Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu wytwarzania paliwa bezdymnego z wegla tlustego. Znany jest sposób ogrzewania bez dostepu powietrza brykietów w postaci kul lub innego ksztaltu z wegla kamiennego w celu wytworzenia paliwa w postaci brykie¬ tów, które nie rozpadaja sie w ogniu i spa¬ laja sie bezdymnie.Proces ten jest nazywany czesto utwar¬ dzaniem brykietów weglowych. Brykiety otrzymane w ten sposób nie rozpadaja sie, spalaja sie latwo, wskutek czego stanowia pierwszorzedny opal domowy.Dotychczas mozna bylo utwardzac je¬ dynie brykiety z chudego wegla kamienne¬ go, a zwlaszcza z wegla antracytowego. Je¬ zeli jako wegiel wyjsciowy zastosuje sie wegiel tlusty, spiekajacy sie, to brykiety ulegaja podczas ich utwardzania odksztal¬ ceniu i mocno spiekaja sie ze soba. Nie o- trzymuje sie wiec brykietów utwardzonych o danym ksztalcie prawidlowym, lecz ka¬ walki o wielkosciach róznych.Wynalazek niniejszy podaje sposób o- trzymywania z wegla tlustego lub spieka¬ jacego sie wszelkiego gatunku oraz z wegli bogatych w bitumy, jak np. z wegla gazo¬ wego i wegla plomiennego, brykietów o do¬ wolnym ksztalcie i dowolnej wielkosci.Sposób wedlug wynalazku polega za¬ sadniczo na tym, ze brykiety z wegla su¬ rowego poddaje sie przed ich utwardze-niem utlenianiu, najlepiej za pomoca po¬ wietrza, w wysokiej temperaturze nie wyz¬ szej jednak od temperatury, w której we- * gieir ulega znacznemu stopieniu.Utlenianie brykietów wykonywa sie w sposób taki, aby wegiel zbrykietowany za¬ tracil zupelnie lub czesciowo zdolnosc spie¬ kania sie, wskutek czego substancja weglo¬ wa po utlenieniu brykietów nie wykazuje wlasciwosci wegla tlustego lub spiekajace¬ go sie.Po obrobieniu w ten sposób brykietów surowych poddaje sie je obróbce cieplnej w temperaturach przewyzszajacych tempera¬ ture mieknienia wegla, dzieki czemu sklad¬ niki lotne uchodza w zadanym stopniu i o- trzymuje sie brykiety zwarte lub mieknace, które mozna porównac z koksem.Podczas utleniania brykiety moga znaj¬ dowac sie w stanie spoczynku lub tez moga byc poruszane. Ostateczne utwardzenie brykietów utlenianych nastepuje natych¬ miast po ich utlenieniu, przy czym jest rzecza najlepsza utrzymywac je w spoczyn¬ ku lub poruszac bardzo powoli w celu uni¬ kniecia ich odksztalcenia.Wynalazek obejmuje równiez urzadze¬ nie najodpowiedniejsze do wykonywania sposobu wedlug wynalazku. Urzadzenie to sklada sie z pieca koksowniczego o komo¬ rach pionowych, sluzacego do utwardzania brykietów, oraz z komory do utleniania brykietów umieszczonej nad piecem do ich utwardzania, przy czym gazy grzejne, u- chodzace z pieca do utwardzania brykietów, sa doprowadzane, po dodaniu do nich po¬ wietrza lub innego gazu utleniajacego, do komory utleniania brykietów.Na fig. 1 rysunku uwidoczniono czescio¬ wy przekrój pionowy urzadzenia do wy¬ konywania sposobu wedlug wynalazku, fig. 2 przedstawia przekrój pionowy wzdluz li¬ nii // — II na fig. 1, fig. 3 — przekrój po¬ ziomy wzdluz linii /// — /// na fig. 2.Do sypnia 1 wprowadza sie brykiety z prasy brykietowej. Sypien ten jest zaopa¬ trzony u dolu w zamykany wylot 2. Pod sypniem 1 znajduje sie komora rurowa 3 zaopatrzona w króciec zasilczy 4, przez który doprowadza sie do tej komory bry¬ kiety z sypnia 1. Dno 5 komory 3 jest po¬ chyle i zaopatrzone w zamykany otwór wypustowy 6.Pod otworem 6 znajduje sie otwór za¬ silczy 7 komory piecowej 8 sluzacej do u- twardzania brykietów. Komora 8 jest zbu¬ dowana ze stosunkowo grubej blachy i jest umieszczona w obmurowaniu ogniotrwalym 9. Komora 8 moze byc równiez zbudowana z cegiel ogniotrwalych na wzór znanych komór pieców koksowniczych. Zastosowa¬ nie metalu albo materialu ogniotrwalego zalezy w róznych przypadkach od tempe¬ ratury stosowanej do utwardzania brykie¬ tów.Do podluznych scianek k&mór 8 przy¬ legaja kanaly grzejne 10, do których do¬ prowadza sie od dolu gaz palny oraz (rura¬ mi 11) powietrze spalania. Gorace gazy spalinowe wznosza sie w kanalach 10 do góry i przeplywaja nastepnie przez kanaly 12, z których uchodza ostatecznie do kana¬ lów wyciagowych 13. Kanaly 10 i 12 sa polaczone ze soba u dolu otworami 14.Pewna ilosc gazów spalinowych moze prze¬ chodzic przez te otwory do kanalu spala¬ nia 10 i laczyc sie z mieszanina palna, wskutek czego intensywnosc spalania tych gazów w kanalach 10 zostaje zmniejszona, a scianki komory sa ogrzewane równo¬ miernie na calej ich wysokosci.Od kanalu pionowego 15 odgaleziony jest przewód 17 z zasuwa 17a, polaczony z dolna czescia komory utleniania 3. Otwór przewodu 17 jest oddzielony od komory u- tleniania 3 przegroda 18, najlepiej dziurko¬ wana. Przegroda ta utrudnia zatkanie przewodu 17 brykietami wypelniajacymi komore utleniania 3. W przewodzie 17 przewidziano oprócz tego rure 19 w ksztal¬ cie dyszy przenikajaca do tego przewodu i polaczona z przewietrznikiem 20. Za po- — 2 —moca przewietrznika 20 mozna wdmuchi¬ wac powietrze do przewodu 17. Od drugie¬ go kanalu (16), polaczonego z kanalem 14a gazów spalinowych, odgaleziony jest prze¬ wód 21 zaopatrzony w zasuwe 21a i dopro¬ wadzajacy spaliny do podgrzewacza 22, z którego spaliny te uchodza nastepnie przez przewód 23 do rury 17, W podgrzewaczu 22 wytwarza sie pare wodna albo tez podgrzewacz ten stosuje sie do przegrzewania pary wodnej. Para wodna przeplywa z podgrzewacza 22 prze¬ wodem 24 zaopatrzonym w zawór 24a do szeregu dysz 25 umieszczonych w dolnym koncu komory utwardzania 8.Gazy spalinowe o okreslonej i dajacej sie regulowac temperaturze, uchodzace z komory utwardzania 8 i doprowadzane do komory utleniania 3, moga zawierac okre¬ slona ilosc czynników utleniajacych. Tem¬ perature tych czynników reguluje sie przez odpowiedni rozrzad zasuw 17a i 2la, jak równiez przez zmiane ilosci powietrza wtla¬ czanego przewodem 19, które w razie po¬ trzeby moze byc równiez podgrzane. Pod¬ czas ladowania lub rozladowywania komo¬ ry utleniania 3 albo podczas przerwy w pracy gorace gazy spalinowe mozna wypu¬ szczac przez zawór bezpieczenstwa 26.Podczas dluzszej przerwy w pracy komo¬ ry utleniania przewód wypustowy 14a la¬ czy sie ze zwyklym kominem.Gazy doprowadzane do komory utle¬ niania 3 przeplywaja przez ladunek suro¬ wych brykietów, znajdujacy sie w tej ko¬ morze, i uchodza przewodem 27. Przewód 27 jest polaczony z przewietrznikiem 28 w celu ulatwienia przeplywu gazów przez ko¬ more utleniania.Gazy, wytworzone w komorze 8 pod¬ czas utwardzania brykietów utlenionych, doplywaja przez króciec 29 do odpylacza 30, a stamtad — do przewodu 31. Sklad tych gazów [est podobny do skladu gazów destylacyjnych otrzymywanych podczas zwyklego koksowania wegla. Gazy te moz¬ na poddawac zwyklej obróbce. Brykiety u- twardzone wyladowuje sie z komory utwar¬ dzania 8 za pomoca zwyklych urzadzen wypustowych 32.Nalezy ponadto zauwazyc, ze w pew¬ nych przypadkach moze byc rzecza ko¬ rzystna utrzymywanie temperatury górnej czesci komory utwardzania 8 na poziomie róznym od poziomu temperatury pozosta¬ lej czesci komory. W tym celu w sciankach ograniczajacych górna czesc komory 8 przewidziano kanaly grzejne 33 laczace sie z kanalami grzejnymi 10 przez otwory 35 zaopatrzone w zasuwy 34. Ilosc gazów go¬ racych przechodzacych z kanalów 10 do kanalów 33 mozna regulowac przez odpo¬ wiednie ustawianie zasuw 34, a tym samym regulowac temperature górnej czesci ko¬ mory utwardzania. Kanaly 33 moga miec równiez inny ksztalt, niz uwidoczniono na rysunku.Przebieg utleniania i utwardzania bry¬ kietów jest nastepujacy.Do wytwarzania np. brykietów o ksztal¬ cie jajowatym stosuje sie mieszanine we¬ gla o wielkosci ziarn od 0 do 6 mm, zawie¬ rajacego 10% popiolu i 25% skladników lotnych, z 6% smoly weglowej jako spoi¬ wem. Surowe brykiety umieszczone w syp- niu 1 zaladowuje sie do komory utleniania 3, która nastepnie zamyka sie. Nastepnie utlenia sie brykiety przepuszczajac po^ przez komore 3 gorace gazy spalinowe z dodatkiem okolo 60% powietrza. Tempe¬ ratura gazów utleniajacych wynosi okolo 200GC. Czas trwania utleniania trwa okolo 4 godzin. Temperature, jak równiez czas trwania procesu utleniania, a takze nad¬ miar powietrza, jaki nalezy zastosowac, zmienia sie zaleznie od rodzaju wegla albo ksztaltu brykietów przeznaczonych do ob¬ róbki.Po utlenieniu brykietów otwiera sie za¬ wór wypustowy do gazów 26, nastepnie ca ly ladunek brykietów utlenionych wysypu¬ je sie z komory utleniania 3 do komory u- 3 —twardzania 8. Jest rzecza korzystna, gdy pojemnosc komory utwardzania 8 jest trzy¬ krotnie wieksza od pojemnosci komory u- tleniania 3, wskutek czego brykiety utle¬ nione pozostaja w komorze utwardzania 8 trzy razy dluzej niz w komorze utlenia¬ nia 3.Utwardzanie brykietów uskutecznia sie w tepiperaturze okolo 650°C; oczywiscie mozna zastosowac równiez inna tempera¬ ture, a mianowicie temperature od 550 — 750°C, zaleznie od wlasciwosci, jakie ma wykazywac produkt ostateczny.Do komory utwardzania 8 wtryskuje sie poza tym od dolu pare wodna w celu ostu¬ dzenia dowolnej czesci ladunku usuwanej nastepnie z komory, W komorze utwardza¬ nia 8 brykiety znajduja sie w trzech róz¬ nych stadiach obróbki, W górnej czesci brykiety twardnieja, w srodkowej czesci konczy sie ich odgazowywanie, w dolnej czesci tej komory one Stygna, Oczywiscie komora utwardzania moze równiez miescic, tylko dwa ladunki doprowadzane do niej z komory utleniania.Para wodna wtryskiwana od dolu do komory utwardzania 8 ulatwia takze w znacznym stopniu destylacje utlenionych brykietów.Temperature w komorze utleniania 3 dobiera sie tak, aby brykiety ogrzewaly sie zawsze do temperatury nizszej od tempe¬ ratury poczatku destylacji wegla i jego za¬ plonu, lecz w kazdym razie do temperatury mozliwie wysokiej w celu osiagniecia od¬ powiedniego utlenienia brykietów w mozli¬ wie krótkim przeciagu czasu.Brykiety po utlenieniu ich maja, prak¬ tycznie biorac, ten Sam ciezar. Strata na wadze wynosi na ogól 0,2 %, Tak samo za¬ wartosc skladników lotnych, praktycznie biorac, prawie nie maleje. Strata tych skladników dochodzi w wiekszosci przy¬ padków do 1%, Ksztaltki przybieraja dzie¬ ki utlenieniu kolor czarny, matowy. Ze¬ wnetrzne warstwy brykietów sa twardsze od zewnetrznych warstw surowych brykie¬ tów nieutlenionych. Ksztaltki po utlenieniu ich mozna utwardzac w jakimkolwiek do¬ wolnym piecu, lecz najlepiej w stanie spo¬ czynku. Mozna stosowac piece z retortami pionowymi, piece z komorami pochylymi, poziomymi lub piece podobne.Sposób utleniania i utwardzania brykie¬ tów wedlug wynalazku mozna zastosowac do brykietów o najrozmaitszych ksztaltach.Tak samo mozna stosowac rózne spoiwa do wytwarzania brykietów, np, smole z wegla kamiennego, smole naftowa, pak, lugi pozostalosciowe z celulozy siarczyno¬ wej, krzemian sodowy, spoiwa ceramiczne i podobne. Sposób niniejszy stosuje sie rów¬ niez do brykietów wytworzonych bez jakie¬ gokolwiek spoiwa, np, przez stloczenie we¬ gla. Przebieg procesu jak równiez stopien twardosci i stalosci brykietów zaleza bar¬ dziej od gatunku obrabianego wegla, niz od uzytego spoiwa.Opisany powyzej sposób utleniania i utwardzania brykietów surowych jest rów¬ niez korzystny, gdy chodzi o brykiety wy¬ tworzone z wegli nie spiekajacych sie przy zastosowaniu jako spoiwa smoly z wegla kamiennego, W tym przypadku jest rzecza korzystna prowadzenie utleniania w tem¬ peraturze okolo 60°C, aby uniknac stapia¬ nia smoly przez gorace gazy utleniania.Jesli tak utlenione brykiety podda sie u- twardzaniu w temperaturze 700°C, to o- trzymuje sie brykiety o barwie srebrzysto- szarej, bardzo twarde i bardzo stale.Zgodnie z wynalazkiem mozna równiez przeksztalcac wegiel tlusty w kawalkach (ziarnisty, orzech, kostke i t, d.) w dosko¬ nale paliwo, które podczas spalania zacho¬ wuje swój ksztalt pierwotny, nie rozpada sie i nie skleja.Wegiel np, w kawalkach wielkosci 22 do 45 mm, zawierajacy 9% popiolu i 25% skladników lotnych, byl poddawany pro¬ cesowi utleniania za pomoca goracej mie¬ szaniny gazowej zlozonej z gazów spalania — 4 —i powietrza. Ilosc powietrza w tej miesza¬ ninie wynosila 50%, temperatura miesza¬ niny — 200°C, a czas trwania utleniania wynosil 8 godzin. Wartosci te zmieniaja sie w zaleznosci od rodzaju wegla prze¬ znaczonego do obróbki.Skoro sklonnosc wegla do stapiania sie zostanie dostatecznie oslabiona dzieki ob¬ róbce utleniajacej, kawalki wegla poddaje sie suchej destylacji bez dostepu powietrza w temperaturach przewyzszajacych punkt mieknienia wegla, np. w temperaturze o- kolo 700°C.W przeciwienstwie do zjawiska, jakie zachodzi przy zwyklym koksowaniu we¬ gla, kawalki utlenionego wegla zachowuja swój ksztalt pierwotny i nie spiekaja sie ze soba.Otrzymuje sie paliwo o barwie szaro¬ blekitnej, wykazujace duza wytrzymalosc na zgniecenie i duza twardosc oraz latwo palne, wskutek czego nadajace sie do uzyt¬ ku domowego. PL