PL16014B1 - Urzadzenie do aktywowania cial zawierajacych wegiel zapomoca gazów. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy lacznego stosowania wielu pieców do aktywowania cial zawierajacych wegiel zapomoca prze¬ nikania (dyfuzji) gazów aktywujacych o wysokiej temperaturze w sposób taki, aby utworzony zespól umozliwial przyspiesze¬ nie procesu aktywowania wskutek umiejet¬ nego wyzyskania gazów ogrzewczych i ga¬ zów aktywowania, a ponadto osiagniecie znacznej oszczednosci w paliwie przez wy¬ twarzanie gazów aktywowania o znacznej wartosci opalowej oraz przez ich bezpo¬ srednie uzycie w szczególnie wydatny spo¬ sób.Znane jest wytwarzanie wegla aktyw¬ nego do celów pochlaniania i odbarwiania przez poddawanie cial zawierajacych we¬ giel dzialaniu gazów aktywujacych przy wysokiej temperaturze zapomoca przepu¬ szczania przez mase przerabiana gazów ak¬ tywujacych i ogrzewczych bezposrednio al¬ bo za posrednictwem porowatych lub dziur¬ kowanych przegród.Cialami zawierajaeemi wegiel, podda- wanemi temu procesowi aktywowania, mo¬ ga byc surowce, np. drzewo, torf, lignit, an¬ tracyt i t d., lub odpadki dowolne pocho¬ dzenia roslinnego lub zwierzecego, albo tez wymienione materjaly poddane uprzednio mniej lub wiecej zupelnemu zwegleniu. Do tych cial mozna równiez dodac przetwory chemiczne, sprzyjajace aktywowaniu, albotez mozna mase przerabiana zbrylowac za- pomoca odpowiednich srodków.Cecha znamienna wynalazku niniejsze¬ go jest laczne stosowanie dwóch pieców, w których przeróbka masy odbywa sie na- przemian w okresach ogrzewania i akty¬ wowania, przyczem, gdy w jednym piecu odbywa sie ogrzewanie, w drugim odbywa sie aktywowanie i naodwrót.W patencie Nr 16012 zostala opisana zasada dzialania pieca do aktywowania, pracujacego naprzemian w okresach ogrze¬ walnia i aktywowania, w którym kazdy z tych procesów odbywa sie oddzielnie, zajpomoca gazów o róznym skladzie, sci¬ sle odpowiadajacym odpowiedniemu ce¬ lowi.Wynalazek niniejszy umozliwia, miedzy innemi, bezposrednie wykorzystanie gora¬ cych jeszcze gazów palnych, wytworzonych w piecu w okresie aktywowania, po ich spaleniu z dowolna iloscia powietrza, najle¬ piej uprzednio podgrzanego, do ogrzewa¬ nia drugiego pieca, dzieki zespoleniu pie¬ ców, z których jeden znajduje sie w okre¬ sie ogrzewania, podczas gdy w drugim od¬ bywa sie proces aktywowania.Równiez mozliwem jest w wiekszosci przypadków uskutecznienie ogrzewania pie¬ ców bez uzycia dodatkowej ilosci paliwa, a przynajmniej przy bardzo zmniejszonem je¬ go zuzyciu, wskutek czego praca pieców staje sie bardzo ekonomiczna.Piece moga byc niezalezne od siebie al¬ bo wykonane blizniaczo. Ich urzadzenie we¬ wnetrzne moze umozliwiac bezposrednie przenikanie gazów przez poddana aktywo¬ waniu mase, albo tez takie, aby ta masa mogla byc umieszczana w retortach lub zbiornikach odpowiednich, zaopatrzonych w przegrody porowate fufe dziurkowane, roz¬ mieszczone odpowiednio w przestrzeniach roboczych pieców.W ten sposób ciala podlegaja, podczas ich pozostawania w piecu do aktywowania, nieprzerwanemu dzialaniu gazów naprze- mian ogrzewczydh i aktywujacych dotad, az te ciala osiagna zadany stopien aktywnosci.Oprócz tego, zgodnie z wynalazkiem, spaliny, które sluzyly do ogrzewania za¬ wartej w piecach masy i zawieraja w sobie pewna ilosc gazów palnych, wskutek redu¬ kujacego dzialania na nie cial zawieraja¬ cych wegiel, moga byc spalone z mala ilo¬ scia powietrza i sluzyc do ogrzewania rege¬ neratorów ciepla, wreszcie moga byc dopro¬ wadzone do wszelkiego rodzaju przyrza¬ dów rekuperacyjnych, jak np. przegrzewa- cze pary, podgrzewacze powietrza lufo roz¬ maitych gazów, przyrzady do wytwarzania pary i t. d. Niektóre z tych przyrzadów moga byc przeznaczone zwlaszcza do prze¬ grzewania do wyzszej temperatury gazów aktywujacych, doprowadzanych do pieca w okresie aktywowania.Na rysunku uwidoczniono dwa przykla¬ dy wykonania zespolu dwóch pieców do aktywowania, wedlug wynalazku niniejsze¬ go.Fig. 1 przedstawia w rzucie poziomym, czesciowo w przekroju, zespól dwóch nie¬ zaleznych od siebie pieców do aktywowa¬ nia o bezposrednim przeplywie gazów o- grzewczych lub aktywujacych przez mase zawierajaca wegiel.Fig. 2 przedstawia w rzucie poziomym, równiez czesciowo w przekroju, zespól dwóch blizniaczych pieców, których we¬ wnetrzne przestrzenie robocze posiadaja zbiorniki, przeznaczone do umieszczania w nich cial zawierajacych wegiel i zaopatrzo¬ ne w porowate lub odpowiednio dziurkowa¬ ne sciany.Na obu figurach rysunku jednakowe li¬ tery oznaczaja te same czesci lub urzadze^ nia, W zespole, uwidocznionym na fig. 1, dwa niezalezne piece Flf F2 do aktywowa¬ nia sa polaczone z soba zapomoca kanalu 6, który sluzy do doprowadzania gazów palnych, uchodzacych z pieca, znajdujace¬ go sie w okresie aktywowania, do pieca, w — 2 —którym odbywa sie ogrzewanie. W tym ce» lu doprowadza sie przewodem p zadana ilosc powietrza, potrzebna do spalania tych gazów.Piec F2 jest przedstawiony w przekroju trzema róznemi plaszczyznami poziomemi: litera Cx oznacza czesciowy przekrój pod¬ stawy pieca w poziomie kanalu 6, litera C2 — czesciowy przekrój pieca w poziomie ru¬ sztu, dzwigajacego mase zawierajaca we¬ giel, oraz drzwiczek do oprózniania, a li¬ tera C3 — czesciowy przekrój górnej czesci pieca w poziomie kanalu odlotowego dla ga¬ zów, który jest opisany ponizej.Na piecu Flf przedstawionym schema¬ tycznie w rzucie poziomym, uwidoczniono lej zasypowy.Górne czesci pieców Flf F2 sa kanalami e19 e2 odpowiednio polaczone z dwoma re*- generatorami ciepla R19 J?2, typu normalne¬ go, zaopatrzonemi wewnatrz w wylozenie z cegly ogniotrwalej lub z innego materjalu, nadajacego sie do gromadzenia ciepla.Regeneratory Rlf R2 sa polaczone z przegrzewaczem S pary zapomoca kanalów fv f2, zaopatrzonych w zawory g19 g2.Przegrzewacz S otrzymuje pare z kotla za posrednictwem przewodu h. Ta para u- chodzi po jej przegrzaniu przewodem i, który rozdziela sie na dwa przewody kl9 k2, zaopatrzone kazdy w zawór i laczace sie odpowiednio z kanalami fu f2, miedzy za¬ worami g19 g2 i regeneratorami R19 R2.Przegrzewacz S jest polaczony kanalem / z podgrzewaczem T powietrza, z którego spaliny moga byc odprowadzone kanalem q do komina U.Powietrze doprowadza sie do podgrze¬ wacza T przewodem m zapomoca wentyla¬ tora lub przyrzadu podobnego, a ogrzane powietrze uchodzi z tego podgrzewacza przewodem n i jest doprowadzane z jed¬ nej strony do kanalu 6, za posrednictwem przewodu p, a z drugiej strony — do kana¬ lów elt e2, za posrednictwem przewodów 0lf 02, zaopatrzonych w zawory.Sposób dzialania tego zespolu, stano¬ wiacego przedmiot wynalazku niniejszego, jest nastepujacy.Gdy, np., piec Fx znajduje sie w okre¬ sie aktywowania, a piec F2 — w okresie o- grzewania, wówczas z pieca Fx gazy akty¬ wowania o duzej wartosci opalowej ucho¬ dza kanalem b w kierunku wskazanym strzalka. Te gazy spalaja sie przy pomocy powietrza doplywajacego przewodem p i doplywaja do pieca F29 przez który prze¬ chodza, oddajac czesc zawartego w nich ciepla masie do aktywowania.W przypadku, gdyby ilosc gazów pal¬ nych, pochodzacych z pieca Fl9 byla niewy¬ starczajaca, mozna doprowadzic dodatko¬ wa ilosc gazu plonacego lub spalin o bardzo wysokiej temperaturze otrzymanych przy pomocy jakiegokolwiek palnika (np. gazo¬ wego, do mazutu i t. d.), mieszczacego sie w otworze odpowiednim, np. w otworze a, wykonanym w scianie kanalu b.Takipalnik moze byc oprócz tego uzyty z korzyscia równiez w czasie uruchomia¬ nia zespolu albo przy jego zatrzymywaniu, jadnakze podczas pracy normalnej, gdy ilosc wytwarzanego gazu jest wystarczaja¬ ca, otwór a moze byc zamkniety, jak to u- widoczniono na fig. 1.Spaliny, które wskutek przeplywu przez piec F2 w zetknieciu z masa zawierajaca wegiel staly sie w znacznym stopniu redu¬ kuj acemi, spalaja sie w kanale e2 dzieki do¬ plywowi malej ilosci powietrza przez prze¬ wód 02.Podegrzane w ten sposób spaliny prze¬ chodza przez regenerator R29 w którym od¬ daja czesc swego ciepla ogniotrwalemu wy~ lozeniu, a nastepnie uchodza z regeneratora kanalem f29 przechodza przez zawór g29 który winien byc otwarty podczas tego o- kresu, plyna do przegrzewacza S, wreszcie do podgrzewacza T powietrza, a z niego u- chodza do komina U.Z drugiej strony, gdy zawór g1 jest za¬ mkniety, para, wychodzaca z przegrzewa- 3cza S przewodem it dostaje sie do kanalu flf. skoro utwór przewodu * jest otwarty* Ta para, która w przegrzewaczu S ulegla przegrzaniu wstepnemu, przechodzi przez wylozenie cegla ogniotrwala regeneratora Rlf uprzednio ogrzane, gdzie uzyskuje tem¬ perature prawie równa temperaturze, pa¬ nujacej we wnetrzu przestrzeni roboczej pieca, a nastepnie doplywa kanalem et do pieca F19 Dalej para przeplywa przez piec F19 w którym czesc jej rozklada sie, akty¬ wujac mase zawierajaca wegiel, i uchodzi przez dolna czesc, zamieniona w gaz palny, skladajacy sie glównie z wodoru i tlenku wegla rozcienczonych niewielka iloscia dwu¬ tlenku wegla i pary wodnej, która nie bra¬ la udzialu w reakcji. Ten gaz spala sie w kanale b przy pomocy powietrza doplywa* jacego przewodem p, jak to bylo poprzed¬ nio opisane, aby sluzyc do ogrzewania pie¬ ca F2.Skoro w piecu F± temperatura obnizy sie wskutek endotermicznej reakcji akty¬ wowania do wysokosci, przy której ta reakcja nie moze sie odbywac w warunkach zadanych, oraz skoro piec F2 ogrzal sie do temperatury dostatecznej, wówczas przela¬ cza sie przeplyw gazu.W tym celu zostaja zamkniete zawór g2 oraz zawory przewodów kx i o2, a o- twarte zawór gx i zawory przewodów k2 i ox.Wskutek tego para przegrzana, doprowadzo¬ na za posrednictwem przewodu k2 do kanalu f2, przeplywa przez regenerator /?2, kanal e2 i piec F2, w którym odbywa sie proces ak¬ tywowania, w kierunku przeciwnym, niz kierunek przeplywu spalin w okresie po¬ przednim.Gazy uchodzace z pieca F2 spalaja sie w kanale b przy pomocy powietrza doprowa¬ dzanego przewodem p i sluza do ogrzewa* ma pieca F1$ który wówczas znajduje sie w okresie ogrzewania. Spaliny uchodza kana¬ lem elt w którym ich skladniki palne apa* laja sie przy pomocy powietrza doprowa¬ dzonego przewodem olt a nastepnie prze- plywaja prze* regenerator Rv kanal f^ zawór g^, przegrztwacz S i t. d.W ten aposób kolejna zmiana okresów pracy powtarza sie stale, a masa zawiera¬ jaca wegiel podlega, podczaz )ej pozosta¬ wania w opisanych piecach, szeregowi okre¬ sów ogrzewania i aktywowania* Wskutek tego uzyskuje sie oozywMcie znaczne przyspieszenie reakcji aktywowa¬ nia i duze oszczednosci w paliwie.Fig. 2 przedstawia podobne rozmieszcze¬ nie przyrzadów, jednakze o piecach bliznia¬ czych, zaopatrzonych wewnatrz w zbiorni¬ ki, sluzace do umieszczania w nich cial za¬ wierajacych wegiel, jak o tam bylo wspo¬ mniane poprzednio* Przekrój pieca F2 plaszczyzna pozioma uwidocznia te zbiorniki, mieszczace w sobie mase zawierajaca wegiel. Zbiorniki te sa ko-* morami równolegloscienntmi cv c2, c3<.< ul mieszczonemi pionowo w przestrzeni robo¬ czej pieca; ich sciany sa utworzone z prze* gród porowatych i ogniotrwalych, zacpa* trzonych w odpowiednie otwory* Miedzy te- mi zbiornikami sa pozostawione wolne prze¬ strzenie dti rfz, dv... potrzebne do krazenii gazów ogrzewczych i aktywujacych, Piece Flf F2 sa zaopatrzone w górnej Czesci w leje zasypowe^ a w czesci dolnej-^ w drzwiczki do oprózniania, nie przedsta¬ wione na rysunku, które umozliwiaja ciagle lub nawpól ciagle usuwanie sie masy prze¬ rabianej wewnatrz zbiorników.Obydwa piece Flf F2 Sa polaczone Z so¬ ba kanalem bt w którym gazy palne, ucho¬ dzace z jednego pieca, spalaja sie przy po¬ mocy powietrza doplywajacego przewodem p, cetlem ogrzewania drugiego pieca. Piece lacza sie za posrednictwem kanalów ev e2 z regeneratorami ciepla Rlf Rv które sa znowu polaczone z przegrzewaczem S pary kanalami flt f2i zaopfttrzoinertii w zawory g1( g2* Spaliny wychodzace z pfzegrzewacza S przeplywaja przez podgrzewacz T powietrza, a nastepnie uchodza no komina U* Wszyst¬ kie te czesci wchodza w sklad zespolu, opl- — 4 ¦ —saóego poprzednio, jako pierwszy przyklad wykonania wynalazku, Dzialanie zespolu wedlug fig. 2 jest ta¬ kie samo, jak zespolu, przedstawionego na fig. 1, z ta jednak róznica, ze gazy ogrzew¬ cze i gazy aktywujace przechodza przez piece, przeplywajac kanalami dlf d2, tworzonemi miedzy zbiornikami c19 c2, ca i wskazanemi na rysunku, a zatem dzialaja na mase zawierajaca wegiel posrednio.Wynalazek niniejszy nie ogranicza sie do zespolów przyrzadów, uwidocznionych na rysunku, lecz dotyczy oczywiscie wszelkie¬ go rozmieszczenia tych samych przyrzadów.Mozna, naprzyklad, nie wykraczajac poza ramy wynalazku, laczyc z soba wiecej niz dwa piece, stosowac kilka regeneratorów, doprowadzac spaliny ogrzewcze do przy- rza^r, wyzyskujacych cieplo odlodn, in¬ nych, niz opisane poprzednio. Piece moga byc oddzielne, blizniacze i t. d. Równiez zbiorniki, umieszczone w przestrzeni robo¬ czej pieców i przeznaczone do umieszcza¬ nia w nich masy zawierajacej wegiel, moga posiadac wszelki inny ksztalt i byc rozmie¬ szczone inaczej, niz to zostalo opisane, np. moga posiadac ksztalt rurowy, wieloboczny i t. d. i moga byc umieszczone ukosnie lub w inny sposób. Przeplyw gazów moze sie odbywac wewnatrz pieca w kierunku piono¬ wym albo po drodze dowolnej, dzieki odpo¬ wiednio ustawionym przegrodom. Mozna tez umiescic gdzie indziej wlot powietrza po¬ trzebnego do spalania lub dodac jeszcze in¬ ne otwory wlotowe na drodze gazów pal¬ nych. Jako gaz aktywujacy, mozna zastoso¬ wac wszelki gaz inny, niz wymieniona para wodna, np. dwutlenek wegla lub mieszanine gazowa o duzej zawartosci pary wodnej, sam dwutlenek wegla i t. d.Oprócz tego, celem ulatwienia obslugi¬ wania zaworów podczas przelaczania pie¬ ców, mozna zastosowac urzadzenia mecha¬ niczne, umozliwiajace rówtnoczesne otwiera¬ nie i zamykanie zaworów wedlug zyczenia, oczywiscie nie wykraczajac równiez przez to poza ramy wynalazku.Piec do aktywowania cial zawierajacych wegiel, w którym odlotowe gazy aktywowa¬ nia byly doprowadzane do regeneratorów ciepla, sluzacych do przegrzewania gazów aktywujacych przed ich wpuszczeniem do pieca do aktywowania, byl juz opisany. Jed¬ nakze w tern urzadzeniu praca naprzemian z okresem ogrzewania i okresem odzyski¬ wania ciepla miala znaczenie tylko dla re¬ generatora, natomiast w przestrzeni robo* czej zastosowanego oddzielnego pieca od¬ bywal sie bez przerwy doplyw mieszaniny gazów ogrzewczych i gazów aktywujacych- W przeciwienstwie do tego, zgodnie z wy¬ nalazkiem niniejszym, kolejne nastepstwo okresów ogrzewania i aktywowania stanowi jeden z warunków zasadniczych urzadzenia i zastosowania opisanych powyzej pieców polaczonych. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Urzadzenie do aktywowania cial zawie¬ rajacych wegiel zapomoca gazów, znamien¬ ne tern, ze stosuje sie lacznie dwa lub wie¬ cej pieców do aktywowania, w których przeróbka masy odbywa sie w kolejno na¬ stepujacych po sobie okresach ogrzewania i aktywowania, przyczem to polaczenie pie¬ ców umozliwia wykorzystanie gazów pal¬ nych, uchodzacych podczas okresu aktywo¬ wania z jednego lub kilku pieców, ido ogrze¬ wania jednego lufa kilku pieców pozostalych i odwrotnie, natomiast spaliny ogrzewcze pieców sa wyzyskiwane w regeneratorach ciepla i wszelkich innych przyrzadach, slu¬ zacych do wykorzystania ciepla odlocin. Socicte de Rcchcrchcs e t d'E xploitations Pctroliferes. Zastepca: Inz. W. Suchowiak, rzecznik patentowy.I o i 9 O PL