PL166927B1 - Urządzenie do przetwarzania materiału węglowego za pomocą pary wodnej I sposób przetwarzania materiału węglowego za pomocą pary wodne] - Google Patents

Abstract

1. Urządzenie do przetwarzaniamateriału węglowego za pomocą pary wodnej, znamienne tym, że ) stanowi pionowy zbiornik (101) z króćcemzaładowczym i zaworem (102) oraz króćcem spustowym z zaworem (105) do usuwania załadowanego materiału węglowego jak również króćcem do doprowadzenia pary wodnej (103) pod określonym ciśnieniem, króćcem pomiaru temperatury (107) w zbiorniku (101), króćcem do doprowadzania pary wodnej i kondensatu ze zbiornika (101) poprzez zawór nadmiarowy (104) zapewniający utrzymanie określonych parametrówciśnienia i temperatury, przy czym zawór tenjest zamknięty, umożliwiając materiałowi węglowemu w zbiorniku (101) nasycanie parą wodną. 10. Sposób przetwarzania materiału węglowego za pomocą pary wodnej, snanaiemny tym, że w etapie (a) wprowadza się materiał węglowy do zbiornika, po czyim w etapie (b) podaje się do tego zbiornika parę wodną pod wysokim ciśnieniem dla uzyskania wewnątrz tego zbiornika określonego wysokiego ciśnienia, a w etapie (c) utrzymuje się to określone wysokie ciśnienie w zbiorniku w określonym czasie, natomiast w etapie (d) kontroluje się temperaturę pary wodnej i odprowadzanego kondensatu, który zbiera się w zbiorniku, zaś w etapie (e) odprowadza się kondensat ze skroplonej pary wodnej, a w etapie (f) zamyka się dolny zawór w zbiorniku, po osiągnięciu określonej wysokiej temperatury za pośrednictwem tej pary wodnej doprowadzającej materiał węglowy do nasycenia wilgocią, którą przetrzymuje się przez wymagany okres czasu oraz w etapie (g) wyładowuje się materiał węglowy.

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do przetwarzania materiału węglowego za pomocą pary wodnej i sposób przetwarzania materiału węglowego za pomocą pary wodnej. Materiały węglowe przetwarza się w znanym procesie pod wysokim ciśnieniem przy podwyższonych temperaturach, zaś energię doprowadzaną w celu ogrzania materiału i spowodowania pożądanej reakcji zasadniczo odzyskuje się, co polepsza wydajność i opłacalność takiego procesu. Typowym zastosowaniem tego procesu jest przetwarzanie różnych występujących w przyrodzie organicznych materiałów węglowych, takich jak drewno lub torf, z których usuwa się przewa4 żającą część wilgoci oraz przetwarzanie węgli podbitumicznych, zwłaszcza takich jak lignit, aby stały się one bardziej przydatne jako paliwo stałe i tym podobne.

W każdym z wymienionych powyżej procesów materiał węglowy poddaje się działaniu pary wodnej pod wysokim ciśnieniem, aby osiągnąć podwyższoną temperaturę, przy czym proces ten odbywa się w kontrolowanym środowisku przez czas potrzebny dla osiągnięcia żądanej obróbki termicznej. Dotychczas stosowano lub proponowano dla przetwarzania materiałów węglowych wiele różnych urządzeń i sposobów technologicznych, by uczynić ten materiał węglowy bardziej przydatnym jako paliwo stałe. Takie procesy technologiczne stwarzały problemy związane z wydajnym wykorzystaniem energii doprowadzonej i/lub wytworzonej, z trudnością i skomplikowaniem sterowania niezbędnego w wielu przypadkach dla umożliwienia przeprowadzania takich procesów technologicznych w sposób ciągły oraz z ogólnym brakiem elastyczności i uniwersalności takich urządzeń dla dostosowania do przetwarzania innych materiałów przy innych temperaturach i/lub ciśnieniach.

Sposób i urządzenie według przedmiotowego wynalazku pokonują wiele z tych problemów i niedogodności związanych ze znanymi urządzeniami i sposobami przez opracowanie urządzenia, które ma prostą i trwałą konstrukcję, jest wszechstronne w użyciu i może być łatwo dostosowane do przetwarzania innych materiałów przy innych temperaturach i/lub ciśnieniach w celu wytwarzania innych produktów. Urządzenie według przedmiotowego wynalazku charakteryzuje się ponadto tym, że daje się łatwo sterować, jest wydajne w wykorzystaniu i odzyskiwaniu energii cieplnej, przez co zapewnia opłacalne działanie i ochronę zasobów.

Zalety przedmiotowego wynalazku zostały uzyskane poprzez sposób i urządzenie, w którym materiały węglowe w stanie zasadniczo takim jak po wydobyciu, zawierające od około 20% do około 80% wilgoci, są ładowane do autoklawu, gdzie są poddawane działaniu pary wodnej pod wysokim ciśnieniem i o wysokiej temperaturze przez sterowany czas, aby spowodować kontrolowaną termiczną restrukturyzację materiału węglowego i przejście wilgoci oraz części lotnych składników organicznych tego materiału do fazy gazowej. Wodę, parafinę i smołę odzyskuje się podczas obróbki w autoklawie. Na zakończenie obróbki w autoklawie umożliwia się ochłodzenie materiału węglowego, po czym materiał ten usuwa się z autoklawu.

Ulepszony produkt ma strukturę wewnętrzną, która została w widoczny sposób przetransformowana z pierwotnego materiału węglowego we wsadzie i ma zwiększone wartości opałowe od około 2,7 x 10⁴ kJ/kg do około 3.1 x 10⁴ kJ/kg. Dla porównania, przykładowo węgiel podbitumiczny w stanie po wydobyciu ma wartość opałową około 1.9 x 104 kJ/kg, natomiast w stanie pozbawionym wilgoci ma wartość opałową od około 2.4 x 104 kJ/kg do około 2.7 x 104 kJ/kg. Taki sam wzrost wartości opałowej obserwuje się również w przypadku innych materiałów węglowych. Ponadto smoła i parafina uzyskane podczas obróbki w autoklawie mają wartość opałową od około 2.5 x 104 kJ/kg do około 2.6 x 104 kJ/kg.

Urządzenie do przetwarzania materiału węglowego za pomocą pary wodnej, według wynalazku stanowi pionowy zbiornik z króćcem załadowczym i zaworem oraz króćcem spustowym z zaworem do usuwania załadowanego materiału węglowego jak również króćcem do odprowadzenia pary wodnej pod określonym ciśnieniem, króćcem pomiaru temperatury w zbiorniku, króćcem do doprowadzania pary wodnej i kondensatu ze zbiornika poprzez zawór nadmiarowy zapewniający utrzymanie określonych parametrów ciśnienia i temperatury. Zawór ten jest zamknięty, umożliwiając materiałowi węglowemu w zbiorniku nasycenie parą wodną. Urządzenie według wynalazku zawiera środki do wytłaczania materiału węglowego, gdy wychodzi on z komory poprzez króciec spustowy z zaworem. Urządzenie to zawiera sprzężony z wymienionym zaworem układ do oddzielania smoły ze skroplonej pary wodnej. Urządzenie zawiera zawór trójdrożny do odprowadzenia kondensatu pary wodnej do ścieku w czasie utrzymywania jej temperatury poniżej wartości określonej i do doprowadzania wody do zbiornika w przeciwnym przypadku.

W urządzeniu według wynalazku pionowy zbiornik ma króciec załadowczy z zaworem usytuowanym w jego osi na pokrywie, a króciec spustowy z zaworem ma usytuowany na tej samej osi w jego dnie, zaś króciec do doprowadzenia pary wodnej ma usytuowany na pokrywie zbiornika w sąsiedztwie króćca z zaworem wlotu, a zawór jest sprzężony ze zbiornikiem w sąsiedztwie wylotu.

166 927

Zbiornik ten stanowi autoklaw przystosowany do zmiany właściwości fizycznych niskogatunkowego węgla poddawanego parowaniu za pośrednictwem pary wodnej wprowadzanej do autoklawu z zachowaniem określonych parametrów temperatury i ciśnienia zapewniających zmianę właściwości fizycznych niskogatunkowego węgla, doprowadzanych do wyższych wartości opałowych. Urządzenie to jest przystosowane na temperaturę roboczą pary wodnej wychodzącej z autoklawu, utrzymywaną w zakresie 315-327°C, a tym samym ciśnienie robocze w autoklawie utrzymywane jest w zakresie 122-126 kG/cm².

Urządzenie według wynalazku jest przystosowane na temperaturę roboczą pary wodnej w zakresie 271-343°C przy ciśnieniu pary wodnej w zakresie 56-168 kG/cm2.

Sposób przetwarzania materiału węglowego za pomocą pary wodnej według wynalazku odznacza się tym, że w etapie (a) wprowadza się materiał węglowy do zbiornika, po czym w etapie (b) podaje się do tego zbiornika parę wodną pod wysokim ciśnieniem dla uzyskania wewnątrz tego zbiornika określonego, wysokiego ciśnienia, a w etapie (c) utrzymuje się to określone wysokie ciśnienie w zbiorniku w określonym czasie, natomiast w etapie (d) kontroluje się temperaturę pary wodnej i odprowadzanego kondensatu, który zbiera się w zbiorniku, zaś w etapie (e) odprowadza się kondensat ze skroplonej pary wodnej, a w etapie (f) zamyka się dolny zawór w zbiorniku, po osiągnięciu określonej wysokiej temperatury za pośrednictwem tej pary wodnej doprowadzającej materiał węglowy do nasycenia wilgocią, którą przetrzymuje się przez wymagany okres czasu oraz w etapie (g) wyładowuje się materiał węglowy.

Korzystnie utrzymuje się ciśnienie robocze wewnątrz zbiornika w zakresie 122 -126 kG/cm2. Korzystnie utrzymuje się temperaturę roboczą pary wodnej w zakresie 315-327°C, przy zamkniętym dolnym zaworze.

Sposób przetwarzania materiału węglowego za pomocą pary wodnej według wynalazku, polega na tym, że prowadzi się etap wprowadzania materiału węglowego do autoklawu, a następnie podaje się parę wodną pod wysokim ciśnieniem do zbiornika, aż ciśnienie osiągnie wartość przynajmniej 56 kG/cm2 do 168 kG/cm2 odpowiadające temperaturze pary przynajmniej w zakresie 271-343°C, które to parametry utrzymuje się przez czas wystarczający do przetworzenia wilgoci i pewnych lotnych składników organicznych w fazę gazową oraz prowadzi się proces do uzyskania częściowej restrukturyzacji chemicznej tego materiału jak również zmiany jego składu chemicznego, a następnie chłodzi się wsad materiału węglowego i wyładowuje się ulepszony produkt.

Korzystnie utrzymuje się temperaturę pary wodnej przynajmniej w zakresie 315°C do 327°C. Korzystnie prowadzi się proces z zachowaniem ciśnienia przynajmniej w zakresie 119 kG/cm2 do 126 kG/cm2. Korzystnie prowadzi się proces z zachowaniem ciśnienia przynajmniej w zakresie 161 kG/cm2 do 168 kG/cm2. Korzystnie materiał węglowy w zbiorniku utrzymuje się w określonej temperaturze i ciśnieniu w okresie przynajmniej 5 minut. Korzystnie materiał węglowy w zbiorniku utrzymuje się w określonej temperaturze i ciśnieniu w okresie przynajmniej 15 minut.

Sposób przetwarzania materiału węglowego za pomocą pary wodnej, charakteryzuje się tym, że otwiera się górny zawór i podaje się materiał węglowy do zbiornika w postaci autoklawu, a następnie wprowadza się parę wodną pod wysokim ciśnieniem przez króciec w górnej części autoklawu aż ciśnienie osiągnie określoną wartość i nastąpi otwarcie zaworu nadmiarowego w dolnej części autoklawu dla utrzymania stałego ciśnienia, oraz odprowadza się kondensat skroplonej pary wodnej do dołączonego zbiornika, przy czym za pomocą pary wodnej po uzyskaniu określonej temperatury i ciśnienia uruchamia się zawór nadmiarowy usytuowany w obszarze dolnym autoklawu, który następnie zamyka się, kiedy para wodna osiągnie określoną temperaturę, przy czym materiał węglowy nasącza się przez określony czas oraz odpowietrza się zbiornik do atmosfery i rozładowuje się ulepszony materiał węglowy.

Korzystnie ciśnienie pary wodnej w zbiorniku utrzymuje się w zakresie 56-168 kG/cm2 przy temperaturze w zakresie 271-343°C. Korzystnie ciśnienie pary wodnej utrzymuje się w zakresie około 126 kG/cm2 przy temperaturze pary wodnej około 327°C. Korzystnie określone parametry procesu utrzymują się w czasie od 5 minut do 15 minut. Korzystnie ulepszony materiał węglowy rozładowuje się poprzez urządzenie wytłaczające w celu paletyzacji ulepszonego materiału węglowego. Korzystnie odprowadza się smołę utworzoną w trakcie prowadzonego

166 927 procesu w autoklawie wraz ze skroplinami pary wodnej i podaje się ten kondensat i smołę do oddzielacza, w którym uzyskuje się oddzielnie smołę i wodę. Korzystnie określone parametry procesu utrzymuje się w czasie od 15 minut do 20 minut.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schematycznie urządzenie w postaci autoklawu.

Sposób według wynalazku stosowany jest do ulepszania materiałów węglowych, takich jak węgiel brunatny, lignit i węgle podbitumiczne (ale bez ograniczenia tylko do nich), w szerokim zakresie od drewna poprzez torf do węgli bitumicznych, które znajdują się w złożach podobnie jak węgle lepszych gatunków. Takie materiały węglowe w stanie jak po wydobyciu zwykle zawierają od około 20% do około 80% wilgoci i mogą być bezpośrednio wykorzystywane bez żadnej obróbki wstępnej poza przesiewaniem jako wsad autoklawu 101. Zwykle korzystne jest przesiewanie i/lub rozkruszanie materiału węglowego w stanie po wydobyciu, aby usunąć wszelkie duże cząstki, które mogą być wprowadzone do niego dla ułatwienia lepszej obróbki wsadu oraz polepszenia jego rozmieszczenia w autoklawie 101. Jednakże wielkość i kształt materiału węglowego nie są krytyczne dla określenia jego właściwości.

Stosowany zbiornik stanowiący autoklaw 101 może być dowolnego znanego rodzaju, z zachowaniem wymaganych parametrów temperatury i ciśnienia. Należy zauważyć, że autoklawy o działaniu ciągłym mają również zastosowanie dla prowadzenia procesu według wynalazku. Materiał węglowy doprowadzany jest króćcem wlotowym na pokrywie autoklawu 101 przez otworzenie zamontowanego na króćcu zaworu 102, a para wodna pod wysokim ciśnieniem z kotła 108 jest następnie wprowadzana poprzez zawór 109 do króćca 103 w autoklawie 101 w obszarze w pobliżu zaworu wlotowego 102.

Po wprowadzeniu pary wodnej pod wysokim ciśnieniem do autoklawu 101 para ta styka się z materiałem węglowym w autoklawie gdzie następuje jej schłodzenie i prawie natychmiastowe skraplanie. Kondensat ten przemieszcza się do dołu w kierunku do dna autoklawu 101 i zaczyna ogrzewać materiał węglowy w miarę jak para wodna pod wysokim ciśnieniem jest nadal doprowadzana do autoklawu 101 od góry, aż do osiągnięcia określonej temperatury i ciśnienia w całej objętości autoklawu 101. W sytuacji tej wsad poddany jest działaniu w atmosferze pary wodnej pod wysokim ciśnieniem wprowadzanego od góry wsadu do dołu.

Ciśnienie w autoklawie 101 jest kontrolowane czujnikiem ciśnienia 116 w zakresie określonych wartości po czym zawór nadmiarowy 104 w dnie autoklawu 101 zostaje otworzony, aby utrzymywać stałe ciśnienie. Temperatura pary wodnej wewnątrz autoklawu 101 jest kontrolowana przez zestaw termopar 107. W zakresie doprowadzenia do zadanej w procesie temperatury w obszarze zaworu nadmiarowego 104. Alternatywnie temperatura może być kontrolowana w przewodzie wylotowym autoklawu zamiast wewnątrz samego autoklawu. Kiedy zostanie osiągnięta zadana temperatura pary wodnej, zawór nadmiarowy 104 zostaje zamknięty, a materiał węglowy może zostać nasycony przez czas wystarczający dla uzyskania żądanego stopnia termicznej restrukturyzacji i/lub rozkładu.

Temperatura i ciśnienie pary wodnej można stosować w zakresie od 271°C odpowiadającego ciśnieniu 56 kG/cm² do 343°C odpowiadającego ciśnieniu 168 kG/cm², aby uzyskać termiczną restrukturyzację materiału węglowego. Jednakże najlepsze wyniki przetwarzania węgla uzyskuje się przy temperaturze pary wodnej wzrastającej do 327°C, a ciśnienie w autoklawie 101 odpowiada wartości 126 kG/cm2.

Czas przebywania materiału węglowego w autoklawie 101 będzie się zmieniać, zależnie od żądanego stopnia restrukturyzacji termicznej i od żądanej wartości opałowej. Czas przebywania będzie utrzymywany w zakresie od 5 - 15 minut od chwili uzyskania temperatury pary wodnej w obszarze zaworu nadmiarowego około 327°C. Wymagany czas przebywania maleje wraz ze wzrostem temperatury i ciśnienia w autoklawie 101. Odwrotnie, zwiększone czasy przebywania są wymagane kiedy otrzymuje się niskie parametry temperatury i ciśnienia.

Ciśnienie wewnątrz autoklawu 101 może być kontrolowane za pośrednictwem zaworu nadmiarowego 104 usytuowanego w dolnym obszarze autoklawu 101. Kiedy ciśnienie wewnątrz autoklawu 101 osiągnie 126 kG/cm2, zawór nadmiarowy 104 otwiera się w zakresie wymaganym do utrzymania tej wartości ciśnienia. Utrzymywanie tego ciśnienia 126 kG/cm2 jest konieczne dla osiągnięcia temperatury pary wodnej w obszarze zaworu nadmiarowego 104 327°C. Uzy166 927 skanie temperatury 327°C w obszarze zaworu nadmiarowego 104 przez parę wodną wywołuje jego zamknięcia się, a materiał węglowy w tym środowisku nasyca się parą pod wysokim ciśnieniem odpowiadającym temperaturze 327°C w czasie korzystnie od 5 do 15 minut. Czas doprowadzania pary wodnej pod wysokim ciśnieniem aż do osiągnięcia żądanej temperatury, przy czym zawór nadmiarowy 104 jest zamknięty, wynosi od 5 do 60 minut.

Autoklaw 101 po zakończeniu obróbki odpowietrza się do atmosfery lub zbiornika magazynowego i otwiera się zawór 105 w dolnym obszarze autoklawu 101. Materiał węglowy następnie odprowadza się z autoklawu 101 poprzez filtr 115 przykładowo w postaci sita Johnsona za pośrednictwem urządzenia przetłaczającego 106. Powstającą w autoklawie w procesie według wynalazku wodę, parafinę i smołę odbiera się poprzez zawór nadmiarowy 104 w obszarze dolnym autoklawu 101 i podaje następnie do oddzielacza 110. W oddzielaczu 110 smołę i parafinę oddziela się od wody na przykład za pośrednictwem użycia siły odśrodkowej smołę i parafinę odprowadza się do zbiornika 111 dla późniejszego użytku. Wodę zaś odprowadza się poprzez zawór 112 do zbiornika 113 jako ścieki, w którym następuje jej schładzanie do temperatury około 120°C, a następnie doprowadzają do zbiornika magazynowego 114. Alternatywnie gorącą wodę o temperaturze powyżej 120° można doprowadzać do innego autoklawu w celu podgrzewania wsadu materiału znajdującego się w nim.

Dla zilustrowania sposobu według wynalazku poniżej przedstawiono przykłady jego realizacji. Należy podkreślić, że przykłady te ilustrują użyteczne zmiany zależności czasu, temperatury i ciśnienia w trakcie realizacji wynalazku bez ograniczenia zakresu wynalazku.

Przykład I. Węgiel o zawartości wilgoci 30% wagowych w stanie jak po wydobyciu i o zawartości opałowej około 1.9 x 10 kJ/kg załadowano do autoklawu. Następnie parę wodną pod wysokim ciśnieniem wprowadzono do autoklawu na 15 minut, przy czym ciśnienie wewnątrz autoklawu utrzymywano na poziomie 126 kG/cm², któremu odpowiada temperatura pary wodnej wewnątrz autoklawu w zakresie do 327°C. Następnie autoklaw zamknięto i węgiel mógł nasycać się pod ciśnieniem około 126 kG/cm2 przy temperaturze 327°C przez 15 minut. Po zakończeniu procesu w autoklawie zawór u dołu autoklawu został otworzony, a wsad wyładowany. Ulepszony produkt węglowy miał zawartość wilgoci 0,04% wagowego i wartość opałową

2.9 x 10⁴ kJ/kg.

Przykład Π. Węgiel o zawartości wilgoci 30% wagowych w stanie jak po wydobyciu i o wartości opałowej wynoszącej około 1.9 χ 10⁴ kJ/kg załadowano do autoklawu. Następnie parę wodną pod wysokim ciśnieniem wprowadzano do autoklawu przez 16 minut, przy czym ciśnienie wewnątrz autoklawu utrzymywano na poziomie 112 kG/cm2, co odpowiada temperaturze pary wodnej wewnątrz autoklawu 315°C. Następnie autoklaw zamknięto i węgiel był nasycony parą o ciśnieniu około 112 kG/cm2 i temperaturze pary wodnej 315°C przez 20 minut. Po zakończeniu procesu w autoklawie zawór u dołu autoklawu otworzono i wsad wyładowano.

Ulepszony produkt węglowy miał zawartość wilgoci 3,17% wagowych, a wartość opałową 2.8 χ 104 _kJ/k_g.

Przykład III. Węgiel o zawartości wilgoci 30% wagowych w stanie jak po wydobyciu i o wartości opałowej wynoszącej około 1.9 χ 1(/ kJ/kg załadowano do autoklawu. Następnie parę wodną pod wysokim ciśnieniem wprowadzano do autoklawu przez 15 minut, przy czym ciśnienie wewnątrz autoklawu utrzymywano w zakresie 80 kG/cm2, a temperaturę pary wodnej wewnątrz autoklawu 293°C. Następnie autoklaw zamknięto i węgiel mógł być nasycany pod ciśnieniem 80 kG/cm2 i temperaturze pary wodnej 293°C przez 10 minut. Po zakończeniu procesu w autoklawie wsad wyładowano z autoklawu. Ulepszony produkt węglowy miał zawartość wilgoci 3,9% wagowego, a wartość opałowa 2.7 χ 104 kJ/kg.

Przykład IV. Węgiel o zawartości wilgoci 30% wagowych w stanie jak po wydobyciu i o wartości opałowej 1.9 χ 104 kJ/kg załadowano do autoklawu. Następnie parę wodną pod wysokim ciśnieniem doprowadzano do autoklawu przez 15 minut, przy czym ciśnienie wewnątrz autoklawu utrzymywano w zakresie 126 kG/cm2, a temperaturę pary wodnej wewnątrz autoklawu 327°C. Podczas procesu w autoklawie otrzymywaną smołę poprzez zawór odprowadzano do oddzielacza w stanie wodnej zawiesiny, która powstawała ze skroplonej pary wodnej. Smołę następnie oddzielano od wody. Wartość opałowa smoły wynosiła 2.5 x 10⁴ kJ/kg.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,00 zł.

Claims (25)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do przetwarzania materiału węglowego za pomocą pary wodnej, znamienne tym, że stanowi pionowy zbiornik (101) z króćcem załadowczym i zaworem (102) oraz króćcem spustowym z zaworem (105) do usuwania załadowanego materiału węglowego jak również króćcem do doprowadzenia pary wodnej (103) pod określonym ciśnieniem, króćcem pomiaru temperatury (107) w zbiorniku (101), króćcem do doprowadzania pary wodnej i kondensatu ze zbiornika (101) poprzez zawór nadmiarowy (104) zapewniający utrzymanie określonych parametrów ciśnienia i temperatury, przy czym zawór ten jest zamknięty, umożliwiając materiałowi węglowemu w zbiorniku (101) nasycanie parą wodną.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera środki do wytłaczania materiału węglowego, gdy wychodzi on z komory poprzez króciec spustowy z zaworem (105).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera sprzężony z wymienionym zaworem układ do oddzielania smoły ze skroplonej pary wodnej.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera zawór trójdrożny do odprowadzenia kondensatu pary wodnej do ścieku w czasie utrzymywania jej temperatury poniżej wartości określonej i do doprowadzenia wody do zbiornika w przeciwnym przypadku.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pionowy zbiornik (101) ma króciec załadowczy z zaworem (102) usytuowany na jego osi na pokrywie, a króciec spustowy z zaworem (105) ma usytuowany na tej samej osi w jego dnie, zaś króciec do doprowadzenia pary wodnej (103) ma usytuowany na pokrywie zbiornika w sąsiedztwie króćca z zaworem (102) do wlotu, a zawór jest sprzężony ze zbiornikiem w sąsiedztwie wylotu.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zbiornik (101) stanowi autoklaw przystosowany do zmiany właściwości fizycznych niskogatunkowego węgla poddawanego parowaniu za pośrednictwem pary wodnej wprowadzanej do autoklawu z zachowaniem określonych parametrów temperatury i ciśnienia zapewniających zmianę właściwości fizycznych niskogatunkowego węgla, doprowadzanych do wyższych wartości opałowych.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że jest przystosowane na temperaturę roboczą pary wodnej wychodzącej z autoklawu utrzymywana, w zakresie 315-327°C.
8. 8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że jest przystosowane na ciśnienie robocze w autoklawie utrzymywane w zakresie 122-126 kG/cm².
9. 9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jest przystosowane na temperaturę roboczą pary wodnej w zakresie 271-343°C, przy ciśnieniu pary wodnej w zakresie 56 -168 kG/cm.
10. 10. Sposób przetwarzania materiału węglowego za pomocą pary wodnej, znamienny tym, że w etapie (a) wprowadza się materiał węglowy do zbiornika, po czym w etapie (b) podaje się do tego zbiornika parę wodną pod wysokim ciśnieniem dla uzyskania wewnątrz tego zbiornika określonego wysokiego ciśnienia, a w etapie (c) utrzymuje się to określone wysokie ciśnienie w zbiorniku w określonym czasie, natomiast w etapie (d) kontroluje się temperaturę pary wodnej i odprowadzanego kondensatu, który zbiera się w zbiorniku, zaś w etapie (e) odprowadza się kondensat ze skroplonej pary wodnej, a w etapie (f) zamyka się dolny zawór w zbiorniku, po osiągnięciu określonej wysokiej temperatury za pośrednictwem tej pary wodnej doprowadzającej materiał węglowy do nasycenia wilgocią, którą przetrzymuje się przez wymagany okres czasu oraz w etapie (g) wyładowuje się materiał węglowy.
11. 11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że utrzymuje się ciśnienie robocze wewnątrz zbiornika w zakresie 112-126 kG/cm2.

    166 927
12. 12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że utrzymuje się temperaturę roboczą pary wodnej w zakresie 315-327°C, przy zamkniętym dolnym zaworze.
13. 13. Sposób przetwarzania materiału węglowego za pomocą pary wodnej, znamienny tym, że prowadzi się etap wprowadzania materiału węglowego do autoklawu, a następnie podaje się parę wodną pod wysokim ciśnieniem do zbiornika, aż ciśnienie osiągnie wartość przynajmniej 56 kG/cm² do 168 kG/cm² odpowiadające, temperaturze pary przynajmniej w zakresie 271 -343°C, które to parametry utrzymuje się przez czas wystarczający do przetworzenia wilgoci i pewnych lotnych składników organicznych w fazę gazową oraz prowadzi się proces do uzyskania częściowej restrukturyzacji chemicznej tego materiału jak również zmiany jego składu chemicznego, a następnie chłodzi się wsad materiału węglowego i wyładowuje się ulepszony produkt.
14. 14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że utrzymuje się temperaturę pary wodnej przynajmniej w zakresie 315°C do 327°C.
15. 15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że prowadzi się proces z zachowaniem ciśnienia przynajmniej w zakresie 119 kG/cm2 do 126 kG/cm2.
16. 16. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że prowadzi się proces z zachowaniem ciśnienia przynajmniej w zakresie 161 kG/cm2 do 168 kG/cm2.
17. 17. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że materiał węglowy w zbiorniku utrzymuje się w określonej temperaturze i ciśnieniu w okresie przynajmniej 5 minut.
18. 18. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że materiał węglowy w zbiorniku utrzymuje się w określonej temperaturze i ciśnieniu w okresie przynajmniej 15 minut.
19. 19. Sposób przetwarzania materiału węglowego za pomocą pary wodnej, znamienny tym, że otwiera się górny zawór i podaje się materiał węglowy do zbiornika w postaci autoklawu, a następnie wprowadza się parę wodną pod wysokim ciśnieniem przez króciec w górnej części autoklawu aż ciśnienie osiągnie określoną wartość i nastąpi otwarcie zaworu nadmiarowego w dolnej części autoklawu dla utrzymania stałego ciśnienia, oraz odprowadza się kondensat skroplonej pary wodnej do dołączonego zbiornika, przy czym za pomocą pary wodnej po uzyskaniu określonej temperatury i ciśnienia uruchamia się zawór nadmiarowy usytuowany w obszarze dolnym autoklawu, który następnie zamyka się, kiedy para wodna osiągnie określoną temperaturę, przy czym materiał węglowy nasącza się przez określony czas oraz odpowietrza się zbiornik do atmosfery i rozładowuje się ulepszony materiał węglowy.
20. 20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że ciśnienie pary wodnej w zbiorniku utrzymuje się w zakresie 56-168 kG/cm2 przy temperaturze w zakresie 271-343°C.
21. 21. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że ciśnienie pary wodnej utrzymuje się w zakresie około 126 kG/cm2 przy temperaturze pary wodnej około 327°C.
22. 22. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że określone parametry procesu utrzymują się w czasie od 5 minut do 15 minut.
23. 23. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że ulepszony materiał węglowy rozładowuje się poprzez urządzenie wytłaczające w celu paletyzacji ulepszonego materiału węglowego.
24. 24. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że odprowadza się smołę utworzoną w trakcie prowadzonego procesu w autoklawie wraz ze skroplinami pary wodnej i podaje się ten kondensat i smołę do oddzielacza, w którym uzyskuje się oddzielnie smołę i wodę.
25. 25. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że określone parametry procesu utrzymuje się w czasie od 15 minut do 20 minut.

    * * *