Znane sa juz sposoby otrzymywania we¬ gla pcnzez katalityczny rozklad czystego tlenku wegla CO lub tez gazu, bogatego w czysty tleniek wegla CO, lecz niezawieraja- cego siarki, która zatruwa katalizatorr np. gazu z wegla drzewnego, przyczerai reakcja ta przebiega w temperaturze okolo 400°C, Zetkniecie katalizatora z gazem reakcyj¬ nym uzyskuje sie zazwyczaj przez wytwo¬ rzenie obloków wegla i katalizatora, przy- czem nalezy regulowac uchodzenie tego obloku z aparatu, pozostawiajac jednakze w nim pewna ilosc wegla, któraby utworzyla podloze katalizatora, np. tlenku zelaza Fe203. Regulacje te nalezy uskuteczniac z duza ostroznoscia.Z drugiej strony w wielu przypadkach jest rzecza korzystna, aby wegiel pozosta¬ wal w aparacie jak najkrócej, wskutek cze¬ go nalezy unikac zbyt dlugotrwalego osa¬ dzania sie wegla.Wynalazek dotyczy sposobu, polegaja¬ cego na przepuszczaniu gazów reakcyjnych pod zwiekszonem lub niezwiekszonem ci¬ snieniem zdolu wgóre z szybkoscia mniejsza od szybkosci krytycznej (okolo 5 cm/sek w400,;C) poprzez wegiel, który osiadl w re¬ torcie pod dzialaniem wlasnego ciezaru.Wytworzony wegiel zbiera sie w apara¬ cie, zwiekszajac swa objetosc, i,opuszcza a- parat w chwili, gdy napotyka strumienie ga¬ zu, które posiadaja dostateczna szybkosc, by go porwac ku wylotowi.Wegiel, który zbiera sie w aparacie, sta¬ nowi podloze katalizatora, wprowadzanego bezposrednio lub tez za posrednictwem ga¬ zu reakcyjnego, i odnawia sie stale w ciagu wytwarzania.Mieszanie wegla osadzonego uskutecz¬ nia sie stale lub okresowo, aby w ten spo¬ sób spowodowac ciagle odnawianie sie ma¬ sy wegla i stale mieszanie sie z katalizato¬ rem oraz uniknac tworzenia sie z wegla zwalów nieruchomych, pozostajacych zbyt dlugo w aparacie.Mieszanie uskutecznia sie strumieniem gazu, bogatego w tlenek wegla, przeplywa¬ jacego przez mase wegla pod rozmaitemi cisnieniami lub mechanicznie, stale lub okresowo.Szybkosc gazu doprowadzanego regu¬ luje sie odpowiednio do wielkosci otworu wlotowego retorty tak, aby wytworzyc ruch wirowy, który mozna polaczyc z dzialaniem mechanicznem, co zapewnia jednostajne mieszanie sie masy wegla w calym przekro¬ ju retorty.W celu wytwarzania wegla przez roz¬ klad tlenku wegla w obecnosci katalizatora doprowadza sie naprzemian gaz czysty i bar¬ dziej tani gaz przemyslowy lub jednocze¬ snie oba te gazy.Wegiel, wytworzony wedlug wynalazku, nagromadza sie, zgodnie ze znanemi sposo¬ bami, przyczem zachowuje on swe wlasci¬ wosci czynne bez zastosowania czynnosci, powodujacych jego ozywianie.Aparat do wykonywania sposobu wedlug wynalazku posiada postac retorty, w której dnie osadzona jest rura, doprowadzajaca mieszanine gazowa, bogata w tlenek wegla, przyczem w dolnej czesci retorty umie¬ szczone jest mieszadlo mechaniczne, za¬ pewniajace mieszanie sie masy wegla. Ru¬ ra, doprowadzajaca mieszanine gazowa, za¬ wierajaca duzo tlenku wegla, tworzy wraz z mieszadlem uklad wirujacy, przyczem ko¬ niec rury tworzy wtryskiwacz tego ukladu.Odmiana wynalazku polega na tern, ze stosuje sie mase, tworzaca zasobnik ciepla i umieszczona w samym weglu, przyczem masa ta, dzieki swej pojemnosci cieplnej, oslabia ujemne skutki oddzialywania zmian temperatury na reakcje i ulatwia ponowne wznowienie reakcji w przypadku naglego jej zahamowania.Wedlug innej odmiany wynalazku masa, tworzaca zasobnik, jest polaczona z pomoc- niczemi srodkami, bioracemi udzial w wy¬ mianie ciepla, które swem dzialaniem pote¬ guja dzialanie masy i oddaja cieplo pro¬ duktom reakcji lub tez pochlaniaja czesc ciepla tych produktów.Na rysunku przedstawiono kilka przy¬ kladów wykonania aparatu wedlug wyna¬ lazku niniejszego.Fig. 1 przedstawia pionowy przekrój o- siowy aparatu; fig. 2 — pionowy przekrój osiowy retorty o innej budowie, zaopatrzo¬ nej w mieszadlo mechaniczne; fig. 3 — przekrój poprzeczny retorty wzdluz linji 3 — 3 fig. 2; fig. 4 — pionowy przekrój o- siowy odmiany retorty, zaopatrzonej w dwie rury wlotCwe do gazu; fig. 5 — pionowy przekrój osiowy retorty, skladajacej sie z dwóch czesci roboczych; fig. 6 — 8 — trzy pionowe przekroje osiowe trzech innych odmian aparatu wedlug wynalazku.Aparat, uzywany do wytwarzania wegla sposobem wedlug wynalazku i przedstawio¬ ny na fig. 1, posiada zasadniczo postac re¬ torty pionowej /, przyczem gaz, bogaty w tlenek wegla, doplywa do dolnej czesci re¬ torty 1 przez rure 4, podczas gdy usuwanie gazu i wegla uskutecznia sie w górnej czesci retorty przez rure 6.Dolna czesc retorty 1 oraz znaczna czesc jej scianek bocznych jest pokryta otulina — 2 —cieplna 3. Retorta jest zaopatrzona w piro¬ metr 7 do kontrolowania temperatury.Katalizator, np. póltoratlenek zelaza (Fe203), wprowadza sie zboku przez urza¬ dzenie rozdzielcze 5 retorty 1, ogrzanej do 400°C.Strumien gazu, wyplywajacy przez rure 6, reguluje sie zapomoca zaworu 61 przed * jego doplywem do rozdzielacza 14, w któ¬ rym osiada wytwarzany wegiel, porwany tym strumieniem gazu.I Retorta 1 zostaje wypelniona masa we¬ glowa 2, która stanowi podloze katalizatora, wprowadzanego przez urzadzenie rozdziel¬ cze 5.Strumien gazu, zawierajacy duzo tlenku wegla i doplywajacy do retorty przez rure 4, krazy zdolu wgcre, przeplywajac przez mase wegla; w retorcie zachodzi reakcja: 2CO = C02 + C, przyczem stale puroduk- ty tej reakcji zbieraja sie w retorcie przed przejsciem przez rure 6 do rozdzielacza 14.Wedlug wynalazku przeplyw gazu przez mase wegla w kierunku, zaznaczonym strzalka /2, reguluje sie np. zapomoca zawo¬ ru 61 w ten sposób, aby osiagnac taka szyb¬ kosc gazu, by wieksza czesc wegla wytwa¬ rzanego osiadala w retorcie, a tylko mniej¬ sza czesc ulegala porwaniu przez gaz. Ta szybkosc krytyczna, której nie nalezy prze¬ kraczac, wynosi okolo 5 cm/sek w tempera¬ turze 400°C.Przy szybkosci mniejszej, np. 2 cm/sek, wegiel osiada bardzo latwo.Przy szybkosci 8 cm/sek retorta opróz¬ nia sie i reakcja ustaje.W zaleznosci od jakosci wegla i od celu, do jakiego wegiel ma byc uzyty, mozna sto¬ sowac szybkosci w kierunku f2, zawarte w granicach od 0 do 5 cm/sek. Aby uzyskac produkt bardzo mialki o stalej wielkosci ziarn, nalezy postepowac w ten sposób, aby cala ilosc wegla pozostawala zawsze przez ten sam okres czasu w aparacie i to mozli¬ wie jak najkrócej. Aby uzyskac taki wynik, nalezy wegiel otrzymany mieszac w ten spo¬ sób, aby caly osad byl w ruchu, co ulatwia jego przesuwanie sie ku wylotowi oraz za¬ pewnia dokladne zmieszanie sie wegla z ka¬ talizatorem.Takie mieszanie mozna uzyskac przez odpowiednie regulowanie doplywu gazu zapomoca. zaworu 61. Naprzyklad, wewnatrz retorty mozna wywolac gwaltowne wiry przejsciowe, zwiekszajac gwaltownie doplyw gazu po uprzedniem jego zmniejszeniu.W aparacie, przedstawionym na fig. 2 i 3, retorta pionowa 1 jest otoczona oslona 30 z wlotem 31 i wylotem 32, przez które kra¬ zy plyn, sluzacy do usuwania ciepla, wy¬ twarzajacego sie podczas reakcji, badz tez sluzacy do doprowadzania ciepla w razie potrzeby i do podtrzymywania w ten sposób odpowiedniej temperatury w retorcie (oko¬ lo4oo°q. ;:n Górna czesc retorty 1 jest zamknieta od¬ powiednia pokrywa 9, na której sa umieT szczone rozmaite czesci dodatkowe aparatu.Strumien gazu, bogatego w tlenek wegla, doplywa przez rure pionowa 4, przechodza¬ ca przez pokrywe 9 i umieszczona wzdluz osi xx retorty. Rozdzielacz katalizatora 5 jest umieszczony na odgalezieniu bocznem 41 rury, doprowadzajacej gaz, wskutek cze¬ go katalizator jest porywany przez strumien gazu.Dolny koniec rury doprowadzajacej 4, uksztaltowany jako wtryskiwacz, dochodzi prawie do dna retorty, mianowicie do dyszy 10, dokola której sa rozmieszczone skrzy¬ delka 11.Dysza 10 ze skrzydelkami 11 znajduje sie na wale pionowym 13, obracanym z ze¬ wnatrz ruchem ciaglym lub zmiennym.Skrzydelka 11 mieszaja mase wegla, za¬ warta w retorcie 1, podczas gdy strumien gazu, wchodzacy przez koniec rury 4, two¬ rzacej z, dysza 10 uklad wirujacy, powodu¬ je w masie wegla enengiicizne mieszanie wzdluz strzalek f1, dzieki czemu wegiel jest bardzo skutecznie odnawiany.Reakcja 2CO = C02 + C przebiega — 3 —i nadal, gdy po otrzymaniu wegla, bogate¬ go w zelazo (gdy jako katalizator stosuje sie Fe20.^i zapomoca gazu czystego, za¬ stepuje sie ten czysty gaz gazem przemy¬ slowym, odpowiednio oczyszczonym, t. j. z którego usunieto siarke przez zwykle przemywanie, np. alkoholowym roztworem sodu.Odwrotnie, reakcja wznawia sie, gdy po wyczerpaniu katalizatora gaz przemyslowy zastepuje sie gazem czystym.Katalizator, wprowadzony podczas o- kresu doprowadzania gazu przemyslowe¬ go, daje rezultaty nieznaczne, wskutek cze¬ go podczas tego okresu korzystne jest za¬ trzymanie dzialania rozdzielacza.Jest rzecza jasna, ze przy tym sposobie nalezy zachowac cala ilosc wegla w retor¬ cie; w tym celu szybkosc gazu winna byc znacznie mniejsza od szybkosci krytycznej.Usuwanie wegla powinno sie odbywac pod koniec okresu wprowadzania gazu przemy¬ slowego, do czego stosuje sie wylot dodatko¬ wy, jak przedstawiono na fig. 4.Czysty gaz doplywa przez rure 41, a jednoczesnie doprowadza sie katalizator z rozdzielacza 5; gaz przemyslowy doplywa przez rure 42.Kurek trój drogowy 38 umozliwia zmia¬ ne jednego rodzaju zasilania na drugi.Zawór 62 umozliwia usuwanie wegla, ze¬ branego w czesci 2, przyczem w roboczej czesci 2 retorty pozostaje jeszcze pewna ilosc wegla.Ten sposób mozna uczynic ciaglym, jak to wyjasnia fig. 5. Retorte 1 rozdzielono na dwie czesci robocze, a mianowicie: czesc 21, zasilana gazem czystym, i czesc 22, za¬ silana gazem przemyslowym. Przegroda 40, zamocowana na rurze 41, rozdziela oby¬ dwie czesci robocze. Produkty stale i gazo¬ we, wytwarzajace sie w czesci roboczej 21, przechodza przez czesc robocza 22, w któ¬ rej wegiel traci czesc katalizatora. Szybko¬ sci gazów powinny byc odpowiednio uregu¬ lowane, a tem samem przekroje czesci ro¬ boczych 21, 22 powinny byc dostosowane do przeplywajacych ilosci obu gazów.W aparatach, opisanych powyzej, po¬ wstaja pewne trudnosci z powodu zmian temperatury masy w ciagu reakcji, w zalez¬ nosci od dlugosci okresu tej reakcji.Trudnosci te mozna usunac przez umie¬ szczenie narzadu, bioracego udzial w wy¬ mianie ciepla, w samej masie wegla i ka¬ talizatora, w celu oslabienia zmian tempe¬ ratury, powodowanych niejednakowym prze¬ biegiem rakcji.Ten narzad umieszczono w aparacie, przedstawionym na fig. 6 i zaopatrzonym w retorte robocza 1, zawierajaca mase we¬ gla 2, stanowiaca podloze katalizatora.Tak samo, jak i poprzednio katalizator jest doprowadzany zapomoca rozdzielacza 5, a gaz, bogaty w tlenek wegla, doplywa do dolnej czesci retorty / przez rure 4, przy¬ czem odprowadzanie gazu i wegla uskutecz¬ nia sie w górnej czesci retorty przez rure 6.Masa metalowa 45, np. z zelaza lanego, jest umieszczona wewnatrz retorty 1. Masa ta jest przymocowana do preta 46, umoco¬ wanego na sciance retorty 1.Krazenie produktów w tym aparacie odbywa sie tak samo, jak w aparacie, opi¬ sanym powyzej i przedstawionym na fig. 1.Reakcja 2CO = C02 + C odbywa sie w roboczej czesci retorty, przyczem pro¬ dukty reakcji uchodza przez rure 6 do rozdzielacza 14.Pojemnosc cieplna masy 45 w stosunku do pojemnosci cieplnej wegla, zawartego w czesci roboczej 2 retortyl jest bardzo du¬ za, dzieki czemu masa ta tworzy jakgdyby zasobnik ciepla.Gaz i wegiel przechodza pomiedzy scianka retorty 1 i masa 45 o odpowiednim ksztalcie, co ulatwia przenoszenie ciepla.Masie 45 nadaje sie najczesciej ksztalt podlugowaty, ulatwiajacy przeplyw stru¬ mieni gazu dookola tej masy.W celu ulatwienia wymiany ciepla po¬ miedzy masa 45 i weglem 2, mase 45 za- — 4 —opatruje sie w skrzydelka 47, które zwiek¬ szaja powierzchnie zetkniecia masy 45 z weglem 2. W ten sposób polepsza sie regu¬ lowanie temperatury, a tern samem i sama reakcje.Jezeli gaz reakcyjny jest ubogi w tlenek wegla, to mase trzeba podgrzewac, aby u- trzymac odpowiednia temperature w cze¬ sci roboczej 2. W tym przypadku do utrzy¬ mania biegu reakcji nie wystarcza regulo¬ wanie temperatury zapomoca wzmiankowa¬ nego narzadu.Mase 45 laczy sie wówczas ze srodkiem, doprowadzajacym cieplo, np. z opornikiem elektrycznym 48, znajdujacym sie w po¬ chwie 49, umieszczonej w masie 45.Ten opornik podgrzewajacy 48 stale od¬ nawia cieplo w samej masie 45, która odda¬ je go cialom reagujacym.Moze sie równiez zdarzyc, ze wskutek bardzo znacznej zawartosci tlenku wegla w gazach lub tez wskutek wysokiego cisnienia tych gazów nalezy oziebic rolbocza czesc 2 retorty.W tym przypadku mase 45 laczy sie ze srodkiem oziebiajacym, np. z rurka 50, w której krazy para, przyczem rurka ta jest umieszczona tak samo, jak wspomniany o- pornik 48, w pochwie 49, umieszczonej w masie 45.Para, krazac w masie 45, odbiera cie¬ plo, które oddaly jej ciala, biorace udzial w tej reakcji. W ten sposób unika sie oba¬ wy, ze temperatura przekroczy granice, od której poczawszy zmniejsza sie juz wydaj¬ nosc.Sposobami i aparatami wedlug wyna¬ lazku otrzymuje sie wegiel, który miedzy innemi posiada i te wlasciwosc, ze jest czyn¬ ny, przyczem wegiel ten, tak samo, jak wszystkie inne wegle czynne, otrzymywane przez rozklad katalityczny CO, zachowuje swe wlasciwosci czynne nawet po rozdrob¬ nieniu, bez potrzeby poddawania go akty¬ wowaniu lub ozywianiu, które to czynnosci sa naogól bardzo kosztowne.Poza tern podczas calego procesu robo¬ czego utrzymuje sie stala temperature, któ¬ rej wysokosc utrzymuje sie w granicach, sprzyjajacych dosc szybkiemu ale niegwal- townemu przebiegowi reakcji. PL