CS203141B2

CS203141B2 - Treatment method for lignitic coal

Info

Publication number: CS203141B2
Application number: CS77144A
Authority: CS
Inventors: Edward Koppelman
Original assignee: Edward Koppelman
Priority date: 1976-01-12
Filing date: 1977-01-10
Publication date: 1981-02-27
Also published as: AT350500B; DD132876A5; DE2700554B2; US4052168A; CA1066054A; US4129420A; ES454969A1; GB1534619A; MX143753A; YU316276A; PL108824B1; SE7704383L; JPS5757079B2; IN142433B; FR2337757A1; ATA247077A; US4127391A; BR7700105A; HU178266B; SE440791B

Description

Vynález se týká zušlechťování Uhlí lgniticéého typu jako je hnědé mí, lignit a polobituminozní mí a jeho účelem je zlepšit použitelnost těchto typů mí jako pevného paliva.

Pojem mí lignitckéého typu zahrnuje řadu poměrně málo kvalitních uhlíkatých materiálů nebo mí včetně l.igniLt^ccéi^h^o u^hií, jei zahrnuje lignit a hnědé mí, i polobituminozní mí, které se běině klasSfikují jako kvalita A, B a C podle své výhřevnnoSi.

Lignitické mí zahrnuje uhlíkaté podřadné mí, které - neprošlo dostatečnou geologickou přeměnou, která by jej . převedla na jakostní tvrdé uhlí jako - je bituminozní mí nebo antracit, Lignitické mí zahrnuje řadu uníkatých mateeiálů, která leží přibližně mezi rašelinou a polobi.uminozním uhlím, coi je forma lignitu, která lež velmi blízko raSeHně. Tecluicky je lignit definován jako uhlíkaté materiály, které se nachhzzeí v ložiskách podobných uhelrýfa - ložskům a kde poměr uhLíku a vodíku leží v rozmezí asi od 11,2:1 do 9/3:1· Polobituminozní mí má vyšší stupen prouhelnění nei lignit!ké mí a rozděluje se podle klasifikační soustavy instituce United States Bureau of Mineš, uveřejněné v Bu.letinu čís. 492, 1951 pod - názvem Způsoby analýzy uh.í a koksu na kvaHtu A, která - mé za vlhka - výhřevnost 25,586 - kJ/kg nebo více, avšak méně η ϊ 30,238 kJ/kg, na kvaHtu B, která má za mookra výhřevnost 22,097 kJ/kg nebo vyšěí, avšak niiěí nei 25,586 kJ/kg, a kvaHtu C, která má za vlhka výhřevnost 19,306 kJ/kg nebo vyšší, avšak nižší nei 22,097 kJ/kg.

Ve Spojených státech leží velká ložiska llÉnitikééio mí v severních středních státech, zejména v Severní a Jižní Dakotě a ve Wyonin^a, a v menší míře v jižních státech včetně Texasu, zatfoco polobituminozní mí se nachází hlavně ve Waachingtonu, Wyomengu a Coloradu. Tato rozsáhlá ložiska představují možné řešení současné energetické krize a ne203141 dostatku paliva. Avšak lignitické uhlí obsahuje po vytěžení 20 až 40 % vlhkosti, z níž se alespoň část musí odstranit, aby toto uhlí bylo vhodné jako palivo. Částečné nebo úplné vysušení vlhkého uhlí lignitického typu mé však za následek jeho rozdrobení na malé částice a prach, což přináší problémy spojené nejen se samozápalem, avšak zvyšuje současně obtíže při manipulaci s uhlím během dopravy a přikládání do pece. Rozpad paliva při přikládání do pece způsobuje, že část paliva propadává roštem pece nebo jej ucpává, takže účinnost spalování se zhorší a dochází ke značným ztrátám potenciální výhřevné hodnoty.

Ke zpracování uhlí lignitického typu za-účelem jeho úpravy jako pevného paliva bylo již použito nebo navrženo velké množství postupů. Tyto postupy zahrnují obvykle částečné vysušení uhlí lignitického typu, aby se snížil jeho obsah vlhkosti, a potom briketování nebo aglomeraci materiálu, aby se zvýšila jeho odolnost proti vlivům povětmosti a proti rozpadání během dopravy, skladování a použití. Dosavadní způsoby zpracování uhlí lignitického typu jsou popsány v amerických patentech číslo 836 281, 1 205 007, 1 219 155, . 1 386 472, 1 477 642, 1 508 617, 1556 036, 1 577 902, 1 600 065, 1 698 345, 1 860 890,

871 862, 2 672 497, 2 003 400 a 3 723 079.

Velké investiční náklady na briketovací zařízení, značné množství práce při briketování a poměrně vysoká cena pojiv a/nebo povlékacích materiálů však brání Širšímu průmyslovému využití těchto postupů β prakticky znemožňuje využití rozsáhlých domácích naleziěi uhlí lginitického typu к vyřešení energetické krize.

Způsob podle vynálezu odstraňuje řadu problémů a nevýhod dosavadních postupů, kterými se uhlí lignitického typu zušlechlovala pokud jde o fyzikální strukturu a výhřevnost, aby se zvýšila odolnost proti rozpadu při působení povětmosti, při manipulaci, skladování a dopravě a aby uhlí bylo vhodným pevným palivem jak samotné, tak ve směsi s kvalitními druhy uhlí jako je černé uhlí.

Způsob podle vynálezu spočívá v tom, že vlhké uhlí lignitického typu se zahřívá v autoklávu pod tlakem 7 až 23 MPa na teplotu 400 až 677 °C, voda a těkavé organické složky se převedou na plynnou fázi a vsázka se poté ochladí na okolní teplotu. Během chlazení se vsázka s výhodou udržuje ve styku s uvolněnou plynnou fází, jejíž kondenzace schopné organické složky se nechají usadit na povrchu zušlechtěného uhlí; usazenina činí uhlí nehygroskopickým a zvySuje jeho odolnost proti vlivu povětmosti a proti oxydaci během dopravy a skladování. Alternativně se plynné fáze odvádí z autoklévu a uvádí se do styku s ochlazenou vsázkou. Plynné fáze neschopná kondenzace se shromažďuje a může se s výhodou použít jako palivo při zušlechlovéní к zahřívání autoklévu nebo se může prodávat.

Zušlechtěný uhelný produkt je obecně černý, tvrdý a leeklý, mé vnitřní strukturu, které byla viditelně transformována z původního uhlí lignitického typu a má zvýšenou výhřevnost, která leží obecně v rozmezí od 27,912 asi do 31,401 kJ/kg, Naproti tomu tuhé lignitické uhlí bez úpravy mé ve výtěžené formě výhřevnost asi 16,282 kJ/kg, zatímco po odstranění vlhkosti mé výhřevnost asi 23,958 do 27,679 kJ/kg.

Způsob podle vynálezu je použitelný pro zušlechíování uhlí lignitického typu včetně hnědého uhlí, lignitu a polobituminozního uhlí, které leží mezi rašelinou a bituminozním . uhlím a které se nachází v ložiskách podobných ložiskům kvalitního uhlí. Uhlí lignitického typu ve vytěžené formě bez úpravy obsahují obvykle 20 až 40 % vlhkosti a mohou se použít přímo bez jakékoliv předběžné úpravy kromě prosétí jako vsázka do autoklévu. Obvykle je výhodné provést prosétí a/nebo rozdrcení vytěženého uhlí lignitického typu, aby se odstranily větší shluky, Čímž se zjednoduší manipulace se vsázkou a zvýší se stupeň naplnění a autoklávu. Velikost a tvar částic uhlí lignitického typu však nejsou kritické pro dosažení výhod, které přináší způsob podle vynálezu.

K určitému snížení obsahu vlhkosti v Uhlí lignitického typu může dojít v důsledku působení povétimosti během skladování uhlí před jeho zavedením do autoklávu. Podle vynálezu lze však rovněž uhlí ligoitickéhv typu prát a odssranit z něj nadměrnou vlhkost dřív, než se vloží ·do autoklávu. Obyčejně však je uh.í · li^gni^^iik^ť^h^o typu zaváděné do autoklávu ve formě odpovídsjící vytěžené vlhkoosi. .

Autokláv k zušlechťování uhLí může byt jakthokoliv typu za toho předpokladu, že vydrží potřebné teploty a tlaky; v následujícím popise je uváděno zpracování uhlí po vsázkách, je však samozřejmé, že způsob podle vynálezu lze rovněž provádět kontinuálně. V autoklávu se ze zušlechťovaného uhLí při vysokých teplotách a tlaku vypaří voda a některé organické složky, které vytvoří plynnou fázi. Při tom dochází k tepelné přeměně chemické struktury a/nebo k rozkladu některých sloučenin obsažených v unií, což je doprovázeno vznikem dalších plynných složek, jež rovněž vytvoří plynnou fázi. Bylo pozorováno, že při použitých·vysokých teplotách a tlacích dochází mezi molekulami vody a plynnými uhlovodíky a/nebo tuhým lignitic- ₍kým uhelným mmteriálem k reakci s · vyvíjením plynů, takže vznnkají další plynné uhlovodíky, které mmjí rovněž hodnotu jako palivo.

Třebaže během zpracování v autoklávu jsou žádoucí teploty alespoň 400 °C, lýhosS10tδí jsou teploty kolem 538 °C, poněvadž při nich je rychlost odpařování a tepelného rozkladu a tepelné přeměny chemické struktury vyšší, takže doba prodlevy maaeriálu v autoklávu může být kratší a zvýší se účinek zpracování v . autoklávu. Teplota zpracování v autoklávu může být až 677 °C, avšak teploty nad tuto hodnotu jsou obvykle nežádoucí, poněvadž při nich dochází k příliš vysokému vzniku plynů neschopných kondenzace.

OObvláště uspokojivých výsledků bylo dosaženo při pouští teplot v rozmezí od 538 do 649 °C a tlaků od 13,78 do 20,67 MPa. Maximmání poudtelný tlak může být až 23 M?a. Tlaky nad tuto hodnotu jsou nežádouuí, protože náklady na výrobu tlakových nádob schopných odolávat tak vysokým tlalům jsou příliš vysoké, a mimo to se při povCití vyšších . tlaků nedosahuje · podstatného zlepšení postupu.

Doba prodlevy a zahřívání uhlí lignitakého typu v autoklávu se m^i^ií v závislosti na konkrétním vztahu teploty, tlaku a doby, který se reguluje v rozmezí shora uvedených parammtrů · tak, aby došlo v podd^tě k úplnému odpaření vlhkosti a k vypaření některých těkavých organických složek a současně k řízené tepelné změně chemické struktury uhlí.

Podstatj tepelné změny struktury není přesně vysvětlena, předpokládá se,·že však sestává ze dvou nebo ještě většího počtu současných chemických reakcí, které probíhají mezi produkty pyrolýzy a plynu, jež jsou obsaženy v komůrkové struktuře ligoitickéhv majeriálc. Výsledkem těchto · reakcí míčcích chemickou strukturu jsou jednak změny fyzikálních charakteristik, které mej za následek, že částice jsou odoonněSí proti absorpci vlhkosti a · proti drolení, a jednak změny chemických iharajCerrstiC, které mej za následek zvýšení poměru uhlíku a vodíku a snížení obsahu síry a kyslíku, jak bylo zjištěno při konečné ·analýze zušlechtěného uhlí.

Potřebná doba zahřívání se zmeeSnue, zvyš^e-li se teplota a tlak v jutvklálu. Opačně je potřebí delší doba zahřívání ·v jutvklálu, p^i^í^i.je-^11 se nižších teplot a tlaků. Obvykle vyhovuje doba zahřívání od 15 min asi do 1 hod. při teplotách v rozmezí od 482 do 649 °C a tlacích 13,78 až 20,67 MF»a.

Zvýšení · tlaku uvnntř autoklávu se s výhodou dá provádět tak, že se reguluje mooství dlí liéOiiického typu přiváděné do autoklávu v závjslosti na · objemu autoklávu.

s přihlédnuti k obsahu vlhkooti vsázky tak, že při zahřátí vsázky na zvýšenou · teplotu zvýší lzn0kcjíií plynná fáze, která obsahuje přehřátou páru a těkavé organické sloučeniny, tlak v autvklllu na požadovanou hodnotu. Podle potřeby lze přídavně zvýšit tlak jutoklálu zaváděním tlakových neoxydačních nebo redukčních plynů. ,

Po zpracování v autoklávu se nechá autoklév ochladit bu3 vzduchem nebo chladicí kapalinou, např. · chladicí vodou, na 'teplotu pod hodnotu, při které se zušlechtěný uhlíkatý produkt může vystavit působení vzduchu bez Škoddivého účinku. Obvykle jé přiměřené oclh.adit autokl^év na teplotu asi ^po^d 149 , °C. todazení autoklávu na teploty blízcí se 1⁰⁰ °C ne^bo pod tuto · hodnotu je·obvykle nežádoucí, protože kondenzovaná voda z plynné fáze smáčí zuělechtěný uhlíkatý produkt, zvyěuje jeho obsah vlhkosti a snižuje tedy jeho výhřevnost.

Během chlazení odpařené organické složky včetně poměrně těžkých uhlovodíkových frakcí a dehtů kondenzuj jako první při postupném chladicm cyklu a ukládají se na povrchu a v · pórech L.i^nitt^icé(^l^o ώύί, takže · vytvoří povlak, který je velice výhodný t:ta, že zuSlechtěné uhH je odoonější proti vivvim · p^5^v^ěir^(^s^t^jt a prot,i rozpadání a nepohlcuje vlhkost, když je skladováno ve vlhké atomooféře. Jakmile se dosáhne potřebné chladicí teploty, vypussí se zbý^aící plynná fáze z autoklávu a slnromažáuje se jako vhodné plynné palivo, které lze pouuít přímo v postupu nebo prodat jako hotový · výrobek.

Zušlechtěný uhlíkatý produkt má obvykle černý lesklý vzhled, což dále potvrzuje v^třní tepelnou transformaci z původně matné struktury liioiiickélo u^Ilí, které ‘tvoří původní vsázku. Zbytkový obsah v-ICossí ve zuSlechtěném produktu leží obvykle v rozmezí od 1 do 5 hmot, procent.

Podle alternativního provedení způsobu podle vynálezu se při skončeném zpracování v autoklávu uvolní vysoký tlak wmntř autoklávu při pracovní teplotě, a uhlovodíkové složky vzniklé kondenzací a organické plynné složky neschopné kondenzace se od^br^í jako vedlejší · plynné palivo. Při této alternativě do^c^É^a^zí pouze k nepatrnému ukládání odpařených organických složek na zuělechtěnim produktu. Nicméně mé tento uhlíkatý produkt tepelně transformovanou strukturu, má lepěí výhřevnost a vyěěí odolnost proti vivům aθvёjrno8t,i a rozpadávání .

V·rámci vynálezu lze rovněž provádět dvoustupňové zpracování v autoklávu a povlékání; plynná fáze odebíraná z autoklávu se při stejné teplotě zavádí do druhé chladicí komory, do které byl přemístěn zcělecltězý uhlíkatý produkt z předchozího zpracování v autoklávu za účelem chlazení, a plynná fáze se uvede do styku s ochlazenou vsázkou. Obvykle se vsázka chladí na teplotu asi po^{d 260} °C a v^Mnou na teplotu asi 149 °C nebo ne^aatrz^j zHší. Horká plynné fáze, přidázzjící do styku s ochlazenou vsázkou, způsobí kondenzaci složek schopných kondenzace na ochlazené vsázce, takže na produktu vznikne povlek a dojde k jeho impregnaci. Zbý^aící nezkondenzovaná plynná fáze se odebírá jako plynné palivo,. Chlazení zužlechtěné vsázky se provádí za neoKydačních podnínek a může se s výhodou provádět tak, že se vsázka přímo převede z autoklávu do utěsněné chladicí komory, která soudsí s aut oděvem přes vhodnou soustavu ven^lů.

K vysvětlení způsobu podle vynálezu slouží následuje! příklady. Je samoořejmé, že tyto příklady pouze vysv^tuj pouužtí různých dob zahřívání, teplot a tlaků a nemeuj nijak rozsah vynálezu.

Pí klad 1

Lignitické unií z naleziště v Zapu v Dakotě, které má průměrný obsalh νΏ^ί^Ι asi 32 tonert. % a je ýřiilic·oié barvy, se prosévá, aby kusová vsázka měla velikost částic pod 12,7 mm.· Mioožsví 6,64 g se vloží do tlakové nádoby z · nerezavé oedi, která má vnitřní komoru délky 76 mm a kruhový průřez s průměrem 15,87 mm a tloušťku stěny asi 6,35 mm. ··Konce ·tlakové nádoby se uzavřou Šroubovými spojkami, aby se vsázka v komoře utěsnila. Tlaková nád^ neto autokláv se doH ^do to^pné · tomory zahř^át^é na 538 · °C a po předel^ébí trijjⁱc^m5 min se udržuje na této · teplotě po dobu 30 min. Po skončeném zpracování se tlaková nádoba vyjme z pece a ochladí vodovodní vodou na teplotu п!з^о^'1, načež se víko odíraní, aby se uvolni.1 vnntřní tlak, vsázka se vyjme a mírně vysuší vzduchem, aby se od í sranda povrchová voda. Zušlechtěný produkt váží 4,98 g, takže ztráta tvoří 25' · , a má průměrnou výhřev5

X nosí 29,187 kJ/kg. Zušlechtěný produkt má tmavou barvu a lesklý vzhled.

Příklad 2

Způsobem popsaným v příkladě 1 se zpracovává vsázka z ligni^Cckého uhlí o hmot. 4,81 g, která se zahřívá na teplotu 399 °C po celkovou dobu 60 min. Po skončeném zpracování se tlaková nádoba vyjme a ochladí na vzduchu na teplotu okolí, potom se víko nádoby sejme k uvolnění tlaku zbytkových plynů a produkt se vyjme·. Produkt váží 3,5 g, což představuje -ztrátu

27,3 hmot. %, a mé výhřevnost 26,361 kJ/kg. , -

Příklad 3 .

Zkušební postup popsaný v příkladě 1 se opakuje s použitto lignitické vsázky o hmot. 5,91 g, která se zahřívá po celkovou dobu 60 min-v - peci při teplotě 468 °C. Pak se tlaková nádoba ochladí pod vodovodní vodou na teplotu místnosti a otevře se, aby se uvolnil zbytkový tlak plynů. Zušlechtěný produkt váží 4,1 g, což představuje ztrátu asi 30 %, a má výhřevnost 27,319 kJ/kg.

Příklad 4

Zkušební postup z příkladu 1 se opakuje s lignitcckou vsázkou o hmot. 5,1 g, která se po pětiminutovém předehřátí udržuje na teplotě 399 °C po dobu 30 min. Po skončeném zpracování se tlaková nádoba vyjme a nuceně ochladí vodovodní vodou na teplotu místnooti, načež se víko sejme k uvolnění tlaku zbytkových plynů. Získá se - 4,52 g zuělechtěného produktu, což představuje ztrátu 11,3 % váh., přičemž produkt má výhřevnost 23,113 kJ/kg.

P . ř í k 1 a d 5

Zkušební postup popsaný v příkladě 1 - se opakuje s lignitcckou vsázkou hmot. 5,67 g, která se zahřívá po celkovou dobu 60 min.v peci udržované na teplotě 538 °C, - načež se. - ochladí vodovodní vodou na teplotu místnosti a pak se - sejme víko k uvolnění zbytkového tlaku. Získá se celkové mnnoství 3,58 g zušlechtěného produktu, což představuje ztrátu 36,8 %, přičemž produkt má výhřevnost 29,712 kJ/kg.

PPÍklad6

Zkušební, postup popsaný v příkladě 1 se opakuje s lignitcckou vsázkou hmot. 5,58 g, - která se po pětiminutovém předehřívání udržuje na teplotě 538 °C po dobu 30 min, načež se tlaková nádoba vyjme a nuceně ochladí vodovodní vodou na teplotu lníítnooti. Pak se sejme víko nádoby, aby se uvolni.1 tlak zbytkových plynů, a získá se zušlechtěný uhlíkatý produkt hmot. 3,39 g, což představuje ztrátu 39 %, přičemž neměřená výhřevnost produktu je 27,959 kJ/kg.

Příklad 7

Zkušební postup popsaný v příkladě 1 se opakuje s lignitcckou vsázkou hmot. 5>67 - g, která se po pětiminuoovém pře<^<^e^h^ř^1^:í udržuje po dobu 30 min.na teplotě 538 °C. Tlaková nádoba se pak vyjme a nuceně ochladí vodovodní vodou na teplotu místnejsi, pak se sejme víko k uvolnění tlaku zbytkových plynů a z nádoby se vyjme zušlechtěný lignitický produkt o hmot. 3,71 g, což představuje váhovou ztrátu 34,5 %. Produkt má naměřenou výhřevnost 29,384 kJ/kg.

Příklad 8 _к

Zkišební postup popsaný v příkladě 1 se opakuje s lignitcckou vsázkou h^oo.5,23 g, které se po předběžném pětiminutovém předehhátí udržuje po dobu 30 min.na teplotě 538 °C.

Horká tlaková nádoba se vyjme z pece a při stejné teplotě 540 °C se z ní sejme víko, aby se uvolnil vnitřní tlak. Zušlechtěný uhlíkatý produkt má -h^oo.2,9 g, což představuje ztrátu %, a má výhřevnost 27,484 kJ/kg.

Přiklad 9

Zkušební postup· popsaný v příkladě 1 se opataije, avšak lignitceká vsázka se nejprve předběžně suší vzduchem, aby se obsah vlhkosti snnžžl asi na 14 ' %. Naplněná a utěsněná tlaková nádoba se po pětiminutovém předehhátí udržuje na teplotě 538 °C po dobu 30 min, naěei se nuceně ochladí vodovodní vodou na teplotu místnoosi. Z původní vsázky 5,75 g se získá 4,2 g zušlechtěnáho uhlíkatého maateii^].u, což představuje ztrátu asi 27 %· N&nmřená výhřevnost produktu je 26,358 kJ/kg.

PíkLad o

Postup popsaný v příkladě 9 se opalkuje s předehřátou lgpiioovou vsázkou, která obsahuje přibližně 14 % vlhkosti a má celkovou hmot. 5,97 g. Po pětiminutovém předehřál se vsázka udržuje po dobu 30 min. na teplotě 538 °C, pak·se vyjme a ocHXadí vzduchem. Když teplota tlaková nádoby klesne asi na 177 °C, sejme se z ní víko, aby se a^Gonni tlak zbytkových plynů. Získá se produkt hmot. 4,1 g, což je ztráta 31 %. Zuělechtěný uhlíkatý produkt má výháevnost 28,835 kJ/kg.

Přikladli

Zkuěební postup popsaný v příkladě 1 se opaJkuje s lignitickou vsázkou obssahjjcí asi 30 % vlhkooti, která se po pětiminutovém předelihátí udržuje na , teplotě 538 °C po dobu 30 min. Celková hmotnost vsázky je 5,64 g. Po dokončeném zpracování v autoklávu se tlaková nádoba vyjme a ochladí na vzduchu jako v příkladě 10 na teplotu kolemi 177 °C, načež se sejme víko, aby se uvoonni zbytkový tlak. Získá se 3,33 g zuělechtěnáho uhlíkatého produktu, což představuje ztrátu 40 %, přičemž naměřená výhřevnost produktu je 30,187 kJ/kg.

PPíklad- 2

Zkušební postup popsaný v příkladě 1 se opaJkuje s ligniiceDou vsázkou hmot. 5,4 g, se po ^pětiminutovém předeltfútí ud^uje na 53⁸ °C po dobu ¹5 min. ^pa^k se tla^kov^á n^ádo^ba v^yjme a ochladí na vz^duc^hu asi na ¹⁷⁷ °C, na^če^ž se z ní sejme v^o, a^by se uvolnil vrtání tlak. Získá se 3,52 g zušlechtěnáho uhlíkatého produktu, což představuje ztrátu 34,8 %, a produkt má výhřevnost 29,138 kJ/kg.

Ve všech shora uvedených příkladech s výjmikou příkladu 9 a 10 je tlak uvn.tá autoklávu nebo tlaková nádoby během zpracování asi 13,78 až 18,60 MPa. V příkladech 9 a 10, kde vsázka b^yla částečně vysušena, je vypuštěný tlak v rozmezí od 6,89 do 9,65 MPa. Vztah doby, teploty a tlaku v příkladech · 1 až 12 má vliv na výhřevnost zušlechtěnáho uhlíkatého produktu, vyjádřenou jako kJ/kg, takže · výhřevnost je funkcí těchto proměiuných,· která lze do určitá míry i uvást do souuvssossi s hmc>t. ztrátou získanáho produktu oproti vsázce. Tyto údaje poddával jasný ·důkaz o vlivu vzájemná závislosti doby, teploty a tlaku na tepelnou změnu struktury vsázky a na uvolnění vlhkosti a těkavých organických složek, čímž vzniká zušlechtěná palivo, jehož výhřevnost se · blíží výhřevnost bituminozního u^h:C.

Zušlechtěná uhlíkatá produkty získaná při zkouškách popsaných v příkladech 1 až 12 byly rovněž podrobeny zkouškám vlhkoosi, aby se určila jejich hygroskopičnost, která ukazuje jejich odolnost proti působení poověmoosi, jsou-li vystaveny po delší dobu okolním atmosferickým podmínkám. · Ve všech případech, Kdy vsázka^ byla nuceně chlazena, byl zušlechtěný uihíkatý · produkt vysušen na vzduchu horkým .vzduchem k odstranění zbytková povrchová vody, pak ^byl odv^en a vlo^n do vlnicí ^kum^s^y uďr^vané na · 'teplot ²⁰ a^ž 3⁰ °^C» měla relativní vlhkost asi·90 %. Výsledky některých z těchto zkoušek jsou uvedeny v tabulce 1, kde je rovněž uvedena doba uložení vzorku ve vlhčící komoře a procento zvýšení nebo úbytku haotnosti.

Ta.b u lka 1

Výsledek · zkouěek vlhkosti

Příklad

Celková doba hod.

Procento zvýšení/úbytku tanotnooti

262

221

221 % -4 % +3 % +1 % +o,3 %

Z údajů v tabulce je zřejmá, že uhlíkatý produkt je zušlechtěo oejeo pokud jde o výhřevnost, nýbrž že je i poměrně stabilní a nehygroskopický, což dokazuje vysokou odolnost · proti pohlcování vlhkosti i přes poměrně nízký obsah vlhkoosi, který · je v zušlechtnnéo produktu v rozmezí 1 až · 5 hmot. %.

Příklad 13

Zlkiěební postup popsaný v příkladě 11 se opakuje se vsázkou polobitjmioozníht uhlí z naleziště v Ccoisrip, která váží 6,71 g, uvede se během 5 min.na teplotu 538 °C a potom se na ní udržuje po celkovou dobu 30 min. Po skončeném zpracování v autoklávu se tlaková nádoba·ochladí na 149 °C, načež se odšroubuje víko a uvolní zbytkový ·tlak. Získá se produkt o hrne!. · 3,99 g, což představuje ztrátu 40,9 %· ZuSlechtěný uhelný produkt má výhřevnost 30,068 kJ/kg. Tento produkt byl srovnáván s kontrolním vzorkem nezpracovaného probitíminozního uhlí · z naleziště v Ccostrip, a to jak v neupravené formě, tak ve f^oímě bez vlhkotti; srovnávací údaje uvedené v tabulce 2 ukazují zvýšení výhřevnooti·a snížení obsahu síry a kyslíku, které je důsledkem zpracování v autoklévu.

Tt^uul^a2 .

Srovnávací údaje

Polobiti^zloozoí uhlí z naleziště C^ol^t^rip, Mootana

Kootrolní vzorek Zpracovaný vzorek bez úpravy prostý bez úpravy prostý vlhkooti vlhkosti

Vlhkost (hmot. «)	16,8	0	1,9	0
Výýhevnost (kJ/kg)	22,420	26,947	30,068	30,650
Konečná analýza
C	56,3	67,7	77,2	78,7
H	. 2,90	3,49	2,95	3,01
s-	1,30	1 ,56	1,38	1,41
Ν	0,78	0,94	1,06	1 ,08
0	28,9	14,5	5,3	3,5
Popel	9,78	11 ,8	12,1	12,3

Třebaže údaje v tabulce 2 ukázní zlepšenou jakost zpracovaného uhlí proti uhlí původnímu, nezdůrazniluí pokles obsahu síry, ke kterému během zpracování došlo. Tento polkles obsahu síry·lze dokázat sledováním obsahu síry během jednotlivých fází zpracování. 45,36 kg poSobijlmioLtzoíht uhlí bez úpravy obsahuje 0,59 kg síry. Toto uhlí se přemění na 26,81 kg zušlechtěného produktu, který obsahuje 1,38 hmot. % nebo^ 0,37 kg síry. i’o ukazuje, že

0,22 kg neboli 37 hmot-· 56 síry ze 45,36 kg !h^z£ bez úpravy se odstraní způsobem zpracování podle vynálezu.

Příklad 14

Zkušební postup popsaný v příkladě 11 se opakuje se vsázkou 5,90 g lignitu z naleziště Buleah, Severní Dakota, která se zahřívá během 10 min.na teplotu 538 °C a potom se udržuje na této teplotě po celkovou dobu 30 min. Po skončeném zpracování v,autoklávu se nádoba ochladí na 149 °C, načež se odšroubuje víko a uvo].ní se zbytkový tlak. Získá se produkt 3,25 g, což představuje váhovou ztrátu 44,9 % oproti vsázce, Zušlechtěný lignitový produkt má výhřevnost 30,350 kj/kg. Tento produkt byl srovnáván s kontrolním vzorkem nezpracovaného lignitu ze stejného naleziště, a to jak bez úpravy tak ve formě zbavené vlhkosti; výsledky ukazuje tabulka 3·

Tabulka 3

Srovnávací údaje

Lignit z naleziště Buleah, Severní Dekota
	Kontrolní vzorek	Zpracovaný vzorek
bez úpravy	prostý vlhkosti	bez úpravy	prostý vlhkosti
Vlhkost 'hmot. %)	24,25	0	2,85	0
Výhřevnost (kJ/kg)	19,601	25,877	30,350	31,238
Výsledná analýza
C	49,7	65,6	76,5	78,7
H	2,76	3,64	3,14	3,23
S	1,21	1,6	0,77	0,79
N	0,58	0,77
0	34,8	19,3	10,e^X	8,6^х
	6,91	9,12	9,03	9,27

χ O + N jsou uvedeny společně jako O.

Třebaže v sai^c^oi^^iejmé, že předchozím textu byla popsána konické tni provedení tento způsob lze různě ohněnooat a měěnt, aniž by způsobu podle vynálezu, je se přetaroČU rámec vynálezu.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1 . Způsob zušlechťování uhH ligniiického typu, vyznaauijící se tm, že vlhké dhLÍ ligni-t-ického t^ypu se zdnř^á v autotoávu ^po^d tlakim 7 až 23 MPa na ^teplo^tu 4⁰⁰. ^až 677 °C voda a těkavé organické složky se převedou na plynnou fázi a vsázka se poté ochladí na okolní teplotu.
2. Způsob podle bodu 1, vyzneauuící se tm, že zahřívání se provádí po dobu 15 min.až

1 hod. - ‘
3. Způsob podle bodu 1 , vyzneauuící se tm, že během chlazení se vsázka udržuje ve styku s uvolněnou plynnou fází, jejíž kondenzace schopné organické složky se nedují usadit na povrchu zušlechtěného mí.
4. Způsob podle bodu 1, vyznaauuící se tm, že plynná fáze se odvádí - z autoklávu a uvádí se do styku s ochlazenou vsázkou.
5. Způsob podle bodu 1, vyzná au ujc 1 - se tm, že -chlazení vsázky ' se provádí v neoxidační atmooféře.