PL19116B1 - Sposób otrzymywania wegla. - Google Patents

Description

Znany jest sposób otrzymywania wegla z surowców, zawierajacych wegiel, takich jak wegiel kamienny, brunatny, drzewo lub tym podobne materjaly.W sposobie tym stosuje sie czadnice do otrzymywania gazu bogatego w tlenek we¬ gla, który ulega przemianie katalitycznej, przyczem tlenek wegla rozklada sie na we¬ giel i kwas weglowy, zgadnie z równaniem: 2 CO = C02 + C. W ten sposób otrzymy¬ wany kwas weglowy wraca do czadinicy, w której przechodzi przez warstwe paliwa o wysokiej temperaturze, wskutek czego ule¬ ga przemianie na tlenek wegla sluzacy po¬ nownie do reakcji katalitycznej. Tego ro¬ dzaju proces stanowi obieg kolowy zamknie¬ ty. Poniewaz reakcja C + C02 = 2 CO jest endotermiczna, wiec czadnica oziebia sie i trzeba ja ogrzewac. W tym celu prze¬ rywa sie proces redukcji kwasu weglowego C02 w czadinicy, do której zkolei wdmu¬ chuje sie powietrze — jest to okres wdmu¬ chiwania wrecz przeciwny do poprzednie¬ go okresu redukcji.Na rysunku przedstawiony jest przy¬ klad urzadzenia do otrzymywania wegla sposobem wedlug wynalazku. Urzadzenie to (fig. 1) sklada sie z czadnicy 1, komory odpylajacej 2, gazomierza 3, sprezarki 4 z regulatorem przelewowym 4\ plóczek 5,aparatu katalizacyjnegp 6, rozdzielacza 7, sprezarki 8, gazomierza 9 i wentylaitora 10.Strzalka // wskazuje kierunek krazenia gazów.Gaz przechodzi w obiegu kolowym przez czadmice poprzez otwarte kurki 20 i 21 al¬ bo w kierunku 201, 2/2 (hub tez w kierunku 202, 2P.Dmuchawa powietrzna sklada sie z wen¬ tylatora 24 i kurka 22. Gazy zmiiesizane z powietrzem uchodza przez kurek 2P, przy- czem kurki 201, 202 i 2*1 sa zamkniete pod¬ czas okresu wdmuchiwania.Sprezarka 4 dziala przez caly czas, gdyz gaz zebrany w gazomierzu 3 umozli¬ wia ciaglosc tfzialatiia urzadzenia w okre¬ sie wdmuchiwania powietrza do czadnicy.W urzadzeniu tego rodzaju znajduje sie pewtna ilosc gazów C02, CO i innych, które kraza w obiegu zamknietym i, prze¬ chodzac kolejtoo przez czadnice 1, pozo¬ stawiaja w niiej czesc wegla (porywajac jednoczesnie zanieczyszczenia), a nastep¬ nie wchodza do aparatu kanalizacyjnego 6, w którym pozostawiaja calkowita zawar¬ tosc wegla, przyczem jednak po katalizie pewna ilbsc CO pozostaje niezdysbcjo- wana.Z reakcji C02-\-C=2 CO zachodzacej w czadnicy i reakcji 2 CO = C + C02 za¬ chodzace] w aparacie katalizacyjnym wy¬ nika, ze wysitiarczylyby juz te ilosci gazów, jakie kraza w obiegu zamknietym.Jednakze w praktyce nie mozna uniknac strat powstajacych wskutek ulatniania sie, przemywania srodkami chemicznemi, gro¬ madzenia sie wegla oraz wskutek oczy¬ szczania, zapobiegajacego gromadzeniu sie w obiegu kolowym takich gazów, jak azot.Te straty nalezy oczywiscie wyrównac.Celem niniejszego wynalazku jest do¬ prowadzanie 'dodatkowej ilosci C02t sluza¬ cej do wyrównywania tych strat.Wynalazek dotyczy katalitycznego spo¬ sobu otrzymywania tlenku wegla i podega na tern, ze laczy w sobie kolowy obieg reak¬ cyjny z kolowym obiegiem regeneracyjnym i otrzymywaniem kwasu Weglowego przez wykorzystanie gazu zmieszanego z powie¬ trzem otrzymywanego w okresach wdmu¬ chiwania.Wedlug jednej z positeci wykoinanila te¬ go sposobu zwieksza sie ilosc zawartego w powietrzu kwasu weglowego, otrzymywa¬ nego podczas okresu wdmuchiwania, na¬ stepnie regeneruje sie te calkowita ilosc kwasu wegloiwego i w|prowadlza ja, jako do- daltek, do glównego obiegu kolowego gazu przed czadnilca.Wedlug intoef postaci wykonania tego ulepszonego spo&dbu gaz zmieszany z po¬ wietrzem spala sie cdlem przemiany tlenku wegla CO w1 kwas weglowy C02.Gafcy otrzymywane przy tern spalaniu przeprowadza sie przez zasadowy roztfcwór, np. anaonjak, który wiaze kwas weglowy w postaci roztworu weglanu (weglan, dwu¬ weglan), przyczem w ten sposób nastepuje oddzielenie innych gazów. Otrzymywany roztwór weglanu rozklada sie nastepnie ce¬ lem zregenerowania kwasu weglowego oraz zasady. Ilosc ciepla niezbednego do roz¬ kladu rozitjworu weglanu uzyskuje sie naj¬ korzystniej przez regeneracje ciepla ode¬ branego gazom z czadnicy lub powstajace¬ go wskutek spalenia gazu z powietrza.Jasnem jest, ze mozna równiez stoso¬ wac i inne srodki celem zregenerowania kwasu weglowego, mianowicie, mozna spre¬ zyc gaz powtetajacy przy spalaniu tlenku wegla i rozpuscic C02 w wodzie celem od¬ dzielenia.Wedlug odmiany sposobu wykonania niniejszego wynalazku po kazdym okresie roboczym (redukcja i wdmuchiwanie) na¬ stepuje okres posredni, podczas którego zregenerowany w powyzszy sposób kwas weglowy wprowadza sie do czadtoicy celem zobojetnienia, oczyszczenia oraz wyprowa¬ dzenia do obiegu regeneracyjnego zanie¬ czyszczonych gazów z czadnicy.Zamiast zobojetniania i oczyszczania — 2 —przez wprowadzanie kwasu weglowego do czadnity tein sani wynik mozna uzyskac przez wprowadzenie do czadnicy pary Wodnej, przyczem gazy otrzymywane w tej operacji mozna nastepnie równiez Wprowa¬ dzic do obiegu regeneracyjiriego.Wynalazek dotyczy naogól wszelkich cech charakterystycznych uprzednio opisa¬ nego sposobu niezaleznie od postaci jego wykonania, mianowicie, sposobuotrzymy¬ wania wegla zapoiinoca dysocjacji tlenku wegla powstajacego przy traktowaniu pali¬ wa w czadnicy. Wynalazek dotyczy tych wszystkich oech niezaleznie od urzadzen zastosowanych do wykonywania tego ulep¬ szonego spoisobu. Dla przykladu na fig. 2 przedstawiono schematycznie jedno z tych urzadzen, celem ulatwienia zrozumienia po¬ staci wykonania niniejszego sposobu.Urzadzenie to obejmuje obieg kOloWy reakcji, zachodzacy w aparatach od 2 do 10.Wedlug wynalazku obieg kolowy rege¬ neracji i otrzymywania kwasu Weglowego laczy sie w nastepujacy sposób z kolowym obiegiem reakcyjnym.Gaz po opuszczeniu czadnicy przecho¬ dzi dk pieca 30 prz&z palnik 31, do które¬ go doplywa powietrze z wentylatora 24.Przy pomocy zawOru 33 mozna regulowac doplyw tego powietrza.Po opuszczeniu pieca 30 gaz przechodzi przez kociol regeneracyjny 32, który do¬ starcza czesciowo Hub calkowicie sile, poru¬ szajaca urzadzenie, skladajace sie z pom¬ py, sprezarki i tym podobnych aparatów, i sluzy do ogrzewania rozmaitych czesci u- rzadzenia.Gaz uchodzi przez rure 43 i moze byc skierowany przy pomocy zaworów 21 i 23 albo do obiegu reakcyjnego, lub tez do» o- biegu regeneracyjnego.Podczas okresu redukcji (zawory 20 — 21 sa otwarte, a zawory 22 — 23 — 33 za- mkniete) gaz przechodzi przez piec 13, nie ^alaja(c sie przyttem (gdy zawór 33 jest zamkniety), pozostaiwia swe cieplo w ko¬ tle 32 i przechodzi do obiegu reakcyjnego 2-^3-^4^5^-6 Podczas okresu wdmuchiwania (zawo¬ ry 201, 202, 2/1 sa zamkniete, zawory 22— 212—23—33 otwarte) otrzymywany gaz powietrzny spala sie w palniku 31, dzieki powietrzu doplywajacemu przez otwarty zawór 33.W ten sposób CO zawarte w gazie zmie¬ szanym z powietrzem ulega przemianie w C02. Nastepnie gaz przeprowadza sie przez komore odpylajaca 45 i plóclzke 34 zawie¬ rajaca zasadowy roztwór, np. wode amo- njakalna; kwas wegjlbwy C02 ulega w ten sposób przemianie na weglan lub dwuwe¬ glan, a inne gazy, zwlaszcza azot, usuwa sie przez komin 35.Roztwór weglanu traktuje sie nastepnie w aparacie destylacyjnym 36, ogrzewanym np. para, doprowadzana z kotla regenera¬ cyjnego 32. W ten sposób otrzymany kwas weglowy przechowuje sie w gazomierzu 37 i stosuje do pokrywania strat powstajacych w obiegu reakcyjnym hub do innych celów.Zregenerowany roztwór zasadowy stosuje sie do przemywania C02.C02 Otrzymywany w piecu 30 regene¬ ruje sie przez wymywanie pod cisnieniem i nastepnie skierowuje do gazomierza 37.Gazomierz 37 mozna laczyc z gazomie¬ rzem 9. Zawór 38 umozliwiajacy to lacze¬ nie porusza sie samoczynnie pod dziala¬ niem ruchów dzwonu gazomierza 9, przy¬ czem otwiera sie w razie niedostatecznej ilosci gazu w gazomierzu 9.Kwas weglowy plynacy z gazomierza 37 sluzy równiez do zobojetniania i oczyszcza¬ nia czadnicy 1 w czasie pomiedzy okresem redukcji i okresem wdmuchiwania. W tym celu otwiera sie zawór 39 po uprzedaiem zamknieciu zawOru 40 sluzacego do wlacza¬ nia gazomierza. Zobojetniajacy strumien gazowy przeprowadza sie przez wentyla¬ tor 10, zawory 20 i: 21 i nastepnie wprowa¬ dza sie go dO obiegu regeneracyjnego 30, 32.... — 3 -W ten sposób miedzy kazdym okresem (redukcji i wdmuchiwania^ tworzy sie okres posredni,jpoddzasktórego gazy z czadmicy wprowadza sie do obiegu regeneracyjnego w którym zuzywa sie je dó otrzymywania kwasu weglowego. Dzieki 'tej operacji zo¬ bojetniania zapobiega sie wybuchowi, któ¬ ry móglby nastapic wskutek gwaltownego spalenia tlenku Wegla poizostalego po kata¬ lizie w chwili, gdy przechodzi sie z okresu redukcji db okresu wdmuchiwania lub od¬ wrotnie.Zobojetnianie i oczyszczanie mozna przeprowadzac równiez przez wprowadza¬ nie pary wodnej pod ruszt czadhicy L Te paire Wodlna wytwarza sie mp. w regenera¬ cyjnych kotlach 32 urzadzenia.Z powyzszego wynika, ze sposób wedlug niniejszego wynalazku umozliwia korzyst¬ ne zuzycie gazów, otrzymywanych podczas okresu wdmuchiwania, oraz zastosowanie ich dlo pokrywania strat, powstajacych w zamknietym obiegu kolowym reakcji katali¬ tycznej, przycziem stosuje sie do tego celu zwykly bieg czadnicy o dzialaniu niecia- glem. PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Spoisób otrzymywania wegla zapo- moca dysocjacji tlenku wegla powstajacego przy traktowaniu paliwa w czadmicy, zna¬ mienny tern, ze kolowy obieg reakcyjny la¬ czy sie z kolowym obiegiem regeneracyjnym i otrzymywaniem kwasu weglowego zapo- moca wykorzystania gazu, powstajacego podczas okresu wdmuchiwania, nastepnie zmieszanego z powietrzem, przyczem te mieszanine zawierajaca kwas weglowy wprowadza sie, jako dodatek, do glównego strumienia gazowego przed czadnica.
2. 2. Sposób wtedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze zawartosc kwasu weglowego, znajdujacego sie w gazie zmieszanym z po- wietrztem^ zwieksza sie przed zregenerowa¬ niem go i wprowadzeniem, jako dodatku, do glównego strumienia gazowego.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamien¬ ny tern, ze gaz zmieszany z powietrzem spada sie celem przemiany zawartego w nim tlenku Wegla (CO) w kwas weglowy (C02).
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienny item, ze gaz zmieszany z powietrzem przeprowadza sie do roztworu zasadowego, np. aimonjaku, który wiaze kwas weglowy pod postacia roztworu weglanu, przyczem inne gazy zostaja oddzielone, a olrzymy* wany roztwór weglanu rozklada sie celtem zregenerowania kwasu Weglowego oraz roz¬ tworu zasadowego.
5. 5. Sposób wedlug zastifó. 4, znamien¬ ny tern, ze cieplo potrzebne do rozkladu roztworu weglanu uzyskuje sie przez rege¬ neracje ciepla, oddawanego przez gazy z czadnicy lub powstajacego przez spalanie gazu zmieszanego z powietrzem, .
6. 6. Sposób Wedlug jednego z zastrz. 1 — 3, znamienny tern, ze kwas weglowy regeneruje sie przez wprowadzenie pod ci¬ snieniem gazu zmieszanego z powietrzem db wody, co umozliwia rozpuszczanie kwa¬ su weglowego oraz jego regeneracje.
7. 7. Spoisób wedlug jednego z zastrz. 1 —-6, ztnamienlny tern, zie po kazdym okre¬ sie (redukcji lub wdmuchiwania) nastepu¬ je okres posredni, podczas którego zanie¬ czyszczone gazy z czadnicy wprowadza sie do obiegu regetoeracyjtaego przez wprowa¬ dzenie zregenerowanego kwasu weglowego.
8. 8. Sposób wedlug jednego z zastrz. 1 — 6, znamienny tern, ze podczas okresu posredniego zanieczyszczone gazy z czad¬ nicy kieruje sie do obieigu regeneracyjnego przez wprowadzenie pary wodnej do czad¬ nicy. The General Car-bon. alp ha Company. Zastepca; Inz. S. Pawlikowski, rzecznik patentowy.^?4 22 FIGJL PL