PL749B1 - Metoda i urzadzenie do suchej destylacji stalych substancyj, zawierajacych bitumen lub celuloze. - Google Patents

Description

Istote niniejszego wylnalazku stanowi de¬ stylowanie siubstaincyj bituimiiCiznych lub ce¬ lulozowych przez bezposrednie zetkniecie de¬ stylowanego materjalu z przegrzainemi para¬ mi i gazami, wytwarzaaiemii podczais samego procesu destylacji. Te pary i gazy, ucho¬ dzace z przestrzeni wypelnionych materia¬ lem bitumicznym, wzglednie celulozowym, sa utrzymywane w stalej cyrkulacji zapo- moca stosownego urzadzenia, np. wentyla¬ tora, który ciagnie te pary z przestrzeni de¬ stylacji i przeprowadza je przez przegrze- wiajcz, opalany posrednio gazami sipaleinia^ zipowrotem do przestrzeni destylacji tak, ze przegrzane pary i gazy, przechodzac przez baly przekrój tej przestrzeni, ¦oddaja sub- sitiamaji dostylawa/niej 'cieplo, potrzebne do rozkladu. Niezaleznie od ilosci par i gazów, krazacych w tern kole, wytwarza sie, wobec coraz dalej idacego rozkladu materjalu, nad¬ miar par i gazów. Jedynie ten nadmiar od¬ prowadza sie z -obiegu do1 urzadzen skrapla¬ jacych, w których oddzielne frakcje' plyn¬ nego destylatu ulegaja skropleniu, zas gaz o duzej wartosci opalowej mozna groma¬ dzic w odpowiednim zbiorniku do dalszego uzytku.Przy tej metodzie destylacja odbywa sie w niskiej temperaturze bez szkodliwego przegrzewania, jakie ma miejsce w sposobie retortowym; .skutkiem tego otrzymuje sie destylaty nierozlozone, naturalnie o ile pary przechodzace przez przegrzew^acz nie beda narazone na podgrzewanie do temperatury wyzszej niz potrzeba do przebiegu destyla¬ cji, co da sie zawsze uskutecznic. Przy we¬ glu, kamieininym otrzymuje sie zatem miero- zlozona smole pierwszorzedowa alifatyczna i gaz ubogi w wodór, a bogaty w weglowo¬ dory.Dalsza zaleta nowej metody jest szyb¬ kosc procesu destylacji, albowiem osrodek ogrzewajacy, otaczajac wszystkie kawalki materjalu destylowanego, oddaje cieplo bez¬ posrednio i równomiernie L wszystkim po¬ wierzchniom materjalu, znajdujacym sie we¬ wnatrz przestrzeni destylacji.Dzieki zastosowaniu par destylatu do przenoszenia ciepla ma sie do czynienia z osrodkiem o bardzo wysokiem cieple wla- sciwem, przewyzszajacem kilkakrotnie cie¬ plo wlasciwe zwyczajnych gazów lub pary wodnej. Wskutek tego stosunkowo male ob¬ jetosci tych par prowadza z soba wielkie ilo¬ sci energji cieplnej.Bardzo wazna zaleta opisywanej metody jest ten czynnik, ze cieplo, pobierane w prze- grzewaczu przez pary destylatów, pominaw¬ szy male straty przez promieniowanie, zu¬ zywa sie jedynie na podtrzymywanie pro¬ cesu destylacji a to dzieki temu, ze prze¬ grzane tpairy po oddaniu ezesci ciepla mate- rjalowi destylowanemu, nie chlodzac sie wie¬ cej, wchodza znowu do przegrzewacza.W dalszym ciagu dobra strona nowego sposobu destylacji jest moznosc stosowania zelaznych scian wewnetrznych i minimalne zuzycie aparatury w. porównaniu z destyla¬ cja retortowa.Wreszcie mimo bezposredniego ogrzewa¬ nia parami i gazami, pary, idace do skra¬ plania, nie sa wcale rozcienczone, co ulatwia znacznie iich skroplenie i nie wymaga wiel¬ kich urzadzen skraplajacych.Wprowadzajac do. obiegu krazacych par i gazów szereg przestrzeni destylacyjnych, w których proces destylacji znajduje sie w rozmaitych stad]ach, przyczem osrodek parowo-gazowy przeplywa przez nie równo¬ legle, mozna osiagnac praktycznie ciaglosc procesu destylacji. W ten bowiem sposób la¬ two jest utrzymac zarówno temperature jak i sklad mieszaniny par i gazów, idacych do przegrzewacza, na stalym poziomie tak, ze dla stalych warunków, panujacych w prze- grzewaczu, osiaga sie bez osobnego regulo¬ wania stalosc temperatury par opuszczaja¬ cych przegrzewacz. W ten sposób takze" ilosc i sklad par idacych do skraplania jest rów¬ niez stala. Te wszystkie czynniki pozwalaja na daleko idace zautomatyziowainiie procesu.Gdyby w specjalnych przypadkach za¬ chodzila obawa, ze pary destylatów, przecho¬ dzace przez przegrzewacz, beda ulegac w pewnym stopniu rozkladowi, to omawiana metode mozna w ten sposób zmodyfikowac, ze pary uzyte do krazenia, zanim wejda do urzadzenia przegrzewajacego, przechodza przez aparat skraplajacy, celem usuniecia z nich frakcyj najwyzej wrzacych, jako naj¬ bardziej narazonych na ewentuaiLny rozklad.Kazda przestrzen destylacyjna, w której wlasnie ukonczyl sie proces rozkladu i która zapomoca zasuw wylaczono z obiegu kraza¬ cych par, zawiera stala pozostalosc destyla¬ cyjna podgrzana do koncowej temperatury destylacji i pewna ilosc par destylatu. Dla usuniecia tych par i równoczesnego regene¬ rowania energji cieplnej, zawartej w pozo¬ stalosci destylacyjnej, przeprowadza . sie przez te przestrzen jakikolwiek.gaz, wolny praktycznie od tlenu; gaz ten, usuwajac z przestrzeni destylacyjnej pary destylatów i ochladzajac pozostalosc destylacyjna, ogrzewa sie. Podgrzany w ten sposób gaz przechodzi do innych przestrzeni destylacyj¬ nych, zawierajacych materjal nie poddawa¬ ny jeszcze procesowi rozkladu, a to celem wstepnego podgrzania i wysuszenia tego ma¬ terjalu, zanim zostanie wlaczony do obiegu krazenia przegrzanych par. O ile gaz, uzyty do oziebienia pozostalosci destylacyjnej, jest palny, t. j. ma wartosc kaloryczna, mozna przestrzeli destylacji, przed jej opróznieniem, przemyc powietrzem, aby umozliwic wyzy¬ skanie tego gaizu do celów opalowych.Przestrzen destylacyjna, która wlasnie napelniono swiezym materjalem, przeznaczo¬ nym do" destylacji, zawiera atmosfere po¬ wietrzna. Celem jej usuniecia przeprowadza sie przed rozpoczeciem procesu podgrzewa- — 2 —iiia materjalu przez te przestrzen destylacyj- ,na gaz, wolny praktycznie od tlenu.Celem nalezytego objasnienia tej metody i urzadzen, mogacych sluzyc do jej wykony- ; wania, opisano ponizej przyklad urzadzenia do suchej destylacji wegla kamiennego dla produkcji pólkoksu, smoly pierwszorzedo- wej w postaci jej poszczególnych frakcyj i gazu weglowego o duzej wartosci opalowej.Przyklad ten uwidoczniono schematycznie na zalaczonych rysunkach. Fig. 1 przedsta¬ wia urzadzenie w rzucie poziomym, zas fig. 2 wyobraza przekrój pianowy wedlug linji AB. Na fig. 3 uwidoczniona jest odmiana urzadzenia.Jako przestrzenie destylacyjne sluzy sze¬ reg komór, oznaczonych cyfra 1. Komory te, zbudowane z blachy zelaznej, sa izolowane nazownatrz oid strat ciepla, co jednak dla wyrazistosci pominieto na rysunku. Wierzch komory stanowi ruchoma pokrywa z uszczel¬ nieniem wodnem. W kazdej komorze znaj¬ duje sie metalowa skrzynia 2, otwarta u gó¬ ry, z dnem sporzadzonem z siatki lub dziur¬ kowanej blachy. Ruchomy zóraw podnosi skrzynie i po napelnieniu weglem umieszcza, zpowrotem w komorze, która nastepnie za¬ myka przez przylozenie pokrywy. Przeplyw par i gazów przez warstwe wegla odbywa sie tu w kierunku pionowym, jak to uwi¬ docznia fig. 2, przedstawiajaca przekrój ko¬ mory wedlug linji A—B. Odmienna cokol-. wiek konstrukcje, przy której przeplyw par i gazów odbywa sie w kierunku poziomym, uwidacznia fig. 3. Cieplo, potrzebne do pro¬ cesu destylacji, otrzymuja pary destylatów w przegTzewaczu 3, skad przewód 4 prowa¬ dzi przegrzane pary i gazy do komór desty¬ lacyjnych i, które mozna w dowolnej liczbie wlaczac i wylaczac z obiegu zapomoca za¬ worów 5.' pary, przechodzac przez komory, oddaja nadwyzke ciepla, pobranego w prze- grzewaczu, materjalowi, wypelniajacemu komory, poczem przez zawory 6 dostaja sie do rurociagu 7, który prowadzi je zapomoca dmuchawy 8 zpowrotem do przegrzewach.W ten sposób wytwarza sie zamkniety obieg krazenia tych par igazów. . "¦ f Nadmiar par i gazów, powstajacych w ko¬ morach, wychodzil z obiegu przez zawór 9 przewodem 10 do urzadzen skraplajacych 11.Tam ulegaja wykrojeniu plynne sklad¬ niki, podczas gdy gazy nieskroplone ida ze skraplacza do zbiornika gazowego, nieuwi- docznionego na rysunku. Zbiornik ten jest równoczesnie regulatorem cisnienia, panuja¬ cego w sieci krazenia par.Ze zbiornikiem tym jest polaczony prze¬ wód gazowy 12, który doprowadza gaz do komór zapomoca zaworów 13; ma to na celu usuniecie powietrza z komór, swiezo weglem napelnionych, zanim rozpocznie sie ich pod¬ grzewanie. Przez zawory 14 dostaje sie mie- szianiinia gazu zapowietrzeni do przewodu 15, przez który wentylator 16 prowadzi ja do paleniska przegrzewacza. Zamiast pobierac gaz o duzej wartosci opalowej ze wspomnia¬ nego zbiornika mozna do przemywania ko¬ mór uzywac gazu generatorowego', wytwarza¬ nego z pólkoksu w osobneni urzadzenitu. Dla chlodzenia zawartosci komór kazdorazowo po skonczonej destylacji wprowadza sie do nich gaz z rurociagu 17 przez nieuruchomiony w danej chwili odnosny wentylator 18 i przez zawory 19. Gaz ten, stykajac sie w komorach z rozgrzanym pólkoksem, ogrzewa sie a na¬ stepnie przez zawory 20 dostaje sie do zbior¬ czej rury 21. Stad skierowuje sie goracy gaz do tych komór, z których wlasnie usunieto powietrze przez opijane powyzej przemy¬ wanie gazem beztlenowym. Mianowicie,,go¬ racy gaz z rurociagu 21 przez odippwiedni z,a^ wór 20 dostaje sie do ziimnej jeszcze komory.Przechodzac przez nia ogrzewa, a zarazem suszy jej zawartosc, poczem, cokolwiek ochlodzony, powraca przynaleznym do tej komory zaworem 19 przez bedacy w ruchu odnosny wentylator 18 do rurociagu 17. Ru¬ rociag ten, cieplnie nie izolowany, laczy sie dla wyrównania cisnienia z malym zbiorni¬ kiem 22. Poniewaz gaiz, bedacy w tym obie¬ gu, nasyca sie stopniowo para wodna, przetow rurociagu 17, chlodzonym otaczajacem po¬ wietrzem, wydziela sie czesciowo woda i od¬ plywa, z rurociagu. Do opisanego obiegli mo¬ ze byc równiez uzyty jakikolwiek gaz beztle¬ nowyv podobnie jak przy przemywaniu ko¬ mór z powietrza.Obraz ruchu opisanego przykladu urza¬ dzen, destylacyjnych zyskuje na wyrazisto¬ sci, gdy sie uprzytomni poszczególne fazy, w jakich w dainym momencie znajduja sie wszystkie komory. Z dzaielsiecilu komór, przed¬ stawionych w niniejszym przykladzie, w pie¬ ciu odbywa sie proces suchej destylacja t. z;n. przez nie przechodza ,pary ii ga,zy, prze¬ grzane w przegrzewaczu. Wprawdzie przej¬ scie par i gazów przez te komory odbywa sie równolegle tak, ze temperatura par, wcho¬ dzacych do kazdej komory, jest jednakowa (okolo 450° C), to jednak stam procesu de- slykicji w kaizdej z tych komór zosobnia jest rózny, co stwierdzaja termometry, umie¬ szczone w przewodaich odprowadzajacych pia- ry z poszczególnych komór, wykazujac rózne temperatury par, opuszczajacych komory. Te róznice sa spowodowane tern, ze proces de¬ stylacji nie byl rozpoczynany w tych pieciu komorach jednoczesnie, lecz mniej, wiecej w jednogodzinnych odstepach. Wskutek te¬ go, ze wlaczanie nowych komór i wylacza¬ nie tych, w których proces destylacji sie ukonczyl., 'odbywa sie w równych odstepach cz^isu, temperatura mieszaniny par, idacych do przegrzewacza, jest mniej wiecej stala (okolo 250° C) w ciagu calego ruchu urza¬ dzenia, a zarazem sklad par, idacych do urzadzen skraplajacych, jest prawie staly.Równoczesnie dwie inine komory znajdu¬ ja sie w stadjum chlodzenia po ukonczonej juz destylacji, oczywiscie równiez z prawie jednogodzinna róznica trwania procesu chlo¬ dzenia.W dwóch jeszcze innych komorach od¬ bywa sie suszenie i podgrzewanie przezna¬ czonego do destylacji wegla zapomoca ga¬ zów, podgrzanych w poprzednio wymienio¬ nych dwóch komorach.Wreszcie jedna, komora znajduje sie w stadjum manipulacji, to znaczy, ze zóraw, r po zdjeciu pokrywy, zabiera z niej skrzynie z ochlódzpnym pólkoksem, przewozi ja do miejsca wyladowania, a druga skrzynie, na¬ pelniona swiezym weglem, wstawia do ko- moiry, która z-jpowrotem ziamylkai. Do tego dzialu czynnosci maJlezy teiz przemywanie wnetrza komory gazem beztlenowym. Opi¬ sane czynnosci' zajmuja mniej wiecej godzine czasu.Podany tu przyklad nie wyczerpuje na¬ turalnie wszystkich mozliwosci wykorzysta- •nia nowej metody. W pewnych razach, kiedy materjal, uzyty do destylacji, ma postac du¬ zych bryl, a przeto cza-s, wymagany do ukon¬ czenia calego procesu, jest bardzo dlugi, wiec i szybkosc, z jaka przegrzane pary od¬ daja cieplo w nich zawarte, jest niewielka,. jest bardziej celowem prowadzic te pary przez dwie ailbo wiecej w szereg ziai soba ustawionych komór. W ostatnim przypadku do obiegu pa;r nie sa wlacziome do równole¬ glego przeplywu poszczególne komory, ale pewna ilosc grup, skladajacych sie z dwóch lub wiecej za soba ustawionych komór.Z a s Lr z e z e n i a pa t e n t o w e. 1. Metoda suchej destylacji stalych sub- stancyj, zawierajacych bitumen lub celuloze, tern znamienna, ze pary samych destylatów wychodzace z przestrzeni, w których odbywa sie rozklad stalych substancyj bitumicznych, przed ich skropleniem zmusza sie do stalego krazenia, przeprowadzajac je przez, osobne urzadzenie przegrzew!ajace zpowrotem do przestrzeni, w których odbywa sie rozklad, przyczem nadmiar par i gazów, w ten spo¬ sób wytworzonych, odprowadza sie z obiegu celem ich skroplenia. 2. Metoda wedlug PL

Claims (1)

1. zastrzezenia 1, tem znamienna, ze krazeinie par destylatów od¬ bywa sie'równoczesnie przez szereg równo- leigle ¦wlaczonych pirzeistirzeni lub grup ta¬ kich przestrzeni, zawierajacych materjal hi-tumiczny w róznych stadjach procesu roz¬ kladu, a to celem zachowania ciaglosci pro¬ cesu przez utrzymanie stalej temperatury miesizaniny par i gazów, idacych do przegrze- wacza, i przez utrzymanie stalego ich skladu. 3. Metoda wedlug zastrzezenia 1 i 2, tern znamienna, ze pary, uzyte do krazenia, przed przejsciem do urzadzenia przegrzewajacego przechodza przez urzadzenie skraplajace ce- leiml usuniecia z mich frakcyj nialjwyzej wrza¬ cych. 4. Metoda wedlug zastrzezenia 1 i 2, tern znamienna, ze przez te przestrzenie, w któ¬ rych proces, rozkladu wlasnie sie ukonczyl, celem regenerowania energji cieplnej, zawar¬ tej w pozostalosci destylacyjnej, przeprowa¬ dza sie gaz praktycznie wolny od tlenu, a na¬ stepnie ten gaz przeprowadza sie przez prze¬ strzenie, zawierajace -materjal niepoddany jeszcze procesowi rozkladu, celem podgrza¬ nia tego materjalu. 5. Metoda wedlug zastrzezenia 1 i 2, tern znamienna, ze przez przestrzenie, naladowa¬ ne swiezym materjalem, celem usuniecia z nich powietrza przed rozpoczeciem procesu podgrzewania, przeprowadza sie gaz, prak¬ tycznie wolny od tlenu. • ' 6. Urzadzenie do wykonywania metody wedlug zastrzezenia li 2, tern znamienne, ze w zamknietym obwodzie przewodów dla par i gaizów znajduje sie jedna, M wiecej komór, napelnionych stala substancja bitumiczna, aparat, powodujacy krazenie par i gazów, przegrzewacz i upust, a to celem wywolania stalego krazenia par i gazów, wychodzacych z komór, przez przegtfzewaicz. ii zpiowroteim do tych komór, i celem odprowadzania nad¬ miaru par i gazów do urzadzen skraplaja¬ cych. 7. Urzadzenie wedlug zastrzezenia 6, tern znamienne, ze oprócz glównego zamknietego obwodu pirzeiwoidów dla piar i gaizów, kraza¬ cych pirzez komocry, wemtyilaitiorr i przegrze¬ wacz, zimuj duje sie jeszcze jeden lub dwa zialmkniete obwody przewodów dla gazu,, krazacego przez komiory. 8. Urzadzenie wedlug zastrzezenia 6 i 7, tern znamienne, ze w zamknietym obwodzie przewodów dla par i gazów znajduje sie apa¬ rat skralplajacy celem usuwania z par, ida¬ cych do przegrzewacza, frakcyj najwyzej wrzacych. „Metan" Spólka z ograniczona odlpow. we Lwowie.3=^ -^U- MO® M kia nur Aur d RD IL i16 W Q1& <4 rw AJ tfnl& CJ RD ;1S fl &1& W* Si PL