PL22360B1 - Sposób powlekania cynkiem urzadzen do uwodorniania materjalów weglowych. - Google Patents

Description

Przy traktowaniu materjalów weglo¬ wych, jak wegli, smól, olejów mineralnych i tym podobnych albo produktów destylacji lub przemiany tychze, albo pozostalosci po nich, gazami uwodorniajacemi, jak wodo¬ rem lub gazami, zawierajacemi lub wydzie¬ laj acemi wodór, w podwyzszonych tempe¬ raturach, ewentualnie pod cisnieniem, wy¬ stepuje znaczna korozja wewnetrznych czesci urzadzenia, stykajacych sie z gora- cemi mieszaninami reakcyjnemi. Zjawisko to wplywa ujemnie pod wzgledem ekono¬ micznym na wspomniane procesy. Zjawiska korozji zachodza glównie w komorze reak¬ cyjnej, lecz równiez w przylegajacych cze¬ sciach goracych, jak przewodach doprowa¬ dzajacych i odprowadzajacych, przegrze- waczu, wymienniku ciepla, odbieralnikach i t. d. Przyczyne korozji przypisuje sie o- becnosci wodoru i zwiazków siarki, jak siarkowodoru, który moze powstawac z ma- terjalu wyjsciowego. Wskutek tego przy traktowaniu wegli, smoly, olejów mineral¬ nych i t. d. wodorem w podwyzszonych temperaturach w przypadku, gdy materjal wyjsciowy zawiera siarke, co ma miejsce przy traktowaniu wiekszosci wegli, smoly z wegli oraz surowych olejów, zwlaszcza ro¬ py amerykanskiej, meksykanskiego oleju skalnego Panuco, asfaltów lub mazi i t. d., nalezy na scianki urzadzen stosowac mate- rjaly, odporne na szkodliwe dzialanie wo¬ doru i siarki. Znane jest wykladanie urza¬ dzenia stopem cynku, np. mosiadzem, w ce¬ lu unikniecia wspomnianych szkód. Ponad¬ to proponowano wyposazanie odpowiednichczesci urzadzenia w powloke z cynku przez zanurzenie odpowiednich czesci w kapieli stopionego cynku.Obecnie stwierdzono, ze mpzna uniknac korozji wewnetrznej powierzchni urzadze¬ nia, wystawiajac te wszystkie czesci urza¬ dzenia, które stykaja sie z goracemi stale- mi, plynnemi lub gazowemi srodkami reak- cyjnemi, zawierajacemi siarke, albo przy¬ najmniej te czesci, które sa wystawione najbardziej na dzialanie korozyjne, na dzialanie atmosfery, zawierajacej pary cynku w nieobecnosci tlenku w temperatu¬ rze, przewyzszajacej punkt topliwosci cyn¬ ku, dzieki czemu uzyskuje sie na nich war¬ stewki ochronne.Materjal, traktowany para cynku, musi byc zbadany na nieprzepuszczalnosc wzgle¬ dem wodoru. Do wyrobu zewnetrznych scian komór reakcyjnych lub innych czesci urzadzenia, nieprzepuszczajacych wodoru i ewentualnie wytrzymalych na cisnienie, wchodza w rachube gatunki stali, zawiera¬ jace domieszki pewnych metali, np. stal, zawierajaca 1 h- 6% chromu samego albo w polaczeniu z innemi pierwiastkami, jak molibdenem, glinem, wolframem, wana¬ dem, kobaltem, manganem, niklem i t. d., które sa dostatecznie odporne na dzialanie siarki. Traktowanie cynkiem uskutecznia sie w ten sposób, iz czesci, przeznaczone do ochrony przed korozja, umieszcza sie w zamknietem naczyniu, zawierajacem cynk, w miskach lub tyglach, przyczem cynk wy¬ parowuje sie po zamknieciu naczynia.Po czesciowem utlenieniu par cynko¬ wych zapomoca zamknietego w naczyniu powietrza uzyskuje sie atmosfere, wolna od tlenu. Mozna jednakze usunac powietrze równiez innemi sposobami, np. przez spala¬ nie magnezji, przez wyparcie azotem i t. d.Male ilosci tlenu, wchodzace przez nie¬ szczelnosci, nie sa szkodliwe dla procesu dzialania cynkiem i powoduja tylko zwiek¬ szone zuzycie cynku.W celu usuniecia wszelkich strat cynku przez utlenianie, prowadzi sie wolny stru¬ mien obojetnego albo (lepiej) redukujace¬ go gazu,, jak wodoru albo gazów, zawiera¬ jacych wodór, przez kociol, w którym trak¬ tuje sie cynkiem, przyczem unika sie prze¬ nikania tlenu do kotla przez utrzymywanie cisnienia gazu przeplywajacego, odpowied¬ nio wyzszego od zewnetrznego cisnienia at¬ mosferycznego. Potrzebne pary cynku moz¬ na równiez wytwarzac w oddzielnem na¬ czyniu.Zmieniajac temperature dzialania oraz czas, mozna wytworzyc powloki róznej gru¬ bosci. Naprzyklad, pracujac w temperatu¬ rze 900°C przez 48 godzin, otrzymuje sie powloke o grubosci 1 mm. Pracujac w tem¬ peraturze 600° -*- 700°C, otrzymuje sie ta¬ ka sama powloke w ciagu 3 razy dluzszego czasu. Zwykle utrzymuje sie temperature ponizej 900°C. W wielu przypadkach ko¬ rzystnie jest dzialac najpierw w wyzszej temperaturze, np. 800°C, a nastepnie w temperaturze nizszej, np. 600°C, przez dluzszy czas.Zalete niniejszego sposobu stanowi, iz otrzymuje sie powloki ochronne tak równo¬ mierne, jakich dotychczas nie udalo sie o- trzymac. Powloka ta sklada sie prawdopo¬ dobnie czesciowo z cynku, czesciowo zas z mieszanych krysztalów cynku i metalu traktowanego materjalu. Ponadto osiaga sie przy niniejszym sposobie znaczna o- szczednosc materjalu oraz moznosc stoso¬ wania taniego pylu cynkowego.Inna zalete niniejszego sposobu stano¬ wi, ze dzieki dzialaniu redukcyjnemu par cynku na tlenki zelaza nie jest konieczne specjalne traktowanie wstepne czesci po¬ wlekanych, jak np. bajcowanie, które jest konieczne w innych przypadkach do osia¬ gniecia trwalych powlok cynkowych. Ko¬ rzystnie jednakze jest obrobic traktowana powierzchnie dmuchawa piaskowa.Urzadzenie wedlug wynalazku nadaje sie do prowadzenia pewnych reakcyj, o ile siarka jest obecna w materjalach reakcyj- — 2 —nych, np. do rozkladowego uwodorniania materjalów weglowych, jak wegli wszel¬ kich rodzajów, lignitów, innych stalych materjalów weglowych, jak torfu, bitumów i drzewa, olejów mineralnych, smoly oraz produktów destylacji przemiany i ekstrak¬ cji tychze. Uwodornianie mozna stosowac w celu wytwarzania wszelkiego rodzaju weglowodorów, jak paliwa do silników, a zwlaszcza niepowodujacego stukania pali¬ wa, solwentnafty, olejów srednich, nafty i olejów smarowych. Mozna w niem równiez prowadzic usuwanie zanieczyszczen niewe- glowodorowych, jak zwiazków siarki lub tlenu lub zwiazków azotu, dzialaniem wo¬ doru lub gazów, zawierajacych lub wydzie¬ lajacych wodór, z surowych materjalów weglowych, np. przy rafinacji benzolu dzia¬ laniem wodoru lub paliwa do silników albo olejów smarowych, ponadto przemiane zwiazków, zawierajacych tlen lub siarke, na odpowiednie weglowodory lub uwodor¬ nione produkty, np. przemiane fenoli lub krezoli w odpowiednie weglowodory cy¬ kliczne lub produkty uwodornienia tychze.Wspomniane reakcje z wodorem albo gazami, zawierajacemi wodór, przeprowa¬ dza sie zwykle w temperaturach miedzy 200° a 700°C, najlepiej powyzej 250°C, a wlasciwie miedzy 360° i 550°C. Cisnienia stosuje sie powyzej 20 atm, najlepiej powy¬ zej 50 atm. W pewnych przypadkach stosu¬ je sie cisnienie atmosferyczne lub niewiele wyzsze, np. cisnienie 10 atm stosuje sie przy redukcji fenoli na odpowiednie weglo¬ wodory aromatyczne. Przy rafinacji suro¬ wego benzolu otrzymuje sie dobre rezulta¬ ty przy niskich cisnieniach, naprzyklad 40 atm. Naogól jednak wchodza w rachube ci¬ snienia okolo 100, 200, 300, 500, a w pew¬ nych przypadkach nawet 1000 atm Ilosc wodoru w przestrzeni reakcyjnej i czesciach przylegajacych waha sie w zalez¬ nosci od jakosci materjalu traktowanego albo zadanych wyników. Naogól stosuje sie 300, 600, 1000, 2000 m3 lub wiecej wodoru w normalnych warunkach temperatury i ci¬ snienia na 1 tonne uzytego materjalu. Naj¬ mniejsza ilosc wodoru na 1 tonne materjalu weglowego wynosi okolo 100 m3, a najwiek¬ sza — powyzej 4000 m3. PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób powlekania cynkiem urza¬ dzen do uwodorniania materjalów weglo¬ wych, znamienny tern, ze wszystkie czesci albo te czesci urzadzenia, które stykaja sie z goracemi, stalemi, plynnemi lub gazowe- mi srodkami, zawierajacemi zwiazki siarki, wystawia sie na dzialanie atmosfery, zawie¬ rajacej pary cynku i pozbawionej tlenu, w temperaturze, przekraczajacej punkt top¬ nienia cynku.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze czesci, przeznaczone do powleka¬ nia, umieszcza sie w zamknietym kotle, za¬ wierajacym cynk, i wyparowuje cynk po zamknieciu kotla.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze w kotle utrzymuje sie tem¬ perature nieco ponizej 900PC.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1-^-3, zna¬ mienny tern, ze traktowanie parami cynku przeprowadza sie wpierw w wyzszej tem¬ peraturze, okolo 800°C, a nastepnie w tem¬ peraturze okolo 600°C.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 h- 4, zna¬ mienny tern, ze przez kociol, w którym traktuje sie parami cynku, przepuszcza sie wolny strumien gazu obojetnego lub redu¬ kujacego, np. wodoru.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1-^5, zna¬ mienny tern, ze utrzymuje sie odpowiednie wyzsze cisnienie gazu przepuszczanego, niz cisnienie zewnetrzne, w celu unikniecia przenikania tlenu do naczynia. International Hy d r oge na t ion Patents Company Limited. Zastepca: Inz. F. Winnicki, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL