Przedmiotem wynalazku jest palnik przegrzewa¬ niowy do wytwarzania wegla aktywnego.Wegiel aktywny moze byc wytwarzany przez karbonizacje oraz aktywacje surowca organiczne¬ go. Surowcem takim moze byc torf, wegiel brunat¬ ny, wegiel kamienny, drewno, np. lupiny orzechów, lub podobny material. Karbonizacje i aktywacje mozna przeprowadzac w tym samym lub w oddziel¬ nych urzadzeniach. W przypadku gdy karbonizacje przeprowadza sie w oddzielnym urzadzeniu, to wów¬ czas temperatura karbonizacji miesci sie w zakre¬ sie 500 do 900°C. W tym przypadku rozwiniecie po¬ wierzchni w produkcie karbonizacji o postaci koksu moze przekraczac 100 m2/g. W samej fazie akty¬ wacji koks jest aktywowany w temperaturze w przyblizeniu 800—1000°C za pomoca aktywatora.Aktywatorem takim moze byc na przyklad para wodna, dwutlenek wegla lub powietrze. Rozwinieta powierzchnia uzyskanego produktu w postaci we¬ gla aktywnego miesci sie pomiedzy 800 a 1600 m2/g.Jesli spiekanie i aktywacje przeprowadza sie w tym samym urzadzeniu, wówczas zakres temperatur wy¬ nosi 500—1000°C.Aktywowanie nie jest sposobem ekonomicznym, poniewaz oprócz wystepowania zwyklych strat ciepl¬ nych trzeba jeszcze stosowac aktywator w nad¬ miarze. Ponadto na oplacalnosc tego sposobu ma równiez wplyw niska wydajnosc, która wynosi od 15 do 35% produktu w przeliczeniu na wegiel obe¬ cny w surowcu. Poniewaz nie mozna wydatnie zwie- 10 15 kszyc tej wydajnosci, zatem istotna obnizke kasz¬ tów wytwarzania mozna uzyskac tylko przez zmniej¬ szenie strat cieplnych oraz zrezygnowanie ze sto¬ sowania nadmiaru aktywatora. Osiaga sie to dzieki zastosowaniu urzadzenia wedlug wynalazku. Kon¬ cowy wzrost temperatury aktywatora, potrzebny do przeprowadzenia aktywacji a odpowiadajacy prze¬ grzewaniu, osiaga sie przez zastosowanie palnika przegrzewaniowego wedlug wynalazku, spalajacego ply odzyskane z róznych procesów lub inne pali¬ wo.W znanych sposobach aktywacji para niezbedna do aktywacji byla wytwarzana w oddzielnym urza¬ dzeniu specjalnie skonstruowanym do wytwarzania i przegrzewania pary. Koszt wytwarzania i eksplo¬ atacji takiego urzadzenia jest bardzo wysoki, a po¬ za tym niedogodnoscia jego stosowania jest skom¬ plikowana konstrukcja i podatnosc na uszkodzenia.Znany jest równiez sposób wytwarzania aktyw¬ nego wegla o róznej wielkosci porów. W sposobie tym wegiel drzewny wprowadza sie do pieca beb¬ nowego o temperaturze 800—1000°C. W celu utrzy¬ mania tej temperatury piec bebnowy jest wyposa¬ zony w palnik olejowy oraz w oddzielna dysze umo¬ zliwiajaca zmiane kierunku wytlaczania pary, a tym samym wytwarzanie produktu o róznej wielkosci porów. Temperatura pary stosowanej do aktywacji wynosi 120°C. Zmiane w rozkladzie porów uzysku¬ je sie przez zmiane kata wytlaczania pary z dyszy wzgledem zloza koksowego. Niedogodnoscia tego 112 251112 251 4 sposobu jest stosowanie pary o niskiej temperaturze.Para taka chlodzi zloze koksowe oraz warstwe gazu na powierzchni zloza, a przez to zwalnia tempo ak¬ tywacji. Wieksza róznici temperatur wystepuje w bebnie pomiedzy materialem przeznaczonym do aktywacji a gazem nagrzewajacym.Celem wynalazku jest skonstruowanie latwego do regulacji palnika przegrzewaniowego, przezna¬ czonego do wytwarzania aktywnego wegla i umo¬ zliwiajacego wykorzystywanie do przegrzewania cie¬ pla* zawartego yw cieczy lub w gazie, zastosowanych do chlodzenia wytworzonego koksu i/lub aktyw¬ nego wegla wraz ze zwiazkami palnymi wytworzo¬ nymi w fazie chlodzenia.Istota wynalazku polega na tym, ze palnik prze- grzewaniowy do wytwarzania aktywnego wegla, za¬ wierajacy przewód doprowadzajacy mieszanine pa¬ liwa i powietrza do komory przegrzewaniowej, usy¬ tuowanej zasadniczo wokól tego przewodu, równo¬ legly do niego przewód doprowadzajacy wtórne po¬ wietrze do komory przegrzewaniowej, oraz element doprowadzajacy czynnik przznaczony do przegrze¬ wania do komory przegrzewaniowej, posiada jako element doprowadzajacy czynnik przeznaczony do przegrzewania zasadniczo równolegly przewód, sie¬ gajacy do wnetrza komory przegrzewaniowej po¬ przez co najmniej koncowa czesc przewodu dopro¬ wadzajacego mieszanine paliwa i powietrza, przy czym koncówka przewodu doprowadzajacego czyn¬ nik przeznaczony do przegrzeweania znajduje sie w pewnej odleglosci od wylotowej koncówki prze¬ wodu doprowadzajacego mieszanine paliwa i po¬ wietrza. Ponadto korzystne jest, aby plaszcz kon¬ cówki przewodu doprowadzajacego czynnik prze¬ znaczony do przegrzewania, siegajacej do wnetrza komory przegrzewaniowej, mial kilka otworów dla umozliwienia mieszania czynnika przeznaczonego do przegrzewania z goracymi gazami spalinowymi. Do¬ datkowo, przewód doprowadzajacy czynnik prze¬ znaczony do przegrzewania moze byc umieszczony osiowo przesuwnie dla umozliwienia regulacji od¬ leglosci pomiedzy przewodem doprowadzajacym mieszanine paliwa i powietrza a otworami prze¬ wodu doprowadzajacego czynnik przeznaczony do przegrzewania.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wykres przeplywu materialów w spo¬ sobie, w którym wykorzystuje sie palnik przegrze- waniowy wedlug wynalazku, a fig. 2 — palnik prze- grzewaniowy wedlug wynalazku, stosowany w tym sposobie, w przekroju poprzecznym.Suchy torf poddaje sie suchej destylacji w urza¬ dzeniu, 1. Koks, uzyskany jako produkt, przesiewa sie i chlodzi w urzadzeniu 2. Ostateczne chlodzenie frakcji gruboziarnistej przeprowadza sie, stosujac wode, która odparowywuje. Wytworzona pare kie¬ ruje sie do aktywacji wraz z drobnoziarnista frakcja koksu. Para ta i koks sa rozdzielane w separatorze 3. Koks wprowadza sie do urzadzenia aktywacyj¬ nego 5, a pare wraz z paliwem i powietrzem do pal¬ nika przegrzewaniowego 4. Koks aktywuje sie, sto¬ sujac pare uzyskana z palnika przegrzewaniowego.Zaktywowany produkt chlodzi sie w urzadzeniu 6 za pomoca wody, a wytworzona pare wodna wpro¬ wadza sie do urzadzenia przesiewajacego i chlodza¬ cego 2. Zaktywowany produkt przesiewa sie w urza¬ dzeniu7. r Na fig. 2 jest przedstawiony palnik przegrzewa- niowy wedlug wynalazku, umozliwiajacy podnie¬ sienie temperatury aktywatora do temperatury ko¬ rzystnej do aktywacji. Poza nafta i butanem jako paliwo moze byc wykorzystywany w nim pyl torfo¬ wy lub koksowy.Wtórne powietrze kieruje sie do wewnatrz pla¬ szcza 9 palnika, a paliwo i powietrze pierwotne kie¬ ruje sie przewodem do czesci srodkowej 8. Ciecz lub gaz aktywizujacy, który ma byc przegrzewany, tloczy sie wzdluz wewnetrznego przewodu 10. Dlu¬ gosc przewodu 10 jest regulowana. Pare aktywizu¬ jaca wtlacza sie poprzez otwory 11 znajdujace sie w koncówce przewodu 10. Podczas zapalania pal¬ nika koncówka przewodu 10, przez która wtlacza sie aktywator, musi sie znajdowac w dostatecznie duzej odleglosci od czola plomienia, aby aktywator, jesli jest wytlaczany, nie zaklócal przebiegu spa¬ lania. Po zapaleniu palnika koncówke wylotowa przewodu 10 przybliza sie do czola plomienia. Na skutek tego uzyskuje sie intensywne mieszanie sie gazów z aktywatorem. Dzieki stosowaniu paliwa wedlug wynalazku uzyskuje sie znaczne zmniejsze¬ nie strat cieplnych. Korzystnie palnik jest zain¬ stalowany wewnatrz urzadzenia aktywacyjnego 4 lub wewnatrz duzego palnika w tym celu, aby cie¬ plo nie uchodzilo na zewnatrz plaszcza 9 palnika.Poza tym czynnik przeznaczony do przegrzewania ulega juz czesciowemu przegrzaniu w przewodzie 10, zanim zostanie wytloczony do przestrzeni ga¬ zowej 4. Gaz przeznaczony do przegrzewania jed¬ noczesnie chlodzi palnik, zwiekszajac przez to jego zywotnosc.W przypadku stosowania paliw o duzej zawar¬ tosci popiolu korzystnym jest umieszczenie palnika wedlug wynalazku wewnatrz np. palnika odsrod¬ kowego. Umozliwia to latwe oddzielenie po¬ piolu.Przedmiot wynalazku jest szczególowo opisany na podstawie przykladów jego stosowania.Przyklad I. Pokrojony torf byl wprowadzany z predkoscia 500 kg/h do pieca bebnowego o dlu¬ gosci 15 m i srednicy 1 m. Pokrojony torf zawieral 1,4% popiolu i 70% czesci lotnych, przy czym w jego skladzie znalazlo sie 56% C, 6% H, 34% O i 2% N.Zawartosc wilgoci w torfie wynosila 10%. Czas prze¬ trzymywania materialu w piecu wynosil przeciet¬ nie 2 h 12 min. Sucha destylacja pokrojonego torfu byla przeprowadzana przez spalanie butanu o wy¬ datku 13 kg/h w koncowej czesci pieca, przy czym wydatek powietrza wynosil 240 Nm3/h, a ponadto do goracej koncówki bebna bylo wtlaczane powie¬ trze dodatkowe, pochodzace z wewnatrz plaszcza.Na skutek tego czesc substancji lotnych ulegala spalaniu. Temperatura w goracej koncówce wyno¬ sila 950°C. Uzysk koksu wynosil 156,2 kg/h. Do chlo¬ dzenia koksu byla stosowana woda o temperaturze 25°C i o wydatku 60 kg/h. Para wodna o tempera¬ turze 360°C, wytworzona podczas chlodzenia, byla wprowadzana wraz z para wodna, wytworzona pod¬ czas chlodzenia aktywnego wegla, do wewnatrz be¬ bna aktywacyjnego za pomoca palnika przegrzewa¬ lo 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60112*51 5 6 jacego. Ochlodzony koks byl sortowany przez prze¬ siewanie.Koks o wielkosci czastek wynoszacej 3 do 10 mm, uzyskany z poprzedniej fazy obróbki, byl wprowa¬ dzany do pieca bebnowego o dlugosci 12 m i sred¬ nicy 0,77 m. W celu wzmozenia aktywacji piec be¬ bnowy byl wyposazony w mieszadlo lopatkowe.Cieplo w piecu bebnowym oraz palniku przegrze- waniowym bylo wytwarzane przy zastosowaniu bu¬ tanu zamiast pylów. Butan lepiej sie nadaje do urzadzenia pilotujacego. Czas przetrzymywania ma¬ terialu przeznaczonego do aktywacji w piecu beb¬ nowym wynosil przecietnie 4 h 15 min. Produkt aktywowany w temperaturze 1000°C byl chlodzony woda o temperaturze 25°C. W przypadku zasilania urzadzenia aktywacyjnego z predkoscia' 5Q kg/h uzysk produktu wynosil 28,1 kg/h. Zuzycie wódy stosowanej do chlodzenia wynosilo 10 kg/h. Para wodna o temperaturze 450°C, wytwarzana w fazie chlodzenia wegla aktywnego, byla wprowadzana do przegrzewaniowego palnika bebna aktywacyjnego.W bebnie aktywacyjnym byl stosowany palnik wedlug wynalazku do przegrzewania pary. Ostate¬ czne przegrzanie pary z 360 do 1000°C oraz cieplo potrzebne do aktywacji uzyskano spalajac w pal¬ niku butan z wydatkiem 14 kg/h.Uzyskany produkt w postaci wegla aktywnego mial nastepujace wlasnosci i sklad, a mianowicie jego ciezar objetosciowy wynosil 359 kg/m3, zawar¬ tosc popiolu wynosila 7,1%, powierzchnia wlasciwa wynosila 1055 m2/g, a liczba jodowa wynosila 1126.P r z y k l ard II. Piec bebnowy, ppisany w poprze¬ dnim przykladzie, byl ladowany trocinami. Do kon¬ cówki tego pieca byl przylaczony palnik wedlug wynalazku. Palnik ten byl zasilany butanem, po^ wietrzem i para wodna. Aktywny wegieluzyskany jako produkt byl chlodzony para wodna o tempe¬ raturze 120°C, uzyskana z przewodu dostarczajacego pare z urzadzenia pilotujacego. Para wodna o wy¬ datku 40 N.m3/h, przegrzana do temperatury 400°C wraz z 20 Nm3/h dodatkowej pary byla, w stanie przegrzanym, wtlaczana do pieca bebnowego za po¬ moca palnika przegrzewaniowego. Palnik ten byl zasilany butanem o wydatku 12 kg/h oraz powie¬ trzem o wydatku 278 Nm3/h. Dodatkowe cieplo bylo wytwarzane w bebnie przez spalanie cze5ci lotnych za pomoca dodatkowego powietrza wtlaczanego z wewnatrz plaszcza bebna. Zawartosc wilgoci w trocinach ladowanych do pieca bebnowego wy¬ nosila 15%, przy czym predkosc ladowania wynosila 150 kg/h. Temperatura w goracej koncówce pieca bebnowego wynosila 1050°C. Predkosc obrotowa be- 5 bna wynosila 0,45 obrotów na minute, a czas prze¬ trzymywania wynosil 3 h 3 min. Uzysk wegla ak¬ tywnego wynosil 12,1 kg/h. Otrzymany wegiel ak- ..tywny odznaczal sie ciezarem objetosciowym, wy¬ noszacym 242 kg/m3, zawartoscia popiolu wynoszaca 1,1%, powierzchnia wlasciwa wynoszaca 831 m2/g, oraz liczba jodowa, wynoszaca 828. -i e" Zastrzezenia patentowe : - 1. -Palnik przegrzewaniowy do wytwarzania ak¬ tywnego wegla, zawierajacy przewód doprowadza¬ jacy mieszanine paliwa i powietrza do komory prze¬ grzewaniowej, usytuowanej zasadniczo wokól tego przewodu, równolegly do niego przewód doprowa¬ dzajacy wtórne powietrze do komory przegrzewa¬ niowej, oraz element doprowadzajacy czynnik prze¬ znaczony do przegrzewania do komory przegrzewa- niowej, znamienny tym, ze zawiera element dopro¬ wadzajacy czynnik przeznaczony do przegrzewania w postaci zasadniczo równoleglego przewodu (10), siegajacego do wnetrza komory przegrzewaniowej poprzez co najmniej koncowa czesc przewodu (8) doprowadzajacego mieszanine paliwa i powietrza, przy czym koncówka przewodu (10) doprowadzaja¬ cego czynnik przeznaczony do przegrzewania znaj¬ duje sie w pewnej odleglosci od wylotowej kon¬ cówki przewodu (8), doprowadzajacego mieszanine paliwa i powietrza. 2. Palnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera plaszcz koncówki przewodu (10), doprowa¬ dzajacego czynnik przeznaczony do przegrzewania, siegajacej do wnetrza komory przegrzewaniowej (4), w którym znajduja sie otwory (11) dla umo¬ zliwienia mieszania czynnika przeznaczonego do przegrzewania z goracymi gazami spalinowymi. 3. Palnik wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze zawiera przewód (10) doprowadzajacy czynnik przeznaczony do przegrzewania, umieszczony osio¬ wo przesuwnie w celu umozliwienia regulacji od¬ leglosci pomiedzy przewodem (8) doprowadzajacym mieszanine paliwa i powietrza a otworami (11) prze¬ wodu (10), doprowadzajacego czynnik przeznaczany do przegrzewania. 15 20 25 30 35 40112 251 Woda Powietrze Wegiel aktywny Weoiei akly^ny Fig.1 _ Przewód doprowadzajaca Przewód doprowadzajacy mieszanine paliwa i powietrza Pam wodna Komora przeorze namowa Mieszanina towictue wtórne paliwa i powietrza Przewód doprowadzajacy powietrze wtórm Fig.Z ZGK 1026/1100/81 — 105 szt Cena zl 45,— PL PL PL PL PL