KR950701728A - 탄소 연료를 개선시키기 위한 방법 및 장치(Method and apparatus for upgrading carbonac eous fuel) - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄소 물질의 BTU값을 개선시키는 것에 관한 것이다. 탄소물질을 열 교환기(20)내로 도입하고 불활성 기체 또는 이산화탄소와 같은 기체를 분사하여 압력을 상승시켜 여기서 개선 방법을 실시한다. 그리고 나서 외장(30)전체에 열 교환 매질을 순환시킴으로써 탄소 물질을 원하는 온도로 가열한다. 이 방법 중 물, 및 타르 및 기체와 같은 다른 부산물이 회수된다.

가열된 물을 다른 용기 내 공급 물질의 예열 원으로서 사용할 수 있다.

Description

탄소 연료를 개선시키기 위한 방법 및 장치(Method and apparatus for upgrading carbonac eous fuel)

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명의 원리에 따라 배열된 뱃치형 열 교환기를 기초로 하는 연료 개선 시스템의 기능적 개략도이다,

제2도는 본 발명의 원리에 따라 배열된 연속형 열 교환기를 기초로 하는 연료 개선 시스템의 기능적 개략도이다,

제3도는 본 발명의 원리에 따라 배열된 다수의 유입/유출 밸브를 갖는 제2열교환기에 예의 측면 입면도이다,

제4도는 탄소 물질을 보유하는 외장 및 본 발명의 원리에 따라 열 교환 매질이 순환되는 외장내에 함유된 다수의 수직 배열 관들을 갖는 제3열 교환기 예의 측면 입면도이다,

제5도는 탄소 물질을 보유하는 외장, 및 외장 내로 뻗어 있으며 본 발명의 원리에 따라 이를 통해 열 교환 매질의 순환되는 다수의 수직 배열된 관들을 갖는 제4열 교환기에 예의 측면 입면도이다.

Claims (58)

1. 외장, 상기 외장의 제1말단에 있는 유입구 및 상기 외장의 제1말단으로부터 떨어져 있는, 제2말단에 있는 유출구, 고체 미립 탄소 물질 충전물을 수용하기 위한, 상기 외장내에 포함되어 있으며 유입구와 유출구 사이에 위치하는 하나 이상의 관 부재, 상기 하나 이상의 관 부재에 충전물을 분산시키기 위한, 상기 제1말단을 따라 위치한 밸브수단 및 상기 유출구로부터 충전물을 제거하기 위한, 상기 제2말단을 따라 위치한 유출 수단을 갖는 열 교환 수단; 가압된 기체를 상기 하나 이상의 관 부재에 도입하기 위한, 열 교환 수단에 연결된 수단; 상기 하나 이상의 관과 접촉하면서 상기 외장 전체에 약 121.1℃내지 약 648.9℃의 온도로 가열된 열교환 매질을 순환시키기 위한 수단;및 상기 열 교환 수단으로부터 제2말단에서 뻗어 있는, 고체 미립 탄소 물질을 수송하기 위한 수단으로 구성되는, 고체 미립 탄소 물질의 BTU값을 증가시키기 위한 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 관 부재의 압력을 약 2PSIG 내지 약 3,000PSIG에서 유지하는 장치.
3. (a) 열 교환기내에 포함되어 있는 하나 이상의 관으로 고체 미립 탄소 물질을 도입하고; (b) 상기 하나이상의 관 주변에 적어도 93.3℃(200℉)의 온도를 갖는 열 교환 매질을 순환시키고; (c) 고체 미립 탄소 물질을 함유하는 하나 이상의 관으로 가압 기체를 약 2PSIG 내지 약 3,000PSIG의 압력으로 분사하고; 그리고 나서 (d) 탄소 물질을 회수하는 단계로 구성되는 탄소 물질의 BTU 값을 증가시키는 방법.
4. 제3항에 있어서, 열 교환 매질이 약 93.3℃ 내지 약 648.9℃의 온도에 있는 방법.
5. 하나 이상의 관내에 고체 미립 탄소 물질을 충전시키고, 약 93.3℃ 내지 약 648.9℃의 온도를 갖는 열 교환 매질을 상기 하나 이상의 관 주변에 순환시킴으로써 상기 고체 미립 탄소 물질을 가열하고, 하나 이상의 관으로부터 상기 탄소 물질로부터 나온 물을 제거하고, 고체 미립 탄소 물질의 온도를 상기 탄소 물질로부터 나온 물을 제거하고, 고체 미립 탄소 물질의 온도를 상기 하나 이상의 관내에서 선결된 온도로 증가시키고, 약 2PSIG 내지 약 3,000PSIG의 압력을 갖는 불활성 기체를 상기 하나 이상의 관내로 분사하고, 탄소 물질을 회수하는 단계로 구성되는, 탄소 물질의 BTU값을 증가시키는 방법.
6. (a)열교환기의 한차원을 따라 떨어져 있는 다수의 밸브를 갖는 열교환기 내에 하나 이상으로 관으로 고체 미립 탄소 물질충전물을 도입하고; (b)다수의 밸브 중 선택된 쌍을 개폐함으로써 하나 이상의 관의 연속적으로 긴 부분 주변에 약 121.1℃ 내지 약 648.9℃의 온도를 갖는 열 교환 매질을 순환시키고; (c) 고체 미립탄소물질 충전물을 함유하는 상기 하나 이상의 관내에 약 2PSIG 내지 약 3,000PS로 가압된 불활성 기체를 분사하고; (d) 탄소 물질을 회수하는 단계로 구성되는, 탄소 물질의 BTU 값을 증가시키는 방법.
7. 제6항에 있어서, 기체는 이산화탄소인 방법.
8. 탄소 물질 충전물을 수용하는 외장, 제1말단을 따라 위치한, 고체 미립 탄소 물질을 위한 유입구, 및 고체 미립 탄소 물질을 제거하기 위한, 상기 유입구로부터 떨어져 있으며 제2말단을 따라 위치한 유출구, 상기 외장에 탄소 물질 충전물을 도입하기 위한 수단, 및 상기 외장내에 열 교환 매질을 순환시키기 위한 하나 이상의 관을 가지며, 이때 하나 이상의 관은 상기 열 교환 매질로부터 고체 미립 탄소 물질을 분리하고, 상기 열교환 매질은 약 93.3℃ 내지 약 648.9℃로 가열되는 열 교환 수단; 상기 외장내에 가압된 기체를 도입하기 위한, 열 교환 수단에 연결된 수단; 및 상기 열 교환 수단으로부터 고체 미립 탄소 물질 충전물을 수송하기 위한 수단으로 구성되는, 탄소 물질의 BTU값을 증가시키기 위한 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 외장의 작동 압력을 2PSIG 내지 3,000PSIG에서 유지하는 장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 열 교환 매질이 오일인 장치.
11. 제8항에 있어서, 탄소 물질 충전물과 접촉하는 다수의 관이 열 교환 매질을 순환시키는 장치.
12. 외장의 제1말단에 있는 유입구 및 제1말단으로부터 떨어져 있는 외장의 제2말단에 있는 유출구를 갖는 외장, 고체 미립 탄소 물질의 충전물을 수용하기 위한, 외장내에 함유된 적어도 하나의 관 부재, 적어도 하나의 관 부재로 고체 미립 충전물을 분산시키기 위한 수단, 및 상기 유출구로부터 충전물을 제거하기 위한 수단을 포함하는 열 교환 수단; 상기 하나 이상의 관 부재내에 가압된 기체를 도입하기 위한 수단;및 상기 하나 이상의 관과 접촉하는, 상기 외장 내에 열 교환 매질을 순환시키는 수단으로 구성되는, 탄소 물질을 개선시키기 위한 장치로서, 이리하여 상기 외장 내에서 열 교환 매질을 고온에서 연장된 시간동안 순환시키면 고체 미립탄소 물질 충전물의 BTU값이 증가되는 장치.
13. 제12항에 있어서, 제거 수단은 탄소 물질의 고체 미립 충전물이 상기 열 교환 수단을 나갈 때 충전물 저장 수단에 충전물을 수송하기 위한 수단으로 구성되며, 상기 고체 미립 충전물 수송 수단이 상기 출구로부터 뻗어 있고 상기 고체 미립 충전물 저장 수단이 충전물 수송 수단으로부터 뻗어 있는 장치.
14. 제13항에 있어서, 펠릿화를 위한 상기 고체 미립 탄소 물질을 제조하기 위한, 상기 탄소 물질 저장 수단으로부터 뻗어 있는 압출기를 포함하는 수단을 포함하는 장치.
15. 제12항에 있어서, 상기 열 교환 매질 순환 수단은 상기 외장으로부터 안쪽으로 뻗어 있는 플랜지를 포함하여, 상기 열 교환 매질이 상기 외장내에서 상기 플랜지 위로 향하는 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 외장내 상기 열 교환 매질 순환 수단은 제1밸브가 상기 외장의 유입구에 인접하여 위치하고 제2밸브가 상기 외장을 따라 상기 제1밸브 아래에 위치하는 다수의 이중 유입-유출 밸브, 및 열교환매질을 가열하기 위한 로에 이르는 상기 제1및 제2 유입-유출 밸브로부터 뻗어있는 도관 수단을 포함하는 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 외장을 따라 떨어져 있는 4개의 유입-유출밸브가 제공되어 있는 장치.
18. 제16항에 있어서, 상기 외장 전체를 순환하는 상기 열 교환 매질을 약 211℃ 내지 약 648.9℃로 가열하는 장치.
19. 제12항에 있어서, 상기 가압된 기체는 불활성 기체로 구성되는 장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 불활성 기체는 질소를 포함하는 장치.
21. 제19항에 있어서, 상기 가압된 기체는 이산화탄소를 포함하는 장치.
22. 제12항에 있어서, 수소가 상기 가압된 기체를 따라 분사되는 장치.
23. 제12항에 있어서, 상기 탄소 물질을 함유하는 상기 하나 이상의 관의 압력을 개선 도중 약 2PSIG 내지 3,000PSIG에서 유지하는 장치.
24. 제12항에 있어서, 상기 열 교환 매질이 오일인 장치.
25. 제12항에 있어서, 상기 열 교환 매질은 가열된 기체로 구성되는 장치.
26. 제12항에 있어서, 탄소 물질의 고체 미립 충전물을 저장하기 위한 적어도 2개의 유입 록 호퍼, 고체미립 탄소 물질 충전물을 상기 록 호퍼 중 하나로부터 상기 열 교환 수단으로 이동시키고, 고체 미립 탄소 물질 충전물을 상기 하나 이상의 관 부재내에 도입하면서 동시에 상기 적어도 2개의 록 호피의 다른 하나가 고체 미립 탄소 물질로 충전되는 수단을 포함하는 장치.
27. 제12항에 있어서, 상기 외장 내에 열 교환 매질을 순환시키기 위한 상기 수단은, 서로 연결되어 있는 관의 각각의 연속 셋트를 통해 상기 열 교환 매질을 반대로 향하게 하기 위한 일렬로 배열된 서로 연결된 관의 다수의 셋트를 포함하며, 상기 열 교환 매질을 유입 밸브를 통해 상기 외장의 제1말단의 위치한 상기 서로 연결된 관의 제1셋트로 도입되고, 상기 외장의 제2말단을 따라 위치한 유출 밸브를 통해 상기 서로 연결된 관의 제2셋트를 나가는 장치.
28. 제27항에 있어서, 상기 열 교환 매질은 상기 유출 밸브를 나간 후 그리고 상기 서로 연결된 관의 상기 제1셋트로 재순환되기 전에 로에 의해 재가열되는 장치.
29. (a) 열 교환기내에 포함된 하나 이상의 관내로 탄소 물질의 고체미립 충전물을 도입하고; (b) 상기 열교환기의 외장 내에 열 교환 매질을 도입하고; (c) 상기 적어도 하나의 관 주변에 그리고 이와 접촉하여 상기 열 교환기의 외장 내에 열 교환 매질을 순환시키고; (d) 고체 미립 탄소 물질을 함유하는 상기 하나 이상의 관내로 가압된 공기를 분사하고; 그리고 (e)일단 고체 미립 탄소 물질이 원하는 BTU값을 얻었으면 고체 미립 탄소 물질을 회수하는 단계로 구성되는, 탄소 물질의 개선 방법.
30. 제29항에 있어서, 상기 하나 이상의 관 내 압력을 2PSIG 내지 약 3,000PSIG에서 유지하는 방법.
31. 제29항에 있어서, 상기 적어도 하나의 관 주변을 순환하는 열 교환 매질을 약 121.1℃ 내지 약 648.9℃의 온도로 가열하는 방법.
32. 제31항에 있어서, 고체 미립 탄소 물질을 상기 하나 이상의 관내에서 적어도 약 3분의 시간 기간동안 바람직한 온도 및 압력에서 보유하는 방법.
33. 제31항에 있어서, 고체 미립 탄소 물질을 상기 하나 이상의 관내에 적어도 약 30분의 시간 기간동안 바람직한 온도 및 압력에서 부유하는 방법.
34. 제29항에 있어서, 상기 열 교환 매질이 오일인 방법.
35. 제29항에 있어서, 상기 열 교환 매질은 가열된 기체인 방법.
36. 외장내에 포함된 하나 이상의 관내로 고체 미립 탄소 물질을 충전시키고, 상기 하나 이상의 관내에 가압된 기체를 분사하고, 상기 하나 이상의 관주변에 그리고 일반적으로 이와 직접 접촉시켜 열 교환 매질을 순환시킴으로써 상기 고체 미립 탄소 물질을 가열하고, 상기 탄소 물질로부터 나온 물을 하나이상의 관으로부터 제거하고, 탄소물질의 온도를 상기 하나 이상의 관 내에서 선결된 온도로 증가시키고, 개선된 탄소 물질을 회수하는 단계로 구성되는, 탄소 물질의 개선 방법.
37. 제26항에 있어서, 압력이 선결된 수준에 이를 때까지 열 교환 매질을 순환시키면서 가압 기체를 상기 하나 이상의 관내로 도입하는 방법.
38. 제36항에 있어서, 상기 열 교환 매질은 오일인 방법.
39. 제36항에 있어서, 상기 열 교환 매질은 가열된 기체인 방법.
40. 제37항에 있어서, 하나 이상의 관내로 도입되는 가압된 기체가 약 2PSIG 내지 약 3,000PSIG이고, 탄소 물질이 상승되는 선결 온도가 약 121.1℃ 내지 648.9℃인 방법.
41. 제40항에 있어서, 상기 고체 미립탄소 물질을 상기 하나 이상의 관내에 약 3분 내지 약 30분동안 보유하는 방법.
42. 제36항에 있어서, 개선된 고체 미립 탄소 물질을 개선된 탄소물질을 펠릿화하기 압출기를 통해 회수하는 방법.
43. (a)외장 및 열 교환기의 한 차원을 딸 떨어져 있는 다수의 밸브를 갖는 열 교환기 내에 함유된 하나이상의 관 내로 고체 미립 탄소 물질 충전물을 도입하고; (b)다수의 밸브의 선택된 쌍을 연속적으로 개폐함으로써 하나 이상의 관의 연속적으로 긴 부분 주변으로 상기 열 교환기의 외장 전체에 열 교환 매질을 순환시키고; 그리고 (c)일단 탄소 물질이 원하는 BTU값을 얻었으면 고체 미립 탄소 물질을 회수하는 단계로 구성되는, 탄소 물질의 BTU값을 증가시키는 방법.
44. 제43항에 있어서, 하나 이상의 관으로부터 상기 고체 미립 탄소 물질 충전물로의 열 전이를 용이하게 하기 위해 압력하에는 기체를 하나 이상의 관내로 분사하는 방법.
45. 제43항에 있어서, 하나 이상의 관의 각 부분은 각 부분 내에 함유된 충전물 부분에 수분이 하나 이상의관의 연속부 내에 함유된 고체 미립 탄소물질 상에 기화하고 응축되도록 하기 충분한 시간동안 열 교환 매질을 가하여 하나 이상의 관의 상기 연속부내에 함유된 탄소 물질을 예열하는 방법.
46. 제44항에 있어서, 상기 하나 이상의 관내로 압력하에 분사된 기체가 2PSIG 내지 약 3000PSIG의 압력에서 분사되고, 열교환 매질이 상기 외장전체를 순환하는 온도가 약 121.1℃ 내지 약 648.9℃인 방법.
47. 제46항에 있어서, 상기 하나 이상의 관에 분사된 기체가 불활성 기체인 방법.
48. 제46항에 있어서, 상기 하나 이상의 관내에 분사된 기체가 이산화탄소 또는 질소인 방법.
49. 외장의 제1말단을 따라 위치한 유입구 및 탄소 물질의 개선된 충전물을 제거하기 위한 외장의 제2말단을 따라 위치한 유출구를 갖는 고체 미립 탄소 물질 충전물을 수용하기 위한 외장, 탄소 물질 충전물을 상기 외장내로 분산시키는 수단, 및 열 교환 매질을 순환시키기 위한, 상기 외장내에 위치한 하나 이상의 관 부재를 포함하는 열 교환수단: 및 상기 외장 내로 가압 기체를 도입하기 위한, 열 교환 수단에 연결된 수단으로 구성되는, 탄소 물질의 BTU값을 증가시키는 장치.
50. 제49항에 있어서, 상기 열 교환 수단은 상기 외장으로 부터 뻗어 있는 하나 이상시 해치(hatch)를 포함하며, 상기 햇치는 상기 하나 이상의 관부재에 대한 접근을 제공하는 장치.
51. 제49항에 있어서, 상기 하나 이상의 관 부재 전체를 순환하는 상기 열 교화 매질을 약 121.1℃ 내지 약 648.9℃의 온도로 가열하는 방법.
52. 제49항에 있어서, 상기 외장의 압력을 개선 도중 2PSIG 내지 약 3,000PSIG에서 유지하는 방법.
53. 제49항에 있어서, 상기 하나 이상의 관 부재 전체를 순환하는 상기 열 교환 매질이 오일인 장치.
54. 제49항에 있어서, 상기 하나 이상의 관은 상기 외장 내를 뻗어 있는 다수의 관을 포함하며, 이때 상기 관은 고체 미립탄소 물질의 충전물과 접촉하는 장치.
55. 제54항에 있어서, 상기 관 전체를 순환하는 상기 열 교환 매질을 약 121.1℃ 내지 약 648.9℃의 온도로 가열하는 방법.
56. 제54항에 있어서, 상기 외장 내의 압력을 개선 중 약 2PSIG 내지 약 3,000PSIG에서 유지하는 방법.
57. 제55항에 있어서, 상기 수직으로 뻗어 있는 관 전체를 순환하는 상기 열 교환 매질이 오일인 장치.
58. 제55항에 있어서, 상기 수직으로 뻗어 있는 관 전체를 순환하는 상기 열 교환 매질은 가열된 기체인 장치.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.