれぞれ回収して循環冷却する冷却手段と、
を具備したことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項７】
請求項６に記載のコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記塔本体の最下部に位置する前記冷却室を流通する前記コークス炉ガスと接触させた前記循環冷却水を回収して循環冷却する前記冷却手段は、前記最下部に位置する冷却室から回収する温度が５５℃以上となる状態に、タールを含有する前記循環冷却水を循環冷却する
ことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項８】
請求項６に記載のコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記塔本体の最下部に位置する前記冷却室を流通する前記コークス炉ガスと接触させた前記循環冷却水を回収して循環冷却する前記冷却手段は、前記最下部に位置する前記冷却室を流出する前記コークス炉ガスの温度が５０℃以上となる状態に、タールを含有する前記循環冷却水を循環冷却する
ことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のいずれかに記載のコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記塔本体の最下部に位置する前記冷却室を流通する前記コークス炉ガスと接触させた前記循環冷却水を回収して循環冷却する前記冷却手段は、前記最下部に位置する前記冷却室に導入する前記循環冷却水の温度が４８℃以上となる状態に循環冷却する
ことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項１０】
請求項６ないし請求項９のいずれかに記載のコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記冷却室の少なくともいずれか１つは、充填物が充填された
ことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項１１】
コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却方法であって、
タールを含有する循環冷却水を前記コークス炉ガスと接触されて前記循環冷却水の温度が５５℃以上で回収する状態に循環冷却する第１の冷却工程と、
この第１の冷却工程で冷却された前記コークス炉ガスと循環冷却水を接触させて回収し循環冷却する第２の冷却工程と、を実施する
ことを特徴とするコークス炉ガスの冷却方法。
【請求項１２】
コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却方法であって、
タールを含有する循環冷却水を前記コークス炉ガスと接触させ前記コークス炉ガスを５０℃以上の温度に冷却させて回収する状態に前記循環冷却水を循環冷却する第１の冷却工程と、
この第１の冷却工程で冷却された前記コークス炉ガスと循環冷却水を接触させて回収し循環冷却する第２の冷却工程と、を実施する
ことを特徴とするコークス炉ガスの冷却方法。
【請求項１３】
コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却方法であって、
タールを含有し温度が４８℃以上の循環冷却水を前記コークス炉ガスと接触させて回収し循環冷却する第１の冷却工程と、
この第１の冷却工程で冷却された前記コークス炉ガスと循環冷却水を接触させて回収し循環冷却する第２の冷却工程と、を実施する
ことを特徴とするコークス炉ガスの冷却方法。
【請求項１】
コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記コークス炉ガスが下部から導入され上部から排出可能な塔本体と、
前記塔本体の中間部から循環冷却水を導入して前記コークス炉ガスと接触させ前記塔本体の下部から回収して循環冷却し前記塔本体の下部に前記導入されたコークス炉ガスを冷却する第１の冷却領域を形成する第１の冷却手段と、
前記塔本体の上部から循環冷却水を導入して前記第１の冷却領域を流過した前記コークス炉ガスと接触させ前記塔本体の中間部から回収して循環冷却し前記塔本体の上部に前記コークス炉ガスを冷却する第２の冷却領域を形成する第２の冷却手段と、
を具備したことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載のコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記第１の冷却手段は、タールを含有する前記循環冷却水を前記塔本体の下部から回収する温度が５５℃以上となる状態に循環冷却する
ことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項３】
請求項１に記載のコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記第１の冷却手段は、前記コークス炉ガスが５０℃以上の温度で流過する前記第１の冷却領域を形成する状態に、タールを含有する前記循環冷却水を循環冷却する
ことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記第１の冷却手段は、前記塔本体に導入する前記循環冷却水の温度が４８℃以上となる状態に前記循環冷却水を循環冷却する
ことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記塔本体は、少なくとも前記第２の冷却手段にて形成する前記第２の冷却領域の位置に充填層を有した
ことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項６】
コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記コークス炉ガスが下部から導入され上部から排出可能に上下方向で複数の冷却室が区画形成された塔本体と、
前記冷却室に対応して複数設けられ、前記各冷却室内にそれぞれ導入し前記コークス炉ガスと接触させた循環冷却水をそれぞれ回収して循環冷却する冷却手段と、
を具備したことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項７】
請求項６に記載のコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記塔本体の最下部に位置する前記冷却室を流通する前記コークス炉ガスと接触させた前記循環冷却水を回収して循環冷却する前記冷却手段は、前記最下部に位置する冷却室から回収する温度が５５℃以上となる状態に、タールを含有する前記循環冷却水を循環冷却する
ことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項８】
請求項６に記載のコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記塔本体の最下部に位置する前記冷却室を流通する前記コークス炉ガスと接触させた前記循環冷却水を回収して循環冷却する前記冷却手段は、前記最下部に位置する前記冷却室を流出する前記コークス炉ガスの温度が５０℃以上となる状態に、タールを含有する前記循環冷却水を循環冷却する
ことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のいずれかに記載のコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記塔本体の最下部に位置する前記冷却室を流通する前記コークス炉ガスと接触させた前記循環冷却水を回収して循環冷却する前記冷却手段は、前記最下部に位置する前記冷却室に導入する前記循環冷却水の温度が４８℃以上となる状態に循環冷却する
ことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項１０】
請求項６ないし請求項９のいずれかに記載のコークス炉ガスの冷却装置であって、
前記冷却室の少なくともいずれか１つは、充填物が充填された
ことを特徴としたコークス炉ガスの冷却装置。
【請求項１１】
コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却方法であって、
タールを含有する循環冷却水を前記コークス炉ガスと接触されて前記循環冷却水の温度が５５℃以上で回収する状態に循環冷却する第１の冷却工程と、
この第１の冷却工程で冷却された前記コークス炉ガスと循環冷却水を接触させて回収し循環冷却する第２の冷却工程と、を実施する
ことを特徴とするコークス炉ガスの冷却方法。
【請求項１２】
コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却方法であって、
タールを含有する循環冷却水を前記コークス炉ガスと接触させ前記コークス炉ガスを５０℃以上の温度に冷却させて回収する状態に前記循環冷却水を循環冷却する第１の冷却工程と、
この第１の冷却工程で冷却された前記コークス炉ガスと循環冷却水を接触させて回収し循環冷却する第２の冷却工程と、を実施する
ことを特徴とするコークス炉ガスの冷却方法。
【請求項１３】
コークス炉で生成されドライメーンで処理されたコークス炉ガスを冷却するコークス炉ガスの冷却方法であって、
タールを含有し温度が４８℃以上の循環冷却水を前記コークス炉ガスと接触させて回収し循環冷却する第１の冷却工程と、
この第１の冷却工程で冷却された前記コークス炉ガスと循環冷却水を接触させて回収し循環冷却する第２の冷却工程と、を実施する
ことを特徴とするコークス炉ガスの冷却方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−８９９１（Ｐ２００７−８９９１Ａ）
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８８７２０（Ｐ２００５−１８８７２０）
【出願日】平成１７年６月２８日（２００５．６．２８）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【出願人】（３９００２２８７３）日鐵プラント設計株式会社 (275)
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２８日（２００５．６．２８）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【出願人】（３９００２２８７３）日鐵プラント設計株式会社 (275)
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