PL22504B1 - Sposób brykietowania mialu albo pylu paliwa stalego oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu. - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku niniejszego jest sposób brykietowania mialu albo pylu paliwa stalego oraz urzadzenie do wyko¬ nywania tego sposobu.Obecne sposoby brykietowania paliwa polegaja na dodawaniu do paliwa, prze¬ znaczonego do brykietowania, spoiwa (na- ogól smoly) w okreslonych ilosciach, oraz na stlaczaniu mieszaniny w formach (pra¬ sach brykietowych albo np. kulowych), spiekaniu tych surowych brykietów w pie¬ cach rozmaitych typów, w celu utwardze¬ nia brykietów oraz usuniecia z nich czesci dodanego spoiwa, a jesli to mozliwe i od¬ zyskania go.Glównemi niedogodnosciami tych spo¬ sobów sa: powolne i niecalkowite spiekanie bry¬ kietów, spowodowane zarówno ich objeto¬ scia i gestoscia, jak równiez zlem prze¬ wodnictwem cieplnem ich masy. Z tego wzgledu musiano stosowac piece o znacz¬ nych rozmiarach, aby otrzymywac dosta¬ teczna produkcje.Podczas ladowania pieców oraz pod¬ czas spiekania brykietów tworzy sie znacz¬ na ilosc odpadków, wskutek rozdrabiania sie i zgniatania brykietów.Utwardzanie brykietów przez ich spie¬ kanie nalezy objasniac sobie przewazniepowstawfttifcm, wskialtek rozszczepiania i destylacji smoly, aktywnych powierzchni czasteczkowych (z weglem aktywnym wlacznie), stanowiacych glówne czynniki przyczepnosci. Aby aktywne czasteczki mogly przywierac do siebie maksymalne- mi powierzchniami aktywnemi, nie powin^ ny one posiadac ruchów, a nie ma to miej¬ sca w materjale uprzednio stloczonym.Stad wlasnie pochodzi metoda brykieto- wania wedlug wynalazku, która, w celu la¬ twiejszego zrozumienia, opisano ponizej w zwiazku z rysunkami, na których fig. 1 przedstawia krzywa rozszczepiania, fig. 2 — piec do destylacji w niskiej tempera¬ turze, fig. 3 — urzadzenie do stlaczania brykietów, fig. 4 — odmiane takiego urza¬ dzenia.Jezeli paliwo stale w postaci mialu al¬ bo pylu zawietra weglowodory badz to z natury, badz tez wskutek dodania weglo¬ wodorów, zdolnych do wytwarzania przez ich rozszczepianie dostatecznej ilosci cza¬ steczek o aktywnych powierzchniach, to pod dzialaniem cisnienia, polaczonem z od- powiedniem mieszaniem materjatu, umozli¬ wiajacem uwolnionym czasteczkom ciez¬ kim zajecie najodpowiedniejszego poloze¬ nia, osiaga sie przyczepnosc znacznie wiek¬ sza od tej, jaka moznaby otrzymac zapo- moca procesów znanych.Sposób wedlug wynalazku polega na przeprowadzaniu destylacji lub póldesty- lacji w niskiej temperaturze cienkich warstw mialu albo pylu wegli tlustych al¬ bo wegli chudych, do których w razie po¬ trzeby dodaje sie odpowiednie ilosci we¬ glowodorów, okreslonych powyzej. Destyla¬ cje te prowadzi sie ze zmienna szybkoscia ogrzewania w zmiennych temperaturach (380 — 45CPC), zaleznych od rodzaju pali¬ wa.Proces destylacji prowadzi sie w taki sposób, aby powstawaly weglowodory o nietrwalych czasteczkach, któreby byly zdolne w nastepnym okresie procesu' roz¬ szczepiania i kondensacji czasteczkowej do wytwarzania weglowodorów bardziej skon¬ densowanych, ciezkich, których aktywne powierzchnie czasteczkowe bylyby czynni¬ kami przyczepnosci calej masy.Pewna czesc weglowodorów zostaje przeprowadzona w stan nietrwalosci cza¬ steczkowej, to jest w stan, który da sie po¬ równac ze stanem belki, poddanej od¬ ksztalceniu trwalemu? wiadomo, ze taka belka lamie sie latwiej pod dzialaniem przeciazenia, niz w przypardku, gdy nie zostala uprzednio trwale odksztalcona.Tak sanro czasteczki weglowodorów w stanie nietrwalosci czasteczkowej sa bar¬ dzo bliskie warunków wlasciwego im roz¬ szczepienia, a doswiadczenie wykazuje, ze czasteczki te rozszczepiaja sie z duza la¬ twoscia pod dzialaniem np. nawet bardzo umiarkowanego cisnienia.Badajac krzywa rozszczepiania (fig. 1), widzi sie, ze podczas gdy w temperaturze 100°C potrzeba 2000 kg cisnienia, aby o- siagnac rozszczepienie czasteczek weglo¬ wodorów, to w temperaturze 450PC wystar¬ czy tylko 15 kg cisnienia, przyczem liczby te podano jedynie w celu lepszego wyja¬ snienia mysli zasadniczej.Pa doprowadzeniu w ten sposób w pie¬ cu niskotemperaturowym materjalu do sta¬ nu nietrwalosci czasteczkowej, poddaje sie go nastepnie w aparacie specjalnym, omó¬ wionym ponizej, mieszaniu i;wtlaczaniu, ma¬ jacemu na celu uwolnienie gazów zokludo¬ wanych w destylowanej masie, stopniowe stloczenie i osiagniecie ostatecznego roz¬ szczepienia czasteczek weglowodorów oraz zapewnienie jak najwiekszej swobody roz¬ mieszczania sie czasteczek o powierzch¬ niach aktywnych, pochodzacych z rozszcze¬ pienia weglowodorów.W przypadku, gdy paliwo, przeznaczo¬ ne do brykietowania jest z natury calkowi¬ cie lub czesciowo pozbawione skladników, dajacyeh po destylacji' weglowodory, które wykazuja nietrwalosc czastecz&owa, do- — 2 -stateczna do spowodowania ich re«sz£ze- pienia w warwnkajch obróbki, to przed de¬ stylacja wprowadza sie dp tego paliwa od¬ powiednie dodatki, dostarczajace masie do¬ stateczne ilosci wejlowodorpw, opisanych powyzej.Zalety opisanego sposobu aa nastepujace: unika sie zupelnie zabiegu spiekania bry¬ kietów wmz ze wsrystkiemi jego niedo¬ godnosciami; wymiary pieców destylacyj- nyci moga byc znacznie zmniejszone w sto¬ sunku do wymiarów zwyklych pieców, sto¬ sowanych obecnie, a. prócz tego bieg tych pieców jest oiagly; ilosc odpadków sredu- kowama zostaje do minimum, dzieki temu, m feryktetowanie uskutecznia sie w ostat¬ nim zabiegu; przyczepnosc tworzywa bry¬ kietów mozna regulowac w pewnym stop¬ niu, powodujac rozszczepienie czasteczek weglowodorów mniej lub bardziej calkowi¬ te.Obróbka paliwa, oparta na destylacji w niskich temperaturach i w cienkich war- etaflach, *wykazitje nastepujace zalety: za¬ pewnia w min-inialnym czasie wytwarzanie i mozliwie równomierne rozprowadzenie czasteczek o nietrwalosci czasteczkowej; odzyskiwanie destylatów o maksymalnej zwartosci handlowej albo odpowiednich do ponownego uzytku w procesie.Pierwszy zabieg procesu mozna usku¬ teczniac w (piecach do ciaglej destylacji ni¬ skotemperaturowej z ^zybkiem ogrzewa¬ niem, w (których mial albo pyl, przeznaczo¬ ny tdo obróbki (ewentualnie z dodatkiem weglowodorów);, jest .rozmieszczony i de- ¦stylu4e sie w cienkich warstwach..Gtópojwaedni typ paeca przedstawiono tytulemprzykladu:na fig- 2, na której litera jg oznaczono wpust do mialu weglowego, -upmeclnio wysuszonego, litera h — zfcsi- ilasz, ^lmzacy do rozprowadzania wegla na przenosniku i z siatki metalowej, zaopa¬ trzonym w zgarniacze w celu przesuwania, poruszania i ^wyrównywania wegla w cien- ksa warstwe -na podkladzie metalowym h ó^a^aikyM, np. z^omoca palnika gazo- wego k. Wytworzony pólkoks usuwa sie przez sypiea wyp^towy t.W tym okresie czasteczki weglowodo¬ rów zostaja doprowadzone do stanu nie¬ trwalosci czasteczkowej.Drugi zabieg procesu wykonywa sie w urzadzeniu, uwidocznionej schematycznie na fig. 3, przy wyzyskaniu dzialania sruby slimakowej 6, która, obracajac sie w stoz' kowym kadlubie a, powoduje mieszanie sie skladników, umozliwia ujscie zokludowa¬ nych gazów i zapewnia doskonala stycz¬ nosc czasteczek, pozwalajac czasteczkom zajac najwygodniejsze polozenie.Sruba b stanowi zakonczenie walu c, osadzonego w lozyskach 4lt d% i napedza¬ nego zapomoca przekladni, zmniejszajacej przenoszona szybkosc. Kadlub stozkowy posiada ny otwór zasilczy ef bezposrednio i s^cz^l- nie polaczony z sypniem wyladowczym i pieca destylacyjnego.Sruba b miesza dokladnie m^terjal przerabiany z .czastkami weglowodorów. Z drugiej strony sruba ta przesuwa materjal w kadlubie a i prowadzi do komory konco¬ wej / o stozkowatosci znacznie wyraznie in¬ szej. W komorze /, wskutek naglego wzra- £tu cisnienia, nastepuje rozszczepianie we¬ glowodorów, a gazy uchodza swobodnie przez otwór t.x tej komory.Nalezy zaznaczyc, ze w temperaturze stosunkowo wysokiej slabe sciskanie spo¬ wodowane stozkowatoscia [komory /), sto¬ nowane w ciagu stosunkowo krótkiego -caa- su (uwarunkowanego dlugoscia komoryi ii szybkoscia obrotu sruby fo), wystarcza -dp spowodowania rozszczepiania sie czaste¬ czek pod koniecznym warunkiem .uprzed¬ niego doprowadzenia ich do stanu nietwa- losci. Nalezy jeszcze zaznaczyc, ze w kon- roowym swym odcinku kprzywa rozszczepia¬ nia jest dosc plaska, tak iz przy dosc duzerj róznicy temperatury .róznica cisnien, jaka .nalezy zastosowac, w celu osiagniecia roz- - 3 -szczepienia, jest bardzo mala. Wskutek te¬ go nawet, jesli materjal nie zostal dopro¬ wadzony w miejscu e do temperatury zu¬ pelnie stalej (co nigdy nie jest osiagalne), potrzebne uzupelnienie cisnienia, w celu o- siagniecia rozszczepienia, bedzie bardzo male/ przyczem uzupelnienie cisnienia u- skutecznia samoczynnie sruba b, która sie stale obraca i wtlacza materjal do komory f; wskutek tego nastepuje pewnego rodza¬ ju odzyskiwanie cisnienia, dzieki reguluja¬ cemu dzialaniu sruby 6, dostarczajacej ci¬ snienia uzupelniajacego, niezbednego wsku¬ tek wahan temperatury, jakim moze podle¬ gac wegiel w komorze /.Szybkosc obrotów sruby 6, rozmiary i stozkowatosc komory zmienia sie zaleznie od rodzaju obrabianego paliwa.W ten sposób rozszczepianie nastepu¬ je w malych masach materjalu, przyczem stosuje sie wymienny kadlub m komory /, aby nie zatrzymywac biegu aparatu w ciagu czasu, potrzebnego do stygniecia ma¬ terjalu i gazów, zawartych w komorze.W tym celu mozna stosowac caly sze¬ reg kadlubów komorowych m19 m2, m3 i t. d., umieszczonych na obwodzie tarczy o- brotowej o, która jest poruszana skokami zapomoca slimaka l za kazdym razem wtedy, gdy jedna z komór zostanie napel¬ niona. Podczas tego obrotu komory stozko¬ we / sa zamkniete (od strony ich wiekszej podstawy) nieruchoma tarcza p, umieszczo¬ na w mozliwie malej odleglosci od wiek¬ szej podstawy komór, co pozwala na unik¬ niecie wzdymania sie i odksztalcania bry¬ kietów pod dzialaniem gazów, impregnuja¬ cych je i pochodzacych z rozszczepiania, to jest gazów, których cisnienie, uwarunko¬ wane wysoka temperatura materjalu, mo¬ globy zniszczyc zwartosc produktu.Ostudzenie materjalu i zokludowanych gazów powinno byc dostateczne jeszcze przed opróznianiem form, co jest uwarun¬ kowane dlugoscia drogi, jaka przebywa ko¬ mora przed zajeciem polozenia n, w któ- rem uskutecznia sie opróznianie torm za¬ pomoca odpowiedniego urzadzenia samo¬ czynnego (np. wypychacza elektromagne¬ tycznego q).Od dlugosci tej drogi zalezy równiez liczba komór mlf m2, m3 n, jaka nalezy umiescic na ruchomej tarczy o.Nieruchoma tarcza p posiada dwa otwo¬ ry: jeden z nich p1 — naprzeciwko poloze¬ nia zaladowczego komór, drugi — na¬ przeciwko polozenia wyladowczego. Litera r oznaczono króciec wypustowy brykietów, litera s zas — przenosnik.Przesuw komory jest uskuteczniany sa¬ moczynnie, zapomoca lacznika, regulujace¬ go bieg silnika elektrycznego, obracajace¬ go plyte podstawowa o komór. Wzmianko¬ wany lacznik jest umieszczony w obwodzie silnika, wprawiajacego w dzialanie wal c sruby 6. PL PL

Claims (4)

1.Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób brykietowania mialu albo pylu paliwa stalego, przy którym paliwo, podlegajace brylrietawaniu, jest destylowac ne w niskiej temperaturze az do swego punktu miekniecia, znamienny tern, ze pa¬ liwo jest zgniatane i sciskane stopniowo zapomoca sruby stozkowej, która, obraca¬ jac sie w stozkowym kadlubie, zgniata i przesuwa materjal w tym kadlubie i za¬ pewnia doskonaly styk czasteczek paliwa, a tern samem i pozadana jego przyczep¬ nosc przy jednoczesnem umozliwieniu u- chodzenia zawartych w nim gazów.

2. Urzadzenie do wykonywania sposo¬ bu wedlug zastrz. 1, znamienne tern, ze sklada sie ze stozkowej sruby fb), osa¬ dzonej obrotowo w kadlubie stozkowym (a), która przesuwa materjal do komory lub formy otwartej (m) o stozkowatosci wiekszej od stozkowatosci kadluba (aj, o- raz tarczy obrotowej (o) z osadzona na niej pewna liczba form (m), obracajacej sie o pewna czesc jej obwodu po kazdem zala- — 4 -dawaniu formy, przyczem opróznianie form odbywa sie po uplywie czasu, dostateczne¬ go do ostygniecia masy.

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, zna¬ mienne tern, ze jest zaopatrzone w nieru¬ choma tarcze (p), zapomoca której formy (m) sa zamykane od strony ich wiekszej podstawy podczas ich przechodzenia od miejsca zaladowywania do miejsca wyla¬ dowywania, w celu zapobiezenia wzdy¬ maniu sie i odksztalcaniu brykietu pod dzialaniem gazów, któremi jest on przesy¬ cony, oraz pod dzialaniem gazów, pocho¬ dzacych z rozszczepiania weglowodorów, to jest gazów, których cisnienie, uwarun¬ kowane wysoka temperatura materjalu, mogloby zniszczyc zwartosc produktu.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, zna¬ mienne tern, ze jest zaopatrzone w przy¬ rzad do samoczynnego obracania skokami tarczy obrotowej (o) z chwila osiagniecia w ladowanej formie pozadanego cisnienia. Distillation a Basse Temperature et Auto - Agglomeration des C o m b u s t i b 1 e s S. a R. L. Zastepca: K. Czempinski, rzecznik patentowy.2000 ker. Xv./ Do opisu patentowego Nr 22504. Ark l iOQ°-C. fió.ó 450? C SEDo opisu patentowego Nr 22504. Ark. 2, iy .* Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa, PL PL