Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DEVICE AND METHOD FOR RECOVERING GASES DURING COKING OF CARBON-CONTAINING FEEDSTOCK, AND USE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/188998
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a gas evacuation assembly (30) for recovering gases during coking of at least one solid feedstock from the group of lignite, poor-baking bituminous coal, biomass, petroleum coke, petroleum coal to form coke, wherein the gas evacuation assembly is designed to be coupled to at least one vertical furnace chamber (11) of a furnace device (10). The gas evacuation assembly has at least three gas extraction lines (31, 33) which can be arranged at at least three different heights of the furnace chamber and are designed to be coupled to the furnace chamber at the at least three heights. The gas evacuation assembly is designed to selectively handle at least three gas types which are evacuated selectively by means of the respective gas extraction line. The invention also relates to a method for recovering gases and to the use of at least one gas type recovered by means of such a gas evacuation assembly.

Inventors:
KIM RONALD (DE)
TSCHIRNER UWE (DE)
SCHELLER MATHIAS (DE)
SPÖTTLE MATTHIAS (DE)
GRAW FABIAN (DE)
KÜHN-GAJDZIK JOANNA (DE)
SCHRÖDER HANS-WERNER (DE)
HERDEGEN VOLKER (DE)
FEHSE FRANZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/058529
Publication Date:
October 18, 2018
Filing Date:
April 04, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
THYSSENKRUPP IND SOLUTIONS AG (DE)
THYSSENKRUPP AG (DE)
International Classes:
C10B1/04; C10B3/02; C10B27/02; C10B47/04; C10B53/08; C10B57/10
Foreign References:
DE658299C1938-04-02
US4115202A1978-09-19
US4165216A1979-08-21
FR533765A1922-03-10
GB191012923A1911-05-11
US4502920A1985-03-05
EP0067299A21982-12-22
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
THYSSENKRUPP INTELLECTUAL PROPERTY GMBH (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Gasevakuieranordnung (30) zur Gewinnung von Gasen aus einer Ofenvorrichtung (10) mit wenigstens einer vertikalen Ofenkammer bei der Verkokung von wenigstens einem festen Einsatzstoff aus der Gruppe: Braunkohle, schwachbackende Steinkohle, Biomasse, Petrolkoks, Petrolkohle; zu Koks, wobei die Gasevakuieranordnung zur Kopplung an wenigstens eine der vertikalen Ofenkammern (11) der Ofenvorrichtung (10) eingerichtet ist;

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gasevakuieranordnung wenigstens drei in wenigstens drei unterschiedlichen Höhenpositionen der jeweiligen Ofenkammer anordenbare Gasabzugsleitungen (31 , 33) aufweist, welche zur Ankopplung an die Ofenkammer in den wenigstens drei Höhenpositionen eingerichtet sind, wobei die Gasevakuieranordnung eingerichtet ist zur selektiven Handhabung von wenigstens drei selektiv mittels der jeweiligen Gasabzugsleitung evakuierten Gasarten, wobei sich die Gasevakuieranordnung (30) über eine Höhe entsprechend mindestens der halben Höhe einer/der Ofenkammer (11) erstreckt, und wobei die Gasevakuieranordnung (30) für die Gasabzugsleitungen (31, 33) wenigstens drei Höhenpositionen definiert, von welchen wenigstens zwei in einer oberen Hälfte der Ofenkammer (11) angeordnet sind, wobei die Höhenpositionen jeweils in einem Abstand zueinander von mindestens 20 bis 45% der gesamten Höhe der Ofenkammer (11) angeordnet sind . 2. Gasevakuieranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Gasevakuieranordnung (30) über eine Höhe entsprechend mindestens 75% der Höhe der Ofenkammer erstreckt.

3. Gasevakuieranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine von einem Boden einer/der Ofenkammer (11) gesehen erste der Höhenpositionen in einem Abstand von 1 bis 3m, insbesondere 1.5 bis 2.5m zu einer zweiten der Höhenpositionen angeordnet ist, und/oder wobei die erste Höhenposition in einem Abstand von 3 bis 6m, insbesondere 4 bis 5m zu einer dritten der Höhenpositionen angeordnet ist, und/oder wobei die zweite Höhenposition in einem Abstand von 1 bis 3m, insbesondere 1.5 bis 2.5m zur dritten Höhenposition angeordnet ist, und/oder wobei die erste Höhenposition in einem Abstand von 0 bis 2m, insbesondere Im vom Boden und/oder die zweite Höhenposition in einem Abstand von 0 bis 0.5m in Bezug auf die Mitte und/oder die dritte Höhenposition in einem Abstand von 0 bis 2m, insbesondere Im vom Kopf der Ofenkammer (11) angeordnet ist.

1

4. Gasevakuieranordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Gasevakuieranordnung (30) mehrere in wenigstens einer der Höhenpositionen an mehreren Stellen, insbesondere umlaufend, anordenbare Gasabzugsleitungen (31, 33) aufweist. 5. Gasevakuieranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gasevakuieranordnung (30) wenigstens eine der folgenden Komponenten zur Handhabung der evakuierten Gase aus der Ofenkammer (11) umfasst: separate Rohgaskühlung, Teerauffang- /abscheidebehälter, Ableitvorrichtung für Teer, Elektrofilter eingerichtet zur Staubreduzierung, Entschwefelungseinheit. 6. Gasevakuieranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gasevakuieranordnung (30) mehrere in Parallelanordnung vorgesehene gleichfunktionale Gasabzugsleitungen (31, 33) aufweist, die in derselben Höhenposition an unterschiedliche Ofenkammern (11) koppelbar sind, und wobei die Gasevakuieranordnung einen Mischer (35.1) aufweist, an welchen die gleichfunktionalen Gasabzugsleitungen kuppelbar/gekuppelt sind .

7. Gasevakuieranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf wenigstens einer Seite der Ofenkammer ein mäanderförmiger Heizkanal mit wenigstens einer Umkehrung ausgebildet, an welchem an wenigstens einer der Umkehrungen ein Beobachtungspunkt oder ein Messpunkt ausgebildet ist; und/oder wobei auf wenigstens einer Seite der Ofenkammer (11) in wenigstens einer der Heizwände in einer unteren Hälfte wenigstens drei horizontale Heizkanäle (12.1) und darüber ein mäanderförmiger Heizkanal (12.2) ausgebildet sind, welche Heizkanäle jeweils individuell durch wenigstens einen Brenner (13) beheizbar sind; und/oder wobei der mäanderförmige Heizkanal Umkehrpunkte (12.21) mit Beobachtungsstellen (12.22) mit daran angeordneten oder dort messenden Sensoren aufweist, insbesondere Temperatursensoren; und/oder wobei der mäanderförmige Heizkanal wenigstens einen Umkehrpunkt (12.21) aufweist, an welchem eine insbesondere mittels eines Regulierschiebers von außen bedienbare, dicht abschließende Beobachtungsstelle (12.22) angeordnet ist; und/oder wobei an wenigstens einem der Heizkanäle, insbesondere an einem Umkehrpunkt (12.21), wenigstens eine Beobachtungsstelle mit einem Regulierschieber für Schiebersteine (12.9) und/oder mit Messsensorik (14) angeordnet ist; und/oder wobei an wenigstens einen der Heizkanäle, insbesondere an den mäanderförmigen Heizkanal, ein manuell zugänglicher Zugangskanal für einen Regulierschieber gekoppelt ist. 8. Gasevakuieranordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der mäanderförmige Heizkanal einen oder mehrere vertikale Durchlässe (12.5) aufweist; und/oder wobei der mäanderförmige Heizkanal eingerichtet ist, an einer oder mehreren Horizontal- oder Vertikalpositionen

2 kurzgeschlossen zu sein/werden, insbesondere durch Freigeben oder Blockieren von vertikalen Durchlässen; und/oder wobei der mäanderförmige Heizkanal einen oder mehrere vertikale Durchlässe (12.5) aufweist, an welchen jeweils wenigstens ein Justierorgan, insbesondere ein von außen betätigbarer Schieberstein (12.9) angeordnet ist.

9. Ofenvorrichtung (10) mit wenigstens einer vertikalen Ofenkammer (11), insbesondere Vertikalkammerofen, mit einer Gasevakuieranordnung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 10. Verfahren zur Gewinnung von Gasen aus einer Ofenvorrichtung (10) mit wenigstens einer vertikalen Ofenkammer bei der Verkokung von festem Einsatzstoff, insbesondere Einsatzstoff aus der Gruppe: Braunkohle, schwachbackende Steinkohle, Biomasse, Petrolkoks, Petrolkohle; zu Koks aus der wenigstens einen vertikalen Ofenkammer (11) der Ofenvorrichtung (10) und zum weiteren Handhaben der Gase,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass aus der Ofenkammer wenigstens drei unterschiedliche Gasarten an wenigstens drei unterschiedlichen Höhenpositionen der jeweiligen Ofenkammer (11) selektiv abgezogen/evakuiert werden und selektiv in nachfolgenden Prozessschritten gehandhabt werden, insbesondere recycelt werden, insbesondere mittels einer Gasevakuieranordnung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Evakuieren über eine Höhe entsprechend mindestens der halben Höhe einer/der Ofenkammer (11) in wenigstens drei Höhenpositionen erfolgt, von welchen wenigstens zwei in einer oberen Hälfte der Ofenkammer (11) angeordnet sind, wobei die Höhenpositionen jeweils in einem Abstand zueinander von mindestens 20 bis 45% der gesamten Höhe der Ofenkammer (11) angeordnet sind, und wobei wenigstens drei unterschiedliche Arten von Gasen aus wenigstens drei unterschiedlichen Höhenpositionen jeweils aus einem unteren, mittleren und oberen Drittel der Ofenkammer abgezogen werden .

11. Verfahren nach dem vorhergehenden Verfahrensanspruch, wobei ein erstes Gas in einem Temperaturbereich von 150 bis 300°C selektiv abgezogen wird, und/oder ein weiteres Gas in einem Temperaturbereich von 300 bis 600°C selektiv abgezogen wird, und/oder ein weiteres Gas in einem Temperaturbereich von 600 bis 950°C oder 700 bis 900°C selektiv abgezogen wird; und/oder wobei wenigstens drei unterschiedliche Arten von Gasen aus wenigstens drei unterschiedlichen Höhenpositionen jeweils aus einem Höhenabschnitt über 20 bis 30% der Höhe der Ofenkammer (11) abgezogen werden; und/oder wobei das Handhaben der wenigstens drei Gasarten je Gasart ein individuelles Regeln evakuierter Volumenströme umfasst, insbesondere bezüglich evakuierter Volumina; und/oder wobei aus den aus der Ofenkammer (11) abgezogenen wenigstens drei

3 unterschiedlichen Gasarten in der weiteren Handhabung chemische Wertstoffe erzeugt werden, insbesondere umfassend Methanol, Di-Methylether, Olefine, Huminsäuren oder synthetisches Erdgas.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei ein erstes Gas in einer ersten Höhenposition in einem Bereich von bis zu 2m unterhalb vom Kopf der Ofenkammer (11) selektiv abgezogen wird, und ein weiteres Gas in einer weiteren Höhenposition in einem Bereich von 35 bis 65%, insbesondere 45 bis 55% der Höhe der Ofenkammer selektiv abgezogen wird, und ein weiteres Gas in einer weiteren Höhenposition in einem Bereich von bis zu 2m oberhalb vom Boden der Ofenkammer selektiv abgezogen wird, jeweils bei einer Ofenkammer mit einer Höhe von mindestens 4 bis 6m.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei wenigstens eine der aus der Ofenkammer abgezogenen wenigstens drei unterschiedlichen Gasarten einem die Ofenkammer (11) indirekt heizenden Brenner (13) als Brennstoff zugeführt wird .

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei in einem mäanderförmigen Heizkanal auf wenigstens einer Seite der Ofenkammer in Umkehrpunkten (12.21) mit Beobachtungsstellen (12.22) eine Messung erfolgt, insbesondere eine Temperaturmessung; und/oder wobei im mäanderförmigen Heizkanal in wenigstens einem Umkehrpunkt (12.21) eine Regulierung erfolgt, insbesondere mittels eines Regulierschiebers von außen; und/oder wobei an wenigstens einem Heizkanal wenigstens eine Messung erfolgt und/oder wenigstens eine Regulierung mittels Schiebersteinen (12.9) erfolgt, nämlich an wenigstens einem Heizkanal aus der Gruppe von wenigstens drei horizontalen Heizkanälen und einem darüber angeordneten mäanderförmigen Heizkanal, insbesondere an einem Umkehrpunkt (12.21).

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei an einem oder mehreren vertikalen Durchlässen (12.5) eines/des mäanderförmigen Heizkanals der Ofenkammer ein Kurzschluss oder Bypass erfolgt, insbesondere durch Freigeben oder Blockieren der vertikalen Durchlässe; und/oder wobei an einem oder mehreren vertikalen Durchlässen (12.5) des mäanderförmigen Heizkanals jeweils wenigstens ein Justierorgan zur Regulierung angeordnet wird, insbesondere ein von außen betätigbarer Schieberstein (12.9).

16. Verwendung einer Gasevakuieranordnung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche an wenigstens einer vertikalen Ofenkammer zum Evakuieren von wenigstens drei Gasarten aus der Ofenkammer zum Einstellen eines vertikalen Temperaturprofils innerhalb einer Brikett-Schüttung in der Ofenkammer.

4

17. Verwendung wenigstens einer Gasart von wenigstens drei aus einer vertikalen Ofenkammer mittels einer Gasevakuieranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche evakuierten Gasarten zum Bereitstellen von Brenngas an wenigstens einem die Ofenkammer indirekt beheizenden Brenner.

18. Ofenanordnung (50) zur Herstellung von Koks-Briketts, umfassend eine Gasevakuieranordnung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie eine Ofenvorrichtung (10), welche Ofenvorrichtung auf wenigstens einer Seite der Ofenkammer in wenigstens einer Heizwand in einer unteren Hälfte oder einem unteren Drittel wenigstens einen horizontalen Heizkanal (12.1) und darüber zumindest auch in einer oberen Hälfte oder einem mittleren Drittel einen sich mäanderförmig in mehreren Höhenebenen erstreckenden Heizkanal (12.2) aufweist, welche Heizkanäle jeweils individuell durch wenigstens einen Brenner (13) beheizbar sind, insbesondere mittels aus der Ofenkammer evakuiertem Gas. 19. Verfahren zur Herstellung von Briketts aus kohlehaltigem festem Einsatzstoff, umfassend sowohl das Trocknen von aus Einsatzstoff erstellten Briketts in einem Brikett-Trockner als auch das Verkoken der Briketts zu Koksbriketts in einer Ofenkammer (11), wobei an wenigstens drei über mindestens die halbe Höhe der Ofenkammer verteilten Höhenpositionen der Ofenkammer (11) Gas evakuiert wird, welches Gas zumindest teilweise zur Beheizung der Ofenkammer zu an der Ofenkammer angeordneten Brennern geführt wird, wobei das Verfahren mittels einer Ofenanordnung nach dem vorhergehenden Ofenanordnungs-Anspruch durchgeführt wird.

5

Description:
Vorrichtung und Verfahren zur Gewinnung von Gasen bei Verkokung von kohlehaltigem

Einsatzstoff sowie Verwendung

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren jeweils zur Nutzung von kohlehaltigem Einsatzstoff sowie die diesbezügliche Verwendung des Einsatzstoffes oder daraus gewonnener Gase. Insbesondere betrifft die Erfindung Vorrichtungen und Verfahren zur Gewinnung oder Nutzung von (Neben-)Produkten bei der Herstellung von Koks aus Einsatzstoffen, die bisher nicht standardmäßig verwendet werden können, oder die bisher noch kein zufriedenstellendes Endprodukt liefern. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des jeweiligen unabhängigen Anspruchs. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung einzelner Komponenten oder Vorrichtungen speziell im Zusammenhang mit diesen alternativen Einsatzstoffen .

HINTERGRUND

Kokse und kohlehaltige bzw. kohlenstoffhaltige Einsatzstoffe sind aktuell und auch in Zukunft für die meisten Volkswirtschaften unserer Erde unentbehrliche Grundstoffe oder stellen bereits als solche Wertstoffe per se dar. Bisher werden vornehmlich Steinkohlen mit hohem Backvermögen (so genannte Fettkohlen) verkokst. Es ist jedoch zu erwarten, dass bestimmte Kokssorten schon in kurzer Zeit auf dem Weltmarkt knapper werden. Insbesondere muss mit einer rückläufigen Verfügbarkeit von für die Verkokung gut geeigneten Kokskohlen gerechnet werden, was dazu führt, dass zukünftig wohl auch schlecht backende bzw. stark treibende Kohlen oder andere Kohlenstoffträger verwendet werden müssen, insbesondere zur Erzeugung von Hochofenkoks. Nicht zuletzt aufgrund politischen Drucks speziell auch in Europa werden in Zukunft Substitute insbesondere für klassische Steinkohlen benötigt, insbesondere da wohl noch viele Jahrzehnte die Verteuerung von Rohstoffen als Energiequelle unentbehrlich bleiben wird . In Europa wird klassische Kokskohle seit dem Jahre 2014 als kritischer Rohstoff angesehen; dennoch wird ihr im Vergleich zu anderen kritischen Rohstoffen nach wie vor höchste wirtschaftliche Bedeutung beigemessen. Hier zeigt sich bei globaler Betrachtung einerseits ein Widerspruch, andererseits eine Chance oder ein Motivationsgrund, ausgehend von klassischen Verkokungsverfahren weitere Optimierungsmaßnahmen gewinnbringend zu implementieren.

Der Energiewandel vollzieht sich aktuell eher nur in den hochindustrialisierten reichen Ländern, wohingegen Entwicklungsländer auch in vielen Jahren noch auf die Verteuerung von herkömmlichen Rohstoffen angewiesen sein werden, basierend auf Stand der Technik von vor vielen Jahren/Jahrzehnten . Aber beispielsweise auch in einem weit entwickelten Land wie Australien, insbesondere im Bundesstaat Queensland werden aktuell hohe Investitionen getätigt, um auf modernere Ofentechnik umzusteigen und Rohstoffe auch im eigenen Land in Zukunft weiterhin zu einem hohen Anteil veredeln zu können . Hohes Interesse und hoher technischer Bedarf besteht daher an Vorrichtungen und Verfahren, mittels welchen neue Möglichkeiten bereitgestellt werden können, Kokse bzw. bestimmte Kokssorten mit bestimmten Eigenschaften herzustellen oder zu nutzen, oder das Spektrum der zur Koksherstellung verwendbaren Einsatzstoffe zu erweitern . Selbstredender Weise kann hierdurch auch vermieden werden, dass bestimmte Rohstoffe über große Entfernungen rund um den Globus transportiert werden müssen .

Technisch besonders herausfordernd ist die Herstellung von hochwertigen Koksen aus schwach- und nichtbackenden Verkokungsrohstoffen, insbesondere auch Braunkohlen . Eine Nutzung derartiger Einsatzstoffe auf breiterer Basis dürfte auch in Europa von Interesse sein, insbesondere da der Abbau derartiger Einsatzstoffe noch in vertretbarerem Kostenrahmen erfolgen kann als z.B. bei Steinkohle. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf diese in letzter Zeit immer lauter werdende Herausforderung, auch nicht-klassische Einsatzstoffe verwertbar zu machen. Interessant ist dabei nicht zuletzt z.B. auch die Verwendung von Einsatzstoffen, welche einen hohen Schwefel anteil aufweisen, insbesondere da sich diverse Anwendungen zeigen könnten, bei welchen genau dieser anfallende Schwefel als Nebenprodukt genutzt werden könnte.

Es hat sich bereits herausgestellt, dass in vielen Fällen die Umwandlung von Kohlen zu hochwertigen Koksen nur dann gelingt, wenn der Rohstoff bzw. Einsatzstoff zuvor auf bestimmte Weise verpresst und konfektioniert wird (so genannte Brikettierung/Kompaktierung von Einsatzstoff zu Kohlebriketts). Die Briketts müssen insbesondere hohen Druckkräften in den mehrere Meter hohen Schüttungen in den Ofenkammern standhalten, insbesondere bei großen Vertikalkammeröfen, und sollen möglichst nicht in kleine Partikel zerfallen. Ein wichtiges Kriterium für eine vorteilhafte Verfahrensgestaltung dürfte also auch die erzielbare Festigkeit des Einsatzstoffes sein, insbesondere hinsichtlich Verwendung in Vertikalkammeröfen. Bei der Suche nach neuen, alternativen Einsatzstoffen und neuen Verfahren ist daher auch die Frage von Interesse, in welcher Konfektionierung der alternative Einsatzstoff optimaler Weise bereitgestellt werden sollte, und auf welche Weise das Konfektionieren dafür erfolgen könnte. Koksöfen zur Erzeugung von Koks können wie erwähnt als so genannte Vertikalkammeröfen ausgebildet sein. Vertikalkammeröfen werden mit Rohstoffbriketts bzw. Kohlebriketts von oben beladen. Vertikalkammeröfen können eine beträchtliche Bauhöhe aufweisen, beispielsweise im Bereich von 30 bis 40m. Die Briketts werden beispielsweise mit einem Kran oberhalb des Ofens platziert und rutschen, insbesondere infolge Schwerkraft, durch den Verkokungsschacht (Ofenkammer), insbesondere über eine Zeitspanne von mehreren Stunden, beispielsweise 12 oder 15 Stunden, entsprechend der zur Umwandlung des Einsatzstoffes in Koks erforderlichen Zeit. Dabei erfahren die Briketts eine Temperaturänderung, insbesondere von Anfangstemperaturen unter 300°C auf Endtemperaturen zwischen 900 und 1100°C. Üblicherweise sind zwei bis zehn Ofenkammern zu einer so genannten Ofenbatterie eines Koksofens zusammen gefasst. Der Schacht einer jeweiligen Ofenkammer kann eine Höhe von insbesondere 3.5m bis 10m aufweisen, und eine Breite von insbesondere 150 bis 600mm. Hieran ist ersichtlich, dass auf die Briketts beim Verkoken hohe Reib- und Druckkräfte einwirken. Die Festigkeit der Briketts soll daher möglichst sehr hoch sein . Andererseits sollen noch Volumenänderungen und„guter" Stofftransport innerhalb des Briketts ermöglicht werden können. Eine gewisse Porosität ist also ebenso vorteilhaft. Zum Bereitstellen von Briketts kann vorab ein Zerkleinern des Rohstoffes erfolgen, insbesondere in Hammermühlen, insbesondere auf Korngrößen von 0 bis 1mm. Üblicherweise werden die Briketts darauffolgend in Pressen durch Verpressen der Körner kompaktiert, wobei sich bisher in vielen Fällen eine Brikett-Geometrie in der Art eines länglichen Quaders mit wahlweise abgerundeten Ecken oder abgerundeten Kanten als vorteilhaft erwiesen hat. Auch Briketts in Form eines Ellipsoids sind geläufig, insbesondere hergestellt mittels Walzenpressen .

Zur Steigerung des Backvermögens (Zusammenhaften der Partikel während und nach dem Verpressen) des zerkleinerten Rohstoffes kann eine Zugabe von Wasser erfolgen. Ein hoher Wassergehalt kann sich jedoch nachteilig auf die Festigkeit der Briketts auswirken, sobald diese verkokt werden, mit der Folge, dass die Briketts insbesondere im unteren Bereich in einem Vertikalkammerofen, wo die größten Kräfte bzw. Lasten auf die Briketts wirken, zerfallen und den Verkokungsvorgang beeinträchtigen.

In der Tat hat sich gezeigt, dass Schwierigkeiten im gesamten Verfahren an unterschiedlichen Prozessschritten insbesondere dann auftreten, wenn die Festigkeit der Briketts nicht ausreichend hoch ist, mit der Folge, dass die Kohle-/Koks-Briketts in der Schüttung im Verkokungsschacht zerbrechen. In vielen Fällen sollte daher als eine Untergrenze für den Druckfestigkeitswert der Briketts der Betrag von >30MPa eingehalten werden, insbesondere bei großen/hohen Ofenkammern . Eine ausreichende Druckfestigkeit kann daher als eines der wichtigsten Kriterien bei der Einschätzung der Machbarkeit der Verkokung von Einsatzstoffen gelten . Da die Druckfestigkeit durch das Kompaktieren bzw. Verpressen beeinflusst werden kann, kommt diesem Verfahren hohe Bedeutung zu .

Weitere Schwierigkeiten treten insbesondere dann auf, wenn ein bestimmter Wassergehalt des Rohstoffs bzw. der Briketts nicht ausreichend exakt eingehalten werden kann, mit der Folge, dass die Briketts während der Wärmezufuhr hohem Stress unterliegen, insbesondere aufplatzen oder anderweitig zerfallen. Die obigen Ausführungen zeigen, dass der effiziente Betrieb eines Ofens die Bereitstellung von Rohstoff bzw. Briketts möglichst in einem engen Toleranzbereich erfordert, insbesondere bezüglich Druckfestigkeit und Wassergehalt.

Aus diesen Erwägungen geht hervor, dass bei der Suche nach neuen Verfahren und Vorrichtungen insbesondere folgende Punkte von Belang sind : Definition einsatzstoffspezifischer Aufheizkurven in der Ofenkammer; Definition einsatzstoffspezifischer Verfahrensparameter, insbesondere Temperatur, Dauer, Druck, sei es beim Verkoken, sei es beim Konfektionieren des Einsatzstoffes zu Briketts; Bilanzierung von Art und Volumen von Stoffströmen, insbesondere bezüglich während der Verkokung emittierter Gase; Verwertungs- und Entsorgungsoptionen .

Bisher erfolgte die Koksherstellung entweder in Gasöfen mit Vertikalkammern, oder in Koksöfen mit Horizontalkammern. Letztere lassen sich in zwei Typen klassifizieren: Horizontalkammer-(Verbund- )Öfen mit schmalen Ofenkammern und hochkant darin stehender, indirekt beheizter Charge, und so genannte Heat-(Non-)Recovery-Öfen mit gewölbeartigen Ofenkammern und flach darin liegender Charge, die zumindest von oben auch direkt beheizt werden kann . Aktuell wird davon ausgegangen, dass diese beiden Arten von Koksöfen für zukünftige Aufgaben der Rohstoff-Verwertung wohl nicht mehr wie gewünscht optimierbar sind . Es scheint, dass ein neues Konzept für eine neue Generation von Koksöfen entwickelt werden sollte, insbesondere vor dem Wunsch, eine breite Palette unterschiedlicher Einsatzstoffe damit zu verwerten . Daher wird im Folgenden ein neues Ofenkonzept vorgestellt, welches insbesondere auch für die Verwendung bisher üblicherweise verwendeter (Kohlen- )Einsatzstoffe anpassbar ist.

BESCHREIBUNG DER ERFI NDUNG

Im Zusammenhang mit der weiter unten definierten Aufgabe der Erfindung ist es vorteilhaft, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, womit eine Verkokung auch von nichtklassischen Einsatzstoffen ermöglicht wird, insbesondere von Braunkohlen und/oder schwachbackenden Steinkohlen und/oder Biomasse und/oder Petrolkohle, insbesondere in Vertikalkammeröfen. Dabei kann es vorteilhaft sein, nicht-klassische Einsatzstoffe derart aufzubereiten, bereitzustellen und/oder zu handhaben, dass mit dem nach Verkokung erhaltenen Produkt möglichst auf ähnliche oder gleiche Weise verfahren werden kann wie bisher mit klassischen Einsatzstoffen, z.B. klassischen Steinkohlebriketts.

Bereitgestellt wird in diesem Zusammenhang insbesondere eine Ofenvorrichtung mit wenigstens einer vertikalen Ofenkammer, insbesondere Koksofen, zur Herstellung von Koks aus wenigstens einem festen Einsatzstoff insbesondere aus der Gruppe: Braunkohle, schwachbackende Steinkohle, Biomasse, Petrolkoks, Petrolkohle; umfassend wenigstens einen zum Temperieren von aus dem Einsatzstoff erstellten Briketts eingerichteten Brikett-Trockner sowie wenigstens eine insbesondere unterhalb des Brikett-Trockners an den Brikett-Trockner gekoppelte Ofenkammer mit Heizwänden; wobei der Brikett-Trockner eine Heizeinrichtung und ein damit beheizbares Brikett- Reservoir aufweist, und wobei der Brikett-Trockner eingerichtet ist zum Einstellen einer in Förderrichtung der Briketts kontinuierlich oder stufenweise ansteigenden Temperatur im Brikett- Reservoir, insbesondere wenigstens zwei oder drei Temperaturniveaus im Bereich von 60 bis 200°C.

Bevorzugt weist die Ofenvorrichtung ferner ein Eintragsystem umfassend wenigstens eine Schleuseneinrichtung auf, welches Eintragsystem zwischen dem Brikett-Reservoir und der (jeweiligen) Ofenkammer angeordnet ist und zur Zuführung von Briketts vom Brikett-Reservoir zur (jeweiligen) Ofenkammer eingerichtet ist.

Es hat sich gezeigt, dass es im Zusammenhang mit den hier beschriebenen Einsatzstoffen zielführend ist, die Temperaturregelung auf sehr exakte Weise auf unterschiedlichen, ansteigenden Temperaturniveaus durchzuführen . Hierdurch kann insbesondere auch der Feuchtegehalt der Briketts auf schonende Weise auf einen gewünschten Wert abgesenkt werden. Diese vorbereitenden Maßnahmen haben sich als entscheidend für den nachfolgenden Verkokungsprozess herausgestellt. Durch gezielte Konfektionierung der Briketts, insbesondere in Verbindung mit gezielter Temperaturführung in der Ofenkammer, kann ein besonders breites Spektrum von Einsatzstoffen veredelt werden . Es wäre daher nicht auszuschließen, auch Holzstämme oder Stoffe aus der Zementindustrie zumindest anteilig dazu zu zählen .

Das Temperaturniveau kann stetig ansteigen, und/oder es können vorgegebene Temperaturniveaus definiert werden, insbesondere in unterschiedlichen Höhenebenen eines Reservoirs, in welchem die Briketts in Schwerkraftrichtung gefördert werden. Das gewünschte Temperaturniveau ist individuell je Prozess oder Einsatzstoff einstellbar.

In der jeweiligen vertikalen Ofenkammer kann ein Konti-Prozess für das Verkoken eingestellt werden. Die Brikett-Schüttung wandert dabei durch wenigstens eine Temperaturzone mit ansteigender Temperatur. Der gewünschte Durchsatz kann dabei insbesondere mittels eines Austragsystems eingestellt und geregelt werden . Im Gegensatz zu Batch-Prozessen mit fester Temperaturvorgabe kann hierbei kontinuierlich die Umwandlung/Veredelung von z.B. Kohle in Koks erfolgen . Es kann eine Temperaturführung erfolgen, und in einzelnen Temperaturzonen kann Einfluss auf den Prozess genommen und/oder es können Nebenprodukte evakuiert werden. Der kontinuierliche Prozess im Vertikalkammerofen hat z. B. auch hinsichtlich Temperaturstress des Materials der Ofenvorrichtung, insbesondere Silika Vorteile. Das Material kann weitgehend auf Temperaturen über 600°C oder sogar 800°C gehalten werden und braucht nicht wiederholt auf niedrigere Temperaturen darunter abgekühlt werden. Hierdurch treten weniger Spannungen/Risse im Material auf.

Die Ofenvorrichtung kann eine Zuführeinheit zum Bereitstellen der Briketts am Brikett-Trockner aufweisen. Die Zuführeinheit ist beispielsweise auch eingerichtet, die erstellten Briketts von einer Presse zum Brikett-Trockner zu fördern. Zumindest ist die Zuführeinheit eingerichtet, kontinuierliche oder chargenweise Zuführung von Briketts zum Trockner sicherzustellen .

Stromauf vom Trockner befindet sich ein Bunker, welchem die Briketts kontinuierlich oder chargenweise zugeführt werden können, und aus welchem die Briketts kontinuierlich oder chargenweise herausgefördert werden können, insbesondere indem die Briketts in den Brikett- Trockner hineinrutschen.

Das Eintragsystem kann oberhalb der (jeweiligen) Ofenkammer angeordnet sein . Dies ermöglicht eine Zufuhr basierend auf Gravitationskräften . Bevorzugt ist die Ofenvorrichtung vollständig als Vertikalkammerofen mit vertikalen Ofenkammern ausgebildet. Als vertikale Ofenkammer ist eine Ofenkammer zu verstehen, durch welche hindurch die Briketts in vertikaler Richtung gefördert werden, insbesondere basierend auf Gravitationskräften.

Als Einsatzstoffe können insbesondere das gesamte Spektrum der Weich-, Matt- und Glanzbraunkohlen sowie der Flammkohlen genannt werden . Insbesondere wurden bereits gute Ergebnisse mit rheinischen, lausitzener und indonesischen Braunkohlen erzielt. Auch hat sich bereits gezeigt, dass die hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren auch geeignet sind zur Verwertung von russischen Braun- und Flammkohlen sowie von Petrolkohlen . Als Einsatzstoffe können insbesondere auch folgende Kohlearten und Torf genannt werden, basierend auf einer Klassifizierung nach DIN, ASTM und UN-ECE, die hier schematisch wiedergegeben wird . Dabei haben sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung, unter Bezugnahme auf die deutsche DI N, insbesondere auch die darin klassifizierten Weichbraunkohlen, Mattbraunkohlen, Glanzbraunkohlen und Flammkohlen als besonders gut verwertbar herausgestellt. Kohlearten und Torf flüchtige

UN-ECE USA (ASTM) Deutschland (DIN) Bestand-teile in

Ma%

Torf Torf Torf

Ortho-Braunkohle Braunkohle Weichbraunkohle

Meta-Braunkohle Mattbraunkohle

>45

sub-bituminöse

sub-bituminöse Kohle Glanzbraunkohle

Kohle

bituminöse Kohle

45

Flammkohle

hoch-volatile

40

bituminöse Kohle Gasflammkohle

35

Gaskohle

medium-volatile

28

bituminöse Kohle Fettkohle

19

niedrig-volatile Esskohle

bituminöse Kohle

14

Anthrazit Semi-Anthrazit Magerkohle

10

Anthrazit Anthrazit

Bei den obigen Angaben in der Tabelle handelt es sich um Massenprozent, wobei bezüglich der Angabe der flüchtigen Bestandteile die Messung unter„waf'-Bedingungen erfolgte, also bei wasser- und gleichzeitig aschefreiem Zustand .

Im Zusammenhang mit der weiter unten definierten Aufgabe der Erfindung ist es vorteilhaft, dass an einer hier beschriebenen Ofenvorrichtung auf wenigstens einer Seite der Ofenkammer in wenigstens einer der Heizwände in einer unteren Hälfte, insbesondere einem unteren Drittel wenigstens ein horizontaler Heizkanal und darüber, insbesondere zumindest auch in einer oberen Hälfte oder beginnend in einem mittleren Drittel, ein sich mäanderförmig in mehreren Höhenebenen erstreckender Heizkanal ausgebildet, welche Heizkanäle jeweils individuell durch wenigstens einen Brenner beheizbar sind. Diese Art der Beheizung kann eine Vielzahl der hier beschriebenen Vorteile liefern, insbesondere auch unabhängig von einer bestimmte Ausgestaltung oder Betriebsweise des Brikett-Trockners. Der Brikett-Trockner liefert insbesondere hinsichtlich der Konfektionierung der Briketts vor Zuführung in die Ofenkammer Vorteile. Die Heizkanäle wirken dann in einem späteren Prozessstadium auf die in der Ofenkammer vorliegenden Briketts. Nichtsdestotrotz betreffen beide Maßnahmen die möglichst exakt geregelte Temperaturführung bzw. Energiezuführung in die Briketts. Je genauer die Konfektionierung stromauf der Ofenkammer, desto genauer oder effektiver kann die Energiezuführung in der Ofenkammer zu den gewünschten Effekten führen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Brikett-Reservoir in Abhängigkeit von im Brikett-Reservoir messbaren Messwerten aus der Gruppe zumindest umfassend: Temperatur, Feuchte; zum Trocknen der Briketts auf wenigstens zwei unterschiedliche Temperaturniveaus, insbesondere in wenigstens zwei unterschiedlichen Höhenpositionen des Brikett-Reservoirs geregelt beheizbar, insbesondere einem ersten Temperaturniveau zwischen 60 und 105°C, insbesondere bis 95°C, einem zweiten Temperaturniveau zwischen 105 und 200°C, und wahlweise wenigstens einem weiteren Temperaturniveau umfassend ein Temperaturniveau zwischen 95 und 105°C. Insbesondere kann die Obergrenze des letzten Temperaturniveaus derart eingestellt werden, dass eine Entgasung noch nicht hervorgerufen wird . Die Obergrenze des jeweiligen Temperaturniveaus kann aus für eine jeweiligen Einsatzstoff vorab ermittelten Temperaturwerten, z.B. in einem Datenspeicher hinterlegt, entnommen werden oder wahlweise während des Prozesses vorgegeben werden, insbesondere mittels wenigstens eines Druck- und/oder Gassensors und/oder Feuchtesensors am/im Brikett-Trockner. Dies ermöglicht, die Briketts auf schonende Weise kontinuierlich stärker zu trocknen, ohne zu hohen Temperatur- oder Materialspannungs-Stress. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Brikett-Reservoir in Abhängigkeit von den Messwerten zum geregelten Trocknen der Briketts beheizbar bis zu minimalen Feuchtewerten von maximal 1 bis 5 Ma%, insbesondere 2 bis 4Ma% am Ausgang des Brikett-Trockners. Dies ermöglicht, die Briketts auf schonende Weise von einem Anfangs-Feuchtegehalt im Bereich von 10 bis 15Ma% auf Feuchtewerte unterhalb von 5Ma% zu bringen, welche vorteilhaft für die darauffolgende Verkokung sind. Hierbei können Feuchte- und/oder Temperatursensoren im Brikett-Trockner vorgesehen sein, insbesondere an den jeweiligen Höhenpositionen. Es kann es ausreichen, die Temperaturregelung allein in Abhängigkeit vom Feuchtegehalt vorzunehmen, ausreichende Genauigkeit der Messung vorausgesetzt. Zur Messung der Feuchte können beispielsweise kapazitive oder spektroskopische Messverfahren zum Einsatz kommen. Bevorzugt sind jedoch redundante Messeinrichtungen vorhanden, insbesondere für Druck-, Volumen- und/oder Temperaturmessungen. Bevorzugt erfolgt die Regelung zumindest auch über eine Temperaturmessung, wahlweise ausschließlich über eine Temperaturmessung.

Es hat sich gezeigt, dass speziell für Braunkohlen insbesondere in einem Temperaturbereich 60 bis 200°C, insbesondere von 100 bis 200°C eine Trocknung sinnvoll ist. Es hat sich gezeigt, dass die Trocknung bevorzugt bis zu einer Temperaturobergrenze erfolgen soll, ab welcher die Entgasung (Gasemission) beim jeweiligen Einsatzstoff beginnt. Diese Temperaturobergrenze kann für einen jeweiligen Einsatzstoff vordefiniert sein, und bei einer Regelung des Trocknungsvorganges können derartige Obergrenzen aus einem Datenspeicher abgerufen und als Soll-Vorgabe berücksichtigt werden .

Es hat sich gezeigt, dass mittels eines derartigen Brikett-Reservoirs der Trocknungsvorgang auch gezielt je Einsatzstoff angepasst werden kann . Die zuvor genannten Temperatur- und Feuchtebereiche können z.B. Braunkohle oder Steinkohle weiter eingeschränkt werden . Die Einsatzstoffe weisen unterschiedliche H20-Gehalte auf, und Stofftransportprozesse bei der Trocknung verlaufen insbesondere aufgrund unterschiedlicher Werkstoff gefüge (Mikro-/Meso-/Makroporen) spezifisch je Einsatzstoff.

Bezüglich Braunkohle hat sich gezeigt, dass mittels der Obergrenze von 200°C ein guter Kompromiss gefunden werden kann, um effektiv zu trocknen, aber auch z.B. eine Entgasung von H2S effektiv zu vermeiden. Eine Vermeidung von Entgasung von H2S kann insbesondere dann gewünscht sein, wenn zurückgeführte Rauchgase zur Temperierung des Brikett-Trockners verwendet werden sollen .

Die Ofenvorrichtung kann eine Steuerungseinrichtung und eine daran gekoppelte Messeinrichtung aufweisen, eingerichtet zum Steuern/Regeln eines Trocknens oder Verkokens der Briketts. Die Steuerungseinrichtung kann dabei speziell für das Steuern/Regeln des Trocknungsvorganges basierend auf den Messwerten eingerichtet oder vorgesehen sein. Die Steuerungseinrichtung kann dabei auch für jeden einzelnen der hier beschriebenen Verfahrensschritte eingerichtet oder vorgesehen sein, jeweils in Kommunikation mit entsprechenden Sensoren einer/der Messeinrichtung .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Brikett-Trockner wenigstens eine Trocknereinheit, insbesondere Dächertrocknereinheit auf, welche einen insbesondere von den Briketts abgeschotteten Heißgaskreislauf zum Einbringen von Wärmeenergie in die Briketts aufweist. Mittels des abgeschotteten Heißgaskreislaufs kann eine Trennung zwischen Heißgas und Briketts erfolgen. Das Heißgas kann dabei in mittels Dächern oder anderweitigen abgeschrägten Kanälen abgedeckten Leitungen strömen, an welchen Leitungen die Briketts vorbeirutschen können, ohne auf den Leitungen liegen zu bleiben.

Dabei kann die Trocknereinheit zur kontinuierlichen Förderung der Briketts basierend auf Gravitationskräften eingerichtet sein (kontinuierlicher Betrieb), wobei das Brikett-Reservoir in die Trocknereinheit integriert ist, insbesondere separat vom Heißgaskreislauf. Es hat sich gezeigt, dass andere Arten von Trocknung, z.B. eine Wirbelschichttrocknung, nicht realisierbar oder zumindest nicht empfehlenswert sind, insbesondere da dadurch die Briketts nicht auf dieselbe schonende Art und Weise vorbehandelt werden könnten. Die hier beschriebene Trocknereinheit ermöglicht eine schonende Trocknung, bei guter Regelbarkeit der eingetragenen Wärmeenergie, und ferner auch bei kostengünstigem und robustem Aufbau der Einheit. Die Anzahl/Dichte der Heizleitungen kann nach unten hin größer werden, um kontinuierlich mehr Wärmeenergie eintragen zu können, insbesondere ohne das Erfordernis einer komplexen Regelung. Der Brikett-Trockner kann dabei auch die Funktion einer Pufferung erfüllen. Bevorzugt sind oberhalb eines höchsten / obersten Trocknungsniveaus immer mehrere Ebenen Briketts gepuffert, insbesondere auch um Kurzschlussströmungen von Trocknungsgasen zu vermeiden. Dieser mehrlagige Puffer von zuzuführenden Briketts ermöglicht auch, Trocknungsgase gleichmäßig verteilt absaugen zu können.

Die Geometrie und Anordnung, insbesondere der Winkel und die Abstände von einzelnen Dächern einer Höhenebene im Brikett-Trockner sowie der Höhenabstand der Trocknungsebenen kann derart ausgestaltet sein, dass es zu keiner Bildung von Feststoffbrücken kommt, und dass die Schwerkraftbewegung der Briketts ungehindert erfolgen kann . Es hat sich gezeigt, dass ein vertikaler oder diagonaler Abstand von mindestens Faktor 6 des Brikettdurchmessers einen guten Kompromiss zwischen Temperaturprofil und (insbesondere ausschließlich schwerkraftgetriebener) Förderung bzw. Bewegungsfreiheit der Briketts ermöglicht.

Der jeweilige Trocknungskreislauf kann ein Gebläse besitzen und kann mit frischem, trockenem Abgas (aus Beheizung der Briketts in der Verkokungskammern) und/oder mit extern erzeugtem, trockenem Rauchgas eines Brenners (insbesondere ausschließlich für den Trockner vorgesehen, um Redundanz sicherstellen zu können) zusätzlich beaufschlagt werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Brikett-Trockner eine Trocknereinheit mit mehreren Trocknungskreisläufen jeweils umfassend wenigstens zwei Trocknungsebenen auf. Dies ermöglicht eine besonders spezifische Regelung der jeweiligen Temperaturniveaus. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Brikett-Trockner eine Trocknereinheit mit mehreren Trocknungskreisläufen jeweils umfassend wenigstens zwei Trocknungsebenen auf. Dies liefert größtmögliche Flexibilität beim Einstellen eines gewünschten Temperaturprofils im Brikett-Reservoir.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel definiert die Trocknereinheit mehrere Trocknungsebenen, insbesondere wenigstens vier Trocknungsebenen, in welchen jeweils Heißgasleitungen angeordnet sind, wobei jede Trocknungsebene auf ein individuelles Temperaturniveau regelbar ist, wobei die Trocknungsebenen bevorzugt mindestens 60cm auseinander angeordnet sind . Dies liefert einen guten Kompromiss zwischen anlagentechnischem Aufwand und Feinheit der Temperaturregel-Möglichkeiten.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Brikett-Trockner oder das Brikett-Reservoir eine Höhenerstreckung von mindestens 2m, bevorzugt mindestens 2.5 oder 3m auf. Dies ermöglicht das Einstellen eines in Höhenrichtung vorteilhaften Temperaturprofils, insbesondere bei einzelnen örtlich vordefinierten Trocknungsebenen. Zwischen den Trocknungsebenen wird bevorzugt eine Temperaturdifferenz von mindestens 25 bis 30°C und maximal 35 bis 45°C eingestellt. Es hat sich gezeigt, dass hierdurch ein vorteilhafter Trocknungsvorgang realisierbar ist, insbesondere bei Förderung der Briketts basierend auf Gravitationskräften. Gemäß einem Ausführungsbeispiel definiert die Trocknereinheit mehrere Trocknungsebenen, insbesondere in unterschiedlichen Höhenpositionen, insbesondere wenigstens vier Trocknungsebenen, in welchen jeweils Heißgasleitungen angeordnet sind, wobei jede Trocknungsebene auf ein individuelles Temperaturniveau regelbar ist, beispielsweise mittels Schiebern, Klappen, Durchflussreglern. Dies ermöglicht das schonende Trocknen der Briketts, insbesondere kontinuierlich zu höheren Trocknungsgraden. Die Trocknungsebenen können diskrete Temperaturwerte vorgeben . Da die Briketts im Brikett-Trockner relativ zu den einzelnen Trocknungsebenen gefördert bzw. verlagert werden können, insbesondere auch kontinuierlich, kann auch die Trocknung unter vergleichsweise homogenem, gleichbleibendem Temperaturstress erfolgen . Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Brikett-Trockner oder das Eintragsystem mit wenigstens zwei der Ofenkammern verbunden, insbesondere zwei bis sechs Ofenkammern . Hierdurch lässt sich das Zuführen der Briketts erleichtern oder kostengünstiger gestalten. Das Eintragsystem kann wenigstens zwei Ofenkammern bedienen. Insbesondere weist das Eintragsystem dafür einen Verteiler auf. Die Briketts können gleichmäßig auf die einzelnen Ofenkammern (insbesondere vier bis sechs Kammern) verteilt werden, unterstützt durch eine bevorzugt für schwerkraftgetriebene Schüttgutbewegungen angepasste Geometrie des Verteilers, z.B. mittels Trichtern, Röhren, Füllstutzen. Mittels der Schleuseneinrichtung kann dabei auch verhindert werden, dass Gas austritt. Die Verteilung der Briketts auf die Ofenkammer(n) kann bevorzugt ohne mechanisch bewegliche Teile (Weichen) realisiert werden, insbesondere mittels so genannter Dorne. In der jeweiligen Schleuseneinrichtung oder davor oder dahinter angeordnete Dorne können eine gleichmäßige, schwerkraftgetriebene Verteilung der Briketts sicherstellen . Dabei kann auch eine querversetzte Anordnung der Schleuseneinrichtung realisiert werden, wobei das Eintragsystem einen Auslass aufweist, der breiter ist als die halbe Breite einer Ofenkammer.

Eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Briketts auf die jeweiligen Ofenkammern ist auch insofern vorteilhaft, als damit gleichbleibende Prozessparameter sichergestellt werden können. Der Betrieb einer Ofenkammer ist ein sensibles Zusammenspiel unterschiedlichster Einflussfaktoren. Ist die Ofenkammer z.B. nicht vollständig gefüllt, verändert sich die Art und Weise der Wärmeübertragung, sowohl im Zusammenhang mit einer Rohgasabsaugung als auch hinsichtlich der indirekten Zuführung von Wärmeenergie in den Einsatzstoff. Bei nicht vollständig gefüllter Ofenkammer kann insbesondere der massespezifische Wärmeeintrag ansteigen .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die (jeweilige) Schleuseneinrichtung eine Doppelklappe auf, mittels welcher wenigstens zwei Ofenkammern an den Brikett-Trockner oder die Einrichtung zur Kokstrockenkühlung gekuppelt sein können . Gasdichtheit kann zwischen den einzelnen Komponenten sichergestellt werden, insbesondere mittels geeigneter Abdichtmittel an der jeweiligen Schnittstelle, welche statisch sein kann, so dass auch herkömmliche Abdichtmittel wie z.B. Dichtringe verwendet werden können.

Dabei kann optional ein von der Doppelklappe eingegrenztes Schleuseninnenvolumen evakuierbar sein, beispielsweise mittels einer Pumpe, die für Evakuierung oder Gasfluss an weiteren Komponenten der Ofenvorrichtung vorgesehen ist. Die jeweilige Klappe bzw. ein Schleusenschieber kann insbesondere eine quadratische Form aufweisen .

Die Ofenvorrichtung kann unterhalb von wenigstens zwei Ofenkammern ein Doppel-Schleusensystem ausweisen, so dass die Kohle-/Koksbriketts bzw. der Stückkoks wenigstens zweier benachbarter Ofenkammern weitergefördert werden können, insbesondere in eine Trockenkühleinrichtung.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Ofenvorrichtung ferner ein Austragsystem umfassend wenigstens eine Schleuseneinrichtung auf und ist zur Abführung von Briketts bzw. zu Koksbriketts umgewandelte Kohlebriketts aus der Ofenkammer bzw. aus einer Kokstrockenkühlung eingerichtet, insbesondere schwerkraftgetrieben. Die jeweilige Schleuseneinrichtung des Ein-/Austragsystems ist bevorzugt als Konstruktion aus warmfestem Material mit rutschfördernden Eigenschaften ausgebildet, z.B. mit Teflonbeschichtung . Die Schleuseneinrichtung weist z.B. Rutsch-Schrägen mit Winkeln zwischen 5 und 35° auf (in Bezug auf die horizontale Ebene). Die Schleuseneinrichtung kann motorgesteuert betrieben werden und kann manuell (Handschaltung, Knopfdruck) oder automatisch (zeit- oder kokstemperaturgesteuert) bedient werden . Die entsprechende Motorsteuerung kann z. B. mit einem Hydraulik-, Pneumatik-, oder Elektro- Antrieb interagieren. Das Austragsystem ist bevorzugt unterhalb der (jeweiligen) Ofenkammer bzw. unterhalb einer/der Kokstrockenkühlung angeordnet. Das Eintragsystem und/oder das Austragsystem können jeweils als Wippen-, Klappen-, Hebel-, Hahn-, Schieber- oder Pendelkonstruktion ausgebildet sein . Ferner kann eine Weiche bzw. ein Verteiler bzw. wenigstens ein Dorn vorgesehen sein, insbesondere in der Art eines dreieckigen Teilers am Boden des Brikett-Trockners bzw. stromab von der Ofenkammer, wodurch die Briketts gleichmäßig durch Schwerkraft getrieben in die Schleusen verteilt werden können.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Ofenvorrichtung stromab von der (jeweiligen) Ofenkammer eine ohne Wasser betreibbare Einrichtung zur Kokstrockenkühlung auf, welche wenigstens einen Einlass und wenigstens einen Auslass für Kühlgas, insbesondere kühlendes Inertgas aufweist. Die Kokstrockenkühlung ermöglicht ein effizientes, aber gleichwohl schonendes Kühlen. Dabei kann die Kühlung im Gegenstrom durch die Schüttung erfolgen, insbesondere derart, dass sich ein kontinuierliches Temperaturprofil einstellt, welches in Abhängigkeit der verwendeten Spülgasmenge regelbar ist. Die Einrichtung zur Kokstrockenkühlung kann als Feststoffwärmetauscher mit stetigem Temperaturprofil beschrieben werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel definiert die Einrichtung zur Kokstrockenkühlung einen Kühlgaskreislauf für durch die Brikett-Schüttung im Gegenstrom strömendes Kühlgas, insbesondere umfassend wenigstens einen Wärmetauscher. Die Einrichtung zur Trockenkühlung umfasst bevorzugt einen Wärmetauscher eingerichtet zur Dampferzeugung . Mittels des Kühlgaskreislaufes kann auf einfache Weise ein vergleichsweise homogener Temperaturverlauf bzw. -gradient in der Brikett- Schüttung erzielt werden, und gleichzeitig hohe Energieeffizienz sichergestellt werden. Hohe Energieeffizienz ist spätestens dann von Interesse, wenn es um die Frage der Wirtschaftlichkeit des Gesamtprozesses geht. Hohe Energieeffizienz hat daher auch unmittelbar Einfluss auf die möglichen/realisierbaren Maßnahmen z.B. bei der Trocknung der Briketts. Die Einrichtung zur Kokstrockenkühlung kann stromab von der Ofenkammer an wenigstens eine der Ofenkammern gekoppelt sein, insbesondere mittels eines/des Austragsystems der Ofenvorrichtung . Die Einrichtung zur Kokstrockenkühlung kann an eine bis sechs Ofenkammern gekoppelt sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Einrichtung zur Kokstrockenkühlung einen Kühlgaskreislauf auf bzw. definiert diesen, insbesondere umfassend wenigstens einen Wärmetauscher. Dies ermöglicht eine effiziente Nutzung von rückgewonnener Energie.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind in der (jeweiligen) Ofenkammer in Förderrichtung der Briketts mehrere Temperaturzonen mit ansteigender Temperatur ausgebildet, mindestens umfassend eine Temperaturzone auf einem ersten Temperaturniveau von 60 bis 95°C und eine Temperaturzone auf einem zweiten Temperaturniveau von 95 bis 125°C und eine Temperaturzone auf einem dritten Temperaturniveau von 125 bis 200°C, und wahlweise eine oder zwei weitere Temperaturzonen dazwischen, jeweils mit gleicher Temperaturdifferenz. Dies ermöglicht ein kontrolliertes Erwärmen, insbesondere auch in einem Bereich der Verdampfung.

Die Einrichtung zur Trockenkühlung kann einen Kühlgaskreislauf mit Wärmetauscher umfassen, welcher Wärmetauscher an eine Speisewasserleitung angeschlossen ist. Der Wärmetauscher kann aus Rohrbündeln und einer Dampftrommel bestehen, wobei die Wärmeübertragung vom in der Trockenkühleinrichtung erwärmten Kühlgas an Speisewasser im Gegenstrom, Gleichstrom oder Kreuzstrom erfolgen kann.

Die Einrichtung zur Trockenkühlung kann mehrere Kühlgaseinlässe und Kühlgasauslässe aufweisen, die derart angeordnet sind, dass über eine Regelung der jeweils zugeführten oder entnommenen Volumenströme das Strömungsprofil in der durchströmten Brikett-Schüttung einstellbar ist.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind auf wenigstens einer Seite der (jeweiligen) Ofenkammer in wenigstens einer der Heizwände mehrere horizontale Heizkanäle ausgebildet, die bevorzugt an wenigstens einen vertikalen Abgaszug gekoppelt sind, und die durch Brenner beheizbar sind, insbesondere wenigstens drei horizontale Heizkanäle jeweils individuell durch wenigstens einen der Brenner. Hierdurch lässt sich ein Temperaturprofil in der Ofenkammer auf vergleichsweise exakte Weise einstellen. Als horizontaler Heizkanal ist dabei ein Kanal zu verstehen, welcher sich nicht oder nicht nennenswert in vertikaler Richtung erstreckt. Im Gegensatz zu mäanderförmigen Heizkanälen erstreckt sich ein horizontaler Heizkanal im Wesentlichen in einer einzigen Höhenposition bzw. Horizontalebene. In den 1960er Jahren wurde bereits einmal eine regenerative Vorwärmung von im Generator extern erzeugten Gases realisiert, wobei alle 10 bis 30 Min. eine Umschaltung der Strömungsrichtung erfolgte, damit kalte Gase durch die vorher erhitzen Gittersteine hindurchströmen und sich dadurch erwärmen können. Diese Art der Heizkanalführung in einer seitlich zur Kammer befindlichen Wand kann als „Gitterstein-Regenerator" bezeichnet werden . Im Gegensatz dazu kann mittels der hier beschriebenen Anordnung das Beheizen individuell in unterschiedlichen Höhenebenen und ohne Umschalten erfolgen. Jeder Heizkanal kann individuell mit Wärmeenergie beliefert werden.

Diese ältere Bauweise bzw. Ausgestaltung der Heizkanäle hat sich als recht unflexibel herausgestellt, und ist allenfalls auf nur einen Typ Einsatzstoff/Kohle (z. B. Lausitzer Weichbraunkohle) optimierbar. Bei dieser Bauweise kann nicht ausreichend auf verschiedene Kohlen/Einsatzstoffe reagiert werden .

Mittels der individuell beheizbaren horizontalen Heizkanäle kann eine indirekte Wärmeübertragung in die jeweilige Ofenkammer hinein erfolgen. Als indirekte Wärmeübertragung ist dabei eine Wärmeübertragung durch wenigstens eine Trennwand hindurch zu verstehen, also auch basierend auf Wärmeleitung durch das Material des Ofens, insbesondere Wärmeleitung in Silika-Steinen.

Bei „indirekter" Wärmeübertragung wird sichergestellt, dass kein Kontakt zwischen Heizwand und Briketts besteht, insbesondere indem dazwischen eine temperaturwechselbeständige und hochtemperaturresistente Silikamaterial-Trennschicht vorgesehen ist. Unerwünschte Produktverunreinigung der Briketts können unterbunden werden.

Die horizontalen, einzeln befeuerbaren Heizkanäle können dabei einen Entgasungsraum oder eine Entgasungszone definieren, in welchen stark vorgetrocknete Briketts einem vergleichsweise hohen Temperaturstress bzw. einer vergleichsweise hohen Energiezufuhr unterzogen werden, um die Entgasung im Wesentlichen in einem unteren Abschnitt der Ofenkammer bewerkstelligen zu können. Auch dies kann Spülgasverkokung insbesondere in einem oberen Bereich der Ofenkammer vermeiden, in welchem die Briketts noch besonders sensibel hinsichtlich Temperaturstress sind . Die horizontalen Heizkanäle können jeweils (insbesondere unabhängig voneinander) in einen vertikalen Abgaszug münden, an welchem das Gas abgenommen werden kann .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein/der Trocknungskreislauf des Brikett-Trockners an wenigstens einen Heizkanal der (jeweiligen) Ofenkammer gekoppelt. Dies ermöglicht eine Nutzung der Abwärme der Ofenkammer zum Temperieren des Brikett-Trockners. Rauchgase aus der Beheizung der Ofenkammer können verwendet werden, um die Kreisläufe des Brikett-Trockners mit möglichst „trockenen" Rauchgasen zu versorgen. Es hat sich gezeigt, dass das Temperaturniveau der abgezogenen Rauchgase noch ausreichend hoch ist, um die Trocknerkreisläufe zu betreiben. Dadurch ist neben vereinfachter Anlagenkonfiguration nicht zuletzt auch eine Steigerung der Energieeffizienz möglich. Es hat sich gezeigt, dass die Abgase der Beheizung (bzw. die Rauchgase) einen möglichst niedrigen 02-Gehalt aufweisen sollten, was insbesondere durch stöchiometrische Verbrennung sichergestellt werden kann . Dies ermöglich, einem Risiko von Brikettbränden vorzubeugen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Ofenvorrichtung wenigstens eine Rückführleitung für in wenigstens einem der Heizkanäle emittiertes Gas auf, welche den (jeweiligen) Heizkanal an den Brikett-Trockner koppelt. Hierdurch kann eine energetisch sehr effiziente Anordnung bereitgestellt werden . Das von Brennern generierte Gas kann in einen Abgassammeikanal oder in einen Heißgaszug geleitet und von dort über eine Verbindungsleitung zum Brikett-Trockner geführt werden.

Mittels eines Rückführsystems kann eine Rohgasaufbereitung und weitere Verwendung des aufbereiteten Gases erfolgen, insbesondere als Brennstoff zur Beheizung.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein/der Trocknungskreislauf des Brikett-Trockners an wenigstens einen Heizkanal der Ofenkammer gekoppelt. Hierdurch lassen sich auch energetische Vorteile erzielen .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist wenigstens einer der mehreren horizontalen Heizkanäle durch einen extern von der Ofenkammer angeordneten Brenner mit Flammenüberwachung beheizbar, welcher Brenner an den jeweiligen Heizkanal gekoppelt ist, insbesondere durch einen erdgasbetriebenen Brenner. Hierdurch lässt sich der Energieeintrag auf vergleichsweise exakte Weise regeln. Insbesondere kann am jeweiligen Heizkanal eine Temperatur von mindestens 1000°C realisiert werden . Mittels mehrerer horizontaler Heizkanäle kann eine sehr heiße Entgasungszone gezielt im unteren Bereich der Ofenkammer eingestellt werden.

Brenner mit Flammenüberwachung, insbesondere erdgasbetriebene Brenner liefern den Vorteil hoher Flexibilität und Genauigkeit bezüglich der Temperierung (Wärmeeintrag). Im Gegensatz dazu erfolgte früher die Gaserzeugung in separaten vor den Ofenkammern angeordnet Gasgeneratoren mit entsprechender Rohrleitungsführung zur Ofenkammer. In diesen Gasgeneratoren wurde das Beheizungsgas durch Verbrennung von Kohle umweltschädlich erzeugt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind übereinander angeordnete, aneinander angrenzende horizontale Heizkanäle durch gegenüberliegend voneinander angeordnete Brenner beheizbar. Hierdurch kann in Bezug auf das Gesamtvolumen der Ofenkammer ein vergleichsweise homogener Wärmeeintrag erfolgen.

In vertikaler Richtung aneinander angrenzende horizontale Heizkanäle münden bevorzugt jeweils an entgegengesetzten Enden in vertikale Abgaszüge. Diese versetzte Anordnung der Brenner ermöglicht einen besonders homogenen Wärmeeintrag .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind auf derselben Höhenposition an gegenüberliegenden Seiten angeordnete Heizkanäle durch gegenüberliegend voneinander angeordnete Brenner beheizbar. Hierdurch kann in Bezug auf das Gesamtvolumen der Ofenkammer ein vergleichsweise homogener Wärmeeintrag erfolgen.

Auf derselben Höhenposition einer Ofenkammer können Brenner diagonal gegenüber angeordnet sein . Auf aneinandergrenzenden Höhenpositionen einer Ofenkammer können Brenner an gegenüberliegenden Kanten/Ecken auf einer der Seiten der Ofenkammer angeordnet sein. Hierdurch kann zweifache Asymmetrie erzeugt werden, also innerhalb der jeweiligen Höhenebene und bezüglich benachbarter Höhenebenen .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist auf wenigstens einer Seite der (jeweiligen) Ofenkammer ein Heizkanal ausgebildet, welcher sich mäanderförmig in mehreren Höhenebenen erstreckt und oberhalb von wenigstens zwei oder drei horizontalen Heizkanälen angeordnet ist, und welcher durch wenigstens einen Brenner beheizbar ist. Hierdurch kann auf einfache Weise ein in Höhenrichtung nach oben abfallendes Temperaturprofil eingestellt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist auf wenigstens einer Seite der (jeweiligen) Ofenkammer ein mäanderförmiger Heizkanal mit Umkehrung ausgebildet, an welchem an wenigstens einem der Umkehrungen wenigstens ein Messpunkt angeordnet ist, insbesondere wenigstens ein Temperatur- und/oder Druckmesspunkt. Hierdurch kann insbesondere das Temperaturprofil vermessen werden . Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist auf wenigstens einer Seite der Ofenkammer ein mäanderförmiger Heizkanal mit wenigstens einer Umkehrung ausgebildet, an welchem an wenigstens einer der Umkehrungen ein Beobachtungspunkt oder ein Messpunkt angeordnet ist, insbesondere ein von außen bedienbarer, dicht abschließender Beobachtungspunkt. Dies liefert eine Vielzahl von Optionen für die Überwachung und Einstellung der Betriebsparameter in der Ofenkammer, insbesondere des Temperaturprofils. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist an wenigstens einem der Heizkanäle ein Beobachtungspunkt angeordnet. Der Beobachtungspunkt ermöglicht optische Kontrolle oder auch visuelle Einblicke. Dies liefert Optionen für die Überwachung und Einstellung von Betriebsparametern. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind in seitlichen Heizwänden der Ofenkammer, insbesondere in gegenüberliegenden Heizwänden mehrere horizontale Heizkanäle vorgesehen, von denen der von unten jeweils vierte Heizkanal mäanderförmig in mehreren Schleifen ausgeführt ist, wobei am vierten horizontalen Heizkanal im unteren Bereich der Ofenkammer mindestens ein Brenner und im oberen Bereich der Ofenkammer eine zum Brikett-Trockner verlaufende Leitungsanordnung angeschlossen ist. Dies ermöglicht auf einfache Weise das Einstellen eines nach oben abnehmenden Temperaturgradienten.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist auf wenigstens einer Seite der (jeweiligen) Ofenkammer ein mäanderförmiger Heizkanal mit wenigstens einer Umkehrung ausgebildet, an welchem an wenigstens einem der Umkehrungen ein Beobachtungspunkt angeordnet ist, insbesondere ein von außen bedienbarer, dicht abschließender Beobachtungspunkt. Hierdurch kann noch gezielter Einfluss auf das Temperaturregime in der Ofenkammer genommen werden . Insbesondere kann auch eine Temperaturerfassung und -Überwachung erfolgen . Es können mehrere Beobachtungspunkte in mehreren Höhenpositionen vorgesehen sein, insbesondere auch um einen Temperaturgradienten zu erfassen. An den Beobachtungspunkten kann der Zustand von verbauten Steinen von außen inspiziert werden . Auch kann eine Messung der Oberflächentemperatur der Steine erfolgen, was z.B. Rückschlüsse auf abgegebene Strahlungswärme zulässt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist an wenigstens einem der Heizkanäle wenigstens ein Beobachtungspunkt angeordnet. Dort lässt sich ein Regulierschieber für Schiebersteine bedienen, und/oder es kann kontrolliert werden, ob das Material der Ofenkammerwandungen noch intakt ist. Auch können dort ein oder mehrere Sensoren installiert werden . Der jeweilige Beobachtungspunkt ist beispielsweise von außen über ein Gerüst zugänglich. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind in seitlichen Heizwänden der Ofenkammer, insbesondere in gegenüberliegenden Heizwänden mehrere horizontale Heizkanäle vorgesehen, von denen der von unten jeweils vierte Heizkanal mäanderförmig in mehreren Schleifen ausgeführt ist, wobei am vierten horizontalen Heizkanal im unteren Bereich der Ofenkammer mindestens ein Brenner und im oberen Bereich der Ofenkammer eine zum Brikett-Trockner verlaufende Leitungsanordnung angeschlossen ist. Hierdurch lässt sich über einen großen Höhenabschnitt ein nach oben hin homogen abfallendes Temperaturprofil einstellen . Mittels dieser Konfiguration der Heizkanäle lässt sich das Temperaturprofil in der Ofenkammer auf vergleichsweise exakte Weise einstellen. Im unteren Bereich der Ofenkammer können auf flexible Weise höchste Temperaturen realisiert werden, insbesondere um flüchtige Bestandteile im Brikett auf die gewünschten Gehalte von unter l Ma% zu bringen und den Verkokungsvorgang zum Abschluss zu bringen.

Die Anzahl von drei individuell beheizbaren Horizontalkanälen hat sich einerseits hinsichtlich des hohen Grades an individueller Beheizung als vorteilhaft erwiesen, andererseits hinsichtlich der dadurch einbringbaren hohen Wärmeenergie (z.B. ca . 1050°C gewünschte Brikettendtemperatur).

Es hat sich gezeigt, dass diese Art des Wärmeeintrags auf einer relativ kurzen Strecke (in vertikaler Förderrichtung der Briketts) erfolgen kann, indem Ofenkammertemperaturen von weit über 1000°C realisiert werden. Es hat sich gezeigt, dass dieser Wärmeeintrag mittels mehrerer Brenner und mehrerer individueller Heizkanäle im unteren Bereich (am Boden) der jeweiligen Ofenkammer auf besonders zweckdienliche Weise sichergestellt werden kann. Bei dieser Konfiguration kann auch flexibel auf die individuell je Einsatzstoff/Kohlesorte erforderlichen Endtemperaturen reagiert werden. Eigene Untersuchungen haben ergeben, dass eine Kombination aus drei horizontalen Heizkanälen und einem mäanderförmigen Heizkanal in Bezug auf das erzielbare möglichst homogene Temperaturprofil und den konstruktiven Aufwand besonders viele Vorteile liefert.

Als mäanderförmiger Heizkanal ist dabei ein sich über mehrere Höhenebenen erstreckender Kanal zu verstehen, wobei die Höhenebenen durch einen schleifenförmigen oder mäanderförmigen Verlauf des Kanals miteinander verbunden sind . Der Kanal kann dabei kontinuierlich in der Höhe ansteigen. In den Umkehrpunkten des Kanals beträgt der Winkel insbesondere maximal 90°. Mittels des mäanderförmigen Heizkanales kann eine Art Schlangenwärmetauscher bereitgestellt werden.

Im Gegensatz dazu konnte bei früheren Ofenkammern häufig beobachtet werden, dass die Wärme im unteren Bereich der Ofenkammer nur unzureichend für die Verkokung genutzt werden konnte, mit der Folge, dass sich insbesondere in der Mitte der Ofenkammer ungare Kokszonen mit hohem Anteile verbleibender flüchtiger Bestandteile in der Kohle bzw. im Koks und geringen Temperaturen < 950°C ausbildeten.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind auf wenigstens einer Seite der Ofenkammer in wenigstens einer der Heizwände in einer unteren Hälfte, insbesondere einem unteren Drittel wenigstens drei horizontale Heizkanäle und darüber, insbesondere zumindest auch in einer oberen Hälfte oder beginnend in einem mittleren Drittel, ein mäanderförmiger Heizkanal ausgebildet, welche Heizkanäle jeweils individuell durch wenigstens einen Brenner beheizbar sind, wobei der mäanderförmige Heizkanal bevorzugt Umkehrpunkte mit Beobachtungsstellen mit daran angeordneten oder dort messenden Sensoren aufweist. Hierdurch können viele der zuvor genannten Vorteile zusammen realisiert werden. Am mäanderförmigen Heizkanal sind bevorzugt vertikale Durchlässe ausgebildet.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der mäanderförmige Heizkanal Umkehrpunkte mit Beobachtungsstellen mit daran angeordneten oder dort messenden Sensoren auf, insbesondere Temperatursensoren.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der mäanderförmige Heizkanal wenigstens einen Umkehrpunkt auf, an welchem eine insbesondere mittels eines Regulierschiebers von außen bedienbare, dicht abschließende Beobachtungsstelle angeordnet ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist an wenigstens einem der Heizkanäle, insbesondere an einem Umkehrpunkt, wenigstens eine Beobachtungsstelle mit einem Regulierschieber (offen, zu, Zwischenpositionen) für Schiebersteine und/oder mit Messsensorik angeordnet.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist an wenigstens einen der Heizkanäle, insbesondere an den mäanderförmigen Heizkanal, ein manuell zugänglicher Zugangskanal für einen Regulierschieber gekoppelt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der mäanderförmige Heizkanal einen oder mehrere vertikale Durchlässe auf. Am jeweiligen Durchlass kann jeweils wenigstens ein Justierorgan, insbesondere ein von außen betätigbarer Schieberstein angeordnet sein .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der mäanderförmige Heizkanal eingerichtet, an einer oder mehreren Horizontal- oder Vertikalpositionen kurzgeschlossen zu sein/werden, insbesondere durch Freigeben oder Blockieren von vertikalen Durchlässen .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist an der (jeweiligen) Ofenkammer in wenigstens drei unterschiedlichen Höhenpositionen jeweils wenigstens ein Gasauslass für eine Gasabzugsleitung angeordnet ist, die Höhenpositionen insbesondere umfassend eine zumindest annähernd mittig auf halber Höhe der Ofenkammer angeordnete Höhenposition . Hierdurch lässt sich auf vergleichsweise einfache Weise sehr effektiv Einfluss nehmen auf die Ausbreitung von Gasen in der Ofenkammer, und auf die Temperaturverteilung . Es hat sich gezeigt, dass neben dem Effekt einer homogeneren Temperaturverteilung (Vermeidung von Spülgasverkokung) auch speziell an der mittigen Position wertvolle Gase zur Wiederverwertung abgezogen werden können. Insbesondere kann bei braunkohlehaltigen Einsatzstoffen an dieser Stelle Wasserstoff H2 evakuiert werden . Abgesehen davon, dass Wasserstoff weiterverwendet werden kann (z.B. Synthese von Methanol), ermöglicht die gezielte Absaugung von Wasserstoff, die Temperaturverteilung auf sehr effektive Weise zu optimieren. Wasserstoff weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf.

Die (jeweilige) Ofenkammer kann wenigstens drei in wenigstens drei unterschiedlichen Höhenpositionen der Ofenkammer angeordnete Gasauslässe aufweisen, mittels welcher Gasauslässe wenigstens drei aus der Ofenkammer evakuierbare Gase/Gasarten (ein erstes Gas und wenigstens ein weiteres Gas) bereitstellbar sind .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die (jeweilige) Ofenkammer mehrere in wenigstens einer der Höhenpositionen an mehreren Stellen, insbesondere umlaufend, anordenbare Gasauslässe auf. Dies ermöglicht einen Abzug des Gases derart, dass besonders wenig Stofftransport in vertikaler oder horizontaler (bzw. radialer) Richtung erfolgt. Der Verkokungsvorgang kann dadurch noch sauberer, selektiver eingestellt werden .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Gasauslässe über eine Höhe entsprechend mindestens der halben Höhe einer Ofenkammer, insbesondere über mindestens 50% der Höhe der Ofenkammer. Hierdurch kann der Abzug des Gases derart erfolgen, dass besonders wenig Stofftransport in vertikaler Richtung erfolgt. Dies ermöglicht auch, ein breites Spektrum an unterschiedlichen Gasen zu evakuieren . Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine erste der Höhenpositionen in einem unteren Drittel der Ofenkammer angeordnet, und eine zweite der Höhenpositionen ist in einem mittleren Drittel der Ofenkammer angeordnet, und eine dritte der Höhenpositionen ist in einem oberen Drittel der Ofenkammer angeordnet. Diese Verteilung entlang der Höhe der Ofenkammer liefert besonders viele Optionen beim Einstellen des Verkokungsvorganges, oder auch hinsichtlich der Evakuierung verwertbarer Gasarten.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine von einem Boden einer/der Ofenkammer gesehen erste der Höhenpositionen in einem Abstand von 1 bis 3m, insbesondere 1.5 bis 2.5m zu einer zweiten der Höhenpositionen angeordnet. Dies ermöglicht eine selektive Evakuierung in einer Haupt- Entgasungszone, insbesondere im Bereich von einzeln, individuell befeuerten horizontalen Heizkanälen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die erste Höhenposition in einem Abstand von 3 bis 6m, insbesondere 4 bis 5m zu einer dritten der Höhenpositionen angeordnet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die zweite Höhenposition in einem Abstand von 1 bis 3m, insbesondere 1.5 bis 2.5m zur dritten Höhenposition angeordnet. Dieser jeweilige Abstand ist in vielen Fällen gut geeignet, Spülgasverkokung oder ungewollte Temperaturabweichungen zu vermeiden. Zwar kann der Abstand auch geringer sein, insbesondere bei mehr als drei Höhenpositionen, jedoch hat sich gezeigt, dass dieser Abstand einen guten Kompromiss zwischen anlagen-/verfahrenstechnischem Aufwand und einfachem Aufbau der Anlage liefert.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die erste Höhenposition in einem Abstand von 0 bis 2m, insbesondere Im vom Boden und/oder die zweite Höhenposition in einem Abstand von 0 bis 0.5m in Bezug auf die Mitte und/oder die dritte Höhenposition in einem Abstand von 0 bis 2m, insbesondere Im vom Kopf der Ofenkammer angeordnet. Diese Verteilung liefert den Vorteil, dass die jeweilige Ofenkammer bei vergleichsweise geringer Anzahl von Höhenpositionen verfahrenstechnisch gut und effektiv komplett berücksichtigt werden kann.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind wenigstens drei Höhenpositionen definiert, welche in einer oberen Hälfte der Ofenkammer angeordnet sind. Dies liefert insbesondere in einem oberen Bereich der Ofenkammer eine hohe Prozesssicherheit mit vergleichsweise feiner Justage hinsichtlich evakuierbarer Gase oder gewünschter Temperaturprofile.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Höhenpositionen jeweils in einem Abstand zueinander von mindestens 20 bis 25% der gesamten Höhe der Ofenkammer angeordnet. Dies ermöglicht, einen großen Höhenbereich abzudecken.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine der Höhenpositionen an einem oberen Ende am Kopf der Ofenkammer vorgesehen, und ein im oberen Bereich der Ofenkammer emittiertes Kopfgas ist via den entsprechenden Gasauslass aus der Ofenkammer evakuierbar. Dies ermöglicht speziell im sensiblen Bereich der niedrigeren Temperaturen der Ofenkammer, das Temperaturprofil möglichst exakt einzustellen . Die oberste Höhenposition muss dabei nicht dem obersten Ende der Ofenkammer entsprechen, sondern kann z.B. auch etwas niedriger angeordnet sein, je nach Einsatzstoff und Verfahrensführung .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Einsatzstoff oder die dem Brikett-Trockner zuführbaren Briketts Braunkohle mit flüchtigen Kohlebestandteilen >=45Ma% und Wassergehalten >40Ma% oder >45Ma% auf oder besteht daraus, und/oder schwachbackende Steinkohlen mit flüchtigen Bestandteilen im Bereich von 28 bis 45Ma% oder 12 bis 22Ma%. Mittels derartiger Einsatzstoffe lassen sich qualitativ besonders hochwertige veredelte Briketts erzielen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Ofenvorrichtung als Vertikalkammerofen ausgestaltet, bei welchem der Brikett-Trockner oberhalb von der (jeweiligen) Ofenkammer angeordnet ist. Hierdurch lässt sich die Zufuhr von Briketts erleichtern. Insbesondere kann der gesamte Materialfluss mittels eines Austragsystems geregelt werden. Dabei kann der Temperaturverlauf im Brikett-Trockner derart auf den Temperaturverlauf in der Ofenkammer abgestimmt sein, dass sich beim Einstellen des in der Ofenkammer gewünschten Materialflusses (Brikettmenge/h) auch das gewünschte Temperaturprofil im Brikett-Trockner einstellt. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn der Brikett-Trockner wenigstens vier Trocknungsebenen bzw. Temperaturebenen aufweist oder definieren kann. Dann kann besonders sensible auf Änderungen im Materialfluss reagiert werden . Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine/die Einrichtung zur Kokstrockenkühlung unterhalb von der (jeweiligen) Ofenkammer angeordnet. Hierdurch lässt sich das auf Gravitationskräften basierende Förderkonzept fortführen . Die gesamte Anordnung wird kompakt, und der Materialfluss kann auf einfache Weise geregelt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Ofenvorrichtung eine Messeinrichtung sowie eine daran gekoppelte Steuerungseinrichtung eingerichtet zum Steuern/Regeln eines Trocknens der Briketts in einem Temperaturbereich von 60 bis 200°C und/oder in einem Feuchtebereich von 1 bis 5Ma%; und/oder wobei die Ofenvorrichtung eine Messeinrichtung sowie eine daran gekoppelte Steuerungseinrichtung eingerichtet zum Vorgeben eines Durchsatzes oder Brikett-Materialflusses umfasst, insbesondere mittels eines an die Steuerungseinrichtung gekoppelten Austragsystems. Mittels derselben Steuerungseinrichtung kann sowohl das Temperturregime beim Trocknen und Verkoken als auch der Materialfluss geregelt werden, insbesondere in Abhängigkeit voneinander.

Die (jeweilige) Ofenkammer oder Heizwände der Ofenkammer können aus feuerfestem Silika-Material ausgestaltet sein.

Die Schüttdichte der Briketts in der Ofenkammer kann im Bereich von 650 bis 850 kg/m 3 liegen, bezogen auf eine Dichte von 1.350kg/m 3 des jeweiligen Briketts. Bereitgestellt wird in diesem Zusammenhang auch ein Verfahren zur Herstellung von Koks aus wenigstens einem festen Einsatzstoff insbesondere aus der Gruppe: Braunkohle, schwachbackende Steinkohle, Biomasse, Petrolkoks, Petrolkohle; welcher Einsatzstoff in Form von Briketts bereitgestellt wird und einer vertikalen Ofenkammer insbesondere eines Koksofens zugeführt wird, insbesondere einer zuvor beschriebenen Ofenvorrichtung zugeführt wird; wobei die Briketts zunächst einem Brikett- Trockner zugeführt werden, darin gemäß einer vordefinierten Temperaturkurve kontinuierlich gemäß dem Vorschub der Briketts getrocknet werden, insbesondere auf wenigstens zwei oder drei Temperaturniveaus im Bereich von 60 bis 200°C, und daraufhin der Ofenkammer zugeführt werden. Hierdurch lassen sich die Briketts auf sehr exakt vorgebare Weise vortrocknen, vorkonfektionieren, und dabei schonend behandeln. Dabei können die Briketts in der Ofenkammer gemäß dem Vorschub der Briketts kontinuierlich stärker temperiert werden. Eine graduell mit dem Weg stärker ansteigende Energiezufuhr ermöglicht ein effizientes Verfahren . Die Energiezufuhr kann insbesondere in Abhängigkeit des Restfeuchtegehaltes gesteigert werden, beispielsweise durch Beschickung einzelner Heizniveaus mit heißerem Gas, überproportional heißem Gas in Bezug auf den Temperaturgradienten zwischen vorhergehenden Heizniveaus. Das Verkoken von Braunkohlen, schwachbackenden Steinkohlen oder Biomasse ist ein Prozess, der auf sehr exakte Weise gesteuert werden sollte, insbesondere um ein Aufweichen (und Zerfallen) der Briketts verhindern zu können. Eine Verkokung im Temperaturbereich der so genannten„plastischen Zone" (bei bestimmten Braunkohlen insbesondere etwa 350 bis 410°C), in welcher der Einsatzstoff aufweicht, sollte vermieden werden. Dies kann durch Einstellen der Temperaturführung bzw. Aufheizkurve erfolgen.

In der„plastischen Zone" findet bei vielen Einsatzstoffen die Hauptentgasung statt. Die strukturelle Zusammensetzung des Briketts unterliegt also in der„plastischen Zone" am ehesten dem Risiko einer Veränderung. Mittels des hier beschriebenen Verfahrens und der Vorrichtung kann die „plastischen Zone" gezielt einer Höhenposition in der Ofenkammer zugeordnet werden, insbesondere auf der Höhe eines mäanderförmigen Heizkanals. Dadurch lässt sich der Prozess besonders gut überwachen bzw. regeln, und der Einsatzstoff besonders schonend verkoken.

Es hat sich nun gezeigt, dass das Evakuieren von Gasen speziell auch gezielt im Bereich der „plastischen Zone" erfolgen kann, insbesondere in Kombination mit vordefinierter Temperaturführung innerhalb der Ofenkammer bzw. in Kombination mit vordefinierter indirekter Beheizung über einzeln ansteuerbare Heizkanäle. Beispielsweise wird wenigsten eine Höhenposition, insbesondere die zweite Höhenposition von (weiter unten noch detaillierter beschriebenen) Gasabzugsleitungen speziell im Bereich der„plastischen Zone" angeordnet, insbesondere mittig in dieser Zone oder an einem oberen Ende dieser Zone. Wenigstens eine Gasabzugsleitung ist dann in einer Höhenposition entsprechend der„plastischen Zone" an die Ofenkammer gekuppelt. Hierdurch kann einer konvektiven Aufheizung durch aufsteigende Rohgase effektiv entgegen gewirkt werden .

Ab etwa 470 bis 500°C verfestigt sich der Einsatzstoff dann erfahrungsgemäß wieder etwas. Insbesondere Braunkohlen-Briketts und Briketts aus schwachbackenden Steinkohlen würde ein Verkoken während des Durchlaufens der „plastischen Zone" nicht gut vertragen. Es bestünde das Risiko, dass Briketts aus diesen Einsatzstoffen dann in sich zusammenfallen bzw. zerbrechen. Daher sollte das speziell für den jeweiligen Einsatzstoff geeignet Temperaturprofil genau eingestellt werden. Die vorangehende Trocknung im Brikett-Trockner kann in dieser Hinsicht als vorbereitender Schritt aufgefasst werden. Eine unverhältnismäßig hohe Wasserevakuierung über eine kurze Zeiteinheit bereits in Temperaturbereichen bis 350°C kann zum Aufplatzen des Briketts durch die entweichenden Wasser- und Gasanteile führen .

Das Temperaturprofil kann also sowohl durch Absaugen von Emissionsgasen in den unterschiedlichen Höhenpositionen als auch durch Steuern/Regeln der mittels externer Brenner zugeführten Energie eingestellt werden. Insbesondere können auch im mäanderförmigen Heizkanal Maßnahmen wie z.B. das Freigeben oder Blockieren von vertikalen Durchlässen vorgenommen werden, um den Energieeintrag z.B. auch in der„plastischen Zone" einstellen zu können.

Bereitgestellt wird im Zusammenhang mit dem hier beschriebenen Verfahren auch ein Verfahren, bei welchem Briketts nach einer Trocknung in einem Brikett-Trockner gemäß deren Vorschub kontinuierlich stärker durch Temperierung indirekt von außen in der Ofenkammer erwärmt werden, indem in wenigstens einer Heizwand der Ofenkammer in einer unteren Hälfte, insbesondere in einem unteren Drittel wenigstens ein horizontaler Heizkanal und darüber, insbesondere zumindest auch in einer oberen Hälfte oder beginnend in einem mittleren Drittel, ein sich mäanderförmig in mehreren Höhenebenen erstreckender Heizkanal jeweils individuell durch wenigstens einen Brenner befeuert werden . Es hat sich gezeigt, dass bei dieser Konfiguration der Heizwände auch bei indirekter Temperierung von außen auf vergleichsweise exakte, homogene Weise ein gewünschtes Temperaturprofil in der Ofenkammer einstellbar ist. Die Reihenschaltung der einzelnen horizontalen Abschnitte zu einem mäanderförmigen Heizkanal ermöglicht bei kontinuierlicher Wärmeübertragung eine kontrollierte Abkühlung der Rauchgase, mit über die Höhe der Heizwand kontrolliert abnehmender Wärmestromdichte. Die über die Heizkanäle indirekt übertragene Wärme kann dem Besatz (der Charge) individuell angepasst zugeführt werden . Insbesondere kann in wenigstens einer ersten Phase des Verkokungsprozesses die Rampe der ansteigenden Temperatur in den Briketts moderat eingestellt werden, so dass verdampfende Restfeuchte sowie entweichende Entgasungsprodukte auf schonende Weise, nur mit mäßigem Druck aus dem Brikett ausgetrieben werden. In wenigstens einer späteren Phase, insbesondere wenn die Entgasungsrate abnimmt, kann die Temperatur bzw. die indirekte Wärmeenergiezufuhr (als Funktion der Höhenposition) stärker gesteigert werden, insbesondere um die Entgasung bis zu einem gewünschten Grade zu vollenden . Eine Schwächung der Agglomeratstruktur der Briketts ist dank der zuvor durchlaufenen wenigstens einen ersten Phase nicht mehr zu befürchten. Die Festlegung, wie hoch die Steigerungsraten bzw. wie steil die jeweilige Temperaturrampe gewählt werden können, und in wie viele Intervalle mit unterschiedlichen Temperaturrampen entlang der Höhe der Ofenkammer bevorzugt eingestellt werden sollen, kann insbesondere mittels der hier beschriebenen Vorrichtung flexibel als Funktion des gewählten Einsatzstoffes oder Temperaturbereiches justiert werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden in der Ofenkammer unterschiedlich steile Temperaturrampen eingestellt, insbesondere eine erste Temperaturrampe mit einer Steigung im Bereich von 0.7 bis lK/min und eine zweite Temperaturrampe mit einer Steigung im Bereich von 2.5 bis 3.5K/min, insbesondere an einer Grenztemperatur zwischen den Rampen im Bereich von 300 bis 350°C, insbesondere nach einer Dauer von 5 bis 7h, insbesondere ausschließlich durch indirekte Temperierung einerseits mittels des mäanderförmigen Heizkanals und andererseits mittels des wenigstens einen horizontalen Heizkanales. Hierdurch lässt sich der Verkokungsvorgang auf einfache Weise optimieren. Der Übergang zwischen den Temperaturrampen kann dabei stetig oder unstetig erfolgen . Es hat sich gezeigt, dass sich ein stetiger Übergang realisieren lässt, allein schon aufgrund des kontinuierlichen Vorschubes der Briketts (Rutschen nach unten).

Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Erwärmung der Briketts im Brikett-Trockner bei Temperaturkurven von 0.4 bis 2 K/min, insbesondere bei 0.8 K/min . Hierdurch kann die Trocknung auf sehr schonende Weise erfolgen. Die Wärmeenergie wird bevorzugt mehrstufig (unten heiß, oben weniger heiß) in Heizleitungen des Brikett-Trockners eingebracht. Dazu kann Emissionsgas aus der Ofenkammer und/oder extern durch Brenner erzeugtes Abgas verwendet werden.

Es hat sich gezeigt, dass insbesondere für Braunkohlebriketts ein Temperaturanstieg von 0.8 K/min sehr vorteilhaft ist. Insbesondere ergeben sich Vorteile, wenn dabei in einem Temperaturbereich von 60 bis 200°C, insbesondere 100 bis 200°C gearbeitet wird . Ferner hat sich gezeigt, dass es für die Qualität der erzielten Briketts sehr vorteilhaft ist, wenn diese Temperaturrampe auch in der Ofenkammer eingestellt wird, insbesondere in einer oberen Hälfte oder sogar in den beiden oberen Dritteln . Es hat sich gezeigt, dass dies mittels eines mäanderförmigen Heizkanals erzielbar ist, insbesondere auf besonders effektive Weise in Verbindung mit einer Evakuierung von Gasen an mehreren Höhenpositionen . Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Briketts im Brikett-Trockner auf einen Wassergehalt von weniger als 5Ma% getrocknet, bevor die Briketts der Ofenkammer zugeführt werden. Hierdurch lassen sich die Briketts besonders schonend behandeln . Es hat sich gezeigt, dass es als vorbereitende Schritte vor dem Brikett-Trockner vorteilhaft ist, wenn zunächst eine Erwärmung und Trocknung des Einsatzstoffes auf 20Ma% Wasser erfolgt, und daraufhin eine Erwärmung und Trocknung des zu Briketts verpressten Einsatzstoffes auf HMa% Wasser, bevor die Briketts dem Brikett-Trockner zugeführt werden, und bevor die Briketts der Ofenkammer insbesondere mit einem Wassergehalt von weniger als 5Ma% zugeführt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Briketts im Brikett-Trockner auf Wassergehalte von 1 bis 5Ma%, insbesondere 3Ma% getrocknet und dabei oder dadurch auf eine Temperatur von 120 bis 180°C, insbesondere 150°C gebracht. Dies kann eine besonders schonende Behandlung der Briketts sicherstellen . Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Erwärmung der Briketts in der Ofenkammer insbesondere in Bezug auf die Förderrichtung der Briketts oder in Bezug auf die Vertikale bei Temperaturkurven von 0.5 bis 5 K/min, insbesondere maximal 2 bis 3 K/min; und/oder wobei die Briketts in der Ofenkammer über eine Dauer von 4 bis 15h, insbesondere 6 bis 9h erwärmt werden; und/oder wobei die Briketts, insbesondere in Bezug auf die Förderrichtung der Briketts oder in Bezug auf die Vertikale, von Ausgangstemperaturen zwischen 100 und 200°C oder zwischen 120 und 180°C, insbesondere von 150°C auf Endtemperaturen größer 900°C, insbesondere zwischen 900 und 1100°C in der Ofenkammer erwärmt werden. Diese Temperaturzusammenhänge liefern ein effizientes Verfahren bei schonender Behandlung der Briketts. Der kontinuierliche Prozess im Vertikalkammerofen (Konti-Prozess) ermöglicht ein Temperaturgefälle von z.B. 100 bis 150°C je Höhenmeter. Je nach Materialfluss/Fördergeschwindigkeit in vertikaler Richtung kann z.B. eine Temperaturrampe von 2 bis 3°C durchfahren werden.

Es hat sich gezeigt, dass bei gezielter Einflussnahme auf den Temperaturverlauf in der Ofenkammer das Verkokungsverfahren auch dazu genutzt werden kann, die (Koks-)Druckfestigkeit noch weiter zu steigern. Insbesondere kann die Druckfestigkeit von z.B. 20 oder 25MPa um 30 bis 50% auf mindestens 35MPa bis 45MPa gesteigert werden . Die zuvor beschriebene Ofenvorrichtung ermöglicht, auf ausreichend exakte, gezielte Weise den Temperaturverlauf in der Ofenkammer zu beeinflussen, insbesondere auch dank Gasevakuierung an den mehreren Höhenpositionen. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Erwärmung der Briketts im Brikett-Trockner in mehreren Stufen in Abhängigkeit vom Wassergehalt, insbesondere in zwei Stufen mit der ersten Stufe bis 15 bis 10Ma%, insbesondere H Ma% Wasser und mit der zweiten Stufe bis 1 bis 5Ma% oder bis 2 bis 4Ma%, insbesondere auf 3Ma% Wasser. Dies ermöglicht, auf eine besonders schonende Weise zu Trocknen.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Erwärmung der Briketts im Brikett-Trockner auf mehreren Trocknungsebenen in unterschiedlichen Höhenpositionen jeweils auf vordefinierbarem, individuell geregeltem Temperaturniveau, insbesondere mittels einem oder mehrerer individuell regelbarer Trocknungsgaskreisläufe. Hierdurch kann gezielt Einfluss genommen werden auf die Energiezufuhr beim Trocknen, insbesondere spezifisch je Einsatzstoff. Die Regelung kann insbesondere über den Volumenstrom erfolgen, z.B. mittels Schiebern bzw. Durchflussreglern.

Vor dem Verpressen des Einsatzstoffes kann auch eine Vortrocknung erfolgen, insbesondere von 20Ma% auf HMa% Wasser. Die Erwärmung des Einsatzstoffes kann in mehreren Stufen in Abhängigkeit vom Wassergehalt erfolgen, insbesondere in zwei Stufen mit der ersten Stufe bis 20Ma% Wasser und mit der zweiten Stufe bis HMa% Wasser.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Erwärmung der Presslinge während des Verkokungsvorganges auf maximal 950 bis 1100°C, insbesondere 1000 bis 1050°C, bevorzugt maximal 1.050°C. Es hat sich gezeigt, dass sowohl die Festigkeit als auch die Korngröße des Kokses je nach Einsatzstoff bei Endtemperaturen über 1.100°C oder bereits über 1.050°C unerwünscht verringert würden und eine Anwendung der Kokse im Hochofen wäre gefährdet.

Gemäß dem vorliegenden Verfahren können bei Einhaltung dieser Temperaturbereiche hochfeste Briketts aus Einsatzstoffen bereitgestellt werden, die als Substitute für bisherige Hochofen-Kokse angesehen werden können.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Erwärmung der Presslinge während des Verkokungsvorganges derart, dass die Presslinge während des Verkokungsvorganges volumenbezogen um 40 bis 60%, insbesondere 50% schrumpfen, und/oder derart dass die Presslinge während des Verkokungsvorganges massebezogen um 40 bis 60%, insbesondere 50% abnehmen. Es hat sich gezeigt, dass eine Volumenänderung in diesem Bereich noch tolerabel ist, um hohe Festigkeitswerte und gute Brenneigenschaften der Koksbriketts sicherstellen zu können.

Gemäß einer Ausführungsform werden die Presslinge im Brikett-Trockner auf Wassergehalte von 1 bis 5Ma%, insbesondere 3Ma% getrocknet und dabei oder dadurch auf eine Temperatur von 120 bis 180°C, insbesondere 150°C gebracht. Dies liefert einen guten Kompromiss aus schonender und effizienter/effektiver Trocknung .

Gemäß einer Ausführungsform werden die Briketts mindestens zweier benachbarter Verkokungskammern über ein Austragsystem oder eine Komponente davon, insbesondere mit Doppel-Schleuse, in eine Einrichtung zur Trockenkühlung überführt und dort mittels Kühlgas, insbesondere Stickstoff auf Temperaturen kleiner 200°C abgekühlt. Dies liefert zum einen ein effizientes Verfahren, zum anderen kann dabei auch unmittelbar nach dem Verkoken Energie zurückgewonnen werden, sei es für vorhergehende Prozessschritte, sei es für andere Anlagen bzw. Verfahren . Kondensatbildung kann insbesondere dadurch vermieden werden, dass die Kühlung zwar unter 200°C erfolgt, die gesamte Einrichtung jedoch über dem Taupunkt temperiert bleibt. Hierzu können ein oder mehrere Taupunktsensoren vorgesehen sein . Das Austragsystem kann dabei auch die Abführung aus der Einrichtung zur Trockenkühlung bewerkstelligen. Gemäß einer Ausführungsform wird dem aufgrund Trockenkühlung in der Brikett-Schüttung erwärmten Kühlgas (insbesondere Stickstoff) Wärmeenergie entzogen, insbesondere in einem Wärmetauscher. Dies ermöglicht eine energieeffiziente Anordnung, insbesondere auch bei Kreislaufführung des Kühlgases. Das Kühlgas kann daraufhin insbesondere zur Dampferzeugung verwendet werden. Bei einer Dampferzeugung kann die Nutzung des Dampfs zur Erzeugung elektrischen Stroms (Entspannung in einer Dampfturbine) erfolgen. Der elektrische Strom kann wiederum zum Betreiben elektrischer Verbraucher wie z.B. Pumpen, Verdichter, Gebläse, Schleusen, Ventile Verwendung finden. Eventueller Überschussstrom kann ins örtliche Versorgungsnetz eingespeist werden . Ferner kann eine Nutzung des Dampfes als Begleitheizung erfolgen, z.B. für die Rohgasaufbereitung der weißen Seite der Ofenvorrichtung . Ferner kann eine Nutzung des Dampfes als Edukt in einem chemischen Prozess erfolgen, z.B. Methanolsynthese (Stichworte: Steamreforming / Dampfreformierung, Synthesegas, H20 zur Steigerung der Wasserstoffausbeute (Shiftreaktion), Primärreformer).

Gemäß einer Ausführungsform wird Koks, insbesondere Braunkohlenkoks mit festem Kohlenstoffanteil Cfix von größer 55Ma% erzeugt. Dies liefert vorteilhafte Materialeigenschaften für eine Vielzahl nachfolgender Anwendungen. Insbesondere wird eine Anwendung der erzeugten Briketts im DRI (direct reduced iron)-Verfahren ermöglicht.

Gemäß einer Ausführungsform wird Koks, insbesondere Braunkohlenkoks mit einem möglichst kleinen Koksreaktivitätsindex (CRI) kleiner 24Ma% und einem möglichst hohen Festigkeitsindex nach Reaktion bzw. einer Festigkeit nach Reaktion (CSR) größer 65Ma% erzeugt. Diese Werte versprechen qualitativ hochwertigen Koks, für breite Verwendungsmöglichkeiten. Insbesondere wird eine Anwendung der erzeugten Briketts im Hochofen-Verfahren ermöglicht.

Der CRI-Wert wird dadurch ermittelt, dass Einsatzstoff unter vordefinierten Bedingungen auf insbesondere 1100°C erhitzt wird und dabei der Masseverlust durch Ausgasung ermittelt wird . Der CSR-Wert kann insbesondere durch Schleudern der ausgegasten Materialprobe in einer Trommel unter vordefinierten Bedingungen ermittelt werden, und wird ebenfalls als Masseverlust-Angabe quantifiziert. Gemäß einer Ausführungsform wird der Koks stromab von der Ofenkammer auf Temperaturen unter 200°C gekühlt, indem reaktionsinertes Kühlgas, insbesondere Stickstoff im Gegenstrom durch eine in einer/der Einrichtung zur Trockenkühlung gebildete Brikettschüttung hindurch geleitet wird, und stromab vom/von einem Austragsystem der Ofenvorrichtung aus der Einrichtung zu Trockenkühlung evakuiert wird . Dies ermöglicht ein vergleichsweise einfach zu steuerndes/regelndes Verfahren, bei welchem auch Energie auf effiziente Weise zurückgewonnen werden kann .

Die Trockenkühleinrichtung kann im Kreislauf betrieben werden, wobei sich das Kühlgas auf Grund von Nachentgasungsvorgängen in der Koksschüttung mit brennbaren Bestandteilen wie H2 und CO anreichert. Um eine weitere Anreichung über einen bestimmten H2/CO-Gehalt hinaus zu unterbinden und damit sicherheitsproblematische Zustände zu vermeiden, kann das Kühlgas aus der Schüttung evakuiert und gereinigt werden. Insbesondere wird Luft-Sauerstoff dem angereicherten Kühlgas zugegeben, um die brennbaren Bestandteile zu verbrennen, bevor die im Kühlgas gespeicherte Wärmeenergie im Wärmetauscher an Speisewasser übertragen werden kann. Gemäß einer Ausführungsform werden die Briketts binnen einer Zeitspanne von 4 bis 15h, insbesondere 6 bis 9h auf dem Förderweg vom Brikett-Trockner bis aus der (jeweilige) Ofenkammer heraus in Koksbriketts umgewandelt.

Gemäß einer Ausführungsform wird die (jeweilige) Ofenkammer kontinuierlich betrieben, indem die Briketts kontinuierlich in der Ofenkammer (insbesondere nach unten) gefördert werden und chargenweise zugeführt und ausgetragen werden, insbesondere über eine Schleuseneinrichtung für wenigstens zwei Ofenkammern (Doppelschleuse). In der Ofenkammer kann die Schüttung kontinuierlich wandern, und da Ein- und Austragen kann chargenweise erfolgen, insbesondere 2 bis 4x pro Stunde. Über die Geschwindigkeit des Austragens kann die Verweilzeit der Schüttung in der Ofenkammer geregelt werden . Dabei kann auch berücksichtigt werden, dass sich Massen- und Volumenstrom der Briketts im Laufe des Verkokungsprozesses verändern, insbesondere aufgrund Entgasung und Schrumpfung. Das Eintragen bzw. Zuführen kann daher bei einem größeren Massenstrom eingestellt werden als das Austragen.

Gemäß einer Ausführungsform werden die Briketts in vertikaler Richtung durch Gravitationskräfte der Ofenkammer zugeführt und/oder aus der Ofenkammer abgeführt. Dies liefert diverse Vorteile, insbesondere auch hinsichtlich selbstregulierender Förderung und Positionierung der Briketts innerhalb der Vorrichtung .

Gemäß einer Ausführungsform weisen der Einsatzstoff oder die zugeführten Briketts Braunkohle mit flüchtigen Kohlebestandteilen >=45Ma% (waf) und Wassergehalten >35Ma% oder >40Ma% oder >45Ma% auf oder bestehen daraus. Gemäß einer Ausführungsform weisen der Einsatzstoff oder die Briketts schwachbackende Steinkohlen mit flüchtigen Bestandteilen im Bereich von 28 bis 45Ma% (waf) oder 12 bis 22Ma% (waf) auf oder bestehen daraus. Auch bei dieser jeweiligen Zusammensetzung lassen sich die zuvor beschriebenen Vorteile erzielen .

Gemäß einer Ausführungsform wird der Materialfluss des Einsatzstoffes durch die (jeweilige) Ofenkammer mittels eines unterhalb der (jeweiligen) Ofenkammer angeordneten Austragsystems gesteuert oder geregelt, insbesondere ausschließlich schwerkraftgetrieben basierend auf Gravitationskräften. Dies ermöglicht eine einfache Steuerung/Regelung des Materialflusses in der Ofenkammer, nämlich (sofern gewünscht) ausschließlich über das Austragsystem. Eine einfache Einflussnahme auf den Materialfluss ist hier von großem Vorteil, da dadurch (optional) eine weitere Variable genutzt werden kann, um Einfluss auf das Temperaturprofil bzw. auf den Energieeintrag nehmen zu können . Gemäß einer Ausführungsform wird an wenigstens drei unterschiedlichen Höhenpositionen Gas selektiv aus der Ofenkammer abgezogen/evakuiert. Hierdurch kann noch effektiver ein gewünschtes Temperaturprofil eingestellt oder kontrolliert werden.

Üblicherweise führt das in der Schüttung in Ofenkammern generierte und nach oben strömende Rohgasgemisch aus entweichenden Gasbestandteilen bisher auf Grund des hohen Energieinhaltes (hohe Temperaturen) zu einer unerwünschte Sekundärverkokung (Spülgas- oder Rohgasverkokung) der stromauf befindlichen Briketts (unerwünschte beschleunigte, konvektive Wärmeübertragung auf die oberen Briketts). Eine solche Sekundärverkokung ist insbesondere bei hohen, voluminösen Vertikalkammeröfen besonders nachteilig . Es besteht das Risiko, dass dieser Effekt das über die seitlichen Wände durch gezielte Brennersteuerung erzeugte Temperaturprofil überlagert oder verfälscht. Es hat sich gezeigt, dass dieser Effekt dadurch vermindert oder gänzlich verhindert werden kann, dass an unterschiedlichen vertikalen Höhenpositionen Rohgas evakuiert wird, insbesondere an wenigstens drei Höhenpositionen umfassend eine Höhenposition am Kopf der Ofenkammer.

An im mittleren und unteren Bereich der Ofenkammer angeordneten Höhenpositionen können hohe Rohgastemperaturen im oberen Bereich der Ofenkammer auf sehr effiziente Weise vermieden werden. Die im unteren Bereich besonders heißen Gase können vor dem Aufsteigen in der Ofenkammer abgezogen werden. Wärmetransport in vertikaler Richtung kann unterbunden werden . Insbesondere wird gezielt Wasserstoff evakuiert, insbesondere an denjenigen Höhenpositionen, an welchen der Einsatzstoff Wasserstoff emittiert. Dabei kann die Energiezufuhr über die Brenner mit der Absaugung bzw. Evakuierung regelungstechnisch gekoppelt werden, insbesondere bezüglich des evakuierten Volumenstromes.

Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang auch die Verwendung von Einsatzstoff aus der Gruppe: Braunkohle, schwachbackende Steinkohle, Biomasse, Petrolkoks, Petrolkohle; in einem Vertikalkammerofen mit wenigstens einer vertikalen Ofenkammer, zum Verkoken des Einsatzstoffes zu Koks mit den folgenden Eigenschaften : fester Kohlenstoffanteil Cfix von größer 55Ma%, und/oder CRI <24Ma% und CSR >65Ma%; insbesondere in einer zuvor beschriebenen Vorrichtung oder einem zuvor beschriebenen Verfahren, wobei der Einsatzstoff entlang wenigstens zweier Temperaturrampen umfassend wenigstens eine Temperaturrampe in einem stromauf von der Ofenkammer angeordneten Brikett-Trockner und wenigstens eine Temperaturrampe in der Ofenkammer geregelt temperiert wird, bevorzugt entlang wenigstens dreier Temperaturrampen umfassend wenigstens zwei Temperaturrampen mit in Vorschubrichtung ansteigender Steigung in der Ofenkammer. Es hat sich gezeigt, dass dank der hier beschriebenen spezifischen Temperierung insbesondere bei allen Steinkohlenkoksen diese Werte realisierbar sind, und dass auch bei Braunkohlenkoksen ein vergleichsweise hoher CFix-Wert >55Ma% erzielt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den eingangs beschriebenen Merkmalen zur Verfügung zu stellen, womit Verkokung auch von nicht-klassischen Einsatzstoffen bei möglichst exakt einstellbaren Prozessparametern ermöglicht wird, insbesondere von Braunkohlen und/oder schwachbackenden Steinkohlen oder Biomasse, insbesondere in Vertikalkammeröfen. Die Aufgabe kann auch darin gesehen werden, die nicht-klassischen Einsatzstoffe derart aufzubereiten, bereitzustellen und/oder zu handhaben, dass der gesamte Prozess auch möglichst auf exakte Weise geregelt oder auch in energetischer Hinsicht optimiert werden kann, und dass beim Prozess anfallende Energie oder Nebenprodukte nachhaltig genutzt werden können. Dabei soll mit dem nach Verkokung erhaltenen Produkt möglichst auf ähnliche oder gleiche Weise verfahren werden können wie bisher mit klassischen Einsatzstoffen, z.B. klassischen Steinkohlebriketts. Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Gasevakuieranordnung zur Gewinnung von verwertbaren Gasen aus einer Ofenvorrichtung mit wenigstens einer vertikalen Ofenkammer bei der Verkokung von wenigstens einem festen Einsatzstoff aus der Gruppe: Braunkohle, schwachbackende Steinkohle, Biomasse, Petrolkoks, Petrolkohle; zu Koks, wobei die Gasevakuieranordnung zur Kopplung an wenigstens einer der vertikalen Ofenkammern der Ofenvorrichtung eingerichtet ist; wobei die Gasevakuieranordnung wenigstens drei in wenigstens drei unterschiedlichen Höhenpositionen der jeweiligen Ofenkammer anordenbare Gasabzugsleitungen aufweist, welche zur Ankopplung in den wenigstens drei Höhenpositionen an die (jeweilige) Ofenkammer eingerichtet sind, wobei die Gasevakuieranordnung eingerichtet ist zur selektiven Handhabung von wenigstens drei selektiv mittels der jeweiligen Gasabzugsleitung evakuierten Gasarten (ein erstes Gas und wenigstens ein weiteres Gas). Dies ermöglicht zum einen die Nutzung von bei der Verkokung anfallenden Nebenprodukten, zum anderen eine exakte Temperaturkontrolle/- regelung und Kontrolle der in der Ofenkammer ablaufenden Reaktionen, insbesondere durch Vermeidung von sich in vertikaler Richtung ausbreitenden (Spül-)Gasen. Die selektive Handhabung kann mittels an die Gasabzugsleitungen gekuppelten/kuppelbaren Pumpen, Armaturen, Mischern der Gasevakuieranordnung erfolgen.

Der Abzug der gasförmigen Produkte kann dabei temperaturabhängig erfolgen, um flüssige und gasförmige Produkte in hoher Qualität der Produkte sicherstellen zu können und sie insbesondere unter ökonomischen und/oder ökologischen Gesichtspunkten verwerten zu können . Es hat sich gezeigt, dass die Freisetzung gasförmiger Emissionen bei Kohlen in Abhängigkeit des Inkohlungsgrades der Kohle auf unterschiedlichen Temperaturniveaus auf sehr spezifische Weise erfolgt, und dass sich dieser Effekt zunutze gemacht werden kann, wenn die Ofenkammer möglichst exakt und homogen auf dem jeweiligen Temperaturniveau temperiert/gehalten werden kann. Sowohl die Anordnung der Heizkanäle als auch die Anordnung von Gasabzüge/Gasauslässen hat hier einen Effekt auf die Einstellmöglichkeiten.

Beispielsweise lässt sich hierdurch Wasserstoff abziehen . Methanol lässt sich gewinnen . Die Gasevakuieranordnung liefert daher einen Beitrag zu einer umfassenden, nachhaltigen Nutzung des Einsatzstoffes, und zu einem sehr effizienten Gesamtprozess insbesondere umfassend die Verkokung . Hierdurch kann auch ein Schutz der Briketts im oberen Bereich der Ofenkammer vor heißen Gasen aus dem unteren Bereich erfolgen. Die Briketts können exakter entlang gewünschter Temperaturkurven geführt werden . Thermischer Stress wird reduziert. Spülgasverkokung kann vermieden werden. Ferner kann beispielsweise auch vermieden werden, dass emittierte Teer-Dämpfe an Briketts in einer anderen Höhenlage kondensieren. Dabei kann die Gasevakuieranordnung eingerichtet sein zur selektiven Weiterleitung oder Weiterverarbeitung der wenigstens drei selektiv evakuierten Gase. Die Handhabung der Gase muss nicht notwendigerweise selektiv erfolgen, jedoch können die Gase einzeln weiter verarbeitet oder genutzt werden . Diese Option ermöglicht es, je nach Anwendungsfall flexibel auf die möglicherweise nutzbaren emittierten Nebenprodukte zu reagieren .

Die Gasevakuieranordnung kann ferner eingerichtet sein zum selektiven Einstellen von Prozessparametern individuell an einer jeweiligen Höhenposition, insbesondere eines spezifischen Unterdrucks. Dadurch lässt sich auch bei vergleichsweise wenigen (z.B. nur drei) Höhenpositionen die Evakuierung von Nebenprodukten bzw. der Strömungspfad von emittierten Gasen in der Ofenkammer noch gezielter einstellen .

Es hat sich gezeigt, dass ein wechselseitiger Einfluss zwischen einer indirekten Beheizung über Brenner und einer Absaugung von Rohgasen bestehen kann . Die Rohgaszusammensetzung variiert aufgrund der Entgasung unterschiedlicher Gase über die Höhe der Ofenkammer. Dadurch variieren ebenfalls die Wärmeübertragungskoeffizienten. Mittels des vorliegenden Verfahrens bzw. der entsprechenden Vorrichtung können ein direkter Wärmetauscher (Absaugung) und ein indirekter Wärmetauscher (indirekte Beheizung der Ofenkammer über Heizkanäle) wärmetechnisch miteinander gekoppelt werden. Durch die Auswahl der Höhe der Absaugstellen (Abzug) kann Einfluss auf die Wärmeübertragung und das Temperaturprofil in der Ofenkammer genommen werden.

Die selektive Handhabung kann dabei auch eine Nutzung der evakuierten Gase im Zusammenhang mit einem Verfahren zum Betrieb der hier beschriebenen Ofenvorrichtung umfassen, beispielsweise als Brennstoff/Brenngas für Brenner der Ofenvorrichtung . Die Rohgase können z.B. als Brennstoff für Brenner am Trockner genutzt werden. In energetischer Hinsicht ist es von Vorteil, hierzu einen Kreislauf vorzusehen .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Gasevakuieranordnung mehrere in wenigstens einer der Höhenpositionen an mehreren Stellen, insbesondere umlaufend, anordenbare Gasabzugsleitungen auf. Hierdurch kann auch der Strömungspfad emittierter Gase in radialer Richtung eingestellt bzw. kontrolliert werden. Insbesondere können um den Umfang verteilt zwischen zwei und z.B. sechs oder acht Umfangspositionen/-stellen Anschlüsse für Gasabzugsleitungen vorgesehen sein. Erfindungsgemäß erstreckt sich die Gasevakuieranordnung über eine Höhe entsprechend mindestens der halben Höhe einer Ofenkammer, insbesondere über mindestens 75% der Höhe der Ofenkammer. Hierdurch lässt sich über einen großen Höhenbereich vermeiden, dass emittierte Gase Nebenreaktionen oder verfälschte Temperaturprofile verursachen. Beispielsweise erstreckt sich die Gasevakuieranordnung über eine Höhe von mindestens 2m bis 3m bei Ofenkammern mit einer Höhe von 4m, oder über mindestens 5m bis 8m bei Ofenkammern mit einer Höhe von 10m.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine von einem Boden einer/der Ofenkammer gesehen erste der Höhenpositionen in einem Abstand von 1 bis 3m, insbesondere 1.5 bis 2.5m zu einer zweiten der Höhenpositionen angeordnet. Dies ermöglicht eine selektive Evakuierung in einer Haupt- Entgasungszone, insbesondere im Bereich von einzeln, individuell befeuerten horizontalen Heizkanälen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die erste Höhenposition in einem Abstand von 3 bis 6m, insbesondere 4 bis 5m zu einer dritten der Höhenpositionen angeordnet. Dies liefert einen großen Einflussbereich bei nur vergleichsweise wenigen Höhenpositionen .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die zweite Höhenposition in einem Abstand von 1 bis 3m, insbesondere 1.5 bis 2.5m zur dritten Höhenposition angeordnet. Dies verbessert die Genauigkeit und die Selektivität der Evakuierung bezüglich einer jeweiligen Gasart. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die erste Höhenposition in einem Abstand von 0 bis 2m, insbesondere Im vom Boden und/oder die zweite Höhenposition in einem Abstand von 0 bis 0.5m in Bezug auf die Mitte und/oder die dritte Höhenposition in einem Abstand von 0 bis 2m, insbesondere Im vom Kopf der Ofenkammer angeordnet. Diese Verteilung liefert einen guten Kompromiss zwischen anlagentechnischem Aufwand und Selektivität bzw. Effektivität hinsichtlich Vermeidung von vertikalen Gasströmungen. Insbesondere wird eine selektive Evakuierung von Gasen in einer Haupt- Entgasungszone ermöglicht.

Erfindungsgemäß definiert die Gasevakuieranordnung für die Gasabzugsleitungen wenigstens drei Höhenpositionen, von welchen wenigstens zwei in einer oberen Hälfte der Ofenkammer angeordnet sind . Dies liefert auch eine hinsichtlich Vermeidung von Spülgas-Verkokung effektive Anordnung . Die jeweilige Gasabzugsleitung bzw. diesbezügliche Gasarmaturen oder Flansche oder Dichtungen können dabei speziell auf den betreffenden Temperaturbereich ausgelegt sein. Insbesondere sind eine erste Gasabzugsleitung bzw. erste Armaturen temperaturbeständig bis wenigstens 900°C, insbesondere bis 1.000 oder 1.100°C, eine zweite Gasabzugsleitung bzw. zweite Armaturen temperaturbeständig im Bereich von 300 bis 600°C, und eine dritte Gasabzugsleitung bzw. dritte Armaturen temperaturbeständig im Bereich von wenigstens 150 bis 300°C. Anders ausgedrückt: Jede Gasabzugsleitung bzw. Armatur kann spezifisch für die jeweilige Gasart (insbesondere auch hinsichtlich korrosiver Beständigkeit) bzw. spezifisch für das jeweilige Temperaturregime ausgelegt sein . Beispielsweise können die Materialien der Leitungen entsprechend gewählt werden . Der optimalste Kompromiss aus z.B. Material, Kosten, Beständigkeit kann dabei vom Fachmann basierend auf der jeweiligen zu handhabenden Gasart ausgewählt werden .

Erfindungsgemäß sind die Höhenpositionen jeweils in einem Abstand zueinander von mindestens 20 bis 45% der gesamten Höhe der Ofenkammer angeordnet. Hierdurch kann ein breiter Höhen- Abschnitt der jeweiligen Ofenkammer abgedeckt werden, insbesondere in Verbindung mit einer druck- und/oder volumenstromabhängigen Regelung der Evakuierung .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine der Höhenpositionen am Kopf der Ofenkammer vorgesehen, wobei die Gasevakuieranordnung wenigstens einen Anschluss oder wenigstens eine Gasabzugsleitung angeordnet und eingerichtet zum Kuppeln an einen korrespondierenden Gasauslass am Kopf der Ofenkammer umfasst. Hierdurch können heiße Gase insbesondere in einem Bereich vermieden werden, in welchem zugeführte Briketts noch möglichst schonend, moderat mit Wärmeenergie beaufschlagt werden sollten.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Gasevakuieranordnung wenigstens eine der folgenden Komponenten zur Handhabung der evakuierten Gase aus der (jeweiligen) Ofenkammer: separate Rohgaskühlung, Teerauffang-/abscheidebehälter, Ableitvorrichtung für Teer, Elektrofilter eingerichtet zur Staubreduzierung, Entschwefelungseinheit. Hierdurch kann die Weiterverarbeitung von evakuiertem Gas gasspezifisch und individuell erfolgen . Beispielsweise kann mittels der Ableitvorrichtung speziell bei aus bestimmten Höhenpositionen evakuierten Gasen vermieden werden, dass Teer in den in der Umgebungsatmosphäre platzierten Leitungen kondensiert und darin Verstopfungen verursacht.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Gasevakuieranordnung mehrere in Parallelanordnung vorgesehene gleichfunktionale Gasabzugsleitungen auf, die in derselben Höhenposition an unterschiedliche Ofenkammern koppelbar sind, wobei die Gasevakuieranordnung einen Mischer aufweist, an welchen die gleichfunktionalen Gasabzugsleitungen kuppelbar/gekuppelt sind. Diese Anordnung ermöglicht das weitere Handhaben von gleichen Gasarten aus mehreren Ofenkammern. Hierdurch wird die Anordnung kompakter und die Handhabung wird einfacher. Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Ofenvorrichtung mit wenigstens einer vertikalen Ofenkammer, insbesondere durch eine zuvor beschriebene Vertikalkammerofenvorrichtung, mit einer zuvor beschriebenen Gasevakuieranordnung. Zumindest eine der zuvor beschriebenen Aufgaben wird erfindungsgemäß auch gelöst durch einen Koksofen, insbesondere Vertikalkammerofen, mit einer zuvor beschriebenen Gasevakuieranordnung . Der Koksofen weist bevorzugt vertikal ausgerichtete Ofenkammern auf, welche in vertikaler Richtung spezifisch in Bezug auf eine jeweilige Höhenposition temperiert werden können. Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch gelöst durch ein Verfahren zur Gewinnung von Gasen aus einer Ofenvorrichtung mit wenigstens einer vertikalen Ofenkammer bei der Verkokung von festem Einsatzstoff, insbesondere Einsatzstoff aus der Gruppe: Braunkohle, schwachbackende Steinkohle, Biomasse, Petrolkoks, Petrolkohle; zu Koks aus der wenigstens einen vertikalen Ofenkammer der Ofenvorrichtung und zum weiteren Handhaben der Gase; wobei aus der (jeweiligen) Ofenkammer wenigstens drei unterschiedliche Gasarten (ein erstes Gas und wenigstens ein weiteres Gas) an wenigstens drei unterschiedlichen Höhenpositionen der Ofenkammer selektiv abgezogen/evakuiert werden und selektiv in nachfolgenden Prozessschritten gehandhabt werden, insbesondere recycelt werden, insbesondere mittels einer zuvor beschriebenen Gasevakuieranordnung. Dies liefert zuvor beschriebene Vorteile.

Dabei können die die unterschiedlichen Gase wahlweise getrennt gehandhabt werden. Wahlweise kann aus zwei an unterschiedlichen Höhenpositionen entnommenen Gasen/Gasarten ein (einziger) Wertstoff recycelt werden. Bei den Gasen handelt es sich insbesondere um unter Temperatureinfluss in der Ofenkammer beim Verkokungsprozess entstehende und nach oben durch die Schüttung aufsteigende Rohgase. Die evakuierten und gehandhabten Gase/Gasarten können insbesondere aus einem oder mehreren Gasen aus der folgenden Gruppe von Gasen gebildet sein: C2H6, N2, NH3, CO, CH4, H2, H2S, C02, S02, C2H2, C2H4, C3H6, C3H8, insbesondere BTX (Benzol, Toluol, Xylol) sowie andere hohe Kohlenwasserstoffe.

Die Absaugung an unterschiedlichen Höhenpositionen (und damit also auch die Absaugung spezifischer Emissionsgase) ermöglicht auch das möglichst exakte Einhalten eines gewünschten Temperaturprofiles. Beispielsweise weist H2 unter den entsprechenden Bedingungen eine ca . 6 bis 7fach höhere Wärmeleitfähigkeit als N2 auf. Erfindungsgemäß erfolgt das Evakuieren über eine Höhe entsprechend mindestens der halben Höhe einer/der Ofenkammer in wenigstens drei Höhenpositionen, von welchen wenigstens zwei in einer oberen Hälfte der Ofenkammer angeordnet sind, wobei die Höhenpositionen jeweils in einem Abstand zueinander von mindestens 20 bis 45% der gesamten Höhe der Ofenkammer angeordnet sind, und wobei wenigstens drei unterschiedliche Arten von Gasen aus wenigstens drei unterschiedlichen Höhenpositionen jeweils aus einem unteren, mittleren und oberen Drittel der Ofenkammer abgezogen werden . Dies liefert zuvor genannte Vorteile.

Gemäß einer Ausführungsform wird ein erstes Gas in einem Temperaturbereich von 150 bis 300°C selektiv abgezogen, und ein weiteres Gas in einem Temperaturbereich von 300 bis 600°C selektiv abgezogen, und ein weiteres Gas in einem Temperaturbereich von 600 bis 950°C oder 700 bis 900°C selektiv abgezogen. Dies ermöglicht zum einen die Verwertung von wenigstens drei selektiv abgezogenen Gasarten, zum anderen aber auch auf sehr effektive Weise die Vermeidung von vertikalem konvektivem Wärmetransport innerhalb der Ofenkammer.

Gemäß einer Ausführungsform werden wenigstens drei unterschiedliche Arten von Gasen aus wenigstens drei unterschiedlichen Höhenpositionen jeweils aus einem Höhenabschnitt über 20 bis 30% der Höhe der Ofenkammer oder aus einem unteren, mittleren und oberen Drittel der Ofenkammer abgezogen. Hierdurch lässt sich eine Einflussnahme auf einen großen Höhenabschnitt sicherstellen, bei vergleichsweise geringem anlagentechnischen Aufwand .

Dabei kann auch ein erfahrungsgemäß als eher kritisch anzusehender Temperaturbereich, insbesondere der Bereich 350 bis 470°C, auf möglichst schonende Weise überbrückt oder durchlaufen werden, z.B. zeitoptimiert. Der Einsatzstoff kann derart durch diese Temperaturzone/Temperaturbereich hindurch gefördert werden, dass Die erfahrungsgemäß bei einigen Einsatzstoffen auftretenden, nachteiligen Vorgänge wie „Aufblähen " oder „Zusammenziehen/Wiederfestigung" können also gezielt umgangen oder durchfahren werden. Insbesondere kann beispielsweise auch speziell bei z.B. 450°C eine Gasart abgesaugt/evakuiert werden, die sich als besonders wertvoll herausstellt, wobei mittels des gezielten höhenniveaubezogenen Evakuierens ermöglicht werden kann, dass sich dieser Temperaturbereich auf nur einer kleinen (Höhen-)Zone in der jeweiligen Ofenkammer ausbildet.

Gemäß einer Ausführungsform wird ein erstes Gas in einer ersten Höhenposition in einem Bereich von bis zu 2m unterhalb vom Kopf der Ofenkammer selektiv abgezogen, und ein weiteres Gas in einer weiteren Höhenposition in einem Bereich von 35 bis 65%, insbesondere 45 bis 55% der Höhe der Ofenkammer selektiv abgezogen, und ein weiteres Gas in einer weiteren Höhenposition in einem Bereich von bis zu 2m oberhalb vom Boden der Ofenkammer selektiv abgezogen wird, jeweils bei einer Ofenkammer mit einer Höhe von mindestens 4 bis 6m. Hierdurch ergibt sich eine vorteilhafte Anordnung und effektive Einflussnahme jeweils an relevanten Höhenpositionen bzw. in relevanten zeitlichen Phasen des Verkokungsprozesses.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Handhaben der wenigstens drei Gasarten je Gasart ein individuelles Regeln evakuierter Volumenströme, insbesondere bezüglich evakuierter Volumina . Hierdurch kann Einfluss genommen werden sowohl auf die Zusammensetzung evakuierter Gase als auch auf das Temperaturprofil innerhalb der Brikett-Schüttung . Dazu kann an jeder Gasabzugsleitung jeweils wenigstens ein Durchflusssensor vorgesehen sein.

Die Regelung ermöglicht auch eine gezielte Einflussnahme auf möglicherweise nicht vollständig verhinderbare vertikale Gasströmungen. Beispielsweise kann an einer weiter unten angeordneten Gasabzugsleitung ein größerer Unterdruck aufgebaut werden als in einer Gasabzugsleitung einer höheren Höhenposition. Effekt: Einer Gasströmung nach vertikal oben kann entgegengewirkt werden, oder die Gasströmung kann sogar umgekehrt werden und zur Einflussnahme auf das Temperaturprofil in der Brikett-Schüttung genutzt werden. In diesem Zusammenhang ist es sinnvoll, die Gaszusammensetzung an jeder Gasabzugsleitung individuell zu messen, insbesondere mittels wenigstens eines Gassensors oder wenigstens einer Gasanalytik (z.B. spektroskopisch, chromatografisch).

Gemäß einer Ausführungsform werden aus den aus der (jeweiligen) Ofenkammer abgezogenen wenigstens drei unterschiedlichen Gasen/Gasarten in der weiteren Handhabung chemische Wertstoffe wie z. B. Methanol, Di-Methylether, Olefine, Huminsäuren oder synthetisches Erdgas erzeugt. Dies ermöglicht nicht zuletzt einen nachhaltigen, wirtschaftlichen Gesamtprozess.

Gemäß einer Ausführungsform wird wenigstens eines der aus der (jeweiligen) Ofenkammer abgezogenen wenigstens drei unterschiedlichen Gase/Gasarten einem die Ofenkammer indirekt heizenden Brenner als Brennstoff zugeführt. Hierdurch können Rohstoffe und Energie eingespart werden . Das für die Brenner abgezogene Gas kann aus den folgenden Komponenten bestehen, insbesondere zu mindestens 97%: C2H6, N2, CO, CH4, H2, C02. Das für die Brenner vorgesehene Gas kann an unterschiedlichen Höhenpositionen, insbesondere an drei der Höhenpositionen abgezogen werden . Vor der Zuführung zum jeweiligen Brenner kann eine Gasreinigung erfolgen, insbesondere bezüglich BTX und hohen Kohlenwasserstoffen. Dies verbessert die Funktionsweise der Brenner. Gemäß einer Ausführungsform wird Braunkohlenkoks mit festem Kohlenstoffanteil (Cfix) von größer 55Ma% erzeugt. Das Verfahren ermöglicht, hochqualitativen Koks für breite Verwendung bereitzustellen . Die Bezugsgröße Cfix lässt sich dabei auch als Koksausbeute abzüglich Aschegehalt definieren .

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt in einem mäanderförmigen Heizkanal auf wenigstens einer Seite der Ofenkammer in Umkehrpunkten mit Beobachtungsstellen eine Messung, insbesondere eine Temperaturmessung. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt im mäanderförmigen Heizkanal in wenigstens einem Umkehrpunkt eine Regulierung, insbesondere mittels eines Regulierschiebers von außen . Gemäß einer Ausführungsform erfolgt an wenigstens einem Heizkanal wenigstens eine Messung und/oder wenigstens eine Regulierung mittels Schiebersteinen, nämlich an wenigstens einem Heizkanal aus der Gruppe von wenigstens drei horizontalen Heizkanälen und einem darüber angeordneten mäanderförmigen Heizkanal, insbesondere an einem Umkehrpunkt. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt an einem oder mehreren vertikalen Durchlässen eines/des mäanderförmigen Heizkanals der Ofenkammer ein Kurzschluss oder Bypass, insbesondere durch Freigeben oder Blockieren der vertikalen Durchlässe. Gemäß einer Ausführungsform wird an einem oder mehreren vertikalen Durchlässen des mäanderförmigen Heizkanals jeweils wenigstens ein Justierorgan zur Regulierung angeordnet, insbesondere ein von außen betätigbarer Schieberstein . Dies liefert jeweils zuvor beschriebene Vorteile.

Zumindest eine der zuvor beschriebenen Aufgaben wird erfindungsgemäß auch gelöst durch Verwendung einer zuvor beschriebenen Gasevakuieranordnung an wenigstens einer vertikalen Ofenkammer zum Evakuieren von wenigstens drei Gasarten aus der Ofenkammer zum Einstellen eines vertikalen Temperaturprofils innerhalb einer Brikett-Schüttung in der Ofenkammer.

Zumindest eine der zuvor beschriebenen Aufgaben wird erfindungsgemäß auch gelöst durch Verwendung wenigstens einer Gasart von wenigstens drei aus einer vertikalen Ofenkammer mittels einer zuvor beschriebenen Gasevakuierungsanordnung evakuierten Gasarten zum Bereitstellen von Brenngas an wenigstens einem die Ofenkammer indirekt beheizenden Brenner.

Zumindest eine der zuvor beschriebenen Aufgaben wird erfindungsgemäß auch gelöst durch eine Ofenanordnung zur Herstellung von Koks-Briketts, umfassend eine zuvor beschriebene Gasevakuieranordnung sowie eine Ofenvorrichtung, welche Ofenvorrichtung auf wenigstens einer Seite der Ofenkammer in wenigstens einer Heizwand in einer unteren Hälfte, insbesondere einem unteren Drittel wenigstens einen horizontalen Heizkanal und darüber, insbesondere zumindest auch in einer oberen Hälfte oder beginnend in einem mittleren Drittel, einen sich mäanderförmig in mehreren Höhenebenen erstreckenden Heizkanal aufweist, welche Heizkanäle jeweils individuell durch wenigstens einen Brenner beheizbar sind, insbesondere mittels aus der Ofenkammer evakuiertem Gas.

Zumindest eine der zuvor beschriebenen Aufgaben wird erfindungsgemäß auch gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Briketts aus kohlehaltigem festem Einsatzstoff, umfassend sowohl das Trocknen von aus Einsatzstoff erstellten Briketts in einem Brikett-Trockner als auch das Verkoken der Briketts zu Koksbriketts in einer Ofenkammer, wobei an wenigstens drei über mindestens die halbe Höhe der Ofenkammer verteilten Höhenpositionen der Ofenkammer Gas evakuiert wird, welches Gas zumindest teilweise zur Beheizung der Ofenkammer zu an der Ofenkammer angeordneten Brennern geführt wird . Dieses Verfahren kann mittels einer zuvor beschriebenen Ofenanordnung durchgeführt werden .

Bezüglich der Betriebsweise der jeweiligen Ofenkammer kann Folgendes erwähnt werden. Die Rohstoffbriketts werden in einer Zeitspanne von 4 bis 15 h, insbesondere von 6 bis 9 h durch die jeweilige Ofenkammer geführt. Die Rohstoffbriketts werden dabei von Anfangstemperaturen zwischen 100 bis 200°C, insbesondere 150°C auf Endtemperaturen zwischen 900 und 1100°C erwärmt, insbesondere mehrstufig . Die erforderliche Wärme kann dabei in zwei seitlich zur jeweiligen Kammer angeordneten Kanälen, die durch mehrere externe Brenner beheizt werden können, erzeugt und indirekt durch eine Steintrennwand in die jeweilige Ofenkammer übertragen werden. Üblicherweise sind 2 bis 10, insbesondere 4 bis 6 Schachtkammern zu einer Ofenbatterie zusammen geschalten. Der jeweilige Schacht hat eine Höhe von 3.5 bis 10m, insbesondere eine Höhe von 5 bis 8m. Der jeweilige Schacht hat eine Breite von 150 bis 600mm, insbesondere eine Breite von 200 bis 400mm. Insbesondere bestehen die Briketts aus der Kohlesorte (Hart- und Weich-)Braunkohle mit flüchtigen Kohlebestandteilen (fB) >=45Ma% und Wassergehalten > Ma45%. Wahlweise beinhaltet der zu Briketts verarbeitete Rohstoff schwachbackende Steinkohlen mit flüchtigen Bestandteilen >= 28Ma% bis 45Ma% (insbesondere Gas-, Gasflamm- und Flammkohlen), oder aber mit flüchtigen Bestandteilen <= 22Ma% (insbesondere Ess- und Magerkohlen). Die schwachbackenden Steinkohlen weisen selbst nur geringe Backeigenschaften auf. Den schwachbackenden Steinkohlen können in einem vorangeschalteten Mischprozess Bindemittel hinzugefügt werden, wodurch die Klebwirkung bzw. Backeigenschaft der Kohlepartikel während des Brikettiervorganges erhöht wird. Aufgrund ihrer Tiegelkoksbeschaffenheit stellt vor allem die Fettkohle eine gut backende Kohle dar (klassische„Kokskohle"). Daneben zählen auch die so genannte Ess- und die Gaskohle zu den gut backenden Kohlen. Alle anderen Kohlearten werden in der vorliegenden Beschreibung als schwach backende Kohlen bezeichnet

Es hat sich gezeigt, dass die Briketts auch aus Steinkohlesorten wie Anthraziten (fB < 12%), Magerkohlen (12% < fB < 19%), Gaskohlen (28% < fB < 35%), Gasflammkohlen (35% < fB < 45%) oder alternativ aus einer Mischung dieser Kohlesorten bestehen können, wahlweise auch unter Verwendung von hochwertigen Fett(Koks)-kohlen (19% < fB < 28%). Über diese Prozentangaben und basierend auf den Normen für Kohlearten ist eine noch spezifischere Zuordnung möglich.

Insbesondere kann der Rohstoff in einer Lochscheibenwalzenmühle zu Pellets zerkleinert werden, insbesondere mit einer Korngröße von 0 bis 2mm. Es hat sich gezeigt, dass mittels einer Lochscheibenwalzenmühlen erzeugte Pellets/Körner besonders bindungsfreundlicher sind (sie verbacken leicht) und daher den nachgeschalteten Brikettiervorgang (das Verpressen) vereinfachen .

Nach dem Zerkleinern wird der Rohstoff verpresst. Dieser Verdichtungsprozess (Agglomeration) erfolgt bevorzugt in einer Formkanalstempelpresse. Es hat sich gezeigt, dass sich mittels einer Kanalmatrizengeometrie in der Art eines Venturi-Rohrs mit Querschnittsverengung und auslaufender Querschnittserweiterung besonders druckbeständige Briketts realisieren lassen . Andere Pressenarten konnten keine vergleichbar guten Ergebnisse liefern.

Ferner hat sich gezeigt, dass sich eine besonders hohe Brikettfestigkeit erzielen lässt, wenn der Einsatzstoff nach der Formgebung im Werkzeug durch einen sich verengenden Querschnitt hindurchgedrückt wird . Eine noch höhere Brikettfestigkeit lässt sich dann erzielen, wenn der Einsatzstoff danach entlang einer sich erweiternden Auslaufstrecke geführt wird. Vorteilhafter Weise ist die Wegstrecke für die Verengung kürzer als die Auslaufstrecke bzw. kürzer als der Abschnitt mit Querschnitterweiterung . Es hat sich gezeigt, dass Briketts in flacher zylindrischer Form (scheibenartig, puckartig) besonders gute Festigkeitswerte liefern, sei es vor oder nach Verkokung. Insbesondere ein Verhältnis von Brikettdurchmesser zu Briketthöhe von 1 bis 5, insbesondere 2 bis 3 liefert gute Ergebnisse auch hinsichtlich des Erwärmungs- und Verkokungsprozesses. Das Brikett weist bevorzugt einen Durchmesser von 20 bis 100mm auf. Das Brikett wird insbesondere aus Kohlekorngrößen zwischen 0 und 2mm erzeugt. Sollte sich zeigen, dass die erforderliche Festigkeit auch durch eine andere Matrize oder eine andere Art von Presse erzielt werden kann, so können die Briketts wahlweise auch eine andere Geometrie aufweisen, wie z.B. würfel-, quader-, plättchen-, muschel-, kissen-, kugel- oder eierförmige Geometrien . Bei bisherigen Experimenten wurden die besten Erfahrungen jedoch mit der Puck-Form gemacht.

Als Verfahrensparameter lassen sich nennen : Pressdruck, -dauer und -temperatur. Das Verpressen erfolgt insbesondere bei Drücken von 120 bis 150MPa, insbesondere bei 140MPa . Das Verpressen erfolgt insbesondere bei Temperaturen zwischen 60 und 100°C. Das Verpressen erfolgt insbesondere während einer Dauer von bis zu 15sek.

Es hat sich gezeigt, dass die hier beschriebenen Kohlesorten in vorgeschalteten Prozessschritten mit Verkokungshilfsmitteln vermischt werden können, wodurch die Verkokung effizienter wird und das Koksprodukt höhere Qualität verliehen wird, z.B. eine höhere Festigkeit oder höhere Reaktivität.

Gemäß einer Ausführungsform wird dem Brikettiervorgang (beim Verpressen) mindestens ein Verkokungshilfsmittel hinzugeführt, insbesondere zur Verbesserung der Effizienz des nachgeschalteten Verkokungsvorganges. Verkokungshilfsmittel können einzeln oder in Kombination gewählt werden, insbesondere aus einer Gruppe von bisher im Zusammenhang mit klassischen Einsatzstoffen bereits als zweckdienlich erachteten Verkokungshilfsmitteln.

Es hat sich gezeigt, dass durch das hier beschriebene Verfahren bei Verwendung von Braunkohlen als Einsatzstoff der Kohlenstoffgehalt C(fix) des erzeugten Kokses auf werte oberhalb von 55% angehoben werden kann, so dass der spätere Einsatz dieses Kokses sogar in Direktschmelzreduktionsprozessen zur Stahlerzeugung (COREX/FINEX-Verfahren bei PRIMETALS) ermöglich werden kann.

Bevorzugt werden dem Rohstoff vor dem Press- und Verkokungsvorgang in ein- oder mehrstufigen Mischungsprozessen Back(Kleb)- und Verkokungs-Hilfsstoffe hinzugefügt, insbesondere um die Qualität des erzeugten Kokses zu verbessern oder den Brikettpressvorgang aus schwachbackenden Kohlesorten zu erleichtern. Bevorzugt werden derartige Hilfsstoffe vor dem Brikettieren bei Temperaturen im Bereich von 30 bis 120°C hinzugemischt.

Die Hilfsstoffe können insbesondere aus folgender Gruppe gewählt werden, wahlweise in Kombination: Melasse, Sulfitablauge, Sulfatablauge, Propanbitumen, Zellulose-Fasern, HSC (High-Conversion Soaker Cracking)-Rückstand, HSC/ROSE (Residue Oil Supercritical Extraction)-Mischrückstände aus der Erdölindustrie. Generell ist zwischen Verkokungs-Hilfsmitteln und Back(Kleb)-Hilfsmitteln zu unterscheiden, jedoch kann es auch Hilfsmittel geben, welche bei bestimmten Einsatzstoffen beide Funktionen erfüllen können.

Es hat sich gezeigt, dass eine Zugabe von Wasser bei den hier beschriebenen Kohlesorten eher ungünstig ist. Beispielsweise Braunkohlen weisen üblicherweise Wassergehalte von >45% auf. Um eine hohe Effizienz des Brikettiervorganges sicherstellen zu können, hat sich gezeigt, dass es sinnvoll ist, einen bestimmten (nicht zu hohen) Wassergehalt einzuhalten. Insbesondere hat sich gezeigt, dass Wassergehalte um 20% vorteilhaft sind . Daher kann auch eine Vortrocknung erfolgen.

Der anschließende Brikettiervorgang erfolgt insbesondere im Temperaturbereich zwischen 40 bis 90°C, insbesondere zwischen 55 bis 65°C. Diese Art und Weise der Agglomeration führt zu hohen Druck- und Abrasionsfestigkeiten des erzeugten Kohlebriketts, insbesondere Festigkeiten >= 30MPa .

Die Briketts können mit einem Kran oberhalb eines Haupttrockners platziert werden, und können durch den Haupttrockner, durch den Verkokungsschacht und weiter in eine Vorrichtung zur Kokstrockenkühlung rutschen . Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, das Brikett in einem Haupttrocknungsprozess nach der Agglomeration auf Wassergehalte zwischen 2 bis 4Ma% schonend zu trocknen .

Der Haupttrocknungsprozess der Briketts erfolgt insbesondere durch Dächer-Trockner-Einheiten und dient der weiteren Reduzierung des Wassergehaltes des Briketts von ca . 20Ma% auf etwa 3Ma%. Dadurch kann sichergestellt werden, dass in die Kammer übertragene Wärme nicht zu einem hohen Anteil für Wasserverdampfung dissipiert wird, was erfahrungsgemäß auch zum Aufbrechen des Briketts führen kann .

Der Haupttrocknungsprozess erfolgt insbesondere zweistufig, kann aber auch ein- oder mehrstufig erfolgen . Als Trocknungsmedium wird bevorzugt heißes Abgas/Rohgas verwendet, das aus Verbrennungsprozessen in Heizkanälen der unter dem Trockner angeordneten Ofenkammer resultiert und nach oben in die dachförmig ausgeführten Kanäle geleitet werden kann.

Die Anordnung dieser Kanäle erfolgt insbesondere kreuzförmig, für eine Kreuzstromordnung . Zumindest abschnittsweise kann auch eine Gegen- oder Gleichstromanordnung vorgesehen sein. Zur Erhöhung der Trocknungseffizienz kann eine für die Haupttrocknung eingerichtete Haupttrocknungseinheit mit einem externen Brenner mit Flammenüberwachung gekoppelt sein, durch welchen zusätzliches Abgas für alle oder mehrere oder auch nur eine Trocknungsstufe bereitgestellt werden kann . Die Haupttrocknungseinheit und die jeweilige Ofenkammer können durch ein hermetisch abdichtbares, insbesondere luftdichtes Schleusensystem voneinander getrennt sein. Das Schleusensystem kann insbesondere in Form einer Doppelklappe an wenigstens zwei Ofenkammern gekuppelt sein.

Bevorzugt wird der Rohstoff/Einsatzstoff (bzw. die Briketts) im unterhalb des Haupttrockners befindlichen Verkokungsschacht (bzw. Ofenkammer) durch Anwendung eines rohstoffspezifischen Temperaturregimes aufgeheizt. Beispielsweise liefert folgendes Temperaturregime Vorteile: In einer ersten Stufe, insbesondere über einen Zeitraum von 0 bis etwa 4 bis 7h, werden die Briketts bis in einen Temperaturbereich von 300 bis 400°C erwärmt, wobei mit einem Temperaturanstieg von 0.75 bis 0.9 K/min gearbeitet wird . In wenigstens einem weiteren Schritt, in welchem die Briketts in den Temperaturbereich von 300 bis 1100°C gebracht werden, wird mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 2.6 bis 3 K/min aufgeheizt.

Es kann für bestimmte Einsatzstoffe auch von Vorteil sein, nur einstufig mit konstanten Aufheizgeschwindigkeiten aufzuheizen, was ebenfalls mit den gewünschten hohen Koksfestigkeiten verbunden sein kann.

Dank des/der hier beschriebenen nachhaltigen Verfahrens (insbesondere in Verbindung mit einer spezifischen Agglomerationstechnik) lässt sich eine in Bezug auf die Einsatzstoffe vergleichsweise hochqualitative Kohle bzw. Koks bereitstellen. Die Aufrechterhaltung der gewünschten Brikettform, insbesondere einer zylindrischen Puck-Form auch während der Verkokung kann sichergestellt werden. Im Laufe des Verkokungsvorganges schrumpft die Kohle sowohl masse- als auch volumenbezogen um 40 bis 60%, insbesondere 50%, und erlangt auch dadurch die erwünschten hohen Druck- und Abrasionsfestigkeiten von >30MPa (insbesondere Koksfestigkeit nach Reaktion (CSR)) sowie geringe Reaktivitäten mit CRI-(Coke Reactivity Index; Koksreaktivitätsindex) Werten <55%. Diese Obergrenze für die Reaktivität ist erforderlich, da sich ansonsten das Kohlebrikett von allein bei Luftanwesenheit entzünden könnte. Das durch diese Grenzwerte definierte Qualitätsniveau konnte bisher mit den beschriebenen minderwertigen Kohlequalitäten bisher nicht erreicht werden. Insbesondere führten bisherige Verfahren und Vorrichtungen zu einer Rissbildung im Brikett oder gar zur vollständigen Zerstörung der Brikettform. Masse- und Volumenänderungen können sich dabei insbesondere in demselben Verhältnis vollziehen. Dank des hier beschriebenen Verfahrens kann die Brikettform (Puck-Form) aufrechterhalten werden, mit der Folge, dass Druckverlust, Wärmetransport, Strömungsprofil und andere Verfahrensparameter vordefinierbar bleiben. Die jeweilige Ofenkammer besteht insbesondere aus feuerfestem Silika-Material .

Im Folgenden werden Aspekte beschrieben, die sich auf eine Optimierung der Wärme-/Energiebilanz beziehen. Seitlich an der jeweiligen Ofenkammer können Beheizungskanäle in die Wand integriert angeordnet sein, insbesondere beidseitig. Die Beheizungskanäle können durch wenigstens einen, bevorzugt vier externe Brenner befeuert werden. Die Brenner sind insbesondere übereinander an horizontale Heizkanäle gekoppelt. Dabei können die Abgase bzw. Rauchgase aus den Heizwänden auch energetisch verwertet werden, wozu wahlweise ein Abzugsamin durch ein Rauchgasgebläse unterstützt werden kann.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind drei Brenner an drei unteren bzw. untersten horizontalen Kanälen vorgesehen/gekoppelt. Die unteren drei Kanäle verlaufen horizontal zur gegenüberliegenden Seite der Ofenkammer und gehen dort in einen jeweiligen nach oben führenden Vertikalheizschacht über. Es hat sich gezeigt, dass durch die konzentrierte Anordnung von drei Brennern im unteren Bereich des Schachtes/Ofens dort eine intensive Wärmequelle gebildet werden kann, die dazu führt, dass sich in der Kammer Temperaturen von > 500° C ausbilden, die zur Koksbildung erforderlich sind . Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist über den unteren bzw. untersten horizontalen Kanälen ein mäanderförmig nach oben führender Kanal in der Heizwand ausgebildet, insbesondere als vierter Kanal (von unten gezählt). An den mäanderförmigen Kanal kann ebenfalls ein Brenner gekoppelt sein. Es hat sich gezeigt, dass mittels dieses mäanderförmigen Kanals eine vorteilhafte Wärmeverteilung sichergestellt werden kann, insbesondere in vertikaler Richtung . Auf dem Weg nach oben können sich die durch den entsprechenden (insbesondere vierten) Brenner erzeugten Abgase langsam abkühlen, wodurch in vertikaler Richtung eine stufenförmige Wärmeübertragung in die Charge/Schüttung der Briketts sichergestellt werden kann. Eine derartige stufenförmige Wärmeübertragung liefert diverse Vorteile, sei es energetische Vorteile, sei es Vorteile hinsichtlich der Formbeständigkeit der Briketts oder allgemein hinsichtlich eines schonenden Verkokungsvorganges. Die Brenner können insbesondere mit Erdgas und/oder Koksofengas aus dem Verkokungsschacht befeuert werden . Dank der zuvor beschriebenen Konfiguration kann davon abgesehen werden, eine bisher verwendete kostspielige Generatorgasanlage vor der jeweiligen Ofenkammer zur Erzeugung von Verbrennungsgas aus Kohle vorzusehen, was auch bezüglich Emissionen Nachteile hätte.

Im Folgenden werden Aspekte beschrieben, die sich auf eine nachhaltige Verwendung von beim Verkoken entstehenden Nebenprodukten beziehen. Es hat sich gezeigt, dass es insbesondere im Zusammenhang mit den hier beschriebenen Einsatzstoffen vorteilhaft ist, Nebenprodukte an unterschiedlichen Höhenpositionen der jeweiligen Ofenkammer zu entnehmen, was eine hohe Selektivität und auch eine gute Einflussnahme auf das Temperaturregime ermöglicht.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel werden bei der Verkokung in der jeweiligen Ofenkammer entstehende hochkalorige Gase an 1 bis 5 Entnahmestellen in verschiedenen Höhenpositionen entnommen, also aus der Kammer evakuiert und der weiteren Verwertung zugeführt. An der jeweiligen Entnahmestelle kann insbesondere ein Stutzen mit vorgegebenem Winkel vorgesehen sein .

Im oberen Teil der Ofenkammer erfolgte bisher üblicherweise eine ungewollte so genannte Spülgasverkokung . Durch im unteren Teil frei werdende Gase hervorgerufenes Spülgas steigt in der Kammer auf und verursacht eine ungewollte Reaktion mit den oben angeordneten Briketts, in einem ungewollten oder unkontrollierbaren Temperaturbereich. Dies ging bisher in diesen oberen Bereichen der Kammern erfahrungsgemäß mit einer ungewollten konvektiven Wärmeübertragung und einer Reduzierung der Koksqualität einher. Dies führte bisher dazu, dass sich in vielen Anordnungen oder Ofenkonfigurationen ein Temperaturprofil in der Schüttung nicht auf einfache Weise kontrollieren ließ. Die Verkokung erfolgte also auf mehr oder weniger chaotische Weise.

Es hat sich nun gezeigt, dass mittels einer Anordnung mit an unterschiedlichen Höhenpositionen angeordneten Entnahmestellen eine bisher üblicherweise im oberen Teil der Ofenkammer auftretende Spülgasverkokung verhindert werden kann .

Diese Maßnahme hat darüber hinaus den Vorteil, dass man die in den einzelnen Stufen des Verkokungsprozesses frei werdenden Gase fraktioniert aus dem Verkokungsprozess evakuieren kann und so einer spezifischen Gasaufbereitung zuführen bzw. die Umwandlung in chemische Wertstoffe umsetzen kann. Fraktionierte Entnahme ist dabei als eine Entnahme an unterschiedlichen Höhenpositionen und unterschiedlichen Gasarten bzw. Gaszusammensetzungen zu verstehen. Es hat sich gezeigt, dass sich mittels einer (je Einsatzstoff oder Art des Verkokungsvorganges) vordefinierbaren Beabstandung der Entnahmestellen bereits eine recht selektive Vorauswahl hinsichtlich der Zusammensetzung der entnommenen Gase treffen lässt.

Vorteilhafter Weise befinden sich eine, mehrere, oder auch alle Entnahmestellen in vertikaler Richtung mindestens 50% über dem Schacht-/bodenaustritt der jeweiligen Kammer. Dies hat nicht zuletzt hinsichtlich der Anordnung einer Ausstehzone vor dem Austragsystem Vorteile. Dadurch können Rohgase aus dem oberen Bereichen abgesaugt und über die untere „Absaugung " wieder in den Schacht geleitet werden. Die jeweilige untere Gasabzugsleitung kann dazu auch als Gaszuführleitung umfunktioniert werden. Somit können Gase lokal über heiße Briketts geführt werden, wodurch sich ein qualitätssteigernder Effekt einstellen lässt.

In nachgeschalteten Prozessschritten können aus diesen evakuierten Gasen hochwertige Stoffe wie Methanol, synthetisches Erdgas oder Di-Methylether hergestellt werden . Es hat sich gezeigt, dass die Herstellung dieser Gase auf wesentlich effizientere Weise erfolgen kann, wenn die dafür erforderlichen Gas-Fraktionen dort aus dem Verkokungsprozess abgezogen werden, wo sie entstehen.

Bisherige Vorrichtungen hatten den Nachteil, dass allenfalls nur eine einstufige Evakuierung der in der Kammer entstehenden Gase erfolgen konnte. Dabei traten nachteilige Wärmeübertragungs- und chemische Umwandlungsvorgänge auf, insbesondere im oberen Bereich der jeweiligen Kammer, worunter sowohl die Effizienz der Verkokung als auch die Qualität der Gasaufbereitung litt.

Im Folgenden werden Aspekte beschrieben, die sich auf eine nachhaltige Verwendung von beim Verkoken aufgewendeter oder abgegebener Energie beziehen. Insbesondere kann die Verwendung der Rauchgase aus der Beheizung bzw. aus dem Verkoker für die Kreisläufe der Trockner erfolgen. Dabei kann eine geregelte Teilentnahme zur Entfeuchtung der umlaufenden Trocknungsgase erfolgen. Ebenso kann die Erzeugung von Dampf erfolgen, insbesondere für Dampfstationen zur Beheizung von Apparaten, Rohrleitungen, Armaturen . Ferner kann Dampf für die Rohgasaufbereitung in Form von Prozessdampf gewonnen bzw. genutzt werden. Bei ausreichend hohem Temperaturniveau (insbesondere bei Abgasen der untersten Brenner) kann eine Zuführung zu einer Waste-Heat- Recovery-Unit erfolgen, bzw. ein Zuführen von heißen Rauchgasen zu einer Trockenkühleinrichtung .

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist unterhalb der (jeweiligen) Ofenkammer ein gasdichtes Austragsystem angeordnet, durch welches der warme Koks in eine Trockenkühleinrichtung überführbar ist. Das Austragsystem kann schachtartigen ausgebildet sein. Das Austragsystem kann eingerichtet sein, die Koksmenge zweier benachbarter Kammern aufzunehmen . Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Koks von einem Temperaturniveau im Bereich von >900°C auf ein Temperaturniveau unter 200°C abgekühlt, insbesondere durch Einleitung von kaltem Inertgas, insbesondere Einleiten von unten ohne Wasserzugabe. Es hat sich gezeigt, dass nach oben durch die Kühlschachtkoksschüttung hindurch strömendes und sich auf diesem Wege erwärmendes Kühlgas einem Wärmetauscher zugeführt werden kann, insbesondere einem Wärmetauscher zur Dampferzeugung, was insbesondere auch mit einer Verbesserung der Energiebilanz einhergeht. Zum Bereitstellen einer Druckdifferenz kann ein Unterdrucksystem vorgesehen sein, insbesondere in Form eines Gebläses, welches Unterdrucksystem an die Trockenkühleinrichtung und/oder den Wärmetauscher gekoppelt sein kann .

Mittels einer derartigen Anordnung lassen sich Kokstemperaturen unterhalb der Trockenkühleinrichtung von weniger als 200°C realisieren. Es kann für den Koksabzug z.B. eine Wippen- oder Pendelkonstruktion realisiert werden. Damit kann kaltes Kühlgas über eine freie Schüttungsfläche in die Trockenkühleinrichtung eingeleitet werden .

Zumindest eine der zuvor beschriebenen Aufgaben wird auch gelöst durch eine Ofenanordnung zur Herstellung von Briketts, umfassend eine zuvor beschriebene Ofenvorrichtung sowie eine zuvor beschriebene Gasevakuieranordnung, welche mittels wenigstens drei Gasabzugsleitungen in wenigstens drei Höhenpositionen an wenigstens eine Ofenkammer der Ofenvorrichtung gekuppelt ist. Hierdurch ergeben sich zuvor genannte Vorteile.

Zumindest eine der zuvor beschriebenen Aufgaben wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Briketts aus kohlehaltigem festem Einsatzstoff, umfassend sowohl das Trocknen von aus Einsatzstoff erstellten Briketts in einem Brikett-Trockner entlang einer vordefinierbaren ersten Temperaturrampe als auch das Verkoken der Briketts zu Koksbriketts in einer Ofenkammer entlang wenigstens einer vordefinierbaren zweiten Temperaturrampe, wobei zum Einstellen der zweiten Temperaturrampe an wenigstens drei über mindestens die halbe Höhe der Ofenkammer verteilten Höhenpositionen der Ofenkammer Gas evakuiert wird . Hierdurch ergeben sich zuvor genannte Vorteile.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird das Verfahren mittels einer zuvor beschriebenen Ofenanordnung durchgeführt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform werden die Briketts vorgetrocknet mit einem Wassergehalt von 10 bis 12Ma% für den Brikett-Trockner bereitgestellt, und daraufhin erfolgt eine Trocknung auf weniger als 5Ma%, bevor die Briketts der Ofenkammer zugeführt werden. Dies ermöglicht eine besonders schonende Behandlung des Einsatzstoffes.

FIGURENBESCHREIBUNG

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung wenigstens eines Ausführungsbeispiels anhand von Figuren, sowie aus den Figuren selbst. Bei Bezugszeichen, die nicht explizit in Bezug auf eine einzelne Figur beschrieben werden, wird auf die anderen Figuren verwiesen. Dabei zeigen jeweils in schematischer Darstellung in einer Seitenansicht eine Ofenvorrichtung und eine Kohlenutzungsanordnung jeweils gemäß einem Ausführungsbeispiel;

beispielhaft einen gemäß einer Ausführungsform einstellbaren Temperaturverlauf über die Höhe einer Ofenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; einzelne Komponenten einer Ofenvorrichtung oder einer die Ofenvorrichtung umfassenden Kohlenutzungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;

im Detail einzelne Komponenten eines Brikett-Trockners einer Ofenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;

in Seitenansichten im Schnittbild Wandungen einer Ofenkammer einer Ofenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, in der Art einer Prinzipskizze zu einem indirekten Temperierverfahren in einer Ofenkammer gemäß einer Ausführungsform;

einzelne Komponenten einer Einrichtung zur Kokstrockenkühlung einer Ofenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und

in schematischer Darstellung einzelne Komponenten einer Gasevakuieranordnung einer Ofenvorrichtung/Ofenanordnung oder einer die Ofenvorrichtung umfassenden Kohlenutzungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

In Fig . 1A ist eine Ofenvorrichtung 10, insbesondere ein Koksofen mit mehreren Vertikalkammern 11 gezeigt. Einsatzstoff 1 in Form von Briketts 5 wird mittels einer Zuführeinheit 10.1 einem Brikett- Trockner 15 zugeführt und darin vorgewärmt, welcher Brikett-Trockner 15 oberhalb der Ofenkammern 11 angeordnet ist. Der vorgetrocknete Einsatzstoff 5 kann dann durch indirekte Beheizung über Heizwände 12 der Ofenkammern 11 verkokt werden, insbesondere gemäß einem exakt vordefinierbaren Temperaturprofil, wie im Folgenden näher erläutert (insbesondere Fig . 4A, 4B). Nach der Verkokung kann eine Trocknung erfolgen. Dazu ist eine Einrichtung zur Kokstrockenkühlung 19 unten an die jeweilige Ofenkammer 11 gekoppelt. Das Zuführen und Abführen des Einsatzstoffes 1, 5, 6 kann auf elegante Weise mittels eines Eintragsystems 16 und eines Austragsystems 17 jeweils umfassend eine oder mehrere Schleusen 16.1, 17.1 erfolgen, insbesondere schwerkraftgetrieben . In einer Auffangeinrichtung 17.9 können verkokte und getrocknete Briketts 6 aufgefangen und zwischengelagert werden.

Die Ofenvorrichtung 10 weist beispielsweise vier bis sechs vertikal ausgerichtete, vertikal beladbare Ofenkammern auf, welche jeweils von zwei Heizwänden entlang der yz-Ebene lateral (in der Ansicht der Figur 1A also von rechts und links) beheizt werden . Die Wärmeübertragung erfolgt indirekt über die Heizwände.

In Fig. IC ist schematisch gezeigt, dass der Trockner 15 an mehrere Kammern 11 gekoppelt sein kann. Ebenso kann die Einrichtung zur Kokstrockenkühlung 19 an mehrere Kammern 11 gekoppelt sein . In Fig. 1B ist ein Temperaturverlauf T über die Höhe z angedeutet, wobei hier sechs Phasen hervorgehoben werden . In der Phase I . erfolgt ein Trocknen im Brikett-Trockner, hier schematisch mit linearem Temperaturverlauf angedeutet, welcher Temperaturverlauf wahlweise auch nicht linear sein kann. In der Phase II . wird der Einsatzstoff in die jeweilige Ofenkammer überführt, und dabei zumindest annähernd auf der Endtemperatur der Phase I . gehalten. Hierzu kann das Eintragsystem optional temperiert sein bzw. eine Heizeinrichtung aufweisen. In der Phase III . ist eine erste Verkokungsphase angedeutet, mit vergleichsweise niedrigem Temperaturanstieg bzw. flacher Temperaturrampe. Hierdurch kann eine besonders schonende Erwärmung und ein schonendes Austreiben von Fremdstoffen/Gasbestandteilen erfolgen. In der Phase IV. kann die Temperaturrampe steiler sein, insbesondere da der Einsatzstoff nun bereits einen Großteil von emittierbaren Fremdstoffen emittiert hat. Die Energiezufuhr kann intensiviert werden, ohne den Einsatzstoff zu stark zu stressen . In der Phase V. ist die maximale Endtemperatur beim Verkoken erreicht worden, und es kann ein Abkühlen in der Kokstrockenkühlung erfolgen . Der Temperaturverlauf in Phase IV. und V. ist hier jeweils schematisch linear angedeutet, und kann wahlweise auch nicht linear eingestellt werden, je nach Einsatzfall . In der Phase VI . sind die verkokten Briketts zur Weiterbehandlung in etwaigen nachfolgenden Prozessschritten verfügbar bzw. zugänglich.

Insbesondere kann die Aufheizung zunächst auf sehr schonende Weise bei einer Temperaturrampe im Bereich von 0.8 K/min erfolgen, insbesondere monoton steigend ohne Un Stetigkeiten bis zu einer Temperatur im Bereich von 320°C bzw. über eine Dauer von bis zu 6h (Phase IV.). Daraufhin kann die Steigung der Temperaturrampe deutlich erhöht werden, insbesondere auf werte im Bereich von 2.8 K/min, insbesondere monoton steigend ohne Unstetigkeiten bis zu einer Temperatur im Bereich von 1050°C bzw. über eine Dauer von bis zu 5 oder 6h (Phase V.). Der Übergang kann auch kontinuierlich, stetig erfolgen .

Wahlweise kann die obere (in Materialflussrichtung erste) Temperaturzone (beispielsweise die oberen, ersten 4m der Ofenkammer, in Materialflussrichtung gesehen) mit der moderateren Temperaturrampe mittels wenigstens eines mäanderförmigen Heizkanals realisiert werden . Wahlweise kann die untere (in Materialflussrichtung zweite) Temperaturzone (beispielsweise die unteren 2m der Ofenkammer) mit der steileren Temperaturrampe mittels wenigstens drei einzeln befeuerten horizontalen Heizkanälen realisiert werden.

Fig. 2 zeigt in einer Übersicht den Zusammenhang zwischen einzelnen Anlagekomponenten einer Ofenanordnung 50 bzw. einer Kohlenutzungsanordnung 80. Einsatzstoff/Rohstoff 1 wird einer Anlagenkomponente zum Verpressen/Kompaktieren zugeführt (insbesondere zweistufige Agglomeration), und verlässt diese Anlagenkomponente als Presslinge bzw. Kohlebriketts, insbesondere in Scheiben- bzw. Puck-Form. Nach dem Verkoken liegen dann Koksbriketts 6 vor. Die Kohlenutzungsanordnung 80 umfasst nicht nur wenigstens eine bereits zuvor beschriebene Ofenvorrichtung 10, sondern auch eine Gasevakuieranordnung (Fig . 6) und/oder die Anlagenkomponente zum Kompaktieren. Dabei können die einzelnen Anlagenkomponenten auf geschickte Weise miteinander verbunden werden, insbesondere auch zwecks hoher Energieeffizienz. Insbesondere ist ein Rückführsystem 18 mit wenigstens einer Rückführleitung aus der (jeweiligen) Ofenkammer zurück zum Trockner 15 vorgesehen, so dass Abgas G2 aus einer jeweiligen Ofenkammer 11 auch zum Temperieren des Trockners 15 genutzt werden kann. Rohgas Gl hingegen kann mittels einer Gasevakuieranordnung 30 abgezogen und für eine Weiter/Wiederverwendung gehandhabt werden .

Fig. 3 zeigt Details des Trockners 15. In mehreren Trocknungsebenen bzw. Trocknungskreisläufen 15.6, 15.7, 15.8 sind jeweils Heizelemente 15.4, 15.5 insbesondere Heißgasleitungen auf unterschiedlichen Temperaturen vorgesehen. Die oberen Heizelemente 15.5 sind weniger heiß als die unteren Heizelemente 15.4, und können z.B. durch eine Rückführleitung eines Kreislaufs gebildet sein. In den unteren Heizelementen 15.4 kann z.B. Heißgas eines Heißgaskreislaufs 15a zugeführt werden, auf dem untersten Trocknungsniveau 15.8 insbesondere mit besonders hohem Energiegehalt. Im Brikett-Trockner können insbesondere Temperatur- und Feuchte-Sensoren vorgesehen sein, insbesondere auf wenigstens zwei Niveaus. Die einzelnen Sensoren können Bestandteile einer an eine Steuerungseinrichtung 20 gekoppelten Messeinrichtung 14 sein. Insbesondere können ein oder mehrere Temperatursensoren 14.1 , H20- Sensoren 14.2, und/oder Drucksensoren 14.3 vorgesehen sein, deren Position hier nur schematisch angedeutet ist.

Der Trockner 15 umfasst wenigstens ein Reservoir 15.1, insbesondere dimensioniert für kontinuierlichen schwerkraftgetriebenen Betrieb. Eine Heizeinrichtung 15.2 des Reservoirs kann durch die zuvor beschriebenen Leitungen 15.4, 15.5 gebildet sein oder wahlweise weitere Heizelemente umfassen. Die Leitungen sind bevorzugt unterhalb von Dachelementen 15.3 angeordnet, um welche herum die Briketts nach unten rutschen können. Die Trocknungskreisläufe 15.7, 15.8 können jeweils insbesondere zwei Trocknungsebenen 15.6 umfassen, wobei die jeweils obere der beiden Trocknungsebenen 15.6 die kühlere Ebene ist, in welcher eine Absaugung von Trocknungsgas erfolgen kann, welches Wärmeenergie bereits abgegeben hat. Somit weist die Anordnung wenigstens zwei Einleit- und zwei Absaugebenen auf, wobei die Temperatur und Menge an Trocknungsgas auf der jeweiligen Einleitebenen individuell vorgegeben werden kann . Jeder Trocknungskreislauf ist zumindest bezüglich Volumenstrom und Eingangstemperatur des Heißgases regelbar. Eine gleichmäßige Aufteilung der Trocknungsgase über die einzelnen Leitungen bzw. Dächer einer Ebene kann z.B. über Ventile, manuell einstellbare Lochscheiben oder dergleichen erfolgen. Die einzelnen Leitungen oder Dächer können versetzt zueinander angeordnet sein. Ein vertikaler oder diagonaler Abstand zwischen den Leitungen beträgt bevorzugt mindestens Faktor 6 des Durchmessers der Briketts.

In Fig . 4A ist eine Heizwand 12 in einer Seitenansicht bzw. in einer Schnittebene yz gezeigt. Drei horizontale Heizkanäle 12.1 erstrecken sich jeweils in einer einzigen Höhenebene und münden jeweils in einen vertikalen Abgaszug (Abzugsleitung) 12.3, und werden jeweils individuell durch einen Brenner 13 befeuert. Im Folgenden wird der Begriff „Zug" ausschließlich für eine vertikal in Förderrichtung der Kohle-/Koksbriketts ausgerichtete Leitung verwendet, insbesondere für Abgasleitungen, also nicht für horizontale Heizkanäle. Eine Brennerachse 13.1 fällt dabei jeweils mit einer Längsachse des jeweiligen Kanals 12.1 zusammen, zumindest annähernd. Über den horizontalen Einebenen-Kanälen erstreckt sich ein mäanderförmiger Heizkanal 12.2 über mehrere Höhen-Ebenen, und weist daher auch eine Vielzahl von Umkehrungen bzw. Umkehrpunkten 12.21 auf. Auch der mäanderförmige Heizkanal 12.2 wird durch einen Brenner 13 befeuert. Dabei ergibt sich ein nach oben abnehmender Temperaturverlauf. Anders ausgedrückt: Der Ofenkammer zugeführte Briketts werden zunächst sehr behutsam temperiert, und weiter unten im Bereich der horizontalen Einebenen-Kanäle 12.1 einer kontinuierlich größer werdenden Energiezufuhr unterzogen. Am jeweiligen Kanal 12.1, 12.2 kann wenigstens ein Beobachtungspunkt 12.22 bzw. Messpunkt für Messsensorik 14 vorgesehen sein, insbesondere auch an den Umkehrpunkten 12.21. Der mäanderförmige Heizkanal 12.2 kann einen oder mehrere Vertikal-Durchlässe 12.5 aufweisen. Die Vertikal-Durchlässe 12.5 erlauben in gewissem Sinne ein Kurzschließen hinsichtlich Energiezufuhr und vertikaler oder horizontaler Energieverteilung . Die Vertikal-Durchlässe 12.5 können z.B. mittels Schiebersteinen 12.9 geschaltet werden (offen, zu, Zwischenpositionen). Hierdurch lässt sich der Verkokungsprozess überwachen, und es kann gezielt Einfluss genommen werden auf den Temperaturverlauf in der Kammer 11. Dabei kann Messsensorik 14.4 auch speziell im Beobachtungspunkt vorgesehen sein. Um den jeweiligen Beobachtungspunkt 12.22 gut zugänglich auszugestalten, kann innerhalb der Heizwandung jeweils ein insbesondere auch manuell zugänglicher Zugangskanal dorthin vorgesehen sein .

Die vor den Stirnseiten der Heizwände angeordneten vertikalen Abgaszüge können Verbindungen zu jedem Heizkanalabschnitt des vierten Heizkanals aufweisen, insbesondere um eine zusätzliche Beheizungssteuerung als Funktion des verwendeten Einsatzstoffes zu ermöglichen . Durch in den Heizkanälen optional angeordnete Schiebersteine 12.9, insbesondere ab dem vierten Heizkanal von unten, gibt es die Möglichkeit, das Abgas auch vorher in den Abgaszug oder an bestimmten Horizontalpositionen heißer direkt nach oben abzuleiten. Ein Mäander-Kanal 12.2 kann dadurch an einer oder mehreren Horizontal- oder Vertikalpositionen kurzgeschlossen werden. Dadurch ist es möglich, die einzelnen Heizkanäle gemäß einem gewünschten, individuell vordefinierbaren Temperaturprofil zu beheizen, sei es in vertikaler oder horizontaler Richtung. Insbesondere können kritische Temperaturbereiche, beispielsweise 350 bis 410°C oder 410° bis 470°C gezielt umgangen werden, oder zumindest auf eine kurze, örtlich kleine Temperaturzone eingegrenzt werden. Das Positionieren der Schiebersteine kann beispielsweise über Regulierschieber an Beobachtungsöffnungen 12.22 erfolgen.

Die vertikalen Durchlässe 12.5 können Matrix-förmig über die Heizkanäle verteilt sein, so dass sich eine Vielzahl von Optionen beim Einstellen/Regeln des Energieeintrags in die Ofenkammer realisieren lassen .

Weitere Parameter zum Beeinflussen des Temperaturprofils in der Ofenkammer ergeben sich durch Luftzufuhr an den jeweiligen Heizkanälen, und/oder durch Ansteuern/Regeln einzelner Brenner in Abhängigkeit von anderen Brennern . Sprich: Eine Steuerungseinrichtung kann nicht nur mit allen Brennern kommunizieren, sondern auch mit Ventilen oder Klappen zur Luftzufuhr, und/oder mit Ventilen oder Klappen am jeweiligen vertikalen Durchlass oder mit einer Einrichtung zum Verlagern von Steinen zum Öffnen und Schließen eines jeweiligen vertikalen Durchlasses.

Dank Beobachtungspunkten 12.22, insbesondre jeweils mit Sensorik 14.4 ausgestattet, ist es möglich, das Temperieren der Ofenkammer zu überwachen und auf vergleichsweise exakte Weise zu optimieren/regeln.

In Fig . 4B ist eine Draufsicht auf die xy-Ebene gezeigt. In Fig. 4C ist eine xz-Seitenansicht gezeigt. In Fig. 4C sind bereits Gasauslässe 12.6, 12.7, 12.8 in drei unterschiedlichen Höhenpositionen angedeutet, was in Fig . 6 näher erläutert wird .

Für ein optimales Aufheizregime sorgen pro Heizwand jeweils insbesondere mindestens vier externe Brenner 13, die in Richtung der x- oder y-Achse ausgerichtet und abwechselnd gegenüberliegend vor und hinter der Kammer 11 angeordnet sind .

Die drei unteren Heizkanäle 12.1 erstrecken sich jeweils in (nur) einer Höhenposition/Höhenebene und werden jeweils separat von einem individuellen Brenner beheizt. Aus den drei unteren Heizkanälen wird Abgas direkt in den sich in vertikaler Richtung erstreckenden Abgaszug 12.3 geleitet. Der von unten gezählt vierte Heizkanal 12.2 erstreckt sich über mehrere Horizontalebenen und wird von einem einzigen oder mehreren Brennern 13 befeuert, dessen Abgas mäanderförmig die über dem ersten Abschnitt liegenden restlichen Abschnitte des vierten Heizkanales durchströmt.

Die horizontalen Heizkanäle 12.1 sind insbesondere parallel zueinander und senkrecht zum korrespondierenden vertikalen Abgaszug 12.3 ausgerichtet.

Der untere Teil des Ofens wird bevorzugt nicht mehr beheizt und ist für die Ausgarung des Kokses und die Vorkühlung des Kokses vorgesehen (ca . Im). Dieser Teil kann als Ausstehzone beschrieben werden, welche ein komplettes Durchgaren und vollständiges Ausgasen unterstützen kann, was positiven Einfluss auf die Koksqualität hat.

Bezüglich des Rückführsystems 18 lässt sich noch Folgendes erwähnen. Der Brikett-Trockner befindet sich über den Ofenkammern und kann über die (vertikalen) Abgaszüge mit Abgas der jeweiligen Brenner gespeist werden. Dieses Abgas kann als Trocknungsmedium in zwei separaten Trocknungskreisläufen innerhalb des Brikett-Trockners genutzt werden, welche als hier Trockner- Vorstufe und Trockner-Hauptstufe bezeichnet werden. Anders ausgedrückt: Es können zwei Trocknung-Kreisläufe vorgesehen sein, insbesondere jeweils gespeist durch Wärmeenergie von Brennern der Ofenvorrichtung. Beide Kreisläufe können wahlweise auch mit zusätzlichen, externen Brennern bestückt werden, insbesondere zwecks Redundanz oder flexiblerer Einstellmöglichkeiten .

Heißes Abgas aus einer primären Wärmeerzeugung (erster Trocknungs-Kreislauf) kann durch wenigstens drei externe Brenner bereitgestellt werden, die insbesondere an drei unten an der jeweiligen Ofenkammer angeordneten horizontalen Heizkanälen angeschlossen sind . Heißes Abgas aus einer sekundären Wärmeerzeugung (zweiter Trocknungs-Kreislauf) kann durch wenigstens einen externe Brenner bereitgestellt werden, der an einem über den horizontalen Heizkanälen liegenden mäanderförmigen Heizkanal angeschlossen ist.

Fig. 5 zeigt einzelne Komponenten einer unterhalb der Ofenkammer 11 angeordneten Trockenkühleinrichtung 19. Mittels einer Pumpe 19.1 und einem Wärmetauscher 19.3 wird ein Gaskreislauf 19.5 betrieben, in welchem die verkokten Briketts 6 im Gegenstrom in einer Kavität 19.7 gekühlt werden, wobei das Gas durch wenigstens einen Einlass 19.9 in die Kavität geleitet wird und durch wenigstens einen Auslass 19.8 wieder evakuiert wird . Der Auslass ist knapp unterhalb der Ofenkammer 11 angeordnet und demgegenüber durch Leitbleche oder hervorstehende Wandungen abgeschottet. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Briketts aus der Ofenkammer 11 zuerst von bereits recht stark erwärmtem Kühlgas umströmt werden. Hierdurch kann also auch ein schonendes Abkühlen erfolgen. Abermals wird der (Temperatur-)Stress der Briketts minimiert. Gleichwohl kann das Kühlen auf recht effektive Weise erfolgen.

Zentrisch innerhalb der Kavität 19.7 ist wenigstens ein strömungshemmendes Dach bzw. eine Gasumleiteinheit 19.6 angeordnet. Damit lässt sich das Strömungsprofil einstellen . Insbesondere kann vermieden werden, dass sich im Zentrum der Kavität 19.7 ein Haupt-Energie- bzw. Massentransport ausbildet.

Als Besonderheit des Vertikalkammerofens kann genannt werden, dass die Kokstrockenkühlung „passgenau" unter der Ofenkammer angeordnet ist. Die Kavität der Trockenkühleinrichtung kann also das gleiche Querschnittsprofil aufweisen wie die Ofenkammer. Dies begünstigt eine direkte, schwerkraftgetriebene Förderung der Briketts und kann den Konti-Betrieb vereinfachen . Der Übergang ist insbesondere nahtlos, indem zwischen Ofenkammer und Trockenkühleinrichtung keine physische Trennung vorgesehen ist.

Wenigstens ein in radialer Richtung insbesondere mittig angeordnetes Dach bzw. eine Gasumleiteinheit 19.6 kann sicherstellen, dass das Kühlgas in radialer Richtung homogen aufgeteilt wird und insbesondere auch auf homogene Weise zu den Auslässen 19.8 geleitet wird . Fig. 6 zeigt eine Ofenanordnung 50 umfassend eine Gasevakuieranordnung 30 mit einer oder mehreren Gasabzugsleitungen 31 für eine erste Höhenposition, welche über eine Kupplung bzw. einen Anschluss 31.1 an die jeweilige Ofenkammer 11 kuppelbar sind . Ferner sind eine oder mehrere Gasabzugsleitungen 33 für wenigstens eine weitere Höhenposition vorgesehen, hier für eine zweite und eine dritte Höhenposition, ebenfalls jeweils umfassend eine Kupplung 33.1. Ferner sind mehrere Mischer 35.1 und wenigstens eine Pumpe 35.2 zur weiteren Handhabung der evakuierten Gase vorgesehen . An der jeweiligen Ofenkammer 11 sind korrespondierende Gasauslässe bzw. Anschlüsse 12.6, 12.7, 12.8 jeweils in der entsprechenden Höhenposition vorgesehen. Das Rohgas kann dabei auf wenigstens drei Höhenebenen abgesaugt werden, jeweils individuell je Ofenkammer: über ein Steigrohr in der Ofendecke (oberste Höhenposition), durch einen oder mehrere auf einer vordefinierten Höhenposition der Ofenkammer angeordnete Anschlüsse und weiter durch einen oder mehrere vertikale Abgaszüge, insbesondere innerhalb der jeweiligen Heizwand (mittlere Höhenposition), und ferner durch einen oder mehrere auf einer vordefinierten Höhenposition der Ofenkammer angeordnete Anschlüsse und weiter durch einen oder mehrere vertikale Abgaszüge, insbesondere innerhalb der Heizwand (unterste Höhenposition).

Das abgezogene Rohgas kann abgekühlt und über getrennte/separate Rohgassammelleitungen gesammelt und dann in einer oder mehreren Rohgassammelleitungen zusammengeführt werden . Es hat sich gezeigt, dass bei einer direkten Rohgasabsaugung (insbesondere unmittelbar stromab hinter einer Schleuseneinrichtung des Brikett-Eintragsystems) das Risiko eines Rohgasübertrittes aus der Ofenkammer in den Vortrockner verringert werden kann, insbesondere aufgrund des hier entstehenden Unterdruckes. Dies kann die Qualität weiter steigern.

Bezugszeichenliste:

I Einsatzstoff/Rohstoff

1.1 Pellet, insbesondere hergestellt mittels Lochscheibenwalzenmühle 2 Verkokungs-Hilfsstoff

3 Bindemittel

4 Brikettstrang

5 Pressling oder Kohlebrikett, insbesondere in Scheiben- bzw. Puck-Form

6 Pressling oder Koksbrikett, insbesondere in Scheiben- bzw. Puck-Form 10 Ofenvorrichtung, insbesondere Koksofen

10.1 Zuführeinheit

I I Ofenkammer

12 Heizwand

12.1 horizontaler Heizkanal in einer einzigen Ebene

12.2 mäanderförmiger Heizkanal über mehrere Ebenen

12.21 Umkehrung bzw. Umkehrpunkt

12.22 Beobachtungspunkt bzw. Messpunkt für Messsensorik

12.3 vertikaler Abgaszug (Abzugsleitung)

12.5 Vertikal-Durchlass

12.6 Gasauslass bzw. Anschluss in erster Höhenposition

12.7 Gasauslass bzw. Anschluss in weiterer (zweiter) Höhenposition

12.8 Gasauslass bzw. Anschluss in weiterer (dritter) Höhenposition

12.9 Schieberstein

13 Brenner

13.1 Brennerachse

14 Messeinrichtung, insbesondere mit Temperatur- und/oder H20-Sensor

14.1 Temperatursensor

14.2 H20-Sensor

14.3 Drucksensor

14.4 Messsensorik speziell im Beobachtungspunkt

15 Brikett-Trockner, insbesondere mit Dächertrocknereinheit

15a Trocknereinheit mit Heißgaskreislauf, insbesondere Dächertrocknereinheit

15.1 Reservoir, insbesondere dimensioniert für kontinuierlichen Betrieb

15.2 Heizeinrichtung für Reservoir

15.3 Dachelement

15.4 Heizelement, insbesondere Leitung/Heißgasleitung mit erster Temperatur 15.5 Heizelement, insbesondere Leitung/Heißgasleitung mit zweiter Temperatur

15.6 Trocknungsebene

15.7 erster Trocknungskreislauf

15.8 weiterer (zweiter) Trocknungskreislauf

16 Eintragsystem

16.1 Schleuseneinrichtung

17 Austragsystem

17.1 Schleuseneinrichtung

17.9 Auffangeinrichtung

18 Rückführsystem mit wenigstens einer Rückführleitung für Gas aus der Ofenkammer

19 Einrichtung zur Kokstrockenkühlung bzw. Trockenkühleinrichtung

19.1 Pumpe

19.3 Wärmetauscher

19.5 Leitungssystem, insbesondere Kreislauf

19.6 Dach bzw. Gasumleiteinheit

19.7 Kavität

19.8 Auslass

19.9 Einlass

20 Steuerungseinrichtung

30 Gasevakuieranordnung

31 Gasabzugsleitung für erste Höhenposition

31.1 Kupplung bzw. Anschluss

33 Gasabzugsleitung für wenigstens eine weitere Höhenposition

33.1 Kupplung bzw. Anschluss

35.1 Mischer

35.2 Pumpe

50 Ofenanordnung

80 Kohlenutzungsanordnung

Gl Rohgas

G2 Abgas