NO149348B - Strekkutoevende innretning for en festeline for en baat - Google Patents

Abstract

Strekkutøvende innretning for en festeline for en båt.

Description

Fremgangsmåte og innretning til fremstilling av organiske nitrogenfrie

gjødningsstoffer av cellnlosekokningsavlut eller lignende stoffer.

Karbonholdige stoffer av planteopprinnelse som brunkull, torv, celluloseholdige

stoffer, karbonholdige planteavfallsprodukter fra cellulosekokning, f. eks. fra bisulfitt

eller sortlutkokning, kan ved behandling

av deres vandige oppslemninger eller opp-løsninger med oksygen eller oksygenholdige

gasser som luft i nærvær av ammoniakk

i varme og under trykk omdannes i nitrogenrike organiske gjødningsstoffer,; som

man etter avdampning av vannet får i

tørr, strøbar form.

For denne behandling som ble gjen-nomført diskontinuerlig eller kontinuerlig,

var det på grunn av de relativt lange ok-sydasjonstider tidligere nødvendig med

stor og følgelig dyr apparatur. Eksempelvis

varte ved den diskontinuerlige fremgangsmåte en chargés oksydasjon i flere timer.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen lykkes det å vesentlig avkorte oksyda-sjonstiden og dermed øke apparaturens

ytelse. Denne forbedring beror på den

iakttagelse at de høyeste omsetninger oppnås pr. tidsenhet når den oksyderende gass

selv bevirker gjennomrøringen av væsken

som skal oksyderes, og herved anvendes

slike hastigheter at bevegelsen av væsken

som skal oksyderes foregår i området av en

turbulent strømning.

Ifølge oppfinnelsen er det vesentlig at

prosessen med gjennomrøring av væsken

med den oksyderende gass foregår uten

avbrudd, således at en gang det til oksyda-

sjonen nødvendige oksygen alltid foreligger i uforminsket konsentrasjon, og at videre væsken for hurtigst mulig utkobling av den reaksjonshemmende virkning av de på fasegrensen dannede reaksjonsprodukter alltid gjennomblandes med ikke oksydert oppløsning.

Da reaksjonshastigheten er avhengig av eventuell omsetningsgrad, d.v.s. av kon-sentrasjonen av ennu ikke omsatt stoff, er det ifølge oppfinnelsen hensiktsmessig å gjennomføre hele oksydasjonen i et ene-ste oksydasjonsrom. Det har vist seg for-delaktig å koble flere oksydasjonsrom etter hverandre, hvorigjennom oksydasjonsgassen strømmer etter hverandre, og hvorigjennom i motstrøm til oksydasjonsgassen strømmer fra reaksjonsrom til reaksjonsrom den væske som skal oksyderes.

Ifølge oppfinnelsen opprettholdes i reaksjonsrommet den optimale reaksjons-temperatur på 120—140° C ved at det sam-lede trykk i reaksjonsrommet ligger noen atmosfærer, d.v.s. 2—5 atmosfærer over det trykk som tilsvarer koketrykket til opp-løsningen som skal oksyderes ved oksydasj onstemperaturen.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan det for oksydasjon anvendes oksygenholdige gasser som luft eller oksygen. I begge tilfelle kreves oksygenet for oksydasjonsreaksjonen under et bestemt for-høyet partialtrykk, eksempelvis på minst 3 atmosfærer eller bedre ennu høyere trykk, hensiktsmessig på 6—8 atmosfærer, når oksydasjonsreaksjonen skal forløpe med en hastighet som er tilstrekkelig for at fremgangsmåten skal bli økonomisk.

Mens oksygenets kompresjon til nevnte trykk er tilstrekkelig for reaksjonen, må det ved anvendelse av luft som oksyda-sjonsgass komprimeres for ved reaksjonen å ha samme oksygenpartialtrykk som ved oksydasjon med rent oksygen til ca. det femdobbelte trykk, d.v.s. til minst 15 atmosfærer, hensiktsmessig sogar til 30—40 atmosfærer.

På grunn av medkomprimering av bal-lastnitrogenet betyr dette at ved anven-delsen av den i og for seg billige luft som oksydasjonsmiddel oppstår tross den mulig-het å kunne arbeide uavhengig av et oksy-genfremstillingsanleggs standsted så høye kompresjonsomkostninger at fremgangs-måtens økonomi ikke mer er sikret.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skaffes imidlertid også ved anvendelse av luft som oksyadsjonsmiddel en økonomisk arbeidsmåte. Dette oppnås ved at bare en del av luftoksygenet som komprimeres til trykk på 15—40 atmosfærer, og som ble tilført til oksydasjonsreaksjonen, utnyttes for oksydasjonen, eksempelvis omtrent halvparten, og at den gjenblivende rest-luft med et oksygenrestinnhold på eksempelvis 10—12 pst. anvendes til drift av en forbrenningsturbin. I denne forbrennes olje, brennbare gasser, karbonstøv og lignende med avluften fra oksydasj onspro-sessen. Denne avluft står til disposisjon for turbinens forbrenningsprosess med det trykk og den temperatur som hersker i oksydasjonsprosessen. Eventuelt foroppvarmes dessuten oksydasjonsprosessens avluft før den anvendes i turbinens forbrenningsprosess.

Den ved turbinprosessen frembragte energi anvendes nu ifølge oppfinnelsen til kompresjon av den friskluft som anvendes til oksydasjonsprosessen. Derved kan frisk-luften før eller etter komprimeringen anvendes til utdrivning av resterende ammoniakk som er inneholdt i den ferdige oksyderte vandige oppløsning eller opp-slemning av det karbonholdige organiske materiale. Likeledes befris oksydasjonens avluft før den trer inn og foroppvarmes i turbinprosessen, hensiktsmessig for gass-formede ammoniakkdeler som den med-bragte fra oksydasjonsprosessen. For å fjerne ammoniakken vaskes det med vandige oppslemninger eller oppløsninger av karbonholdig organisk materiale før dette selv innføres i oksydasj onsreaktoren og un-derkastes oksydasjonen i nærvær av ytterligere ekstra tilført ammoniakk.

Oppfinnelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen.

Av fig. 1 og 2 fremgår grunnprinsippene ved oppfinnelsen vist skjematisk og eksempelvis. Fig. 3 og 4 viser ytterligere detal-jer ved oppfinnelsen i forbindelse med gjennomføring av den oksydative behandling ved hjelp av luft, resp. oksygen.

En innretning for gassbehandling som oppfyller betingelsene ifølge oppfinnelsen foregår ifølge fig. 1 eksempelvis i en blest-søyle 1 etter prinsipp av en mammutpumpe. Oksydasjonsgassen trer inn gjennom åp-ningen 2 og stigerøret 3 ved blestsøylens nedre ende og spruter ved sin høye hastighet på ca. 4 til 10 cm/sek. væsken over

den øvre kant av røret 4, som begrenser

blestsøylen. Gjennom de ved den nedre ende av røret 4 ved dets omkrets befin-nende hull 5 flyter stadig væske fra man-telrøret 6 inn i røret som begrenser blest-søylen, som igjen sprutes opp av oksydasj onsgassen i røret. På denne måte hersker det i røret en turbulent bevegelse av en blandingsfase av oksydasj onsgass og væske som skal oksyderes, idet det er gitt forut-setninger for en hurtig omsetning. 7 angir oksydasj onsgassens tilførsel, 8 er innløp for væske som skal behandles og 9 angir utløpet for den behandlede væske.

Ved etter hverandre plasering, f. eks. parallellkobling av et større antall slike rør, oppnås den etter de driftsmessige krav nødvendig ytelse av væske som skal om-settes.

Gassen overføres ved 10 i den sam-mensetning som fremkommer ved oksydasjonen.

Blestsøylene kan ifølge fig. 2 f. eks. være sammenkoblet således at væsken som skal oksyderes, med det nødvendige am-moniakkinnhold innføres gjennom tilfør-sel 11 nedentil i rommet 12. I dette befin-ner det seg blestsøyler 13, 14, 15, 16, 17, som dannes av rørene 18 og stigerørene 19. Gjennom stigerøret 19 trer gassen ut av rommet 20 inn i blestsøylene og kaster væsken som skal oksyderes oppad i høyden inntil den oventil renner over fra rørene 18. Den vender tilbake til åpningene 21 som er anordnet nederst i rørene 18, således at det dannes et væskekretsløp gjennom blæstrørene. Gjennom ledningene 22 strøm-mer gassen av fra rommet 12, og det til-bakeføres væske fra 12 gjennom ledningen 23 inn i rommet 20 i den grad væske strøm-mer til gjennom 11.

Rommet 20 er på samme måte som rommet 12 utstyrt med på samme måte utformede blestsøyler 24, 25, 26, 27, 28, som inneholder den for driften nødvendige oksyderende og eventuelt ammoniakkhol-dige gass gjennom tilførslene 29, 30, 31, 32, 33. Den oksyderte væske forlater appara-turen gjennom ledningen 34.

Sammenkobling av flere oksydasjonsrom kan ifølge fig. 3 hensiktsmessig også foregå således at kolonnen 41 får avsnitt e, f, g, h, hvori oksydasjonen av cellulosekokningsavluten gjennomføres med luft etter hverandre. Luften — luftledningen er tegnet stiplet — suges til gjennom ledningen 42 fra turbinen 43, innføres gjennom forvarmeren 44 i nederdelen 45 av kolonnen 41, hvori den nedenfra og oppad strømmer mot den nedadrennende cellulosekokningsavlut. Delen 45 av kolonnen er utformet som en gassvaskekolonne, d.v.s. den har f. eks. vaskebunn eller fyllegeme-innsatser hvorigjennom det finner sted en intens stoffutveksling mellom væske og oksydasj onsluft.

Ved denne berøring mellom luft og væske blir for det første luften under opp-metning med vanndamp og ammoniakk oppvarmet til oksydasj onstemperatur og samtidig befris den ferdig oksyderte opp-løsning for overskytende ammoniakk, hvil-ket den har etter reaksjonen og etter utløp fra oksydasj onsrommet e. Under intens gj ennomhvirvling av den væske som skal oksyderes i oksydasj onsrommene e—h bevirkes oksydasjonen av de organiske stoffer i nærvær av ammoniakk, som ved hj elp av pumpen 46 kan innpumpes gjennom ledningen 47 etter valg i reaksj onsrommene e—h og etter behov over ledningene 48', 48", 48"' og 48"".

Luften forlater det øvre reaksj onsrom h gjennom den stiplede ledning 49 og av-kjøles i kolonnedelen 50, som likeledes er utformet som vaskekolonne med vaskebunn eller fyllegemeinnsats ved hjelp av mot-strømmende ny cellulosekokningsavlut og befris samtidig for ammoniakk. Den forlater gjennom ledning 51 kolonnen og av-spennes til normaltrykk i ekspansjonstur-binen 52, som er koblet med kompresjons-turbinen 42 og unnviker gjennom ledningen 47 ut i atmosfæren.

En bedre utnyttelse av energiinnhol-det av avluften oppnås når man ifølge oppfinnelsen utformer turbinen 52 som forbrenningsturbin, som mates med gass-formet, flytende eller støvformede faste brennstoffer. Som egnede brennstoffer kan eksempelvis anvendes: karbondestillasjons-gass, jordgass, olje, karbonstøv og lignende brennstoffer. Ved denne arbeidsmåte blir avluf ten som forlater kolonnen gjennom ledningen 51, eventuelt etter foroppvarm-ning til høyere temperaturer i en ikke vist foroppvarmer tilført til forbrenningsturbi-nen 52, som er koblet med kompresjons-turbinen som forbrenningsluft. Fra for-brenningsturbinen 52 unnviker røkgassen gjennom ledningen 47 (åpen prosess).

Under oksydasjonsprosessen utfører

cellulosekokningsavluten følgende vei: Fra forrådstanken 53 innpumpes den gjennom ledning 54 ved hjelp av pumpen 55 i kolonnens øvre del. På veien gjennom

vaskekolonnen 50 forvarmes den ved hjelp av motstrømmende luft og foropplades allerede med ammoniakk. Den strømmer, under innmatning av den for reaksjonen nødvendige ammoniakk, gjennom ledning 59 ved hjelp av pumpe 60, fra sumpen av

denne vaskekolonne 50 over foroppvarme-ren 56, hvor den foroppvarmes til reaksj onstemperatur ved hjelp av damp eller varmt vann inn i reaktoren og passerer dennes enkelte trinn i retning fra h—e i rekkefølge. Etter å ha forlatt siste reaktor-trinn e, flyter oppløsningen gjennom kolonnen 45, hvor den avkjøles ved hjelp av motstrømmende friskluft og delvis befris for ammoniakk. Den forlater kolonnen etter avspenning gjennom ventilen 57 og tilføres gjennom ledningen 58 til videreforarbeid-ning, eksempelvis inndampning.

Som eksempel for en gjennomføring av oksydasjonsreaksjonen med rent oksygen som oksydasj onsmiddel anvendes ifølge fig. 4 en kolonne 61. Denne angir en fire-trinns reaktor med trinnene a, b, c og d. Hvert av disse trinn kan inneholde en eller flere blestsøyler. Det til oksydasjonen an-vendte oksygen tilsuges gjennom ledning 62 fra kompressoren 63, komprimeres til det i reaktoren innstilte driftstrykk og kommer gjennom ledningen 64 inn i reaktoren, hvis trinn a—d gjennomstrømmes kontinuerlig (stiplet pil), idet det i de fire reaksjonstrinns rør 65, 66, 67 og 68 under intens gj enomhvirvling av væsken som inn-føres ovenfra i kolonnen dannes blestsøy-ler. Væsken som skal oksyderes innpumpes fra forrådstanken 69 ved hjelp av pumpen 70 over varmeutveksleren 71 og ledningen

72 i reaktoren og gjennomstrømmer denne

langsomt under passering av reaksj ons-trinnet d—a ovenfra og nedad. Væsken som skal oksyderes strømmer fra hvert reaktor-trinn etter innmatningsgraden gjennom overløpsledningene 73, 74 og 75 og forlater i utreagert tilstand reaktorens siste trinn a etter forutgående avspenning ved hjelp av

spenningsventilen 76 gjennom ledningen 77

såvel som varmeutveksleren 73 og tilføres

gjennom ledningen 78 til den videre forar-beidelse, f. eks. inndampning. Under oksydasjonsreaksjonen blir det oksygen som be-finner seg i systemet og som ved normal

passering gjennom reaktoren ikke ble for-brukt ført gjenom ledningen 79 i sirkula-sjonspumpen 80 og ledningen 64 i kretsløp

gjennom reaktoren. Oksygenforbruket er-stattes kontinuerlig fra ledningen 62 ved

hjelp av kompressoren 63, ammoniakkfor-bruket over ledningen 81 ved hjelp av

pumpen 82, idet ammoniakken etter valg

kan tilføres de enkelte reaksj onsrom over

ledningene 83', 83", 83"', 83"".

Claims (4)

1. Innretning til fremstilling av nitrogenrike organiske gjødningsmidler av karbonholdige stoffer av planteopprinnelse

som brunkull, torv, celluloseholdige stoffer, karbonholdige planteavfallsprodukter fra cellulosekokning eller flytende avfallspro-dukter fra tilsvarende fremgangsmåter, idet de vandige oppslemninger eller vandige oppløsninger av disse stoffer behandles med oksygen eller oksygenholdige gasser, som luft, i nærvær av ammoniakk i varme og under trykk, karakterisert ved at reaksjonsrommet består av en eller flere parallelt og/eller etter hverandre koblede søyler med innretninger hvor-med væsken som skal oksyderes ved hjelp av den oksyderende gass, etter mammutpumpe-prinsippet omvalses som væske-gass-blanding (blestsøyle), og idet væsken som skal oksyderes, strømmer samtidig i motstrøm til den oksyderende gass fra søyle til søyle.

2. Fremgangsmåte ved drift av innret-ningen ifølge påstand 1, karakterisert v e d at den oksyderende gass gir en strøm-ningshastighet i væske-gass-blandingen (blestsøylen) av mellom 4 og 10 cm/sek., beregnet på det væskefrie tverrsnitt.

3. Fremgangsmåte til fremstilling av nitrogenrike organiske gjødningsmidler av karbonholdige stoffer av planteopprinnelse som brunkull, torv, celluloseholdige stoffer, karbonholdige planteavfallsprodukter fra cellulosekokning eller flytende avfallspro-dukter fra lignende fremgangsmåter idet disse stoffers vandige oppslemninger eller vandige oppløsninger behandles med luft eller oksygenholdige gasser i nærvær av ammoniakk i varme og under trykk, karakterisert ved at den trykkluft som er nødvendig for oksydasjonen etter for-bruk av en del av dens oksygeninnhold ved oksydasjonsprosessen for nyttbargjøring av dets energiinnhold eventuelt etter for-oppvarmning til høyere temperaturer til-føres til brennkammeret av en forbrenningsturbin som mates med karbondestil-lasjonsgasser, jordgasser, oljer, karbonstøv eller lignende brennstoffer.

4. Fremgangsmåte ifølge påstand 3, karakterisert ved at de til oksydasj onen av det karbonholdige materiale nødvendige oksygenholdige gasser, som luft, komprimeres i en med forbrennings-turbinen koblet turbokompressor til det trykk som er nødvendig for oksydasjonen.