PL8411B1 - Sposób koksowania pylu weglowego i podobnych materjalów. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu koksowania oraz destylacji lub odgazowy¬ wania wegla i temu podobnych materja-* lów, które nazwano ponizej w skróceniu weglem.Wedlug wynalazku niniejszego przera¬ bia sie wegiel zapomoca goracego gazu u- tleniajacego w takich warunkach, zeby we¬ giel zatracil sklonnosc do opiekania sie, oddajac przytern tylko stosunkowo niewiel¬ ki procent lotnych weglowodorów.W tym celu pyl weglowy utrzymuje sie w zawieszeniu w goracym gazie w ta¬ kich warunkach, ze czastki pylu zachowu¬ ja przewaznie wszystkie skladniki stale, oraz lotne weglowodory pr^ed dalsza prze¬ róbka. Poza tern przeróbka sluzy do usu¬ niecia sklonnosci spiekania sie czastek. Po takiem przygotowaniu wegiel ulega wlasci¬ wemu skoksowaniu.Pyl weglowy opada przytem poprzez do góry plynacy strumien goracych gazów u- tleniajacych, zatracajac sklonnosc do spie¬ kania sie i zachowujac w przewaznej mie¬ rze lotne weglowodory. Tak przygotowany wegiel przechodlzi nastepnie przez stru¬ mien goracych gazów obojetnych celem skoksowania lub odjgazowania.Pyl weglowy, przewaznie w stanie su¬ chym, poddaje sie celem skoksowania dzia¬ laniu goracych gazów, które w tym celu odfrowadfca sie z. retorty dla nalezytego podgrzania i wprowadza nastepnie zpo- wrotem w miejscu, w którem ma nastapic skoksowanie.Wynalazek ma wiec na celu przygoto-warne -py*i wgtfLMifleigo przez zawieszenie go w goarajcym gazie taCtleniajaeym dopóki czastki nie zatraca przynajmniej w znacz¬ nym stopniu sklonnosci do .spiekania sie, zachowujac jedJnak przewaznie lotne we¬ glowodory, a dalej jsfcofesowanie wzglednie odjgazowanie taL przygotowanego wegla odbywa sie przez zawieszenie go w gazie goretszym niz poprzedni.Rysunek przedstawia schemat ukladu urzadzen do przeprowadzenia wynalazku niniejszego.Ze zbiornika / wegiel dostaje sie do na¬ czynia 2, a nastepnie do suszarki 3, stam¬ tad do zbiornika 4 i mlynka 5, nastepnie do trzeciego zbiornika 6, z którego pyl ten w stanie zupelnie suchym odprowadza sie w miare potrzeby dalej.Suchy sproszkowany wegiel doprowa¬ dza sie ze zbiornika < zapamoca wsypu 7 do górnej strefy 8 retorty 9. Ustrój wsy¬ pu 7 zapobiega przenikaniu zimnego po¬ wietrza do retorty, oraz uchodzeniu z niej gazów. Mialki rozpylony wegiel opada c©- raz wolniej nadól na dno retorty lub do czesci' 10 retorty 9, przechodzac przez stru¬ mien goracego przewaznie utleniajacego gazu op. powietrza, plynacego do góry, Pyl weglowy przemienia sie wskutek tego na mialka mase o czastkach nie przywie¬ rajacyich do siebie, zatraca wiec z powodu tej pnzeróbkii sklonnosc do spiekania sie, zachowujac jednak w przewaznym stop¬ niu lotne weglowodory. Tak przygotowany wegiel odprowadza jsie z retorty np, zapo- moca przyrzadu wypustowego U bez do¬ plywu powietrza zewnetrznego. Cieplo dla przeprowadzenia powyzej podanego pro¬ cesu doprowadza sie wpohlizu dna retorty 8. Gaz wraz z porwanemi w danym razie gazami, tworzacemu sie podczas procesu, ocftplywa z retorty przetwadfem 12. Przygo^ Aawany wegiel przeprowadza sie zapo- moca zamkini^teglo przenosnika 13 do zbior¬ nika JA, polaczonego z urzadzeniem wpu- stowem 15, w celu doprowadzenia go do drugiej retorty.Przygotowany pyl wegJowy w stanie pewnego stopnia jeszicze cieplym dostaje sie przez wpust 15 do górnej strefy 16 re¬ torty 17, izolowanej takze od doplywu po¬ wietrza z zewnatrz i opada wolno na dno komory 18 retorty 17. Podczas opadania wegiel ulega destylacji, koksuje lub odga¬ zowuje sie pod wplywem do góry skiero¬ wanego strumienia goracych gazów, wresz¬ cie opada w postaci czesciowo lub calko¬ wicie skokisowanej pozostalosci na dno re¬ torty, skad moze byc odprowadzany dalej zapamoca urzadzenia wypuistowego 19, 20 bez doplywu powietrza z zewnatrz.W celu utrzymania temperatury na. przepisanej wysokosci doprowadza sie cie¬ plo w dolnej czesci strefy 16. Gazy two¬ rzace sie przy destylowaniu odplywaja z retorty przewodem 21 do aparatu oczy¬ szczajacego 22, a stamtad do zbiornika 23.Oczyszczony gaz plynie przewodem 24 o- raz rurami 25, 26 zaopatrzonemi w zawo¬ ry, do miejsc uzytku; przyczem rura 26 prowadzi do palnika 27, ogrzewajacego wymiennik cieplny 28.Odprowadzanie skoksowanego wegla z retorty 16 jest regulowane zapamoca urza¬ dzenia 19, 20. W strefie 16 temperatura * jest o wiele wyzsza niz w strefie 8, w któ¬ rej wegiel bywa przygotowywany do dal¬ szego koksowania. Czastki skoksowanego wegla w retorcie 17 zawieraja wiec bardzo duzo ciepla, kitóre mozna zuzytkowac w retorcie 9. W tym celu koks doprowadza sie do suchej chlodnicy 29 celem bezpo¬ sredniego ogrzewania powietrza doplywa¬ jacego do niej w miejsou 30 i odplywaja¬ cego przewodem 31. Gdy temperatura po¬ wietrza dojidjzie do okolo 480° C, wpu¬ szcza sie je ido dolnej czesci strefy 8, re¬ torty 9. Jezeli powietrze nie jest rozgrza¬ ne w stopniu dostatecznym, natenczas przeplywa jeszcze przez wymiennik ciepl¬ ny 32, ogrzewany gazem ze strefy 16 &&- — 2 —pomoca palnika 33. Ogrzane powietrze wchodzace rura 34, przeplywa rura 35 do przewodu, prowadzacego do dolnej czesci retorty 9. Spaliny z palnika 33 odlatuja z wymiennika 32 przewodem 36.W danym razie mozna razigrzane po¬ wietrze wprowadzac ndetylko do strefy 8 wewnatrz retorty, lecz tafcie do komór 37 miedzy scianami tejze, azeby przez ogrza¬ nie scian podtrzymac temperature w stre¬ fie 8 na wlasciwym poziomie.Sposób ogrzewania retorty dfo koksowa¬ nia wegla jest nastepujacy: palnik 27 o- grzewa wymiennik cieplny 28, przyczem spaliny odplywaja przewodem 38, Celem podgrzewania gazu do wlasciwej dla kokso¬ wania temjperatuiry doprowadza sie go ru¬ ra 25 do wymiennika 28; a nastepnie prze¬ wodem 39 do dolnej czesci retorty 17 wzgjedme do dolnej czesci strefy 16. Przy- tem mazina gaz taklze wprowadzac do ko¬ mór 40\ w scianach retorty 17 celem ogrza¬ nia tychze, a takze wpuszczac go bezpo¬ srednio do strefy 16 przez przewód 41.Zaleca sie sposób niniejszy przeprowa¬ dzac w dwóch stopniach, a mianowicie przygotowac wegiel w jednej retorcie, a nastepnie koksowac go w drugiej. Retorty sa przewaznie tak ustawione i polaczone ze soba, ze podgrzany material dochodzi do retorty do koksowania w stanie jeszcze silnie rozgrzanym. Oczywiscie moznaby o* bie retorty zlaczyc w jedna calosc, przy- czem retorta do przygotowywania wegla znajdowalaby sie nad retorta do koksowa¬ nia.We^el wsypany w stanie rozdrobnio¬ nym zgóry do retorty 8 pada nadol prze- zwyciezajac opór (Uftileniaj acego gazti go¬ racego, w tym wypadku powietrza, plyna¬ cego do góry. Powietrze, ogrzane do okolo 480^ C, wchodzi do dolnej czesci te\\ re¬ torty, plynie wolno do góry i wrihodtei z retorty przy temperaturze okolo 200° C, Pod wplywem strumietnia powietrza o prze¬ cietnej temperaturze 350° C szybkosc opa¬ dajacego wegla zmniejsza sie, a czastecz¬ ki wegla pozostaja w zawieszeniu wciagu okolo 30 sekund; Okres ten wystarcza w zupelnosci do rozgrzania ich da tempeia- tury 320—370° C. Wtskutek tego wegiel wysusza sie calkowicie, zatraca jednaR tylko niewielki procent lotnych weglowo¬ dorów, przyczem zanika sklonnosc czastek do spiekania sie i przywierania jedna do drugiej. Wskutek dzialania atmosfery u- tlemiajacej wegiel opada na dno retorty w postaci drobnych, troche; zwiekszonych czastek.Skladniki wegla, który w takiej retor¬ cie wtsitepnetj ma byc przygotowany, sa np. nastepujace: wilgoci ff5% lotnych skladników (weglowodorewry 3!l% stalego wegla 5T,5% popiolu 7% Wegiel tego rodzaju okresla sie jako wegiel tlusty wzglednie wegiel plomieniu, Mialkosc uzytego wegla przed przerób¬ ka byla nastepujaca: 59% mozna bylo przesiac przez sito o 80 oczkach na biezaicy centymetr ezyli o 6400 oczkach na cm2. 85% mozna bylo przesiac przez sifca a 1600 oczkach, a 100% mozna bylo przesiac przez sito o* 256 oczkach na cm2.Stosowano retorte wysokosci 9 nr. Pb* wietrze wpitwadizano przy temperaturze* 480° C. Temperatura odplywajacego po* wietrza wynosila okolo 200^. Wegiel orf* prowadzany z retorty wykazywal tempe¬ rature okolo 320^370° f z czego wynika ze temperatura powietrza w retorcie wynosi¬ la przecietnie ofcolo 350°, Czasteczki we¬ glowe zwiekszyly sie skuifcieinr didafairia goracego powietrza nasteptufaco: 38% mozna bylo przesiac przez sito o 6400 oczkach na cm2* — 3 —,(f2% mozna bylo przesiac przez sito o 1600 oczkach na cm2, 94% mozna bylo przesiac przez sito o 256 oczkach na cm2. 100% mozna bylo przesiac przez sito o 64 oczkach na cm2.Otrzymany produkt wykazywal naste¬ pujace skladniki: wilgoci 0,0% lotnych czesci 27% stalego wegla 65% popiolu 8% Powyzsze dane. objasniaja przygotowa¬ nie wegla w retorcie 9; wykonanie sposo¬ bu oraz osiagniety produkt zalezy przy- tem od j jakosci wegla i od termicznych i chemicznych wyników, jakie zamierza sie osiagnac w zwiazku z dalsza przeróbka.Tak przygotowany wegiel zaleca sie wprowadzac jeszcze w stanie goracym do retonty 17 do koksowania.Podczas transportu nalezy sie oczywi¬ scie liczyc z pewna strata ciepla.WegM wprowadzany zgóry do retorty 17, opada nadlól przez strumien goracych gazów i koksuje sie. Retorta 17 moze byc okolo 15 m wysoka o dowolnej srednicy* Gazy gorace wchodza do dolnej strefy przy temperaturze 595—815°, a produkty two¬ rzace sie przy koksowaniu wegla ulatuja góra przy temperaturze okolo 290—455°C.Opadajace czasteczki wegla sa wiec wy¬ stawione na [dzialanie gazów, o przecietnej temperaturze 440—635b, a wiec przeciet¬ nej ogólnej temperaturze okolo 540° C. W komorze z próznia opadanie czasteczek na przestrzeni 10—15 m trwaloby 1 do 2 se¬ kund. Pod1 wplywem strumienia gazów o- kres ten trwa okolo 30 sekmnd1czasem wiecej i wystarcza calkowicie do silnego rozgrzania czastek i usuniecia z nich znacznej cze¬ sci lotnych skladników. Destylujac przy¬ gotowany wegiel w retorcie wysokosci o- kolo 15 m i podanej temperaturze gazów otrzymano produkt o nastepujacych sklad¬ nikach.Wilgoci 0,0%' lotnych skladników 12% stalego wegla 78% popiolu 0,0% Mialkosc otrzymanego produktu byla nastepujaca: 7% mozna bylo przesiac przez sito o 6400 oczkach na cm2. 21% mozna bylo przesiac przez sito o 1600 oczkach na cm2. 70% mozna bylo przesiac przez sito o 256 oczkach na cm2. 100% mozna bylo przesiac przez sito o 16 oczkach na cm2.Produkt nie spiekal sie, nie nabieral tez kleistosci. Przytem surowy wegiel nalezal do gatunku silnie spiekajacego sie przy bez- posredniem koksowaniu, wskutek czego two¬ rzylyby sie bryly az do zakonczenia pro¬ cesu. Opisany poprzednio sposób .przygo¬ towywania surowca usunal wiec skutecz¬ nie te ujemne zjawiska.Cieplo dla koksowania mozna uzyskac badz przeiz doprowadzanie powietrza w i- losciach regulowanych do dolnej strefy re¬ torty, azeby spowodowac czesciowe spala¬ nie, badz tez przez ponowne podgrzanie od- locim, które po ostudzeniu, oddzieleniu pobocznych produktów i oczyszczeniu, przepuszcza sie dla ponownego podgrzania do wymiennika cieplnego, a nastepnie po¬ nownie doprowadza do retorty przy tem¬ peraturze 595 — 815° C. Nadmiar gazów mozna skierowywac do zbiornika lub tez zuzytkowy|wac do innych celów. Czesc gazów mozna w danym raziie uzyc do podgrzewa¬ nia powietrza, potrzebnego dla wistepnej przeróbki surowego wegla.Na kazda tonne surowca, wprowadzo¬ nego do retorty 17 i koksowanego przy przecietnej temperaturze 540° C, wytwa¬ rza sie okolo 99 m3gazu zawierajacego p^ kolo 7100 Kal/m3. Do podgrzewania zuiy- — 4 —wa sie okolo 42,5 m3 z zawartoscia oko¬ lo 7100 Kal/m3 pozostaje jako nadmiar okolo 56,5 m3 gazu na tonne wegla, nie li¬ czac gazów skraplajacych sie.W opisanym ukladzie urzadzen gaz dla koksowania przepuszcza sie przez przy¬ rzad do oczyszczania 22 celem, wydziele¬ nia oleju, smoly i podobnych substamcyj.Ostudzony, czysty gaz plynie czesciowo do zbiornika lub miejsca zuzycia, czesciowo wraca do retorty poprzez wymiennik cieplny 28, w którym rozigrzewa sie do po¬ zadanej temperatury 595 i 815°, W retor¬ cie przegrzany gaz sluzy do koksowania przygotowanego uprzednio wegla.W opisanem urzadzeniu mozna prze¬ puszczac powietrze przez suchy chlodnik lub wymiennik cieplny 29 do dolnej czesci retorty, azeby wchlanialo w siebie troche ciepla z kok&u i podgrzewalo sie do pew¬ nego stopnia. Powietrze doprowadza sie nastepnie bezposrednio do strefy 8 lub do podgrzewacza powietrza 32 w celu pod¬ grzania go do temperatury okolo 480pl Z podgrzewacza 32 powietrze plynie na¬ stepnie do strefy 8.W bardzo waskich i wysokich retortach przy energicznem zasilaniu wegiel wytwa¬ rza niekiedy mostek i pozostaje w stanie zawieszonym, zapychajac retorte. Zjawi¬ sko to stwierdzono w cylindrycznej retor¬ cie srednicy wewnetrznej 30 om i o wyso¬ kosci okolo 9 m. Przy ladunku 75 kg na godzine nuch byl bez zarzutu, przy ladun¬ ku 125 kg na godzine natomiast wegiel zatrzymywal sie tworzac mostki przewaz¬ nie w tych miejscach, w których wegiel pod wplywem gaizów rozszerza sie najwie¬ cej. Miejsca te sa polozone wpoblizu naj¬ goretszej strefy, gdzie prawdopodobnie i objetosc tworzacych sie gazów jest naj¬ wieksza.Pomiary wykazaly, ze 1 m8 pozosta¬ losci 'koksowej wazy tylko -/\ wagi 1 m3 pylu weglowieigo. Objetosc koksu jest wiec 7 razy wieksza niz surowca. Dlatego tez mozna przeciwdzialac zapychaniu sie re¬ torty przez odpowiednie rozszerzenie dol¬ nej jej czesci. Retorte o wysokosci 9 m i srednicy 30 cm nalezy u dolu rozszerzyc do srednicy 50 cm. Ksztalt takiej retorty juz jako taki przeciwdziala tworzeniu sie mostków weglowych.Zaleca sie dalej górna czesc retorty w okolicy wpustu rozszerzyc stozkowato do góry, poniewaz w przeciwnym razie wsku¬ tek wsypu 7 przelot bylby zbytnio zwezo¬ ny, co mogloby byc przyczyna porywania czastek weglowych przez strumien gazu. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób koksowania pylu weglowe¬ go, w pierwszym rzedzie.spiekajacego sie wegla, znamienny tern, ze wegiel przed koksowaniem suszy sie w stanie pylu we¬ glowego opadajacego w strumieniu gazów utleniajacych przy niskiej temperaturze, celem usuniecia przewaznie tylko pary wodnej, a nastepnie dopiero poddaje ko¬ ksowaniu przy temperaturze wyzszej.

2. Sposób wedlug zastrz, 1, znamien¬ ny tern, ze suszenie wegla przeprowadza sie w atmosferze utleniajacej, koksowanie natomiast w atmosferze obojetnej, prze¬ waznie w studzonym, oczyszczonym i po¬ nownie rozgrzanym gazie destylacyjnym.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze koksowanie uskutecznia sie za- pamoca spalania czesci materjalu, wpro¬ wadzajac pewne regulowane ilosci powie¬ trza do retorty.

4. Sposób wedlug zastrz. 2, znamien¬ ny tern, ze wstepne przygotowanie wegla odbywa sie w czasie opadania czasteczek przez strumien powietrza plynacego do góry- 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze powietrze wchodzi do retorty, przeznaczonej do przygotowywania surow¬ ca, o temperaturze okolo 480° C, a uchodzi z niej o temperaturze okolo 200p C. r- 5 - 6. , Sposób wedlug zastrz. 2, znamien¬ ny tern, ze podgrzane gazy destylacyjne wchodza do strefy koksowania przy tem¬ peraturze 620—815° C, a uchodza przy temperaturze okolo 260—425° C. 7. , Sposób wedlug zastrz. 2, znamien¬ ny tern, ze stosiuje sie wegiel tak rozdrob¬ niony, ze okolo 50% przelatuje przez sito o*6400 oczkach na cm2, a 100% przez sito o 144 oczkach na cm2, przyczem wegiel podczas przygotowywania i podczas ko¬ ksowania trwa w zawieszeniu w ciagu okolo 30 sekund. 8. , Sposób wedlug zastrz, 1 i 2, zna¬ mienny tern, fee do podgrzewania gazu wzglednie powietrza, potrzebnego do utrzy¬ mania w zawieszeniu materjalu przy prze¬ róbce Wstepnej zuzywa sie wlaisnie cieplo wytworzonego koksiu. 9. , Sposób wedlug zastrz. 8, znamien¬ ny tern, ze gaz wzglednie powietrze pod¬ daje sie nastepnemu podgrzaniu zapomoca osobnego urzadzenia. 10. , Urzadzenie do przeprowadzenia sposobu wedlug zastrz, 1 i 2, znamienne tern, ze sklada sie z komory (9) do susze¬ nia surowca, zaopatrzonej w doplyw go¬ racego powietrza i przyrzad do doprowa¬ dzania pylu weglowego, z komory (17) do koksowania, zaopatrzonej w doplyw gora¬ cego gazu i przyrzad do doprowadzania pylu weglowego, oraz z przyrzadu do o- grzewania gazu. 11. Urzadzenie do przeprowadzenia sposobu wedlug .zastrz, 1, 2 lub 3, znamien¬ ne tern, ze górna polowa retorty jest prze¬ waznie cylindryczna, dolna natomiast roz¬ szerza sie lejkowato wdól, 12. Urzadzenie do przeprowadzenia sposobu wedlug zastrz, 1, 2 lub 3, znamien¬ ne tern, ze czesc retorty wipoblizu unza- dzenia do doprowadzania pylu weglowego jest rozszerzona sftozkowo do góry, 13. Urzadzenie do przeprowadzenia sposobu wedlug zastrz, 8, znamienne tern, ze do komory (17) do koksowania dola¬ czony jest. suchy chlodnik koksowy, wy¬ konany jako podgrzewacz. I nterma tion al C om bu s tion E ngineering Corporation. Zastepca: Inz, Cz, Raczynski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 8411. '-—i Kr^ 24l ***A*T§\',L Druk L. Boguslawskiego. Warszawa. PL PL