PL173228B1

PL173228B1 - Sposób i urządzenie do przeróbki surowców węglowych

Info

Publication number: PL173228B1
Application number: PL93307342A
Authority: PL
Inventors: Edward Koppelman
Original assignee: Edward Koppelman
Priority date: 1992-09-28
Filing date: 1993-09-21
Publication date: 1998-02-27
Also published as: LV11189A; AU5291093A; PL307342A1; BR9307118A; KR100310808B1; LV11189B; ATE210174T1; HUT69581A; US5290523A; EP0662996A4; NO951168D0; CN1091770A; CA2129006C; CZ293047B6; EP0662996A1; EE03286B1; TW234723B; EP0662996B1; ES2171420T3; FI951407A

Abstract

1. Sposób przeróbki surowca weglowego, po- legajacy na ogrzewaniu surowca weglowego pod zwie- kszonym cisnieniem, znamienny tym, ze doprowadza sie granulat surowca weglowego do co najmniej jednej rury (28,128,228, 428) ulozonej pomiedzy wlotem (24, 124, 324, 424) i wylotem (26, 126, 326, 426) wymiennika ciepla (20,120,220,320,420) i ogrzewa sie go w wymienniku ciepla do okreslonej temperatury za pomoca czynnika wymieniajacego cieplo, który doprowadza sie do wymiennika ciepla 1 przeprowadza wokól co najmniej jednej rury z surowcem weglo- wym, a jednoczesnie do co najmniej jednej rury z surowcem weglowym doprowadza sie przez wlot gazu pod cisnieniem, po czym odprowadza sie granulat surowca weglowego przez wylot (26,126, 326, 426) wymiennika ciepla (20,120,220,320,420). Fig. 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do przeróbki surowców węglowych. Wynalazek dotyczy zwłaszcza przeróbki naturalnych surowców węglowych, takich jak drewno, torf lub węgiel podbitumiczny.

Znany jest sposób przeróbki paliw węglowych, w którym poddaje się surowce węglowe ogrzewaniu pod ciśnieniem. Przeróbkę surowców węglowych według tego sposobu prowadzi się w hermetycznych piecach, w których umieszcza się surowiec węglowy i ogrzewa się go do określonej temperatury. W piecach tych wytwarza się określone ciśnienie. Sposób ten pozwala poprawić własności paliw stałych, jednak wiążą się z nim liczne problemy. Koszty urządzenia tego typu są wysokie, zarówno wykonawczejak i eksploatacyjne, trudne i złożonejest sterowanie procesami ciągłego przetwarzania paliw według tego sposobu, niemożliwe jest przestawianie urządzenia tego typu na przerób innych surowców w innych temperaturach i przy innych ciśnieniach.

Sposób przeróbki surowca węglowego według wynalazku, polegający na ogrzewaniu surowca pod zmniejszonym ciśnieniem, charakteryzuje się tym, że doprowadza się granulat surowca węglowego do co najmniej jednej rury ułożonej pomiędzy wlotem i wylotem wymiennika ciepła i ogrzewa się go w wymienniku ciepła do określonej temperatury za pomocą czynnika wymieniającego ciepło, który doprowadza się do wymiennika ciepła i przeprowadza wokół co najmniej jednej rury z surowcem węglowym. Jednocześnie do co najmniej jednej rury z surowcem węglowym doprowadza się przez wlot gazu gaz pod ciśnieniem, po czym odprowadza się granulat surowca węglowego przez wylot wymiennika ciepła.

Gaz doprowadza się pod ciśnieniem od około 13,8 do około 20700 kPa. Surowiec węglowy ogrzewa się do temperatury co najmniej 93°C, a zwłaszcza do temperatury od około 93°C do około 649°C.

W pierwszym korzystnym wariancie wynalazku usuwa się wodę odciągniętą z surowca węglowego z co najmiej jednej rury, a do wymiennika ciepła dostarcza się czynnik wymieniający ciepło o temperaturze od około 93°C do około 649°C, zaś do co najmniej jednej rury doprowadza się gaz obojętny o ciśnieniu od około 13,8 do około 20700 kPa.

W drugim wariancie wynalazku czynnik wymieniający ciepło dostarcza się do wymiennika ciepła przez zespół zaworów rozmieszczonych wzdłuż kierunku przemieszczania surowca węglowego w wymienniku ciepła, przy czym dostarcza się czynnik wymieniający ciepło do coraz dłuższej części co najmniej jednej rury, kolejno otwierając i zamykając wybrane pary zespołu zaworów.

Na każdą część co najmniej jednej rury działa się czynnikiem wymieniającym ciepło przez okres czasu, w którym odparowuje się znajdującą się w surowcu węglowym wilgoć, a następnie skrapla się ją na surowcu węglowym, znajdującym się w kolejno po sobie częściach co najmniej jednej rury, przy czym jednocześnie wstępnie ogrzewa surowiec węglowy znajdujący się w kolejno następujących po sobie częściach co najmniej jednej rury.

Do wymiennika ciepła dostarcza się czynnik wymieniający ciepło o temperaturze od około 93°C do około 649°C, a jednocześnie do co najmniej jednej rury z surowcem węglowym doprowadza gaz obojętny o ciśnieniu od około 13,8 do około 20700 kPa.

Jako gaz pod ciśnieniem dostarcza się gaz obojętny, a korzystnie dwutlenek węgla lub azot.

W trzecim wariancie wynalazku czynnik wymieniający ciepło wprowadza się do obudowy wymiennika ciepła i wymusza się jego przepływ wewnątrz obudowy wokół co najmniej jednej rury. Wewnątrz co najmniej jednej rury z surowcem węglowym utrzymuje się ciśnienie o

173 228 wartości od około 13,8 do około 20700 kPa. Czynnika wymieniający ciepło ma temperaturę od około 93°C do około 649°C.

Utrzymuje się surowiec węglowy w co najmniej jednej rurze w odpowiedniej temperaturze i pod odpowiednim ciśnieniem przez co najmniej 3 minuty, a korzystnie przez co najwyżej 30 minut. Czynnikiem wymieniającym ciepło jest olej lub ogrzany gaz.

W czwartym wariancie wynalazku surowiec węglowy umieszcza się w co najmniej jednej rurze umieszczonej w obudowie wymiennika ciepła, a gaz wtryskuje się pod ciśnieniem do tej co najmniej jednej rury z surowcem węglowym i ogrzewa się surowiec węgla poprzez cyrkulowanie czynnika wymieniającego ciepło wokół tej co najmniej jednej rury i w styku z nią.

Podczas cyrkulacji czynnika wymieniającego ciepło, gaz pod ciśnieniem doprowadza się do surowca węgla w co najmniej jednej rurze do osiągnięcia określonej wartości ciśnienia. Jako czynnik wymieniający ciepło stosuje się olej lub ogrzany gaz.

Do co najmniej jednej rury dostarcza się gaz pod ciśnieniem od około 13,8 do około 20700 kPa, a surowiec węglowy ogrzewa się do temperatury około 93°C do około 649°C. Surowiec węglowy przetrzymuje się wewnątrz co najmniej jednej rury przez czas od około 3 minut do około 30 minut. Surowiec węglowy odprowadza się za pomocą wytłaczarki, przy czym brykietuje się go.

W piątym wariancie wynalazku wprowadza się surowiec węglowy do rury, którą jest obudowa wymiennika ciepła, a czynnik wymieniający ciepło wprowadza się przez zespół zaworów rozmieszczonych pionowo wzdłuż wymiennika ciepła do zespołów przewodów ułożonych poziomo wokół wnętrza obudowy, i wymusza się przepływ przez obudowę zewnętrzną czynnika do wymiany ciepła wokół kolejno coraz dłuższych części obudowy, otwierając i zamykając kolejno wybrane pary licznych zaworów, ajednocześnie do obudowy wprowadza się gaz pod ciśnieniem.

Urządzenie do przeróbki surowca węglowego, według wynalazku, zawierające zespół doprowadzający surowiec, zespół przerabiający surowiec i zespół odprowadzający, charakteryzuje się tym, że zespołem przerabiającym jest wymiennik ciepła mający obudowę zewnętrzną z wlotem do załadowywania stałego granulatu surowca węglowego na jej pierwszym końcu, wylot na jej drugim końcu, znajdującym się w pewnej odległości od pierwszego końca. W obudowie jest umieszczona co najmniej jedna rura do odbierania surowca węglowego, która jest ułożona pomiędzy znajdującym się na pierwszym końcu obudowy doprowadzającym wsad górnym zaworze i znajdującym się na drugim jej końcu odprowadzającym wsad zaworze dolnym. Wymiennik ciepła ma zawór gazu połączony ze źródłem gazu pod ciśnieniem i z co najmniej jedną rurą, natomiast wewnątrz obudowy, w styku z co najmiej jedną rurą, jest umieszczony układ cyrkulacyjny podgrzanego czynnika cyrkulacyjnego. Na zewnątrz, do wylotowego końca wymiennika ciepła jest dołączony przenośnik do transportu przerobionego surowca węglowego.

W pierwszym wariancie wynalazku w kategorii urządzenia rura wystaje do wnętrza obudowy na część jej długości i jest połączona z wlotem wymiennika ciepła poprzez górny zawór, a jej dolny koniec jest oddalony od wylotu wymiennika ciepła, zaś układ cyrkulacyjny czynnika wymieniającego ciepło zawiera co najmniej jeden przewód umieszczony w obudowie, oddzielający surowiec węglowy od czynnika wymieniającego ciepło.

Układ cyrkulacyjny zawiera zespół przewodów zawierających czynnik wymieniający ciepło, stykających się z wsadem z surowca węglowego cyrkulacyjnego w obudowie.

W drugim wariancie wynalazku źródło gazu pod ciśnieniem jest połączone, poprzez zawory gazu z wnętrzem co najmniej jednej rury, która jest połączona z wlotem wymiennika ciepła i z jego wylotem, a układ cyrkulacyjny czynnika wymieniającego ciepło zawiera umieszczone wewnątrz obudowy elementy do wymuszania krążenia czynnika wymieniającego ciepło w styku z co najmniej jedną rurą oraz zawór wlotowy i co najmniej jeden zawór wylotowy umieszczone w obudowie i połączone z piecem czynnika wymieniającego ciepło.

Na końcu połączonego z wylotem wymiennika ciepła przenośnika do transportu przerobionego surowca węglowego jest umieszczony z co najmniej jeden zasobnik do składowania wsadu. Za zasobnikami jest umieszczona wytłaczarka.

173 228

Elementy wymuszające przepływ czynnika wymieniającego ciepło są kołnierzami wystającymi do środka od obudowy i rozmieszczonymi wzdłuż długości obudowy z częściowym zachodzeniem na siebie.

Układ cyrkulacyjny zawiera zespół zaworów, przy czym pierwszy zawórjest umieszczony w pobliżu wlotu wymiennika ciepła, a drugi zawórjest umieszczony poniżej pierwszego zaworu wzdłuż obudowy i są one połączone przewodami z piecem do ogrzewania czynnika wymieniającego ciepło. Wzdłuż obudowy są rozmieszczone z odstępami cztery zawory.

W następnym wariancie wynalazku przed wymiennikiem ciepła są umieszczone co najmniej dwa zasobniki do składowania surowca węglowego, a pomiędzy nimi i wymiennikiem ciepła jest umieszczony przenośnik.

Elementy wymuszające przepływ czynnika wymieniającego ciepło wewnątrz obudowy wymiennika ciepła stanowi wiele zespołów połączonych ze sobą przewodów rozmieszczonych seryjnie i połączonych ze sobą kolejno po przeciwnych stronach, przy czym pierwszy zespół przewodów jest umieszczony na wlotowym końcu obudowy i jest połączony z piecem czynnika wymieniającego ciepło poprzez zawór wlotowy, a jego zawór wylotowy jest usytuowany poprzecznie po przeciwnej stronie obudowy i jest przewodem połączony z wlotowym zaworem drugiego zespołu przewodów, natomiast zawór wylotowy ostatniego zespołu przewodów jest zaworem wylotowym układu cyrkulacyjnego. Pomiędzy zaworami wylotowym i wlotowym układu cyrkulacyjnego jest umieszczony piec do ogrzewania czynnika wymieniającego ciepło.

Obudowa wymiennika ciepła zawiera co najmniej jeden luk usytuowany naprzeciw każdego zestawu przewodów. W obudowiejest zespół rur do umieszczania surowca węglowego.

Układ cyrkulacyjny zawiera olej lub ogrzany gaz.

Sposób i urządzenie według niniejszego wynalazku są proste konstrukcyjnie, trwałe, uniwersalne w eksploatacji i łatwo przestawialne na obróbkę innych surowców w innych temperaturach i/lub ciśnieniach. Charakterystyczną cechą urządzenia według niniejszego wynalazku jest prostota sterowania i sprawne zużycie energii cieplnej, zapewniające ekonomiczność działania i przerobu zasobów.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat funkcjonalny urządzenia z wymiennikiem ciepła do przeróbki paliw według niniejszego wynalazku, fig. 2 - schemat funkcjonalny urządzenia z wymiennikiem ciepła o działaniu ciągłym do przeróbki paliw według niniejszego wynalazku, fig. 3 - drugi przykład wykonania wymiennika ciepła z kilku zaworami wlotowymi i wylotowymi, w rzucie bocznym, fig. 4 - trzeci przykład wykonania wymiennika ciepła, w rzucie bocznym, fig. 5 - czwarty przykład wykonania wymiennika ciepła, w rzucie bocznym, z zewnętrzną obudową, i fig. 6 rury wymiennika z fig. 5, którymi krąży czynnik wymieniający ciepło, w przekroju poprzecznym poprowadzonym płaszczyzną 6-6 z fig. 5.

Jak pokazano na fig. 1 urządzenie 10 do wzbogacania paliwa zawiera wymiennik ciepła 20, który ma komorę posiadającą na jednym końcu wlot 24, a na drugim wylot 26, a pomiędzy nimi ma umieszczone rury 28 ułożone wzdłuż komory. Są one otaczane zewnętrzną obudowę 30.

Urządzenie 10 zawiera przenośnik 14 do transportu surowca węglowego usytuowany pomiędzy koszem zasypowym 12 i wlotem 24 wymiennika ciepła 20. W górnej części wymiennik ciepła 20 ma górne zawory 16 i 18, przez które surowiec węglowy jest dostarczany do rur 28. W pobliżu dna wymiennika ciepła 20jest umieszczony wyładowczy dolny zawór 41. Wymiennik 20 ma również zawory gazu 35, które łączą rury 28 ze źródłem 34 gazu obojętnego, na przykład azotu, lub innego, na przykład dwutlenku węgla.

Wewnątrz obudowy 30 jest umieszczony także układ cyrkulacyjny zawierający stale krążący czynnik wymieniający ciepło, na przykład ogrzany gaz, stopnią sól lub, korzystnie, olej. Układ cyrkulacyjny zawiera zawór wlotowy 46 czynnika cyrkulacyjnego, piec 36 i zawór wylotowy 44. Na wewnętrznej ścianie obudowy 30 wymiennika ciepła 20 znajdują się liczne, leżące obok siebie i biegnące ku środkowi kołnierze 22. Znajdujące się wewnątrz obudowy 30 rury 28 są połączone przez dolny zawór 41, a następnie wylotowy zawór 42, usytuowane przy dnie wymiennika ciepła 20 z przenośnikiem 48 z drugim koszem zasypowym 50, gdzie jest czasowo składowany po przeróbce. Od dolnej części drugiego kosza zasypowego 50 biegnie wytłaczarka 52, do brykietowania surowca węglowego i transportowania go do chłodnicy 54. Urządzenie 10 służy do realizacji sposobu przeróbki surowców węglowych i działa następująco.

Surowiec węglowy transportuje się przenośnikiem 14 z kosza zasypowego 12 do wlotu 24 wymiennika ciepła 20. Znajdujące się w górnej części wymiennika ciepła górne zawory 16 i 18 są otwarte, dzięki czemu surowiec węglowy wpada do rur 28. Przed ich napełnieniem surowcem zamyka się dolny zawór 41 znajdujący się w pobliżu dna wymiennika ciepła 20. Po napełnieniu rur 28 zamyka się górne zawory 16 i 18. Następnie zaworami gazu 35 wdmuchuje się do rur 28 gaz obojętny ze źródła gazu 34, na przykład azot, lub inny, na przykład dwutlenek węgla. Doprowadzony gaz wypełnia puste przestrzenie pomiędzy kawałkami surowca i podnosi ciśnienie wewnątrz rur. Azot lub inny gaz obojętny są pod wysokim ciśnieniem, dzięki czemu łatwo wpływają do rur 28, w których jest ciśnienie atmosferyczne. Po podniesieniu ciśnienia do odpowiedniego poziomu odcina się dopływ gazu. Wewnątrz obudowy 30 stale krąży czynnik wymieniający ciepło, na przykład ogrzany gaz, stopiona sól lub, korzystnie, olej o temperaturze od około 93°C do około 649°C, a korzystnie około 399°C, wpływający do niej zaworem wlotowym 46, a wypływający zaworem wylotowym 44. Czynnik wymieniający ciepło, wypływający zaworem wylotowym 44, płynie dalej do pieca 36, w którym ponownie ogrzewa się przed dopływem do obudowy 30. Czynnik wymieniający ciepło stopniowo spływa po otwartych kołnierzach 22 znajdujących się na wewnętrznej ścianie obudowy 30. Gaz obojętny lub dwutlenek węgla pełni rolę przenośnika ciepła, który styka się z wewnętrznymi ścianami rur 28, przejmuje od nich ciepło, po czym przenosi je do surowca węglowego.

Ewentualny zbyt wysoki poziom zawartości siarki w surowcu węglowym znajdującym się w rurach 28, można zmniejszyć doprowadzając wraz z gazem obojętnym lub dwutlenkiem węgla wodór, który ją usuwa. Generalnie, ilość potrzebnego wodoru jest wprost proporcjonalna do procentowej zawartości siarki, jaką należy usunąć.

Zawarta w surowcu węglowym wilgoć spływa rurami 28 w dół w wyniku skierowanego ku dołowi przepływu czynnika wymieniającego ciepło. W odpowiednio wysokiej temperaturze wilgoć zawarta w surowcu węglowym odparowuje się i skrapla się na chłodniejszym surowcu znajdującym się w dolnej części rur 28. W końcu prawie cała woda, łącznie z produktami ubocznymi, takimi jak smoła i gazy, gromadzi się u wylotu 26 wymiennika ciepła 20. W celu ich usunięcia z wymiennika ciepła 20 otwiera się zawór odprowadzający 40 znajdujący się w jego dolnej części.

Czas, przez jaki surowiec węglowy musi przebywać w rurach 28 jest zmienny i zależy od wielkości granulek, temperatury pracy instalacji, ciśnienia gazu doprowadzonego do rur oraz potrzebnej wartości opałowej. Zazwyczaj czas ten wynosi od około 3 minut do około 30 minut. Generalnie, potrzebny czas zmniejsza się w miarę wzrostu ciśnienia i temperatury w wymienniku ciepła. I na odwrót potrzebny czas zwiększa się w miarę obniżania temperatur i ciśnień.

W procesie realizowanym w urządzeniu 10 korzystnie stosuje się temperatury w przedziale wartości od około 93°C do 649°C i ciśnienia od około 13,8 do około 20700 kPa. Najlepsze wyniki zwiększania wartości opałowej surowców węglowych uzyskuje się dla temperatur czynnika wymieniającego ciepło rzędu 399°C.

Na zakończenie etapu wymiany ciepła i zwiększania wartości opałowej wzbogacania, obniża się ciśnienie otwierając w tym celu zwrotny dolny zawór 41. Znajdujący się wewnątrz rur 28 obudowy 30 surowiec jest opróżniany po otwarciu dolnego zaworu 41, a następnie wylotowego zaworu 42, usytuowany przy dnie wymiennika ciepła 20. Następnie surowic węglowy transportuje się na przenośniku 48 do drugiego kosza zasypowego 50, gdzie jest czasowo składowany. Od dolnej części drugiego kosza zasypowego 50 biegnie wytłaczarka 52, która brykietuje surowiec węglowy i transportuje go do chłodnicy 54. Po odpowiednim schłodzeniu, surowiec transportuje się do drugiej wytłaczarki, która przenosi brykiety na składowisko.

Na figurze 2 pokazano przykład wykonania urządzenia 210 o działaniu ciągłym do przeróbki surowców węglowych. Urządzenie 210 zawiera dwa kosze zasypowe 212a i 212b, będące zasobnikami, przeznaczone do magazynowania surowca węglowego, który ma być przerabiany do zwiększenia wartości opałowej. Surowiec osadza się na transporterze 214 biegnącym ku górze wymiennika ciepła 220. Następnie zamyka się zawór dolny 241, po czym surowiec wprowadza się poprzez górny zawór 218, znajdujący się w górnej części wymiennika

173 228 ciepła220 i dalej do rur 228 znajdujących się w obudowie 230. Proces przebiega w sposób ciągły, ponieważ jeden z zasobników 212 a lub 212b można napełniać w tym czasie, kiedy drugi jest opróżniany za pomocą przenośnika 214.

Po napełnieniu rur 228, zamyka się górny zawór 218 i doprowadza się do nich pod ciśnieniem gaz obojętny, na przykład azot lub inny na przykład dwutlenek węgla ze źródła gazu 234. Gaz obojętny lub inny gaz, na przykład dwutlenek węgla, znajduje się pod wysokim ciśnieniem, dzięki czemu łatwo wpływa do rur 228, w których jest ciśnienie atmosferyczne. Po podniesieniu ciśnienia do odpowiedniego poziomu odcina się dopływ gazu. Gaz obojętny lub inny, na przykład dwutlenek węgla, podnosi ciśnienie w instalacji do wartości od około 13,8 do około 20700 kPa, a korzystnie do około 5520 kPa. Po podniesieniu ciśnienia w środku rur, ciągle krążący w obudowie 230 czynnik wymieniający ciepło podnosi temperaturę surowca węglowego, podobniejak w wymienniku ciepła 20 z fig. 1. Spływający w dół czynnik wymieniający ciepło porywa ze sobą prawie całą wilgoć zawartą w surowcu węglowym i transportuje ją ku dolnej części wymiennika ciepła 220, gdzie można ją zbierać i odprowadzać na zewnątrz przez zawór 240 łącznie z wszelkimi produktami ubocznymi, takimi jak smoła lub inne gazy. Czynnik wymieniający ciepło wypływa z obudowy 230 zaworem wylotowym 239 i płynie przez piec 236 zanim ponownie wpływa do obudowy przez zawór wlotowy 238. Przyjmuje się, że temperatura czynnika wymieniającego ciepło wynosi od około 193°C do około 649°C, a korzystnie około 399°C.

Azot lub inny gaz obojętny, pełni rolę czynnika transportującego ciepło, który styka się z wewnętrznymi ścianami rur 228, odbiera od nich ciepło i transportuje je do surowca węglowego. Po zakończeniu procesu wymiany ciepła i wzbogacania, otwiera się zawory dolny 241 i odprowadzający 242 w dolnej części wymiennika ciepła 220, co powoduje zmniejszenie ciśnienia do ciśnienia atmosferycznego i wysypanie się surowca węglowego na transporter 248, który przenosi go do dwóch wylotowych zasobników śluzowych 250 i 252. Otwiera się zawór wlotowy 254 pierwszego zasobnika śluzowego 254 i zsypuje się surowiec węglowy. Po napełnieniu pierwszego zasobnika 250, zamyka się jego zawór wlotowy 254 i otwiera zawór wlotowy 256 w górnej części drugiego zasobnika śluzowego 252, przez który wpływa do niego surowiec. Oba zasobniki śluzowe 250 i 252 są zaopatrzone w wytłaczarki, odpowiednio 258 i 260, które brykietują surowiec i transportują go do chłodnicy 262. Po odpowiednim schłodzeniu, surowiec węglowy transportuje się do drugiej wytłaczarki 264, transportującej go do miejsca składowania.

Na figurze 3 pokazano drugi przykład wykonania wymiennika ciepła 120, który można stosować w pokazanej na fig. 1 instalacji typu wsadowego według niniejszego wynalazku. W tym przypadku w wymienniku ciepła 120 znajduje się wlot 124 i wylot 126 surowca węglowego, usytuowane na jego przeciwległych końcach. Pomiędzy wlotem 124 i wylotem 126 są usytuowane liczne rury 128, do których ładuje się surowiec węglowy do przeróbki w celu zwiększenia jego wartości opałowej. Wymiennik ciepła 120 ma górny zawór 118 i dolny zawór 141 umożliwiające utrzymywanie surowca w rurach 128 pod ciśnieniem, oraz zewnętrzną obudowę 130 otaczającą rury 128, a także zawory gazu 135 połączone ze źródłem gazu obojętnego 134 lub innego, na przykład dwutlenku węgla, doprowadzającego gaz do rur 128. Gaz obojętny lub inny gaz, na przykład dwutlenek węgla, znajduje się pod wysokim ciśnieniem, dzięki czemu łatwo wpływa do rur 228, w których jest ciśnienie atmosferyczne. Po podniesieniu ciśnienia do odpowiedniego poziomu odcina się dopływ gazu. Generalnie, gaz obojętny podnosi ciśnienie w instalacji do wartości od około 13,8 do 20700 kPa, a korzystnie do około 5520 kPa. W obudowie zewnętrznej 130 znajdują się cztery zawory wlotowo-wylotowe czynnika wymieniającego ciepło 144, 145,146,147, którymi wpływa i wypływa czynnik wymieniający ciepło. Pierwszy zawór 144 znajduje się w pobliżu górnej części wymiennika ciepła 120, tuż pod górnym zaworem 118. Drugi zawór 145 znajduje się niżej, w odległości stanowiącej jedną trzecią długości wymiennika ciepła 120 pod pierwszym zaworem 144. Trzeci zawór 146 znajduje się poniżej, w odległości stanowiącej dwie trzecie długości wymiennika ciepła 120 poniżej zaworu pierwszego i drugiego, a czwarty 147 jest usytuowany w pobliżu dna wymiennika ciepła 120 ponad zaworem 141. Z wewnętrznej ściany obudowy 130 wystają liczne otwarte kołnierze 122 rozmieszczone w układzie schodkowym. Spływa po nich w dół obudowy 130 czynnik wymieniający ciepło.

173 228

Po zamknięciu zaworu dolnego 141, załadowaniu do rur 128 surowca węglowego oraz zamknięciu zaworu górnego 118 i doprowadzeniu do rur 128 gazu obojętnego lub dwutlenku węgla, czynnik wymieniający ciepło krąży wewnątrz obudowy 130 powodując wzrost temperatury surowca znajdującego się w rurach 128. Czynnik wymieniający ciepło ogrzewa się w piecu 149 do temperatury wystarczającej do odparowania wilgoci znajdującej się w surowcu węglowym. Zazwyczaj czynnik wymieniający ciepło ma temperaturę od około 93°C do około 649°C, a korzystnie około 399°C. Czynnik wymieniający ciepło wpływa do obudowy 130 przez pierwszy zawór 144. Po otwarciu zaworów pierwszego 144 i czwartego 147 oraz zaworów drugiego 145 i trzeciego 146, czynnik wymieniający ciepło może wypełnić obudowę 130. Po jej napełnieniu zamyka się zawór 147 i otwiera zawór 145, wskutek czego czynnik wymieniający ciepło krąży głównie w górnej jednej trzeciej części obudowy 130.

Następnie spływa on do końca najwyższego kołnierza 122, po czym spada na następny z kolei kołnierz 122. Cykl ten trwa do chwili dopłynięcia czynnika wymieniającego ciepło do drugiego zaworu 145, którym wypływa on na zewnątrz i płynie do pieca 149, gdzie jest ogrzewany, po czym zawraca ponownie do obiegu. Podczas krążenia czynnika wymieniającego ciepło w obudowie 130, zawarta w surowcu węglowym wilgoć odparowuje, a następnie skrapla się na chłodniejszym surowcu znajdującym się poniżej tego poziomu wymiennika ciepła 120, na którym krąży czynnik wymieniający ciepło. Po sprowadzeniu prawie całej wilgoci, zawartej w surowcu węglowym znajdującym się w górnej jednej trzeciej wysokości rur 128, poniżej poziomu drugiego zaworu 145, zamyka się drugi zawór 145 i otwiera trzeci zawór 146, bez ruszania czwartego zaworu 147, który pozostaje zamknięty. W tej sytuacji czynnik wymieniający ciepło może teraz krążyć w górnych dwóch trzecich wysokości obudowy 130 do czasu odparowania prawie całej wilgoci i jej skroplenia na surowcu węglowym znajdującym się poniżej poziomu trzeciego zaworu 146. Po sprowadzeniu prawie całej wilgoci poniżej poziomu trzeciego zaworu 146, zamyka się trzeci zawór 146, przy zamkniętym nadal drugim zaworze 145, i otwiera czwarty zawór 147. W końcu prawie cała wilgoć znajdująca się we wsadzie surowca węglowego przedostaje się poniżej poziomu czwartego zaworu 147, gdzie zbiera się ją i odprowadza z wymiennika ciepła poprzez zawór 140 łącznie z innymi produktami ubocznymi, takimi jak smoła i inne gazy, które wypływają z wsadu. Po zakończeniu procesu obróbki uzyskany wyrób doprowadza się do wytłaczarki 150, gdzie jest brykietowany.

Na figurze 4 pokazano trzeci przykład wykonania wymiennika ciepła 320, korzystnie, używanego w urządzeniu 10 typu wsadowego według niniejszego wynalazku pokazanego na fig. 1. W tym przypadku wymiennik ciepła 320 ma wlot 324 i wylot 326 usytuowane na jego przeciwległych końcach oraz zespół poziomych przewodów 344a-d oraz zaworów 342a-h którymi krąży czynnik wymieniający ciepło, ogrzewający surowiec węglowy, oraz obudowę zewnętrzną 330, do której ładuje się surowiec. Surowiec węglowy spada najeden lub dwa osiowe ślimaki 332 obracające się wewnątrz obudowy 330 i rozprowadzające go po całej obudowie 330. Zawór dolny 336 zamyka się przed załadowaniem surowca do obudowy 330. Po jego załadowaniu do obudowy 330, zamyka się również zawór górny 334 i do obudowy 330 doprowadza się gaz obojętny, na przykład azot, ze źródła gazu 338, lub inny, na przykład dwutlenek węgla. Doprowadza się gaz obojętny pod wysokim ciśnieniem, dzięki czemu łatwo wpływa do obudowy 330, w której jest ciśnienie atmosferyczne. Po podniesieniu ciśnienia do odpowiedniego poziomu odcina się dopływ gazu. Korzystnie, gaz obojętny podnosi ciśnienie w instalacji do wartości od około 13,8 do około 20700 kPA, a korzystnie do około 5520 kPA. W obudowie 330 znajdują się liczne poziome przewody 344a-d z zaworami wlotowymi i wylotowymi 342a-h, którymi krąży czynnik wymieniający ciepło. Początkowo czynnik wymieniający ciepło wpływa do pierwszego poziomego przewodu 344a przez pierwszy zawór 342a, po czym przepływa przez pierwszy przewód 344a do miejsca, w którym znajduje się przedni koniec pierwszego przewodu 344a i przepływa przez drugi zawór 342b. W tym miejscu czynnik wymieniający ciepło przepływa przez złączkę 346 do drugiego poziomego przewodu 344b. Następnie wpływa przez trzeci 342c do drugiego przewodu 344b, w którym kierunek przepływu jest przeciwny do kierunku przepływu w pierwszym poziomym przewodzie 344a. Czynnik wymieniający ciepło przepływa w ten sposób poziomymi przewodami 344a-d i zaworami 342a-h do chwili wypłynięcia z czwartego przewodu 344d.

173 228

Po wypłynięciu z czwartego przewodu 344d przez ósmy zawór 342h czynnik wymieniający ciepło przeprowadza się przez piec 360, gdzie jest podgrzewany przed ponownym wprowadzeniu do obudowy 330 przez pierwszy zawór 342a. Generalnie, w celu odparowania wilgoci znajdującej się w surowcu węglowym, instalację trzeba ogrzać do temperatury od około 93°C do 649°C, a korzystnie 399°C. Podobnie jak poprzednio, czynnik wymieniający ciepło spływa w dół zmieniając kierunek przepływu w poziomie, powoduje odciągnięcie ze wsadu surowca prawie całej zawartej w nim wilgoci, łącznie ze wszystkimi produktami ubocznymi, takimi jak smoła i gazy. Odciągnięte składniki gromadzą się na dnie wymiennika ciepła przy wylotowym zaworze 350.

Po zakończeniu procesu wzbogacania, druga para przenośników ślimakowych 340 transportuje wzbogacony surowiec węglowy do wylotu 326. Na obwodzie obudowy 330 znajduje się warstwa izolacyjna 352, którą widać w przekroju poprzecznym. Jej zadaniem jest utrzymywanie temperatury czynnika wymieniającego ciepło na stosunkowo stałym poziomie. W obudowie zewnętrznej 330 znajdują się również liczne okna serwisowe 346a-d umożliwiające dostęp do przewodów 344a-d w razie konieczności ich demontażu.

Na figurach 5 i 6 przedstawiono czwarty przykład wykonania wymiennika ciepła 420 urządzenia według niniejszego wynalazku. W tym przypadku wymiennik 420 posiada wlot 424 i wylot 426 usytuowane na jego przeciwnych końcach, rurę 428 kierującą surowiec węglowy w dół wymiennika ciepła 420, liczne pionowe przewody 444 biegnące od płyty 440 oddzielającej czynnik wymieniający ciepło od surowca węglowego, oraz obudowę zewnętrzną 430, do której ładuje się surowiec węglowy. Podczas eksploatacji wymiennika ciepła, zamyka się zawór 442 znajdujący się w pobliżu wylotu 426, po czym przez wlot 424, zawór 418 i rurę wlotową 428 ładuje się do obudowy zewnętrznej 430 surowiec węglowy. Następnie zamyka się zawór 418 i do obudowy zewnętrznej 430 doprowadza się gaz obojętny, taki jak azot, lub inny gaz, na przykład dwutlenek węgla, w celu podniesienia ciśnienia w instalacji. Zazwyczaj gaz ten podnosi w niej ciśnienie do poziomu od około 13,8 do 20700kPa, a korzystnie do około 5520 kPa. Po dojściu ciśnienia w wymienniku ciepła 420 do określonej wartości odcina się dopływ gazu. Czynnik wymieniający ciepło krąży ciągle w pionowych przewodach 444 podnosząc temperaturę surowca węglowego. W każdym z pionowych przewodów 444 znajdują się pręy 456, które wspomagają cyrkulację czynnika wymieniającego ciepło. Nadają one stykającemu się z nimi czynnikowi pewne zawirowanie, które intensyfikuje przepływ turbulentny.

Czynnik wymieniający ciepło wpływa do wymiennika ciepła zaworem wlotowym 446, następnie płynie do góry i w dół w każdym pionowym przewodzie 444 i dopływa do otwartej przestrzeni 448 i zaworu wylotowego 450, którym wypływa do pieca 460, a stamtąd ponownie wpływa zaworem 446 do wymiennika ciepła 420. W idealnej sytuacji, temperatura czynnika wymieniającego ciepło powinna wynosić od około 13,8 do 20700 kPa, a korzystnie do około 5520 kPa. Wilgoć i inne produkty uboczne,takie jak smoła i inne gazy, zbiera się na wylocie 454 przed odprowadzeniem surowca węglowego poprzez otwarcie dolnego zaworu 442.

Czasy obróbki surowca węglowego realizowane sposobem według wynalazku i za pomocą urządzenia przedstawionego w przykładach wykonania pokazanych na fig. 1-6 można zmniejszyć podgrzewając wstępnie płynący w instalacji gaz obojętny do temperatury zbliżonej do optymalnej temperatury roboczej czynnika wymieniającego ciepło. Odpowiednie zmniejszenie łącznego czasu obróbki w instalacji tego typu uzyskano, na przykład, podgrzewając gaz obojętny do temperatury mniejszej w przybliżeniu o 27°C od temperatury ogrzanego surowca węglowego.

W razie zbyt wysokiej zawartości siarki w surowcu węglowym, można go poddać odpowiedniej obróbce przed lub po wymianie ciepła i obróbce zwiększającej wartość opałową. Zawartość H2S, powstającego podczas wzbogacania, można ograniczyć do odpowiedniego poziomu, dodając do wsadu surowca węglowego, przed procesem zwiększenia wartości opałowej, pewną niewielką ilość materiału chłonnego, na przykład kamienia wapiennego. Dzięki działającej przez pewien czas temperaturze i ciśnieniu materiał chłonny wchłania większość powstającego H2S. Dzięki temu eliminuje się konieczność stosowania dodatkowych, kosztownych urządzeń. Następnie gotowy produkt można przepuścić przez wibrujące sito oddzielające materiał chłonny do wzbogaconego surowca węglowego przed następnym etapem obróbki, czyli przed wytłacza12

173 228 niem i brykietowaniem. Ponadto, przed wytłoczeniem i brykietowaniem, do surowca węglowego można dodać świeży materiał chłonny w ilości odpowiadającej procentowemu stosunkowi molowemu siarki do wapnia, dobranej w taki sposób, że po spaleniu surowca węglowego można wyeliminować do 96% SO_X przed jego wylotem do atmosfery.

Poniżej przedstawiono kilka konkretnych przykładów ilustrujących niniejszy wynalazek. Rozumie się samo przez się, że przykłady te ilustrują zależności pomiędzy czasem, temperaturą i ciśnieniem w instalacjach według niniejszego wynalazku, i nie mają ograniaczać ani opisanej ani podanej w zastrzeżeniach patentowych istoty niniejszego wynalazku.

Przykład 1. Do rur wymiennika ciepła pokazanego na fig. 1 załadowano węgiel podbitumiczny wydobywany w stanie Wyoming o wagowej zawartości wilgoci, w stanie po wydobyciu, na poziomie 31,0% i wartości opałowej 17,3 kJ/kg. Następnie zamknięto zawór górny i do rur z węglem podbitumicznym doprowadzono azot. Wewnątrz rur utrzymywano ciśnienie 5520kPa, natomiast temperaturę czynnika wymieniającego ciepło na poziomie 399°C. Temperatura surowca węglowego znajdującego się w rurach wynosiła 354°C. Proces wzbogacania surowca węglowego trwał 20 minut. Po jego zakończeniu otwarto dolny zawór, znajdujący się przy dnie wymiennika ciepła, i usunięto z niego wsad. Po zakończeniu procesu zwiększania, wartość opałowa surowca węglowego wzrosła do 28235 kJ/kg surowca nie zawierającego wilgoci.

Przykład 2. Do rur wymiennika ciepła pokazanego na fig. 1 załadowano lignit wydobywany w stanie North Dacota o wagowej zawartości wilgoci, w stanie po wydobyciu, na poziomie 37,69% i wartości opałowej 14925 kJ/kg. Następnie zamknięto zawór górny i do rur z lignitem doprowadzono azot. Wewnątrz rur utrzymywano ciśnienie 6210 kPa, natomiast temperaturę czynnika wymieniającego ciepło na poziomie 399°C. Temperatura surowca węglowego znajdującego się w rurach wynosiła 345°C. Proces wzbogacania surowca węglowego trwał 19 minut. Po jego zakończeniu otwarto zawór, znajdujący się przy dnie wymiennika ciepła i usunięto z niego wsad. Po zakończeniu procesu wzbogacania wartość opałowa surowca węglowego wzrosła do 26985 kJ/kg surowca nie zawierającego wilgoci.

Przykład 3. Do rur wymiennika ciepła pokazanego na fig. 1 załadowano torf wydobywany w Kanadzie o wagowej zawartości wilgoci, w stanie po wydobyciu, na poziomie 67,2% i wartości opałowej 6279 kJ/kg. Następnie zamknięto zawór górny i do rur z torfem doprowadzono azot. Wewnątrz rur utrzymywano ciśnienie 6900 kPa, natomiast temperaturę czynnika wymieniającego ciepło na poziomie 399°C. Temperatura surowca węglowego znajdującego się w rurach wynosiła 360°C. Proces wzbogacania paliwa trwał 20 minut. Po jego zakończeniu otwarto zawór, znajdujący się przy dnie wymiennika ciepła, i usunięto z niego wsad. Po zakończeniu procesu wzbogacania wartość opałowa surowca węgłowego wzrosła do 29779 kj/kg surowca nie zawierającego wilgoci.

Przykład 4. Do rur wymiennika ciepła pokazanego na fig. 1 załadowano drewno z drzew liściastych o wagowej zawartości wilgoci, w stanie po wydobyciu, na poziomie 70,40% i wartości opałowej 5326 kJ/kg. Następnie zamknięto zawór górny i do rur z torfem doprowadzono azot. Wewnątrz rur utrzymywano ciśnienie 5520 kPa, natomiast temperaturę czynnika wymieniającego ciepło na poziomie 399°C. Temperatura surowca węglowego znajdującego się w rurach wynosiła 341°C. Proces wzbogacania paliwa trwał 7 minut. Po jego zakończeniu otwarto zawór, znajdujący się przy dnie wymiennika ciepła, i usunięto z niego wsad. Po zakończeniu procesu wzbogacania wartość opałowa surowca węglowego wzrosła do 25111 kJ/kg surowca nie zawierającego wilgoci.

Urządzenie według niniejszego wynalazku można również wykorzystać do przetworzenia bezużytecznych materiałów biologicznych na węgiel aktywny, który z kolei używa się do wyrobu węgla drzewnego o wysokiej czystości. Na przykład, materiał biologiczny ładuje się do rur 28 w wymienniku ciepła 10 z fig. 1, przez które jednocześnie ciągle przepuszcza się ogrzany gaz obojętny, który podnosi ciśnienie w urządzeniu 10 w zakresie od około 13,8 do 20700 kPa, w zależności od rzeczywistego składu biomasy. Temperatura w instalacji wynosi od około 121 °C do około 815°C. W jednym z testów (patrz tabela 1 poniżej) w rurach płynął azot z prędkością 0,3 m³/godz, przeciętna temperatura wynosiła 399°C, a ciśnienie utrzymywano na poziomie około 138 kPa.

173 228

Po 15 minutach odcięto przepływ azotu a następnie suszono i chłodzono biomasę przez około 20 minut. Rezultatem przeprowadzonego procesu było przetworzenie biomasy w aktywny węgiel drzewny o wartości opałowej 28488 kJ/kg dla surowca nie zawierającego wilgoci.

Tabela

Czas (mm)	Temp w instalacji (°C)	Temperatura na zewnętrznej średnicy rur (°C)	Temperatura na wewnętrznej średnicy rur CC)	Ciśnienie w rurach (kPa)	Ciśnienie na zewnątrz rur (kPa)	Przepły w azotu (m³/godz)
0	402	398	410	0	0	0
0 01	-	-	-	-	-	0,3
1 30	-	393	108	1450	1415	0,3
2 00	-	393	87	139	135	0,3
3 00	394	395	76	138	134	0,3
4.00	398	401	71	139	135	0,3
5 00	403	408	69	137	132	0,3
6 00	405	409	71	137	133	0,3
7 00	404	410	83	139	135	0,3
8 00	404	410	122	139	135	0,3
9 00	403	409	228	138	132	0,3
10 00	403	408	315	137	132	0,3
11 00	403	407	347	139	135	0,3
12 00	404	406	348	139	135	0,3
13 00	407	407	343	139	136	0,3
14 00	409	403	337	140	136	0,3
15 00	411	410	331	140	138	⁰

Sposób i urządzenie według niniejszego wynalazku służy do zwiększania wartości opałowej surowców węglowych, w tym, ale nie wyłącznie, węgla kamiennego, lignitu i węgli podbitumicznych, w zakresie od drewna, poprzez torf aż do węgli kamiennych występujących w pokładach podobnych do pokładów węgli lepszych gatunków. Wydobyte surowce węglowe zawierają od około 20% do około 80% wilgoci i często możnaje używać bezpośrednio bez żadnej obróbki uzdatniającej poza granulowaniem do odpowiedniej wielkości. Z wielkości brył surowców węglowych bardzo często wynika czas potrzebny do ich uzdatnienia do odpowiedniego poziomu. Generalnie, im większe kawałki surowca, tym więcej trzeba czasu do wzbogacenia paliwa węglowego. Jak wynika z powyższego opisu, przykłady wykonania instalacji według niniejszego wynalazku są odpowiednio obliczone i spełniają postawione zadania, co nie oznacza jednak, że wynalazku nie można modyfikować lub zmieniać nie odchodząc od jego istoty.

173 228

(Fig-4

173 228

426

173 228

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób przeróbki surowca węglowego, polegający na ogrzewaniu surowca węglowego pod zwiększonym ciśnieniem, znamienny tym, że doprowadza się granulat surowca węglowego do co najmniej jednej rury (28,128,228, 428) ułożonej pomiędzy wlotem (24,124, 324,424) i wylotem (26,126, 326, 426) wymiennika ciepła (20,120,220,320,420) i ogrzewa się go w wymienniku ciepła do określonej temperatury za pomocą czynnika wymieniającego ciepło, który doprowadza się do wymiennika ciepła i przeprowadza wokół co najmniej jednej rury z surowcem węglowym, a jednocześnie do co najmniej jednej rury z surowcem węglowym doprowadza się przez wlot gazu pod ciśnieniem. po czym odprowadza się granulat surowca węglowego przez wylot (26,126,326,426) wymiennika ciepła (20,120,220,320,420).
2. Sposób według zastrz. 1. znamienny tym, że gaz doprowadza się pod ciśnieniem od około 13,8 do około 20700 kPa.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że o surowiec węglowy ogrzewa się do temperatury co najmniej 93°C.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że surowiec węglowy ogrzewa się do temperatury od około 93°C do około 649°C.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że usuwa się wodę odciągniętą z surowca węglowego z co najmniej jednej rury (28,128,228,428), a do wymiennika ciepła (20,120, 220, 320) dostarcza się czynnik wymieniający ciepło o temperaturze od około 93°C do około 649°C, zaś do co najmniej jednej rury (28,128,228,428) doprowadza gaz obojętny o ciśnieniu od około 13,8 do około 2θ7θθ kPa.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że czynnik wymieniający ciepło dostarcza się do wymiennika ciepła (120) przez zespół zaworów (144, 145,146,147) rozmieszczonych wzdłuż kierunku przemieszczania surowca węglowego w wymienniku ciepła (120), przy czym dostarcza się czynnik wymieniający ciepło do coraz dłuższej części co najmniej jednej rury (128), kolejno otwierając i zamykając wybrane pary zespołu zaworów (144, 145,146,147).
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że na każdą część co najmniej jednej rury (128) działa się czynnikiem wymieniającym ciepło przez okres czasu, w którym odparowuje się znajdującą się w surowcu węglowym wilgoć, a następnie skrapla się ją na surowcu węglowym, znajdującym się w kolejno po sobie częściach co najmniej jednej rury (128), przy czym jednocześnie wstępnie ogrzewa surowiec węglowy znajdujący się w kolejno następujących po sobie częściach co najmniej jednej rury (128).
8. Sposób według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że do wymiennika ciepła (120) dostarcza się czynnik wymieniający ciepło o temperaturze od około 93°C do około 649°C, a jednocześnie do co najmniej jednej rury (128) z surowcem węglowym doprowadza gaz obojętny o ciśnieniu od około 13,8 do około 20700 kPa.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że jako gaz pod ciśnieniem dostarcza się gaz obojętny.
10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że jako gaz obojętny pod ciśnieniem dostarcza się dwutlenek węgla lub azot.
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że czynnik wymieniający ciepło wprowadza się do obudowy (30,130,230) wymiennika ciepła (20,120, 220) i wymusza się jego przepływ wewnątrz obudowy (30,130,230) wokół co najmniej jednej rury (28, 128, 228).
12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że wewnątrz co najmniej jednej rury (28,128,228) z surowcem węglowym utrzymuje się ciśnienie o wartości od około 13,8 do około 20700 kPa.
13. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że czynnik wymieniający ciepło ma temperaturę od około 93°C do około 649°C.

173 228
14. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że surowiec węglowy w co najmniej jednej rurze (28,128,228) utrzymuje się w odpowiedniej temperaturze i pod odpowiednim ciśnieniem przez co najmniej 3 minuty.
15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że surowiec węglowy w co najmniej jednej rurze (28,128,228) utrzymuje się w odpowiedniej temperaturze i pod odpowiednim ciśnieniem' przez co najwyżej 30 minut.
16. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że czynnikiem wymieniającym ciepło jest olej.
17. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że czynnikiem wymieniającym ciepło jest ogrzany gaz.
18. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że surowiec węglowy umieszcza się w co najmniej jednej rurze (28,128,228) umieszczonej w obudowie wymiennika ciepła (30,130,230), a gaz wtryskuje się pod ciśnieniem do tej co najmniej jednej rury (28,128,228) z surowcem węgla i ogrzewa się surowiec węgla poprzez cyrkulowanie czynnika wymieniającego ciepło wokół tej co najmniej jednej rury (30,130,230) i w styku z nią.
19. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że podczas cyrkulacji czynnika wymieniającego ciepło, gaz pod ciśnieniem doprowadza się do surowca węgla w co najmniej jednej rurze (28,128,228) do osiągnięcia określonej wartości ciśnienia.
20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że jako czynnik wymieniający ciepło stosuje się olej.
21. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że jako czynnik wymieniający ciepło stosuje się ogrzany gaz.
22. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że do co najmniej jednej rury (28,128,228) dostarcza się gaz pod ciśnieniem od około 13,8 do około 20700 kPa, a surowiec węglowy ogrzewa się do temperatury około 93°C do około 649°C.
23. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że surowiec węglowy przetrzymuje się wewnątrz co najmniej jednej rury przez czas od 3 minut do 30 minut.
24. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że surowiec węglowy odprowadza się za pomocą wytłaczarki (52,150,258,260), przy czym brykietuje się go.
25. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wprowadza się surowiec węglowy do rury, którą jest obudowa (330) wymiennika ciepła (320), a czynnik wymieniający ciepło wprowadza się przez zespół zaworów (342a-342h) rozmieszczonych pionowo wzdłuż wymiennika ciepła (320) do zespołów przewodów (344a-344d) ułożonych poziomo wokół wnętrza obudowy (330), i wymusza się przepływ przez obudowę (330) zewnętrzną czynnika do wymiany ciepła wokół kolejno coraz dłuższych części obudowy (330), otwierając i zamykając kolejno wybrane pary licznych zaworów (342a-324h), ajednocześnie do obudowy (330) wprowadza się gaz pod ciśnieniem.
26. Urządzenie do przeróbki surowca węglowego, zawierające zespół doprowadzający surowiec, zespół przerabiający surowiec i zespół odprowadzający, znamienne tym, że zespołem przerabiającym jest wymiennik ciepła (20, 120, 230, 330, 430) mający obudowę zewnętrzną (30, 130, 230, 330, 430) z wlotem (24, 124, 324, 424) do załadowywania stałego granulatu surowca węglowego na jej pierwszym końcu, wylot (26, 126, 326, 426) na jej drugim końcu, znajdującym się w pewnej odległości od pierwszego końca, przy czym w obudowie (30,130, 230,330,430)jest umieszczona co najmniej jedna rura (28,128,228,428) do odbierania surowca węglowego, która jest ułożona pomiędzy znajdującym się na pierwszym końcu obudowy (30, 130, 230, 330, 430) doprowadzającym wsad górnym zaworze (18, 118, 218, 334, 418) i znajdującym się na drugim jej końcu odprowadzającym wsad zaworze dolnym (41,141, 241, 336,442), a wymiennik ciepła (20,120,230, 330,430) ma zawór gazu (35) połączony ze źródłem gazu (3-4,134,234, 338) pod ciśnieniem i z co najmniej jedną rurą (28,128,228,428), natomiast w obudowie (30,130,230,330,430), w styku z co najmniej jedną rurą (28,128,228, 428), jest umieszczony układ cyrkulacyjny podgrzanego czynnika cyrkulacyjnego, zaś na zewnątrz, do drugiego końca wymiennika ciepła (20,120,230,330,430) jest dołączony przenośnik (48,248) do transportu przerobionego surowca węglowego.
27. Urządzenie według zastrz. 26, znamienne tym, że rura (428) wystaje do wnętrza obudowy (430) na część jej długości i jest połączona z wlotem (424) wymiennika ciepła (420) poprzez górny zawór (418), ajej dolny koniecjest oddalony od wylotu (426) wymiennika ciepła (420), zaś układ cyrkulacyjny czynnika wymieniającego ciepło zawiera co najmniej jeden przewód (444) umieszczony w obudowie (430), oddzielający surowiec węglowy od czynnika wymieniającego ciepło.
28. Urządzenie według zastrz. 27, znamienne tym, że układ cyrkulacyjny zawiera zespół przewodów (444) zawierających czynnik wymieniający ciepło, stykających się z wsadem surowca węglowego cyrkulacyjnego w obudowie (430).
29. Urządzenie według zastrz. 26, znamienne tym, że źródło gazu pod ciśnieniem (34, 134, 234) jest połączone, poprzez zawory gazu (35) z wnętrzem co najmniej jednej rury (28,128, 228), która jest połączona z wlotem (24,124) wymiennika ciepła (20,120, 220) i z jego wylotem (26, 126), a układ cyrkulacyjny czynnika wymieniającego ciepło zawiera wewnątrz obudowy (30,130,230) elementy do wymuszania krążenia czynnika wymieniającego ciepło w styku z co najmniej jedną rurą (28,128,228) oraz zawór wlotowy (46, 144,238,342a, 450) i co najmniej jeden zawór wylotowy (44, 145, 146, 147, 239, 342h, 446) umieszczone w obudowie (30, 130, 230, 330, 430) i połączone z piecem (36, 149, 236, 360, 460) czynnika wymieniającego ciepło.
30. Urządzenie według zastrz. 26, znamienne tym, że na końcu połączonego z wylotem (26, 126, 326, 426) wymiennika ciepła (20, 120, 220, 320, 420) przenośnika (48, 248) do transportu przerobionego surowca węglowego jest umieszczony z co najmniej jeden zasobnik (50,250,252) do składowania wsadu.
31. Urządzenie według zastrz. 30, znamienne tym, że za zasobnikami (50, 250,252) jest umieszczona wytłaczarka (52, 258, 260).
32. Urządzenie według zastrz. 29, znamienne tym, że elementy wymuszające przepływ czynnika wymieniającego ciepło są kołnierzami (22,122) wystającymi do środka od obudowy (30, 130, 230) i rozmieszczonymi wzdłuż długości obudowy (30, 130, 230) z częściowym zachodzeniem na siebie.
33. Urządzenie według zastrz. 29, znamienne tym, że układ cyrkulacyjny zawiera zespół zaworów (144, 145, 146, 147), przy czym pierwszy zawór (144) jest umieszczony w pobliżu wlotu (124) wymiennika ciepła (120), a drugi zawór (145) jest umieszczony poniżej pierwszego zaworu (144) wzdłuż obudowy (130) i są one połączone przewodami z piecem (149) do ogrzewania czynnika wymieniającego ciepło.
34. Urządzenie według zastrz 33, znamienne tym, że wzdłuż obudowy (130) są rozmieszczone z odstępami cztery zawory (144,145,146,147).
35. Urządzenie według zastrz. 26, znamienne tym, że przed wymiennikiem ciepła (220) są umieszczone co najmniej dwa zasobniki (212a, 212b) do składowania surowca węglowego, a pomiędzy nimi i wymiennikiem ciepła (220) jest umieszczony przenośnik (214).
36. Urządzenie według zastrz. 29, znamienne tym, że elementy wymuszające przepływ czynnika wymieniającego ciepło wewnątrz obudowy (330) wymiennika ciepła (320) stanowi wiele zespołów połączonych ze sobą przewodów (344a-344d) rozmieszczonych seryjnie i połączonych ze sobą kolejno po przeciwnych stronach, przy czym pierwszy zespół przewodów (344a) jest umieszczony na wlotowym końcu obudowy (330) i jest połączony z piecem (360) czynnika wymieniającego ciepło poprzez zawór wlotowy (342a), ajego zawór wylotowy (342b) jest usytuowany poprzecznie po przeciwnej stronie obudowy (330) i jest przewodem połączony z wlotowym zaworem (346b) drugiego zespołu przewodów (344b), natomiast zawór wylotowy (342h) ostatniego zespołu przewodów (344d) jest zaworem wylotowym układu cyrkulacyjnego.
37. Urządzenie według zastrz 36, znamienne tym, że pomiędzy zaworami wylotowym (342h) i wlotowym (342a) układu cyrkulacyjnego jest umieszczony piec (360) do ogrzewania czynnika wymieniającego ciepło.
38. Urządzenie według zastrz. 37, znamienne tym, że obudowa (330) wymiennika ciepła (320) zawiera co najmniej jeden luk (346a-346d) usytuowany naprzeciw każdego zestawu przewodów (344a-344d).
39. Urządzenie według zastrz. 26, znamienne tym, że układ cyrkulacyjny zawiera olej.

173 228
40. Urządzenie według zastrz. 26, znamienne tym, że układ cyrkulacyjny zawiera ogrzany gaz.
41. Urządzenie według zastrz. 26, znamienne tym, że w obudowie (30, 130, 230) jest zespół rur (28,128,228) do umieszczania surowca węglowego.