PL29708B1 - Sposób usuwania z gazów palnych skladników trujacych oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu - Google Patents

Description

Przy usuwaniu z gazów palnych skladni¬ ków trujacych za pomoca dzialajacych ka¬ talitycznie materialów kontaktowych pod¬ legajacych regeneracji wystepuja nieko¬ rzystne objawy, gdy procesy, zwiazane z przemiana tlenku wegla i regeneracja ma¬ terialu kontaktowego, dokonuja sie, jak to bylo dotychczas, w jednej i tej samej prze¬ strzeni. Przy takim ukladzie aparatury proces przemiany tlenku wegla musi byc przerywany okresowo w celu regeneracji materialu kontaktowego, który musi byc doprowadzony okresowo do znacznie wyz¬ szej temperatury w celu wydzielenia po¬ chlonietego dwutlenku wegla. Jezeli pro¬ ces przemiany gazu (przemiany tlenku we¬ gla) ma byc nieprzerywany, lecz utrzymy¬ wany w ciaglosci, wówczas prad gazu mu¬ si byc skierowany z jednej przestrzeni kontaktowej do drugiej, zawierajacej ma¬ teria- kontaktowy juz regenerowany i o- chlodzony znowu do temperatury przemia¬ ny chemicznej. Poniewaz te procesy, zmie¬ rzajace do osiagniecia ciaglosci postepo-wania, nie sa zgodne co do okresu trwa¬ nia, moze wystapic koniecznosc zastosowa¬ nia trzeciej, a nawet i czwartej przestrze¬ ni kontaktowej. Przewody doplywowe i od¬ plywowe poszczególnych aparatów, jak równiez potrzebne urzadzenia rozrzadcze oraz zamkniecia staja sie w takim przypad¬ ku dosc skomplikowane. Straty ciepla przy tego rodzaju metodach postepowania i urzadzeniach sa nieuniknione.Jest rzecza znana, ze kazdy proces che¬ miczny przebiega tym korzystniej, im bar¬ dziej zachowana jest jego ciaglosc. Wyna¬ lazek niniejszy odpowiada tej zasadzie w ten sposób, ze zarówno proces przemiany tlenku wegla, jak i proces regeneracji ma¬ terialu kontaktowego prowadzi sie w od¬ rebnych przestrzeniach, lecz w sposób cia¬ gly. Material kontaktowy przechodzi przy tym przez obie przestrzenie w stanie gora¬ cym i powraca zawsze z przestrzeni rege¬ neracyjnej z powrotem do przestrzeni kon¬ taktowej. Aparatura sklada sie zasadniczo z pieca kontaktowego, pieca regeneracyjne¬ go i z urzadzenia przenosnikowego, usku¬ teczniajacego obieg materialu kontaktowe¬ go w stanie goracym. Oba piece pracuja w róznych, lecz kazdy w stalej, jemu wlasci¬ wej temperaturze. Jezeli sie uzywa np. an- kerytu jako materialu kontaktowego, wów¬ czas temperatura w przestrzeni kontak¬ towej wynosi okolo 400°, a w przestrzeni regeneracyjnej okolo 800°. Ciaglosc pro¬ cesów w obydwóch przestrzeniach jest przyczyna szeregu korzystnych objawów.Oszczedza sie nie tylko na czasie potrzeb¬ nym do skierowania gazu z jednej prze¬ strzeni kontaktowej do drugiej, jak rów¬ niez do podgrzania i ochlodzenia materia¬ lu kontaktowego, lecz wystepuje takze znaczma. oszczednosc zuzycia ciepla, co jest rozstrzygajace pod wzgledem gospodar¬ czym.Pierwszym wylaniajacym sie zadaniem jest usuniecie tlenku wegla na drodze je- dnostopniowej katalizy z gazów wytwarza¬ nych w gazowniach, a, mianowicie w ten sposób, ze tlenek wegla podlega przemia¬ nie w gazy nietrujace, to jest w wodór i dwutlenek wegla. Material kontaktowy ab¬ sorbuje dwutlenek wegla równoczesnie z procesem przemiany tlenku wegla, wskutek czego dwutlenek wegla zostaje usuniety z gazu calkowicie lub tez w pozadanym sto¬ pniu. Dalsze zadanie polega na usunieciu dwutlenku wegla z nasyconego nim mate¬ rialu kontaktowego pr?ez ogrzanie go. Ta. regeneracja materialu kontaktowego do¬ konywa sie przy doprowadzaniu pary wod¬ nej, wytwarzanej podczas samego procesu usuwania skladników trujacych.Jako dobry material kontaktowy nada¬ je sie zwlaszcza ankeryt, lecz moga byc uzyte w tym celu i inne podobnie dziala¬ jace materialy kontaktowe, naturalne lub sztuczne. Zgodnie z wynalazkiem material kontaktowy przechodzi przez przestrzen kontaktowa (przestrzen reakcji), w której dokonywa sie proces przemiany tlenku we¬ gla, oraz przez przestrzen regeneracji, w której uskutecznia sie regeneracje materia¬ lu kontaktowego przez ogrzewanie go. Zre¬ generowany material kontaktowy dopro¬ wadza sie ponownie do przestrzeni kontak¬ towej, a wiec znajduje sie on w ciaglym obiegu i to w stanie goracym.W celu osiagniecia obiegu ciaglego czas zuzyty na dzialanie materialu kontaktowe¬ go w procesie przemiany tlenku wegla wi¬ nien odpowiadac czasowi regeneracji tego materialu, to znaczy oba czasokresy winny byc, o ile moznosci, jednakowe. Wspomnia¬ ny obieg, który moze sie dokonywac w spo¬ sób ciagly lub tez z krótko trwalymi prze¬ rwami, zaleca sie z tego wzgledu, aby utrzymac rózne i mozliwie stale tempera¬ tury, a mianowicie w przestrzeni kontak¬ towej okolo 400°, w przestrzeni regenera¬ cyjnej okolo 800°. Znaczna oszczednosc zu¬ zycia ciepla .osiaga sie przez to, ze reak¬ cje, to znaczy przemiana tlenku wegla i re¬ generacja materialu kontaktowego, odby- — 2 —waja sie w dwóch odrebnych przestrze¬ niach. Upraszcza sie przez to postepowa¬ nie i zwieksza trwalosc pieców.Sposób ogrzewania przestrzeni regene¬ racyjnej, w której material kontaktowy ma byc ogrzany od okolo 400° do 800°, wi¬ nien byc dostosowany do warunków miej¬ scowych. Cieplo uzyskane podczas procesu przemiany tlenku wegla, jak równiez pod¬ czas procesu regeneracji materialu kontak¬ towego, winno, w mysl dawniejszych spo¬ sobów, zostac wyzyskane do celów samego postepowania. Tylko w celu ogrzania prze¬ strzeni regeneracyjnej mozna pobierac ta¬ ni gaz opalowy z obcego zródla, o ile nie dostarcza go generator dobudowany do przestrzeni regeneracyjnej lub tez o ile ciepla nie dostarcza sam gaz podlegajacy przemianie. Jezeli nie ma sie do dyspozycji odpowiedniego zródla gazu opalowego (gazu generatorowego, gazu wodnego itd), wówczas mozna uzyc gazu opalowego oraz pary wodnej, wytwarzanych w jednym lub w wiekszej liczbie polaczonych urzadzen gazo- i parowytwórczych.Poniewaz proces przemiany tlenku we¬ gla przebiega egzotermicznie, przeto wy¬ starczajace bedzie ogrzewanie przestrzeni kontaktowej od zewnatrz goracymi gazami odlotowymi z przestrzeni regeneracyjnej.Takze i cieplo uzyskane na drodze egzoter¬ micznego procesu przemiany tlenku wegla moze byc wyzyskane z korzyscia np. do wymiany ciepla miedzy gazem* a materia¬ lem kontaktowym.Material kontaktowy opada z przestrze¬ ni kontaktowej do przestrzeni regeneracyj¬ nej, umieszczonej nizej, pod dzialaniem wlasnego ciezaru. Jezeli przestrzen regene¬ racyjna jest umieszczona nie ponizej prze¬ strzeni kontaktowej, lecz obok niej, dopro¬ wadza sie goracy material kontaktowy z przestrzeni kontaktowej do przestrzeni re¬ generacyjnej za pomoca odpowiedniego przenosnika.Zarówno przestrzen kontaktowa, jak i przestrzen regeneracyjna musza posiadac u góry i u dolu uszczelnione zamkniecia te¬ go rodzaju, aby przy przepuszczaniu okre¬ slonych (dawkowanych) ilosci materialu kontaktowego nie dopuszczaly do uchodze¬ nia gazu. Bezwzgledna gazoszczelnosc mu¬ si byc zachowana zwlaszcza w przestrzeni kontaktowej. W celu zapobiezenia nie¬ szczelnosci urzadzenie zamykajace znajdu¬ je sie pod cisnieniem gazu obojetnego, np. dwutlenku wegla lub gazu spalinowego, wskutek czego w najgorszym przypadku gaz obojetny moze przeniknac przez urza¬ dzenia zamykajace do przestrzeni kontak¬ towej, natomiast w zadnym przypadku nie bedzie z niej uchodzil gaz oczyszcza¬ ny.Przestrzen kontaktowa moze byc celo¬ wo podzielona. W tym przypadku przewo¬ dy doprowadzajace i odprowadzajace gaz, zaopatrzone w zawory, sa umieszczane w ten sposób, ze gaz podlegajacy przemianie wchodzi raz do jednej, drugi raz do dru¬ giej czesci przestrzeni, przez co zmienia sie oczywiscie kierunek przeplywu gazu w obydwóch przestrzeniach. Urzadzenie jest wykonane w ten sposób, ze gaz przezna¬ czony do przemiany pobiera cieplo z mate¬ rialu kontaktowego w pierwszej przestrze¬ ni i przeplywa juz w stanie podgrzanym do przestrzeni drugiej. Konieczna do prze¬ miany dodatkowa ilosc pary wodnej wpu¬ szcza sie zawsze tylko do tej czesci prze¬ strzeni, w której wlasnie sie dokonywa przemiana gazu.Cieplo uzyskane przy przemianie tlen¬ ku wegla moze byc uzyte do wytwarzania i przegrzewania pary wodnej, potrzebnej do pozbawiania gazu skladników trujacych i do regeneracji materialu kontaktowego.Mozliwa jest takze wymiana ciepla miedzy gazami doprowadzanymi do przestrzeni kontaktowej i uchodzacymi z tej przestrze¬ ni. Do wytwarzania pary moga byc rów¬ niez uzyte z korzyscia gorace, wykazujace temperature okolo 900° spaliny z przestrze- — 3 —ni regeneracyjnej. Jezeli uzywa sie urza¬ dzen gazo- i parowytwórczych, mozna w ze¬ wnetrznej komorze pierscieniowej urza-. dzenia wyzyskac do wytwarzania pary wspomniane ostatnio cieplo wraz ze stoja¬ cym ewentualnie do dyspozycji dnnym cie¬ plem odlotowym.Mozliwe jesit równiez wyzyskanie cie¬ pla wydzielajacego sie podczas suchego ga¬ szenia koksu.Ochladzanie zregenerowanego materia¬ lu kontaktowego w przyblizeniu do tempe¬ ratury takiej, w jakiej nastepuje jego po¬ nowne uzycie w przestrzeni kontaktowej, uskutecznia sie jeszcze w przestrzeni reak¬ cyjnej, bezposrednio przed opuszczeniem jej przez material kontaktowy. Doprowa¬ dza sie go do zetkniecia z wilgotna para wodna lub woda w takiej mierze, aby przy¬ bral temperature nieznacznie wyzsza od temperatury reakcji. Powstajaca przy tym para wodna zostaje zuzyta znowu w pie¬ cu opalowym do regeneracji materialu kon¬ taktowego.Zasadniczy uklad urzadzenia sluzacego do wykonywania sposobu wedlug wynalaz¬ ku niniejszego jest przedstawiony na fig. 1 — 4 w dwóch przykladach wykona¬ nia.Urzadzenie do usuwania z gazu palne¬ go skladników trujacych sklada sie zasad¬ niczo z dwóch odrebnych, dajacych sie opa¬ lac przestrzeni, a mianowicie z komory kon¬ taktowej 1, w której nastepuje przemiana tlenku wegla, i z komory regeneracyjnej, w której dokonywa sie regeneracja materia¬ lu kontaktowego. Komora regeneracyjna U moze byc umieszczona ponizej komory kon¬ taktowej 1 (fig. 1), badz tez obie te komo¬ ry moga byc umieszczone obok siebie (fig. 4). Obie te przestrzenie moga byc wykona¬ ne w postaci komór, retort lub podobnych urzadzen.Fig. 1 przedstawia widok urzadzenia wedlug pierwszej odmiany, fig. 2 i 3 przedstawiaja dwa przekroje tego urza¬ dzenia, fig. 4 — widok urzadzenia wedlug drugiej odmiany. Obie komory sa wykona¬ ne jako komory dwudzielne. Komory 2 i 3 sa przestrzeniami kontaktowymi, komory 5 i 6 sa przestrzeniami regeneracyjnymi.Komory 2 i 3 tworza wspólnie piec kontak¬ towy 1.W piecu tym uskutecznia sie przemia¬ ne tlenku wegla za pomoca materialu kon¬ taktowego, znajdujacego sie w komorach 2 i 3, w obecnosci pary wodnej, doprowa¬ dzanej przewodem 33 do pieca kontaktowe¬ go i wchodzacej w miejscu 7 do komory kontaktowej. Z uwagi na stosunkowo niskie temperatury (nieprzekraczajace 650°), scianki 8 pieca i kanaly grzejne 9, 9', 9" ... 9n moga byc sporzadzone z zela¬ za, odpornego na dzialanie ciepla w wyso¬ kich temperaturach. W tym przypadku do¬ starczanie ciepla materialowi kontaktowe¬ mu jest znacznie lepsze, niz przy uzyciu materialu ceramicznego, wskutek czego zmniejsza sie znacznie potrzebna ilosc cie¬ pla. Budowa takiego pieca jest tansza, niz w przypadku uzycia materialu ceramiczne¬ go. Taki piec zelazny musi byc dobrze izo¬ lowany od zewnatrz za pomoca izolacji 10.Piec kontaktowy 1 jest zaopatrzony w przewody 11 i 12 z zaworami 13, Ib, slu¬ zace do doprowadzania i odprowadzania gazu, z którego nalezy usunac skladniki trujace, wzglednie gazu pozbawionego juz tych skladników; gaz, który musi byc su¬ chy, dostaje sie mianowicie do pieca kon¬ taktowego 1 na przemian przez przewody 11 i 12. Gaz przeplywa zatem na zmiane raz przez komore 2 do komory 3, drugi raz — przez komore 3 do komory 2. Wymiary kazdej z tych komór sa dobrane tak, ze za¬ równo objetosc materialu kontaktowego, jak i szybkosc przemiany tlenku wegla od¬ powiadaja ilosci gazu majacego ulec prze¬ róbce. Jezeli gaz wchodzi najpierw do ko¬ mory 2, wówczas zostaje w niej podgrzany wskutek zetkniecia sie z materialem kon¬ taktowym (o ile moznosci do temperatury — 4 —przemiany tlenku wegla) i dostaje sie w tym stanie do komory 3. Jezeli gaz wcho¬ dzi do komory 3, nastepuje w niej pod¬ grzanie go, a przemiana tlenku wegla od¬ bywa sie w komorze 2. Wlot pary w miej¬ scu 7 jest dobrany tak, ze dodanie pary wodnej w ilosci potrzebnej do przemiany tlenku wegla nastepuje bezposrednio przed wejsciem gazu do tej komory, w której ma sie wlasnie dokonac przemiana tlenku we¬ gla. Przy tym sposobie podgrzewania ga¬ zu za pomoca ciepla materialu kontakto¬ wego, sluzacego na zmiane jako zasobnik ciepla, nalezy baczyc na to, aby procesy przemiany tlenku wegla i absorpcji dwu¬ tlenku wegla przebiegaly egzotermicznie.Nadmiar ciepla powstajacego przy tych procesach musi byc odprowadzony, co osiaga sie przez dostosowana do opisanego postepowania budowe pieca kontaktowego oraz stosownego urzadzenia do podgrzewa¬ nia przerabianego gazu.Wskutek podgrzewania gazu i wyzyski¬ wania powstajacego w czasie procesu nad¬ miaru ciepla moze sie nawet w pewnych warunkach ogrzewanie pieca kontaktowe¬ go 1 za pomoca przewodów grzejnych 9, 9', 9" ... 9n okazac w ogóle zbedne, te zas przewody musza o tyle tylko byc utrzymy¬ wane w pewnej temperaturze, aby tempe¬ ratura stykajacego sie z nimi materialu kontaktowego nie spadla ponizej tempera- tury niezbednej do przemiany tlenku we¬ gla. Moze to byc osiagniete np. dzieki te¬ mu, ze gazy, uchodzace z komór regenera¬ cyjnych 5 i 6 pieca regeneracyjnego U i wytwarzajace sie podczas regeneracji materialu kontaktowego, nie uchodza w ca¬ losci przez przewody 18, 19 (przy otwar¬ tej zasuwie 17) oraz przez podgrzewacz 20 do komina 21, lecz czesc tych gazów doply¬ wa wskutek odpowiedniego nastawienia zasuw 22, 23 i 2U do przewodów grzejnych 9, 9', 9" ... 9n pieca kontaktowego 1, oply¬ wa komory kontaktowe 2 i 3 i oddaje czesc swego ciepla materialowi kontaktowemu.Ogrzewanie pieca regeneracyjnego U wykonuje sie za pomoca gazu grzejnego (gazu generatorowego itd.) doprowadza¬ nego przewodem 26; gaz ten miesza sie w kanalach 27, 27', 27" z powietrzem spala¬ nia, spalanie sie zas mieszaniny gazu i po¬ wietrza nastepuje w przewodach grzejnych 25, 25', 25". Wskutek ogrzewania komór regeneracyjnych 5 i 6 nastepuje calkowita regeneracja zawartego w nich chwilowo materialu kontaktowego bez „przepalenia".W komorach 5 i 6 utrzymuje sie przy uzy¬ ciu ankerytu temperature okolo 800°. Cie¬ plo spalin wspomnianych gazów grzejnych, uchodzacych z pieca regeneracyjnego U przez rure 28 (przy otwartej klapie 29), moze byc wyzyskane do wytwarzania pa¬ ry w kotle parowym 30, ogrzewanym cie¬ plem odlotowym (lub tez przez zastosowa¬ nie polaczonego urzadzenia gazo- i paro- wytwórczego, nieuwidocznionego na rysun¬ ku, umieszczonego pierscieniowo dookola kotla). Woda zasilajaca kociol 30 jest pod¬ grzewana w podgrzewaczu 20 i doprowa¬ dzana do tego kotla przewodem k0. Gazy grzejne, ochlodzone czesciowo w kotle 30, sa doprowadzane po otwarciu zasuwy 31 przewodami grzejnymi 9, 9', 9" ... 9n badz do komina 21, badz tez przy otwartej za¬ suwie 32 sa odprowadzane wprost na ze¬ wnatrz. Para wytworzona w kotle paro¬ wym 30 jest odprowadzana przez przewo¬ dy 33 albo do pieca kontaktowego 1, albo tez przez przewód 3k do dolnej czesci 35 pieca regeneracyjnego k. (Ewentualnie mozna ja odprowadzic przewodem 31C i zu¬ zytkowac do wytwarzania gazów grzej¬ nych).Para wchodzi otworami 36, 36' ... 36n do przestrzeni 35, to jest do czesci dolnej pieca regeneracyjnego. Pora podgrzewa sie przy zetknieciu sie z materialem kontakto¬ wym kosztem jego ciepla, ochladza go i wchodzi w stanie przegrzanym do komór regeneracyjnych 5 i 6. Regeneracja mate¬ rialu kontaktowego nastepuje w obecnosci — 5 —pary wodnej, co przyspiesza nadzwyczaj¬ nie proces regeneracji i czyni zbednym re¬ generowanie materialu kontaktowego za pomoca powietrza. Material kontaktowy, zawarty w czesci dolnej 35 pieca regene¬ racyjnego 4, ulega przed opuszczeniem pie¬ ca ochlodzeniu doplywajaca przegrzana para wodna do temperatury tylko troche wyzszej od temperatury przemiany tlenku wegla; nadwyzka ta jest w stanie pokryc nieuchronna strate ciepla na drodze ma¬ terialu kontaktowego do pieca kontaktowe¬ go. W ten sposób osiaga sie ochlodzenie zregenerowanego materialu kontaktowego (przy ankerycie z okolo 800° na okolo 400°) bez strat ciepla. Zuzycie ciepla zmniejsza sie z tego. powodu, ze w samym piecu re¬ generacyjnym uzyskuje sie w formie pa¬ ry przegrzanej cieplo, które zreszta w celu otrzymania koniecznej do regene¬ racji pary musialaby sie pobierac skad¬ inad. Pod pewnymi warunkami mozna po¬ minac zupelnie doprowadzenie pary do ko¬ mór regeneracyjnych 5 i 6 z kotla paro¬ wego 30 (przy pomocy przewodu 34). Po¬ wietrze potrzebne do spalenia gazów opa¬ lowych, wchodzacych przez przewód 26, miesza sie z nimi w kanalach 27, 27', 27" i moze sie równiez podgrzewac wspomnia¬ nym powyzej cieplem odlotowym, natural¬ nie o ile go jeszcze starczy.Chcac wykorzystac do innych celów dwutlenek wegla, wydzielony z materialu kontaktowego w komorach regeneracyj¬ nych 5 i 6, mozna polaczyc mieszanine dwutlenku wegla i pary przy zamknietej zasuwie 17 i otwartej zasuwie 38 przez przewód 39. W dolnej czesci pieca regene¬ racyjnego 4 znajduje sie zbiornik 41 do zregenerowanego i, jak wyzej wspomnia¬ no, ochlodzonego w.dolnej czesci pieca re¬ generacyjnego do temperatury zblizonej do temperatury przemiany gazu materialu kontaktowego, który zostaje odprowadzo¬ ny porcjami z przestrzeni 35. Goracy ma¬ terial kontaktowy opada w razie otwarcia zasuwy 42 z komory 41 do znajdujacego sie pod piecem regeneracyjnym urzadzenia przenosnikowego 43, które w obu przy¬ kladach wykonania wedlug wynalazku sta¬ nowi wózek dobrze izolowany cieplnie i po¬ siadajacy dwie zasuwy: u góry — Wiu dolu — 45. Wózek 43 napedzany silnikiem dostaje sie, po ewentualnym przejsciu przez pomost rozdzielczy (gdy istnieje wieksza liczba aparatów), do uruchomianego silni¬ kiem wyciagu pionowego (podobnego do przedstawionego na fig. 4), który podno¬ si go na pomost ladunkowy 46. Wózek 43 (w górnym polozeniu 43') zajezdza ponad komore ladunkowa 47, przez która ladu¬ nek przy otwartej zasuwie 45 i otwartym zaworze rozdzielajacym 48 (w polozeniu otwartym 48') opada do gazoszczelnej ko¬ mory wstepnej 49. Do odbioru porcji ma¬ terialu kontaktowego z tej komory sluza zawory i rozdzielacze 50 i 51, 52, 53, 53'.Urzadzenia te musza zapewniac nie tylko gazoszczelne zamkniecie komór kontakto¬ wych 2 i 3 od strony komory wstepnej 49, lecz musza byc zbudowane tak, aby mate¬ rial kontaktowy mógl sie przez nie dosta¬ wac z komory wstepnej 49 do przestrzeni kontaktowych 2 i 3 porcjami o dokladnie oznaczonych (dawkowanych) ilosciach i to w dokladnie okreslonych odstepach cza¬ su. Osiaga sie to w sposób nastepu¬ jacy.W gazoszczelnym od zewnatrz dobrze izolowanym obmurowaniu 54 komory wste¬ pnej 49 znajduje sie grzybek zaworowy 50 o ksztalcie daszka, ostroslupa lub stozka, majacy za zadanie kierowanie i rozdziela¬ nie na wszystkie strony materialu kontak¬ towego. Komora wstepna posiada w swej czesci dolnej okragly otwór, w którym po¬ rusza sie do góry i na dól rura 51. Gdy rura ta znajduje sie w polozeniu podnie¬ sionym (jak na rysunku), material kon¬ taktowy zsuwa sie po powierzchniach 54, 54' w kierunku osi rury. Rura 51 jest po¬ laczona sztywno z grzybkiem zaworowym — tf —52. Grzybek 52 zamyka komory kontakto¬ we 2 i 3 gazoszczelnie od strony komory wstepnej 49. Z chwila otwarcia grzybka zaworowego 52 (który zajmie wówczas po¬ lozenie 52*) rura 51 opada, a material kon¬ taktowy dostaje sie z komory wstepnej 49 przez otwory w rurze 51 do przestrzeni kontaktowej. Przy podniesieniu grzybka zaworowego 52 i sztywno z nim polaczo¬ nej rury 51 ustaje doplyw materialu kon¬ taktowego z komory wstepnej 49 do ko¬ mór 2 i 3, a przestrzen 49 jest znów od strony komór 2 i 3 zamknieta gazoszczel¬ nie. Proces ten dokonywa sie w dokladnie okreslonych odstepach czasu przy pomocy samoczynnego urzadzenia, uwzglednionego na rysunku tylko pobieznie.W celu zapobiezenia przeplywowi gazu z komór 2 i 3 do przestrzeni 49 przy za¬ mknietym zaworze o grzybku 52, utrzymu¬ je sie przestrzen 49 stale pod cisnieniem gazu obojetnego, np. dwutlenku wegla, do¬ prowadzanego przewodem 55 do przestrze¬ ni 49. W tym celu mozna np. umiescic wen¬ tylator 56, który ssie przewodem 57 z prze¬ wodu 18 czesc mieszaniny dwutlenku we¬ gla i pary i tloczy ja przewodem 55 do przestrzeni 49. Poniewaz w przestrzeni 49 panuje w stosunku do komór 2 i 3 stala nadwyzka cisnienia, przeto przy otwartym lub nieszczelnym grzybku zaworowym 52 gaz obojetny wzglednie dwutlenek wegla moze sie przedostac w najgorszym przy¬ padku do komór 2 i 3, odwrotnie jednak z komór 2 i 3 do przestrzeni 49 nie moze sie dostac gaz. Grzybek zaworowy 52 jest uruchomiamy mechanicznie urzadzeniami 53 i 53* (najlepiej, jak wspomniano wyzej, samoczynnie), to znaczy, ze zawór zostaje mechanicznie otwarty (polozenie 52l) i w ten sam sposób zamkniety (polozenie 52).Nastepuje to w dokladnie okreslonych od¬ stepach czasu. Tak samo ilosc materialu kontaktowego, dostajaca sie przy kazdo¬ razowym otwarciu zaworu do komór 2 i 3, jest dokladnie okreslona (dawkowana).Czas trwania tych czynnosci stoi w okres¬ lonym stosunku do zuzycia materialu kon¬ taktowego w komorach 2 i 3. Za zuzyty nalezy uwazac material kontaktowy, który juz utracil swoja skutecznosc; material ta¬ ki usuwa sie z komór kontaktowych 2 i 3 w regularnych odstepach czasu, to pnaczy jest on odprowadzany porcjami przy po¬ mocy równiez mechanicznie uruchomia¬ nego dolnego zaworu o grzybku 61. Taka sama ilosc swiezego lub zregenerowanego materialu kontaktowego doprowadza sie do komór kontaktowych 2 i 3, to znaczy wpro¬ wadza sie go porcjami. Gaz przerabiany natrafia zatem w komorach kontaktowych 2 i 3 na porcje materialu kontaktowego o pelnej skutecznosci, w obecnosci którego dokonuje' sie przemiana tlenku wegla i ab¬ sorpcja dwutlenku wegla. Szybkosc prze¬ mieszczania sie materialu kontaktowego przez komory 2 i 3 zalezy od rodzaju prze¬ rabianego gazu (od zawartosci w nim tlen¬ ku wegla) oraz od uzytego materialu kon¬ taktowego.W urzadzeniu przedstawionym na fig. 1 material kontaktowy dostaje sie z pieca kontaktowego do pieca regeneracyjnego przez zawór i rozdzielacz, dzialajace w ten sam sposób, jak wspomniane wyzej górny zawór i rozdzielacz. Czesci 58, 58', 59, 60, 61, 62, 63, 63*, 64, 65, 65', 66, 67 i 67' tworza dolny zawór i rozdzielacz. Natu¬ ralnie, ze i to urzadzenie musi byc gazo¬ szczelne, to znaczy musi zamykac piec re¬ generacyjny od strony pieca kontaktowego gazoszczelnie. W celu zapewnienia gazo¬ szczelnego zamkniecia mozna urzadzenie to równiez, jak wyzej wspomniano, utrzy¬ mywac pod cisnieniem gazu obojetnego, np. dwutlenku wegla, doplywajacego prze¬ wodem 55'.Dolna czesc pieca regeneracyjnego kon¬ czy sie komora zapasowa i zarazem chlod¬ nica do materialu kontaktowego i posiada zawór i rozdzielacz, zlozone z czesci 68, 69, 70, które dzialaja podobnie, jak opisane — 7 —wyzej urzadzenia tego samego rodzaju.Zregenerowany, ochlodzony material kon¬ taktowy gromadzi sie w przestrzeni Ul, z której po otwarciu zasuwy U2 opada do opisanego wyzej urzadzenia przenosniko¬ wego.Tow wspóldzialanie zaworu i rozdziela¬ cza z urzadzeniem przenosnikowym tworzy wedlug wynalazku obieg cykliczny mate¬ rialu kontaktowego. Na fig. 2 przedsta¬ wiony jest schematycznie przekrój pozio¬ my pieca kontaktowego 1 wzdluz linii A — B (fig. 1), który unaocznia przejscie zastosowanego w przykladzie prostokatne¬ go przekroju komory w ksztalt okragly w miejscu zaworu podajac równiez podzial przestrzeni na komory 2 i 3. Zaznaczone sa tez przewody do doprowadzania gazu i jego odprowadzania (18' i 18") oraz przewody doprowadzajace (11, IV z za¬ worem 1 3', 13) gaz przerabiany i odpro¬ wadzajace (12, 12' z zaworem H', lk) gaz przerobiony.Jest rzecza najdogodniejsza okresowe otwieranie i zamykanie zaworów 13, 13', 1U i -U' za pomoca samoczynnie dzialaja¬ cych urzadzen. Na fig. 3 przedstawiony jest schematycznie przekrój poziomy C — D (fig. 1) pieca regeneracyjnego U, który podobnie jak piec kontaktowy na fig. 2 unaocznia przejscie w miejscu zaworu ko¬ mór prostokatnych 5 i 6 w okragle i przed: stawia zarazem obrany podzial komór.Prócz tego sa wykreskowane przewód 26 do doprowadzania gazu opalowego, prze¬ wód 26' do doprowadzania powietrza spa¬ lania, jak równiez przewód 28 do dopro¬ wadzania spalin z pieca regeneracyjnego k do kotla parowego, ogrzewanego cieplem odlotowym, i przewód odprowadzajacy mieszanine dwutlenku wegla i ¦ pary po¬ wstajaca w komorach regeneracyjnych 5 i 6.Na fig. 4 przedstawiony jest schema¬ tycznie w widoku inny przyklad wykona¬ nia, a mianowicie, przestrzen regeneracyj¬ na nie znajduje sie pod przestrzenia kon¬ taktowa, lecz tworza one komory polozo¬ ne obok siebie. Budowa urzadzenia staje sie wtedy nizsza, a takze podane przykla¬ dowo urzadzenie przenosnikowe jest prost¬ sze. Urzadzenie wewnetrzne pieca kon¬ taktowego i pieca regeneracyjnego jest ta¬ kie samo, jak w urzadzeniu przedstawio¬ nym na fig. 1 — 3. Gazoszczelne zawory i rozdzielacze sa takie same, jak przedsta¬ wiono w urzadzeniu wedlug fig. 1 — 3. Je¬ dyna róznica polega na tym, ze material kontaktowy, przeznaczony do regeneracji, nie przechodzi bezposrednio z pieca kon¬ taktowego 1 do pieca regeneracyjnego i, ale dostaje sie od razu do urzadzenia prze¬ nosnikowego, utworzonego przewaznie z jednego lub kilku wózków, uruchomianych za pomoca wyciagu pionowego. Usuniety z pieca kontaktowego material kontakto¬ wy zostaje zaladowany do wózka £3, do¬ prowadzajacego go za pomoca wyciagu pio¬ nowego 73 do wstepnej komory 72 pieca regeneracyjnego. Wózek U3 przechodzi przy tym w polozenie 43'. Korzystne jest uruchomienie dwóch wózków. Wózek dru¬ gi doprowadza zregenerowany material kontaktowy z pieca regeneracyjnego z po- wortem do pieca kontaktowego. Ten uklad pieców kontaktowego i regeneracyjnego umozliwia wiec takze obieg cykliczny ma¬ terialu kontaktowego.Kilka pieców kontaktowych i regenera¬ cyjnych laczy sie w baterie pieców w ten sposób, ze opisane urzadzenie przenosniko¬ we moze obslugiwac wszystkie piece, przy czym posiada ono taki uklad, ze material kontaktowy, odprowadzany z poszczegól¬ nych pieców kontaktowych i przeznaczony do regeneracji, moze byc doprowadzany do któregokolwiek pieca regeneracyjnego i od¬ wrotnie, material kontaktowy, zregenero¬ wany i odprowadzony z poszczególnych pieców regeneracyjnych, moze byc wpro¬ wadzany do któregokolwiek pieca kontak¬ towego. Takie urzadzenie daje nie tylko lep- — 8 —sza ochrone wyprowadzonego materialu kontaktowego przed stratami ciepla, wsku¬ tek natychmiastowego wprowadzenia go do pieców kontaktowych i regeneracyjnych, lecz takze pozwala na rozstawienie poszcze¬ gólnych pieców w ten sposób, aby ogólne zuzycie ciepla bylo mozliwie najmniejsze.Na fig. 5a i 5b cyfry 1, 1', 1" ... In ozna¬ czaja piece kontaktowe, 4, 4', 4" ... 4n pie¬ ce regeneracyjne. Za pomoca urzadzenia przenosnikowego, skladajacego sie z zespo¬ lu szyn 74 i 74', z wyciagów 73 i 73' i z uruchomianych silnikiem wózków 43, 43', 43" ... 48n, moga byc obslugiwane wszyst¬ kie piece w wyzej podany sposób. Poszcze¬ gólne piece kontaktowe nie musza byc ko¬ niecznie wykonane jako dwukomorowe, to znaczy z podzielona przestrzenia kontakto¬ wa, lecz kazde dwa sasiednie piece kontak¬ towe moga byc sprzegane ze soba i urucho¬ miane jak poszczególne piece kontaktowe z dwiema komorami.Fig. 6 przedstawia schematycznie rzut poziomy ukladu poszczególnych aparatów urzadzen gazo- i parowytwórczych z wy¬ zyskiwaniem ciepla odlotowego. W tym ukladzie zadanie komory zaplonowej (miej¬ sca spalania wtlaczanych cieplych gazów) spelnia piec regeneracyjny 4, przy czym material kontaktowy sluzy jako zasobnik ciepla.W przykladzie niniejszym przyjeto, ze w celu ochrony materialu kontaktowego od zanieczyszczen, kurz lotny, jak i inne za¬ nieczyszczenia, np. skladniki bitumiczne, zostaja usuniete z gazu wtlaczanego i z ga¬ zu wodnego, zanim gazy te zetkna sie z materialem kontaktowym. Gazy cieple, wy¬ tworzone w generatorze 75 (którym w przykladzie tym jest polaczone urzadzenie gazo- i parowytwórcze o wysokfrn cisnie¬ niu pary), przeplywaja przy otwartej za¬ suwie gazowej 76 najpierw przez podgrze¬ wacz 77, a nastepnie przeplywaja do oczy- szczalnika 78 o postaci pluczki chlodniczej.W pluczce tej gazy zostaja przez dokladne wyplukanie wtryskiwana woda oczyszczo¬ ne z kurzu lotnego, przy czym oziebiaja sie. Aby strata ciepla z tego powodu byla mozliwie mala, wyzyskuje sie znaczna czesc tego ciepla w podgrzewaczu, który, jak np. w przedstawionym przykladzie wykonania, podgrzewa powietrze doprowadzane do ge¬ neratora oraz powietrze do spalania gazu dostarczane wentylatorem 79 do przestrze¬ ni regeneracyjnej 4* Oczyszczanie gazu za pomoca takiej pluczki natryskowej znaj¬ duje wówczas korzystne zastosowanie, je¬ zeli gaz wodny jest wytwarzany z paliwa nie zawierajacego zupelnie skladników bi¬ tumicznych lub tez zawierajacego je tylko w drobnych ilosciach (np. z koksu). Przy uzyciu paliwa obfitujacego w skladniki bt- tumiczne (np. wegla brunatnego) nalezy stosowac raczej oczyszczanie elektryczne.W tym przypadku moze odpasc przy zacho¬ waniu pewnych warunków podgrzewacz 77. Oczyszczone cieple gazy plyna do prze¬ strzeni regeneracyjnej 4, w której zosta¬ ja spalone przy doprowadzaniu powietrza z przewodu 80 przy otwartym zaworze 81.Material kontaktowy znajdujacy sie w pie¬ cu regeneracyjnym 4 podgrzewa sie przy tym do temperatury potrzebnej do regene¬ racji (usuniecia dwutlenku wegla z mate¬ rialu kontaktowego). Gorace gazy spalino¬ we plyna przy otwartym zaworze 82 do zewnetrznej przestrzeni pierscieniowej 75* urzadzenia gazo- i parowytwórczego 75, z którego po ochlodzeniu odplywaja do ko¬ mina 83. Przed ujsciem do komina moga one ulec dalszemu ochlodzeniu w podgrze¬ waczu 84, który sluzy do podgrzewania wo¬ dy zasilajacej kociol parowy 75" genera¬ tora 75.Po okresie goracego przedmuchiwania nastepuje okres gazowania, którego prze¬ bieg jest np. nastepujacy. Przy gazowaniu „od góry" zamknieta jest zasuwa gazowa 76, a para wodna przeplywa, o ile mozno¬ sci, w stanie przegrzanym przez przewód parowy 85 przy otwartym zaworze 86. — 9 —Oczywiscie zamyka sie najpierw doplyw powietrza do generatora przez zamkniecie zaworu 87. Takze i zawór 81 przewodu po¬ wietrznego 80 jest w okresie gazowania zamkniety. Gaz wodny, wytwarzany w ko¬ morze 75"' generatora 75, uchodzi dolem z generatora i dostaje sie do przewodu ga¬ zowego 88, przez który przeplywa, przy otwartym zaworze 89 mijajac podgrze¬ wacz 77, do oczyszezalnika (pluczki natry¬ skowej) 78. Oczyszczony gaz wodny dosta¬ je sie nastepnie ta sama droga, co i gora¬ ce gazy w poprzedzajacym okresie tlocze¬ nia, do przestrzeni regeneracyjnej i pod¬ grzewajac sie uprzednio jeszcze w podgrze¬ waczu 90 (pierwszy okres podgrzania) i zostaje nastepnie w przestrzeni regenera¬ cyjnej podgrzany do temperatury- niezbed¬ nej w przestrzeni kontaktowej 1 (drugi okres podgrzania). Przy tym zawór 91 jest otwarty, zawór 82 — zamkniety. Gaz wodny ulega w przestrzeni kontaktowej 1 przemianie, a mianowicie tlenek wegla roz¬ klada sie w obecnosci pary wodnej na wo¬ dór i dwutlenek wegla, który natychmiast zostaje zaabsorbowany. Powstajacy gaz wodorowy (wykazujacy mniej wiecej sklad 93% H2 i 7% N2) odplywa do chlodnicy rurkowej 92, przy czym oddaje najpierw w podgrzewaczu 90 glówna czesc swego ciepla na rzecz przeznaczonego do przemia¬ ny gazu wodnego, doplywajacego do prze¬ strzeni regeneracyjnej i.W przykladzie wykonania ogrzewanie przestrzeni regeneracyjnej .4 i kontakto¬ wej 1 jest zatem ogrzewaniem wewnetrz¬ nym, jednak i ogrzewanie zewnetrzne mo¬ ze oczywiscie znalezc zastosowanie. Mozna równiez stosowac dwie lub wieksza liczbe komór kontaktowych i regeneracyjnych w celu zachowania ciaglosci procesu przemia¬ ny gazu, pomimo przerywajacych ciaglosc przemian gazu wodnego.Doprowadzanie materialu kontaktowe¬ go jest takie samo, jak w opisanych po¬ przednio przykladach, za pomoca urzadze¬ nia przenosnikowego 73. Material kontak¬ towy wykazuje na zmiane rózne tempera¬ tury, zaleznie od tego, czy sluzy do prze¬ miany w przestrzeni kontaktowej 1, czy tez podlega regeneracji w przestrzeni re¬ generacyjnej i. Przed opuszczeniem prze¬ strzeni regeneracyjnej material kontakto¬ wy, jak to opisano w zwiazku z urzadze¬ niem wedlug fig. 1, zostaje ochlodzony od temperatury, która posiadal przy regene¬ racji, do temperatury, która musi miec przy przemianie gazu. Podzial przestrzeni kontaktowej, podany w opisie urzadzenia wedlug fig. 1, moze odpasc w przypadku przemiany gaziu wodnego, gdyz, jak juz wspomniano, ogrzewanie jest wewnetrz¬ ne.Istnieje oczywiscie jeszcze caly szereg mozliwosci wykonania zasadniczych czesci urzadzen sluzacych do tego celu. Na przy¬ klad, piec kontaktowy moze posiadac za¬ miast komory wiazke rur, przez które przechodzi material kontaktowy, podczas gdy od zewnatrz rury sa otoczone gazami grzejnymi; urzadzenie przenosnikowe mo¬ globy równiez sluzyc np. do przenoszenia materialu kontaktowego w sposób ciagly itd. Dalej istnieje mozliwosc doboru róz¬ nych dróg przeplywu gazów. Gaz przezna¬ czony do przeróbki (gaz pierwotny) moze byc np. prowadzony, w celu osuszenia i podgrzania go przed zetknieciem sie z ma¬ terialem kontaktowym, przez przewody grzejne 9, 9', 9" ... 9n, przy czym gaz slu¬ zylby do odprowadzania nadwyzki ciepla z pieca wzglednie materialu kontaktowe¬ go, powstajacej w wyniku egzotermicznych procesów przemiany tlenku wegla i absorp¬ cji dwutlenku wegla. Wspomniane przewo¬ dy grzejne staja sie wówczas przewodami chlodniczymi. Koncowy produkt gazowy, opuszczajacy piec kontaktowy, moze byc np. doprowadzany do sasiedniego pieca kontaktowego (fig. 5) w celu powtórnej jego przeróbki. — 10 - PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób usuwania z gazów palnych skladników trujacych, przy uzyciu ankery- tu lub podobnego materialu pochlaniajace¬ go dwutlenek wegla, jako materialu kon¬ taktowego, znamienny tym, ze material kontaktowy w miare nasycenia go dwu¬ tlenkiem wegla doprowadza sie stale lub okresowo z przestrzeni kontaktowej do przestrzeni regeneracyjnej, w której pod¬ grzewa sie material kontaktowy w celu usuniecia zen pochlonietego dwutlenku we¬ gla, po czym ochladza sie zregenerowany material kontaktowy za pomoca pary wod¬ nej, powietrza lub gazów do temperatury niezbednej do przemiany tlenku wegla i do¬ prowadza sie z powrotem do przestrzeni kontaktowej. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze przy uzyciu materialu kontak¬ towego, wywolujacego reakcje egzoter¬ miczne, wywiazujace sie w przestrzeni kontaktowej, odprowadza sie cieplo za po¬ moca srodków chlodzacych, jak pary, po¬ wietrza lub gazów, w celu utrzymania w przestrzeni kontaktowej stalej tempera¬ tury. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze przy uzyciu podzielonej prze¬ strzeni kontaktowej gaz przerabiany pro¬ wadzi sie na przemian w przeciwnych kie¬ runkach przez komory dzialowe przestrze¬ ni kontaktowej, przy czym gaz w kazdo¬ razowej pierwszej komorze jest podgrze¬ wany goracym materialem kontaktowym, w kazdorazowej zas drugiej komorze — przerabiany. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, w za¬ stosowaniu do oczyszczania gazu wodnego i usuwania z tego gazu skladników truja¬ cych z wyzyskiwaniem ciepla, znamienny tym, ze material kontaktowy stosuje sie w przestrzeni regeneracyjnej jako akumula¬ tor ciepla gazów spalajacych sie w okre¬ sie „dmuchania na goraco" w przestrzeni regeneracyjnej, po czym materialu kontak¬ towego uzywa sie (w przestrzeni koniak- towej) do podgrzewania gaau wodnego przeznaczonego do odtruwania a zasilone¬ go para wodna. 5. Urzadzenie do wykonywania sposo¬ bu wedlug zastrz. 1 — 4, znamienne tym, ze piec kontaktowy i piec regeneracyjny sa ustawione obok siebie, przy czym pie¬ ce te sa zaopatrzone w przenosnik sluzacy do doprowadzania materialu kontaktowe¬ go z pieca regeneracyjnego do pieca kon¬ taktowego i odwrotnie. 6. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 5, znamienna tym, ze kilka pieców kontak¬ towych i kilka pieców regeneracyjnych jest polaczonych w baterie. 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 5 i 6, znamienne tym, ze w celu okresowego wprowadzania okreslonych ilosci materialu kontaktowego do p|eca kontaktowego wzglednie pieca regeneracyjnego piece te sa zaopatrzone w komory wstepne (49, 62) do materialu kontaktowego, których wpusty i wypusty sa zamykane gazoszczel¬ nie, przy czym do komory wstepnej (49) dolaczony jest ewentualnie przewód (55), którym doprowadza sie gaz obojetny lub pare w celu utrzymania tej przestrzeni pod cisnieniem. 8. Urzadzenie wedlug zastrz. 5 — 7, znamienne tym, ze jest zaopatrzone w urzadzenia zamykajace i zasilajace, zlozo¬ ne z rozdzielacza (50\ o ksztalcie daszka, ostroslupa lub stozka, umocowanego na stale w dolnej czesci komory wstepnej (49), z rury (51) i polaczonego z nia za¬ woru o grzybku (52), dajacych sie podno¬ sic i opusizczac, które sluza do wprowadza¬ nia materialu kontaktowego ' porcjami z komory wstepnej (49) do ponizej leza¬ cych komór (2 i 3) pieca kontaktowego (1), wzglednie zlozone z rury (60) i pola¬ czonego z nia zaworu o grzybku (61) umieszczonych ponizej, rozdzielacza (59), które sluza do odprowadzania materialu — ii —kontaktowego porcjami z komór kontakto¬ wych (2 i 3). 9. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 5 — 8, znamienna tym, ze wnetrze pieca kontaktowego i nego jest przedzielone na dwie pionowe ko¬ mory (2, 8 wzglednie 5,6) lub na wieksza liczbe takich komór. Franz Bóssner Carl Marischka Zastepca: inz. St. Glowacki rzecznik patentowyDo opisu patentowego Nr 29706 Ark.

1 .*rODo opisu patentowego Nr 29708 Ark, 2 /=&.3Do opisu patentowego Nr 29708 Ark. 3^¦^^^y^^yjyNN^^^^ Do opisu patentowego Nr 29708 Ark. 41 B&^^s^^&a Z.Z2!&BS8SSSSS8StSiB98&8SSS8SS^^ '//Y/ADo opisu patentowego Nr 29708 Ark. 5 /^/G.SóDo opisu patentowego Nr 29708 Ark, 6 PL