Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 30.09.1975 73850 KI. 12e,3/01 MKP ClOc 3/08 CZYTELNIA Urzedu Pci*entoweqo , Twórcywynalazku: Tadeusz Binkowski, Jerzy Rauk Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklad Budowy Urzadzen i Aparatury Naukowo-Daswiadczalnej Glównego Instytutu Górnictwa, Katowice (Polska) Sposób zapobiegania tworzeniu sie osadu koksu w reaktorach do produkcji paliw plynnych z wegla Przedmiotem wynalazku jest sposób mieszania rea¬ gentów w ekstaiaktorach przeznaczonych do produkcji paliw plynnych z wegla na drodze peptyzacji rozpusz¬ czalnikiem i zapobiegania tworzeniu sie osadów. Proces peptyzacji paliw stalych przebiega dosc dlugo, bo w ciagu 30 do 60 minut.Pizy ograniczonych wymiarach eksfcraktorów proces peptyzacji odbywa sie przy powolnym, laminannym przeplywie czynników, co powoduje sedymentacje ziarn wegla oraz [tworzenie sie losadu koksu. Osad ten powsta¬ je przy przegrzaniu reagentów stykajacych sie z go¬ racymi sciankami ekstraktom. Osad koksu pogarsza warunki przewodzenia ciepla, pnzez co obniza sie tem¬ peratura w strefie reakcji i obniza wydajnosc urza¬ dzenia., Znane sa dotychczas sposoby zapobiegajace powsta¬ waniu osadu koksu i sedymentacji ziarn wegla pole¬ gajace na instalowaniu w ekstraktorach mieszadel lopatkowych, turbinowych, pulsacyjnych i innych. Sto¬ sowanie jakichkolwiek mieszadel mechanicznych w tem¬ peraturze neakcji okolo 400°C i cisnieniu okolo 100 atmosfer jest nzecza bardzo trudna z uwagi na koniecz¬ nosc dokladnego uszczelniania dla utrzymania cisnienia reakcji. Stosowane jest tez dodawanie wodoru jako czynnika mieszajacego, co wymaga instalowania skom¬ plikowanych i kosztownych urzadzen dozujacych.Celem wynalazku jest wytworzenie warunków prze¬ plywu czynników uniemozliwiajacych powstawanie sedy¬ mentacji lub osadu, bez uzycia jakichkolwiek mecha¬ nizmów napedzanych z zewnatrz. 10 15 20 25 30 Cel iten osiagnieto zabudowujac w ekstriaktorze do produkcji paliw plynnych z wegla metalowe dzwony i wykorzystujac jako czynnik mieszajacy gazy i pary wydzielajace sie bezposrednio w procesie peptyzacji, które przy odpowiednim ksztalcie dzonów kierowane sa ku scianie reaktora.. Dzwony maja ksztalt stozków z otwartymi podstawami a jeden z nich ma otwór przy wierzcholku. Miedzy podstawami dzwonów a scia¬ na ekstraktom pozostawia sie wolna przestrzen w for¬ mie szczeliny, przez które gazy i pary przeplywaja przy scianie do górnej czesci ekstraktora. Szerokosc szczeliny ustala sie w zaleznosci od ilosci wydzielaja¬ cych sie gazów i par w danych warunkach technologicz¬ nych. Dzwony zabudowuje sie naprzemianlegle podstawa w dól i do góry. Sposób ustawienia dzwonów poka¬ zany jest przykladowo na rysunku fJg. 1.Dzwon skierowany podstawa do dolu 1 jest pelny.Dzwon skierowany podstawa do góry 2 ma otwór za¬ pobiegajacy zbieraniu sie czesci stalych. Wielkosci szczelin 3 i 5 oblicza sie dla danych warunków prze¬ plywu. Rozwiazanie takie powoduje skoncentrowanie strumienia przeplywu gazów i par w bezposrednim sasiedztwie i na calym obwodzie i wysokosci reaktora, oraz zwieksza [ruchliwosc czasteczek, które pozbawione warunków przyklejania sie do goracej powierzchni scia¬ ny nie tworza losadu koksu. Ponadto uzyskuje sie bardziej korzystne warunki wymiany ciepla miedzy re¬ aktorem a reagentami.Mieszanie reagentów w ekstraiktorze odbywa sie w nastepujacy sposób. Czesc gazów i par uchodzacych 7385073850 z dolnej czesci ekstraktara gromadzi sie pod dzwonem 1 a czesc uchodzi bezposrednio szczelina 3. Pod dzwo¬ nem 1 drobne pecherzyki lacza sie na wieksze, a na¬ stepnie w formie strumyków uchodza szczelina 3.W szczelinie 3 powstaje skoncentrowany strumien gazów i par o zwiekszonym natezeniu przeplywu, który prze¬ plywa przy scianie ekstiraktora na calym obwodzie w kierunku dzwonu 2. Równoczesnie gazy i pary two¬ rzace sie w partiach nad dzwonem 1 napotykaja na opór scianek dzwonu 2, koncentruja sie i uchodza szczelina 5, laczac sie nastepnie ze strumieniem gazów i par wyplywajacych szczelina 3. Zwiekszone w ten sposób natezenie przeplywu gazów i par przy scianie reaktora powoduje intensywne mieszanie reagentów, skraca czas ich kontaktu z goraca sciana, zapobiegajac tworzeniu sie osadu koksu.Szczeliny 3 i 5 oraz otwór 4 w dzwonie 2 spelniaja role zwezek, a stozkowy ksztalt dzwonów i zwiekszona szybkosc przeplywania gazów i par w szczelinach 3 i 5 stwarzaja warunki do powstawania wirów miedzy 10 15 20 pobocznicami dzwonów a sciana ekstraktora. Wspól¬ dzialanie wymienionych czynników powoduje intensywne mieszanie i wzrost szybkosci defuzji w reagujacym ukladzie.Rozwiazanie takie wyklucza koniecznosc stosowania skomplikowanych mechanizmów napedowych z klopot¬ liwymi przejsciami przez scianki reaktora. PL PL