NL8005899A - Werkwijze en inrichting voor het omzetten van kool met waterstof in koolwaterstoffen. - Google Patents

Description

*1 £ * 803065/vdV/kd/hh

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het omzetten van kool met waterstof in koolwaterstoffen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het omzetten van kool met waterstof in koolwaterstoffen e

Er zijn een groot aantal werkwijzen en inrichtingen voor de 5 omzetting van kool met waterstof in koolwaterstoffen bekend. Gewoonlijk wordt in dergelijke inrichtingen voor hydrogeneren onder hoge druk eerst een koolsuspensie bereid, bestaande uit fijn gemaakte -kool en een mengolie. Deze koolsuspensie gaat naar een voorverhitter en vervolgens samen met de mengolie, die alleen maar wordt toege-10 voegd om de kool te kunnen verpompen, naar een reaktor. De reaktie-produkten worden naar een warmte-afscheider en andere behandelende aggregaten gevoerd.

De nadelen van dergelijke koolhydrogeneringsinrichtingen bestaan in het bijzonder daaruit dat de voorverhitter, die gewoonlijk 15 uit in een metaalblok ingebedde elektrisch verhitte buizen bestaat, door verkooksingsprodukten verstopt raakt.

Verder bestaan de bekende inrichtingen uit een groot aantal afzonderlijke aggregaten, die door middel van buisleidingen en af-sluitersystemen met elkaar verbonden zijn. Ook hierdoor moet men 20 een groot aantal storingen rekening worden gehouden. De met mengolie vermengde kooldeeltjes en de hydrogeneringsprodukten zelf staan onder een zeer hoge druk tot 500 bar en onder een hoge temperatuur tot 500°C. Het spreekt vanzelf dat onder dergelijke omstandigheden de produkten uitsluitend met behulp van zeer dure en speciale inrich-25 tingen van het ene aggregaat naar de andere gevoerd kunnen worden.

Ook in dit opzicht beoogt de onderhavige uitvinding een vereenvoudiging te verschaffen.

Verder zijn hydrogeneringswerkwijzen bekend die zonder zogenaamde mengolie werken. In DE-OS 2.723.457 is bijvoorbeeld een werkwijze 30 en een inrichting voor koolhydrogeneringbeschreven, waarbij men van 80 0 5 89 9 -2- droge kooldeeltjes uitgaat. Om echter uit droge kooldeeltjes een koolhydrogeneringsprodukt te verkrijgen wordt in dit geval een injektiesysteem volgens het raketaandrijfsysteem toegepast. Met behulp van een dergelijke werkwijze en met de daarvoor gebruikte 5 reaktoren worden weliswaar vele nadelen volgens de bekende stand der techniek vermeden, doch de inrichting zelf is uitermate gecompliceerd en daardoor sterk onderhevig aan storingen en omvangrijk bij de vervaardiging, waardoor de verkregen hydrogeneringsprodukten door hoge kosten belast worden.

10 De uitvinding beoogt nu deze met de huid ige stand der techniek verbonden nadelen te vermijden.

De onderhavige uitvinding beoogt derhalve in het bijzonder een werkwijze alsmede een inrichting voor de omzetting van kool met waterstof in koolwaterstoffen te verschaffen, waarbij van droge kool-15 deeltjes zonder de zeer nadelige mengolie gebruik gemaakt wordt en de inrichting zeer goedkoop en zeer kompakt kan worden gebouwd en wenig plaats inneemt.

Verder wordt bij de inrichting volgens de uitvinding in het bijzonder het probleem van het verhitten van de droge kooldeeltjes 20 op zeer economische wijze opgelost, zonder vrees voor storingen tijdens het bedrijf.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de droge kooldeeltjes in poeder- of deeltjesvorm door een drukdichte doseerinrichting in een kamer geleid worden; de kooldeeltjes in de 25 kamer gecomprimeerd en door wiijvingswarmte in plastische toestand omgezet worden; de plastische kool in de kamer onder gelijkmatige toevoer van waterstof aan een intensieve, verdeling en verspreiding veroorzakende beweging onderworpen en gehydrogeneerd wordt; en de plastische en gasvormige hydrogeneringsprodukten naar een warmte-30 afscheider gevoerd worden.

Een voder de uitvoering van de werkwijze bijzonder geschikte inrichting is beschreven in de conclusies 2 tot 18.

80 05 89 9 -3-

De voordelen van de werkwijze volgens de uitvinding en van de daarbij gebruikte inrichting berusten in het bijzonderop het feit dat de hydrogenering welke tot nu toe in vertikaal staande reaktoren werd uitgevoerd, gedeeltelijk in de voorbereidingskamer, doch in 5 hoofdzaak naar een met een rotor en rotorschoepen uitgeruste, met de voorbereidingskamer een eenheid vormende hydrogeneringskamer verplaatst wordt.

Volgens de uitvinding vindt de verhitting van de poedervormige, respektievelijk stukvormige kool in de met een wrijvingselement uit- 10 geruste voorbereidingskamer met behulp van de opgewekte wrijvings- in het materiaal warmte plaats, waarbij/binnen zeer korte tijd zeer veel wrijvings-warmte wordt opgewekt.

De tot nu toe toegepaste verhitting door warmtegeleiding, uitgaande van een op de kooldeeltjes inwerkende, naar binnen dringende 15 warmte, zou veel meer tijd kosten en een overeenkomstig groot warmte-uitwisselend oppervlak vereisen.

De in de kool opgewekte wrijvingswarmte is afhankelijk van het i v ^ aandrijfvermogen dat via het draaiende wrijvingselement aan de koot massa wordt toegevoegd. Hoe sneller het wrijvingselement draait hoe 20 sneller de kooldeeltjes in een plastische toestand overgaan en in de hydrogeneringskamer worden gevoerd.

Gelijktijdig met het toenemen· van het aantal omwentelingen van de met het wrijvingselement verbonden rotor in de hydrogeneringskamer vindt een intensieve vermenging en werveling van de kool met 25 de ingeblazen waterstof plaats, waardoor de hydrogenering bijzonder snel en gelijkmatig in de gehele hydrogeneringskamer op gang komt. Hieruit volgt vanzelf een zeer hoog doorlaatvermogen, waardoor de hydrogenering zeereconomisch verloopt.

Het grootste voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding en 30 de daarvoor gebruikte inrichting is, dat de temperatuur- en druk-verhoging en de hydrogenering in één machine-eenheid kan worden uitgevoerd.

8 o o 5 8 g Q

-4-

De voor de hydrogenering noodzakelijke drukopvoering vindt in het drukverhogingsgebied in de voorbereidingskamer plaats, terwijl de grootste verhitting in het wrijvingsgebied van de voorbereidingskamer plaats vindt.

5 Daar de onderdelen van het uit druktoename, verhitting en hydrogenering bestaande proces in één machine-eenheid d.w.z. binnen één huis plaats vinden, ontstaan aan de ene kant nauwelijks te overtreffen bijzonder economische koolhydrogeneringsomstandigheden en aan de andere kant een aanzienlijke vermindering van de kosten 10 van de gehele inrichting.

Hierbij komt nog dat door de toepassing van in een cilinder draaiende wrijvingselementen en rotoren een installatie kan worden toegepast die zeer robuust en duurzaam is en bovendien weinig aan storingen onderhevig is. Dit volgt in het bijzonder bij een verge-15 lijking met de tot nu toe voor de uitvoering van deze onderdelen gebruikte machines, zoals zuigerpompen, zeer sterk aan storing onderhevige voorverhitters tussen de beide aanwezige terugslagkleppen en hydrogeneringsreaktoren.

In cilinders draaiende aggregaten zijn uit mechanisch technisch 20 oogpunt aanzienlijk veiliger en beter te beheersen.

De uitvinding zal nu door een uitvoeringsvoorbeeld aan de hand van de tekening worden toegelicht, waarbij: - Fig. 1 een langsdoorsnede toont door een hydrogeneringsinrich-ting volgens de uitvinding alsmede een drukdicht afgesloten vultrech- 25 ter en een warmteafscheider; - Fig. 2 een lengtedoorsnede door een deel van de voorbereidings-en hydrogeneringskamer met het daarin aangebrachte wrijvingselement en de rotor.

Fig. 3 een langsdoorsnede door een statisch mengmondstuk met 30 terugslagafsluiters aan de zijde van de hydrogeneringskamer;

Fig. 4 een dwarsdoorsnede volgens de lijn IV-IV door de hydrogeneringskamer, de statische mengmondstukken en de rotor.

80 05 89 9 -5- - Fig. 5 een langsdoorsnede door een andere uitvoeringsvorm van het wrijvingselement.

Fig. 6 en 7 andere opstellingsmogelijkheden van de voorberei-dings en hydrogeneringskamer.

5 - Fig. 8 een langsdoorsnede door weer een andere uitvoeringsvorm.

De in fig. 1 getoonde inrichting voor het omzetting van kool met waterstof in koolwaterstoffen bestaat uit een drukdicht afsluitbare vultrechter 1, die aan de vulzijde door afsluiter 2 gesloten is. Aan de onderzijde van de vultrechter is celradsluis 3 aange-10 bracht, die vultrechter 1 t.o.v. voorbereidingskamer 4 afsluit.

Voorbereidingskamer 4 bestaat uit cilinder 4a (fig. 2) met daarin in de lengte of radiaal verlopende tempereerkamers 5, waar met behulp van een niet weergegeven tempereersysteem een verwar-mings-of koelmedium doorheen gepompt kan worden.

15 In voorbereidingskamer 4 is wrijvingselement 6 aangebracht met daarop spiraalvormig aangebrachte wrijvingsribben 7, waarvan afhankelijk van de voortstuwingssnelheid de hoek tussen de loodlijn en de as van het wrijvingselement kan verschillen.

Spoedbreedte 7f, d.w.z. de afstand tussen de afzonderlijke wrij-20 vingsribben 7, kan eveneens variëren afhankelijk van de deeltjesgrootte van de te hydrogeneren kooldeeltjes, resp. de viscositeit van de voorbereide koolpasta. Ook de spoeddiepte tussen de wrijvings- in voorbereidingskamer 4 ribben 7 kan variëren, om bijvoorbeeld/aan de kant van de hydrogeneringskamer de druk te kunnen regelen. Bij kleiner wordende spoed-25 diepte en -breedte 7f onstaat in de richting van hydrogeneringskamer9 in het drukverhogingsgebied 24 een hogere druk.

Wrijvingselement 6 en de daarmee draaibaar verbonden rotor 8 in hydrogeneringskamer 9 worden door aandrijfinrichting 10, waarvan de bijzonderheden niet nader besproken zullen worden, in draai-30 ende beweging gebracht.

Op de in hydrogeneringskamer 9 aangebrachte rotor 8 zijn rotor-schoepen 11 aangebracht. Rotorschoepen 11 kunnei scheef t.o.v, de

o λ n k β o Q

-6- rotoras zijn aangebracht om in hydrogeneringskamer 9 de voortbeweging op gang te brengen. In de tekening van fig. 2 zijn lepelachtige rotorschoepen 11 getoond. De rotorschoepen kunnen echter ook anders gevormd zijn, bijvoorbeeld in de vorm van op rotor 8 spiraalvormige 5 aangebrachte ribben 11b, die op plaats 11c, waar de statische meng-mondstukken 12 in hydrogeneringsruimte 9 uitmonden, zijn onderbroken.

Hydrogeneringskamer 9 bestaat uit hydrogeneringskamercilinder 13, die met de daarmee verbonden tempereerkamer 14 uitgevoerd is.

De tempereerkamers 14 kunnen radiaal om hydrogeneringskamercilinder 10 13 zijn aangebracht of uit axiale kanalen bestaan. Op de tempereerkamers 14 is een niet nader toegelicht.temperatuurregelsysteem aangesloten, waarmee een traploos instelbare temperatuurregeling, d.w.z. bij het in bedrijf nemen van de inrichting een verhitting en op een later tijdstip een: koeling van hydrogeneringskamercilinder 13, moge-15 lijk is.

In hydrogeneringskamer 9 monden statische mengmondstukken 12 uit, die twee funkties uitoefenenen. De mengmondstukken zijn zodanig tussen de rotorschoepen aangebracht dat ze tot aan rotor 8 reiken. Door rotorschoep 11 wordt het materiaal voorgestuwd en bereikt daar-20 door de volgende rij statische mengmondstukken 12 en wordt dan aan een intensieve vermenging en werveling onderworpen. Vervolgens wordt de materiaalstroom door de daaropvolgende rotorschoepen 11a gegrepen, waarna zich de intensieve meng- en afschuifbeweging herhaalt.

Behalve de mengfunktie oefenen de mengmonstukken 12 nog 'de 25 funktie uit van toevoer van waterstof in de hydrogeneringskamer 9. Hiervoor zijn in d^ktatische mengmondstukken 12 de kanalen 15 (fig.

3) aangebracht, die aan de voorkant respektievelijk ook aan de zijkant op de helft van de lengte met terugslagventielen 16 zijn afgesloten en met een waterstoftoevoersysteem 17 verbonden zijn. Dit 3Q waterstoftoevoersysteem 17 is met compressor 18 en waterstofvoorraad 18a verbonden, waarmee waterstof in hydrogeneringkaner 9 geperst wordt.

80 05 89 9 -7-

Hydrogeneringskamer 9 is met een bij het overschrijden van een tevoren vastgestelde druk zich openend ventiel 19 afgesloten. De hydrogeneringsprodukten komen na het passeren van afsluiter 19 in warmte-afscheider 20, die met afsluiters 21 en 22 is afgesloten.

5 De werking van de inrichting volgens de uitvinding voor de omzetting van kool met waterstof in koolwaterstoffen wordt hierna beschreven.

Vultrechter 1 wordt met poedervormige of stukvormige kool gevuld, afsluiter 2 gesloten en de druk opgevoerd. Vervolgens wordt 10de poeder-of stukvormige kool via celradsluis 3 in de voorbereidings-kamer 4 gevoerd. Vanzelfsprekend moet ervoor gezorgd worden, dat de stukvormige of poedervormige kool in vultrechter 1 geen bruggen vormt en de werking stoort. Hiervoor zijn in vultrechter 1 de vuUrechterinhoud in voortdurende beweging houdende niet aangegeven 15roerelementen aangebracht. Vanzelfsprekend kan men om een ononderbroken werking te verkrijgen een tweede vultrechter aanbrengen, waarvan de afsluiters en de toevoer naar de voorbereidingskamer omgeschakeld kunnen worden als de eerste houder leeg is.

Met celradsluis 3 kan de toevoer van de stukjesvormige kool in 20voorbereidingskamer 4 worden gedoseerd. Gelijktijdig zorgt celradsluis 3 ervoor dat de in voorbereidingskamer 4 heersende druk zich nietin vultrechter 1 kan voortplanten.

In voorbereidingskamer 4, die in twee gebieden verdeeld is, namelijk het drukopvoeringsgebied 23 en het wrijvingsgebied 24, 25 wordt de kool door het draaiende wrijvingseiement 6 in de richting van hydrogeneringskamer 9 voortgestuwd. Door de op wrijvingselement 6 aangebrachte wrijvingsribben 7, waartussen zich een spoed vormt, wordt het materiaal voortdurend samengeperst. Door de draaibeweging van wrijvingseiement 6 worden de stukjes 'kool door de voortstuwende 30kant van ribben 7a en 7b (fig. 5) in de richting van hydrogeneringskamer 9 gevoerd. De kooldeeltjes ondergaan dus door ribben 7, een afschuivende beweging, waardoor wrijvingswarmte ontstaat en de kool- 8005899 -8- deeltjes in toenemende mate agglomereren. Hierdoor gaan de kool-deeltjes van hun deeltjes- respektievelijk poedervormige toestand over in een agglomeratietoestand en vandaaruit, door de toenemende afschuifbelasting, in een plastische toestand. Wrijvingselement 6 5 wordt bij voorkeur op de hierna beschreven en in fig. 5 weergegeven wijze uitgevoerd,

In het druktoenamegebied 23 kunnen de wrijvingsribben 7 van een holtevormige inkeping 7a voorzien zijn, om voortstuwing zonder grote wrijvingsverliezene dus drukopvoering in de richting van pijl 10 7d mogelijk te maken.

De van inkeping 7a voorziene ribben 7 strekken zich uit tot ongeveer in het gebied waarin in de voorbereidingskamer een voldoende hoge druk bereikt is en verder tot in het gebied waarin de aggre-gaattoestand van de kool in pastavorm respektievelijk in de plastische 15 fase is overgegaan.

In wrijvingsgebied 24 kunnen wrijvingsribben 7 aan toee kanten van schuine kanten 7b en 7c voorzien zijn om op de kooldeeltjes, repsektievelijk op de plastische fase van de kool een in hoofdzaak wrijvende beweging uit te oefenen.

2q De wrijfbeweging door de schuine kanten 7b en 7c veroorzaakt een zeer grote wrijvingswarmte voor de verhoging van de temperatuur van de pastavormige, respektievelijk plastische kool.

Verder is het van belang, dat de reeds pasta-achtige, respektievelijk plastisch geworden kool zich aan de binnenwand van cilin-25 der 4a van voorbereidingskamer 4 hecht en door de draaiende beweging van wrijvingselement 6 en door de voortstuwende ribzijkanten 7a en 7b daarvan verwijderd wordt, waardoor eveneens zeer veel wrijvings -warmte in de kool ontstaat en de snelle en zeer hoge inwendige verhitting van de kool bevorderd wordt.

80 0589 9 -9-

De omzetting van de aggregaattoestand van de kool van korrelvormig, resp. poedervorm in de plastische vorm wordt in de aanloopfase van de inrichting ondersteund door verwarming van de cilinder 4a van voorbereidingskamer 4.. Hiervoor zijn in cilinder 4a radiale, 5 resp. axiale temperatuurregelkamers 5 aangebracht, waardoorheen een temperatuurregelend medium gepompt wordt. Hierdoor kan de inrichting snel op gang gebracht worden.

Om de hydrogenering te bespoedigen kan aan het einde van voorbereidingskamer 4 reeds waterstof in de plastisch geworden kool, 10 met een temperatuur van ongeveer 400°C en een druk van ongeveer 400 bar, gevoerd worden. Voor dit doel steken door de wand van de cilinder 4a statische mengmondstukken 12a, die met kanalen en een terugslagklep zijn uitgerust. De mengmondstukken 12a zijn met waterstoftoevoersysteem 17 verbonden dat met compressor 18 en 15 waterstofvoorraad 18a in verbinding staat.

De in voorbereidingskamer 4 op hoge temperatuur gebrachte plastische en reeds met waterstof verrijkte kool bereikt door de voortstuwende beweging van de wrijvingsribben 7 hydrogeneringskamer 9, waarin de kool door rotorschoepen 11 en de daartussen aongebrachte 20 statische mengmondstukken 12 aan een intensieve meng- en afschuif-werking wordt onderworpen.

Zoals in fig, 4 te zien, zijn op rotor 8 rotorschoepen 11 aangebracht, dat wil zeggen aan de omtrek van de rotor acht schoepen.

Dit aantal kan groter of kleiner zijn, afhankelijk van de lengté 25 en het nuttig effekt van 'de hydrogeneringskamer. Water

De door compressor 18 onder zeer hoge druk gebrachte/stof wordt door alle mengmondstukken 12 gelijktijdig in de hydrogeneringskamer 9 gespoten. Daar de mengmondstukken niet allen even ver in hydrogeneringskamer 9 uitsteken, wordt de waterstof op vele plaatsen tegelijk 30 en vrijwel in het midden in hydrogeneringskamer 9 ingespoten, waardoor een intensieve, gelijkmatige verdeling en verspreiding van fifl f)ü8Q 9 -10- waters tof in de plastische kool in de gehele hydrogeneringskamer bereikt wordt. Het gevolg is een buitengewoon intensieve en snelle hydrogenering.

In dit verband wordt onder 'Verdeling" het vermengen van de 5 afzonderlijke bestanddelen en met "verspreiding" het uit elkaar drijven van de afzonderlijke kooldeeltjes verstaan. Door de verspreiding wordt het splijten van de geagglomereerde kooldeeltjes en daardoor de hydrogeneringsafloop aanzienlij versneld. De verspreiding resp. het uitstrijken van de hydrogeneringskainerinhoud vindt primair 10 aan de binnenwand van cilinder 13 plaats.

Daar hydrogeneringskamer 9 ook met radiale resp. axiale tempereer-kamers 14 omgeven is, kan van buitenaf tijdens de aanloopperiode van de inrichting extra warmte worden toegevoerd. De tempereerkamers 14 zijn in de tekeningen aan niet nader toegelichte tempereersystemen 15 aangesloten, die voor een circulatie-temperatuurregeling zorgen.

Daar de hydrogeneringsreaktie in hydrogeneringskamer 9 exotherm verloopt, worden de tempereerkamers 14 na afloop van de aanloopperiode der inrichting omgeschakeld en als koelkamers met een circulerend koelmedium voor warmte-afvoer gebruikt.

20 In voorbereidingskamer 4 en in hydrogeneringskamer 9 heerst een zeer hoge druk tot 500 bar. Er moet derhalve voor gezorgd worden dat de uitlaatopening van hydrogeneringskamer 9 door een bij het overschrijden van een tevoren ingestelde druk zich openend ventiel 19 hermetisch*-afgesloten is.De hydrogeneringsprodukten bereiken, na het 25 passeren van afsluiter 19, warmte-afscheider 20, waarin de vaste en vloeibare hydrogeneringsprodukten van elkaar worden gescheiden. Daarna worden de hydrogeneringsprodukten op de gebruikelijke wijze verder verwerkt.

Om te bereiken dat zowel het in voorbereidingskamer 4 aange-30 brachte. wrijvingselement 6 als rotor 8 in hydrogeneringskamer 9 met verschillende omwentelingssnelheden aangedreven kunnen worden.

80 0 5 89 9 -11- wordt de in fig. 6 weergegeven opstelling voorgesteld, waarbij voorbereidingskamer 4 en hydrogeneringskamer 9 in één huis zijn aangebracht.

Drijfwerk 10 wordt voor wrijvingselement 6, en drijfwerk 10a voor 5 rotor 8 gebruikt. Wrijvingselement 6 en rotor 8 zijn in hun aanrakingspunt in elkaar gelegerd of draaien vrij gecentreerd in hun respektievelijke cilinders 4a en 13. Verschillende omwentelingssnel-heden zijn voor de hydrogenering.van kolen met verschillende eigenschappen en koolwaterstofgehaltes voordelig.

10 In fig. 7 is een inrichting getoond met een vertikale hydrogeneringskamer 9. Door deze opstelling drijft het in voorbereidingskamer 4 aangebrachte wrijvingselement via een aangegeven hoekaan-drijfwerk 28 de in hydrogeneringskamer 9 aangebrachte rotor aan. De rotor is bij deze opstelling aan beide kanten van legers 29 en 30 15 voorzien. Een dergelijke opstelling van het huis met hydrogeneringskamer 9 en voorbereidingskamer 4 neemt zeer weinig ruimte in beslag en is daarom 'in bepaalde gevallen van groot voordeel.

In fig. 8 is een uitvoeringsvorm getoond, waarin de in het huis aangebrachte hydrogeneringskamer9 en voorbereidingskamer 4 dezelfde 20 doorsnede bezitten. Deze uitvoeringsvorm volgens de uitvinding bezit het voordeel dat de vervaardiging van één doorlopende cilinder eenvoudiger en goedkoop is.

Een tweemaal grotere inwendige doorsnede van cilinder 13 van hydrogeneringskamer 9 dan de inwendige doorsnede van cilinder 4a 25 van voorbereidingskamer 4 bezit het voordeel dat de inhoud van de-hydrogeneringskamer eveneens viermaal zo groot is en dus het hydrogeneringsvermogen in dezelfde tijd viermaal zo groot is.

Als echter, zoals weergegeven in fig. 8, de doorsneden van voorbereidingskamer 4 en hydrogeneringskamer 9 aan elkaar gelijk zijn, 30 verdient het aanbeveling de doorsnede van de as van rotor 8 overeenkomstig te verminderen om meer volume voor de uitvoering van de DAnRQd0 -12- de hydrogenering,ter beschikking te hebben. In een bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm wordt in een dergelijk geval de doorsnede van de as van rotor 8 tot tweemaal kleiner gekozen dan de doorsnede van de as van wrijvingselement 6. Onder asdoorsnecb wordt hier de 5 doorsnede zonder rotorschoepen 11, resp. zonder ribben 7 op friktie-element 6 bedoeld.

» 30 0 5 8 9 9 -13-

YERWI JZINGSCI JFERS

1 = Vultrechter 2 - Afsluiter 3 = Celradsluis 4 = Voorbereidingskamer 5 4a = Voorbereidingskamercilinder 5 = Tempereerkamer 6 = Wrijvingselement 7 = Wrijvingsribbe 7a = Inkeping in de wri jvingsribbe (in de bij de voortstuwing 10 werkzame zijkant) 7b = Schuine zijkant wrijvingsribbe ( in de bij de voortstuwing werkzame zijkant) 7c = Schuine zijkant wrijvingsribbe 7d = Pijl 15 7e = Verschillende hoeken 7f = Spoed 8 = Rotor 9 = Hydrogeneringskamer 10 = Drijfwerk 20 10a = Drijfwerk 11 = Rotorschoepen 11a = Rotorschoepen 11b = Spiraalvormige delen __ 11c = Ondergedompeld gedeelte 25 12 - Statische mengmondstukken 12a = Statische mengmondstukken 12b = Onderdompeldiepte 13 = Hydrogeneringskamercilinder 14 = Tempereerkamer 2Q 15 = Kanaal 30 0 5 89 9 . 14 - 16 = Terugslagklep 17 = Waterstoftoevoersysteera, 18 = Compressor 18a = Waterstofbron 5 19 = Ventiel 20 = Warmte-afscheider 21 = Ventiel 22 = Ventiel 23 = Drüktoenamegebied 10 24 = Wrijvingsgebied 25 = Axiale groeven 26 = Spiraalvormige groeven 27 = Tempereerkanaal 28 = Hoekdrijfwerk 15 29 = Leger 30 = Leger 80 0 5 8 9 9

Claims (18)

1. Werkwijze voor de omzetting van kool met waterstof in koolwaterstoffen, met het kenmerk, dat de droge kooldeeltjes in poeder- of deeltjesvorm door een drukdichte doseerinrichting in een kamer geleid worden; de kooldeeltjes in de kamer gecomprimeerd 5 en door wrijvingswarmte in plastische toestand omgezet worden; de plastische kool in de kamer onder gelijkmatige toevoer van waterstof aan een intensieve, verdeling en verspreiding veroorzakende beweging onderworpen en gehydrogeneerd wordt; en de plastische en gasvormige hydrogeneringsprodukten naar een warmte-afscheider ge-10 voerd worden.

2. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een voorbereidingskamer (4) met een daarin aangebracht wrijvingselement (6) en een hydrogenerings-kamer (9) met een daarin aangebrachte rotor (8) en statische 15 mengmondstukken (12) in één huis zijn aangebracht.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat een voorbereidingskamer (4) met een daarin aangebracht wrijvingselement (6) en een hydrogeneringskamer (9) met een daarin aangebrachte rotor (8) en statische mengmondstukken (12) in één cilinder 20 zijn aangebracht.

4. Inrichting volgens conclusie 2 en 3, met het kenmerk, dat de cilindervormige voorbereidingskamer (4) van een toevoer- opening en een daarin aangebrachte celradsluis (3) voorzien is, die met een drukdicht afgesloten vultrechter (1) verbonden is; het wrijvingselement (6) met de daarop aangebrachte wrijvings- 25 ribben (7) zich aan de zijde van de hydrogeneringskamer als rotor (8) O Λ η E O Λ Λ -16- met de daarop aangebrachte rotorschoepen (11) voortzet; de rotor (8) zich in de zonder overgang op de voorbereidingskamer (4) aansluitende hydrogeneringskamer (9) bevindt; de temperatuur van de cilinder (13), hydrogeneringskamer (9) en rotor (8) regelbaar 5 is; door de wand van de cilinder (13) van hydrogeneringskamer (9) heengaande, op de as van rotor (8) gerichte statische mengmond-stukken (12) aanwezig zijn, die radiaal en axiaal de cilinder (13) op gelijke afstanden doorboren; de statische mencpionds tukken (12) met de terugslagkleppen (16) afsluitbaar en met een waterstof 10 toevoerende onder druk staande voorraad (18a) verbonden zijn; en de afvoer van hydrogeneringskamer (9) met een bij een tevoren vastgestelde druk zich openend ventiel (19) afsluitbaar is.

5. Inrichting volgens conclusie 2, 3 en 4, met het kenmerk, dat de rotorschoepen (11) uit spiraalvormige, om de rotor (8) 15 aangebrachte, op de uitsteekplaatsen (11c) van de mengmondstukken (12) onderbroken wrijvingsribben (11b) bestaan.

6. Inrichting volgens conclusie 2, 3 en 4, met het kenmerk, dat de lengtes (12a) van de naar binnen in de cilinder (13) uitstekende mengmondstukken (12) verschillend zijn.

7. Inrichting volgens conclusie 2, 3 en 4, met het kenmerk, dat de inwendige doorsnede van de cilinder (13) van hydrogeneringskamer (9) tot tweemaal groter is dan de inwendige doorsnede van de cilinder (4a) van de voorbereidingskamer (4).

8. Inrichting volgens conclusie 2, 3 en 4, met het kenmerk, 25 dat de doorsnede van de cilindervormige hydrogeneringskamer (9) en de cilindervormige voorbereidingskamer (6) even groot is en de doorsnede van de as van de rotor (8) tot tweemaal kleiner is dan de 8005899 -17- doorsnede van de as van het wrijvingselement (6).

9. Inrichting volpns conclusie 2, 3 en 4, met het kenmerk, dat het aantal omwentelingen van het wrijvingselement (6) en van de in het verlengde daarmee draaivast verbonden rotor (8) 5 traploos regelbaar is.

10. Inrichting volgens conclusie 2, 3 en 4, met het kenmerk, dat het wrijvingselement (6) en de rotor (8) gescheiden en elk van een afzonderlijk drijfwerk (10, 10a) voorzien zijn.

11. Inrichting volgens conclusie 2, 3, 4 en 10, met het ken-10 merk, dat het aantal omwentelingen van het wrijvingselement (6) en van de rotor (8) afzonderlijk instelbaar is.

12. Inrichting volgens conclusie 2, 3 en 4, met het kenmerk, dat het wrijvingselement (6) van wrijvingsribben (7) met verschillende hellingen (7e), dat wil zeggen met een verschillende 15 hoek tussen de loodlijn en de as van het wrijvingselement, voorzien is.

13. Inrichting volgens conclusie 2, 3 en 4, met het kenmerk, dat de spoed (7f) tussen de wrijvingsribben (7) van het wrijvingselement (6) in de breedte en diepte zodanig is uitgevoerd, dat 20 door vermindering van de breedte of «an de spoeddiepte aan de zijde van de hydrogeneringskamer een toenemende drukverhoging in de richting van hydrogeneringskamer (9) ingesteld kan worden.

14. Inrichting volgens conclusie 2, 3 en 4, met het kenmerk, dat de bij de voorstuwing werkzame zijkanten (7a, 7b) van de 25 wrijvingsribben (7) in het druktoenamegbied (23) van het wrijvingselement (6), met een holtevormige inkeping (7a) voor het opwekken fi Π Ω ς ft Q Q -18- ναη druk is uitgevoerd en dat de ribben (7) in het wrijvingsgebied (24) van schuine kanten (7b) voor het opwekken van wrijvingswarmte voorzien zijn.

15. Inrichting volgens conclusie 2, 3 en 4, met het kenmerk, 5 dat in het drukopvoeringsgebied (23) van de voorbereidingskamer (4) en onder de toevoeropening aan de binnenkant van de cilinder (4a) axiale (25) of spiraalvormige groeven (26) met verschillende diepte en schuine zijkanten zijn aangebracht. J.0

16. Inrichting volgens conclusie 2, 3 en 4, met het kenmerk, dat van de cilinder (4a), door radiale of axiale tempereerkamers (5), en van het wrijvingselement (6), door een axiaal tempereer-kanaal (27), met een daarop aangesloten temperatuurregelsysteem, de temperatuur kan worden geregeld.

17. Inrichting volgens conclusie 2, 3 en 4, met het kenmerk, dat in het deel van de cilinder (4a) aan de zijde van de hydro-generingskamer waterstof toevoeropeningen (12a) zijn aangebracht.

18. Inrichting volgens conclusie 2, 3 en 4, met het kenmerk, dat de hydrogeneringskamer (9) met een rechte hoek t.o.v. de 20 voorbereidingskamer (4) staat en de rotor (8) in legers (29, 30) rust en door een hoekdrijfwerk (28) via het wrijvingselement (6) aangedreven kan worden. 80 0 5 8 9 9