SK40295A3

SK40295A3 - Method and apparatus for upgrading carbonaceous fuel

Info

Publication number: SK40295A3
Application number: SK402-95A
Authority: SK
Inventors: Edward Koppelman
Original assignee: Edward Koppelman
Priority date: 1992-09-28
Filing date: 1993-09-21
Publication date: 1995-07-11
Also published as: LV11189A; AU5291093A; PL307342A1; BR9307118A; KR100310808B1; LV11189B; ATE210174T1; HUT69581A; US5290523A; EP0662996A4; NO951168D0; CN1091770A; CA2129006C; CZ293047B6; EP0662996A1; EE03286B1; TW234723B; EP0662996B1; ES2171420T3; FI951407A

Description

Spôsob a zariadenie pre zušľachťovanie uhlíkatého paliva

Oblast techniky

Vynález sa t-ýka najmä, ale nie však výlučne spôsobu úpravy uhlíkatých materiálov vysokými tlakmi pre zvýšenie energetickej hodnoty CBTU, J) týchto uhlíkatých, najmä uhoľných materiálov. Typickou možnosťou využitia metódy podľa vynálezu je úprava rôznych, v prírode sa vyskytujúcich materiálov ako je drevo, rašelina alebo hnedé uhlie, aby sa týmto materiálom dodali priaznivejšie vlastnosti pre využitie vo forme paliva.

Doterajší stav techniky

Je známy a používaný rad vynálezov týkajúcich sa mali byt dodané by ho robili zušľachťovania uhlíkatého paliva, ktorými uhlíkatému materiálu vlastnosti, ktoré prijateľnejším pre spaľovanie. S týmito známimi riešeniami je ovšem spojený rad problémov vyplývajúcich z vysokých nákladov ako pri výrobe zariadenia pre úpravu uhlíkatého paliva, tak tiež pri ich prevádzke, z obtiažneho a zložitého riadenia upravovacieho procesu, najmä pokiaľ by mal v úpravnických systémoch uhlíkatého paliva prebiehať plynulý pracovný proces, a tiež všeobecný nedostatok univerzálnosti a prispôsobivosti takého zariadenia pre spracovanie iných materiálov pri iných teplotách a/alebo tlakoch.

Spôsob a zariadenie podľa vynálezu rieši rad týchto odstraňuje mnohé problémov a nedostatky dosiaľ známych zariadení a pracovných postupov tým, že vytvára jednotky, ktoré majú jednoduchú, ovšem trvan1 i vú konštrukci u, ;u prispôsobivé pri svojom použití a ľahko adaptovateľné na iné privádzané materiály, spracovávané pri iných teplotách a/tlakoch. Zariadenie podľa vynálezu je tiež charakteristické svojou ľahkou obsluhou a účinnosťou využitia tepelnej energie a tým je zaistená ekonomická prevádzka a šetrenie prírodných zdro 'j ov s u rov í n .

Podst-aba vynálezu

Nedostatky dosiaľ známych riešení sú odstránené nasledujúcimi spôsobmi a zariadeniami podľa vynálezu, ktorých podstata je založená na tom, že uhlíkatý materiál sa privádza do výmenníku tepla obsahujúceho najmenej jednu vnútornú trubku, obklopenú vonkajším plástom s atmosférickými podmienkami- Po dodaní uhlíkatého materiálu do výmenníku tepla sa do uhlíkatého materiálu vháňa tlakový plyn. Vo výhodnom prevedení vynálezu má látka zaisťujúca výmenu tepla teplotu medzi 93°C a 650°C, najmä teplotu 400°C a cirkuluje vonkajším plástom tak, že látka zaisťujúca výmenu tepla je v kontakte s vonkajšími povrchmi vnútorných trubiek. Látka zaisťujúca výmenu tepla vstupuje do vonkajšieho plášťa prvým ventilom umiestneným v blízkosti horného konca výmenníku tepla a vystupuje z vonkajšieho plášťa druhým ventilom, umiestneným v blízkosti spodného konca vonkajšieho plášťa výmenníku tepla. Teplota zostáva zvýšená počas nastavený časový interval, aby sa dosiahlo zvýšenie energetickej hodnoty CBTU, J) uhlíkatého materiálu. Voda a ďaľšie vedľajšie produkty ako je decht a plyny, ktoré boli vytlačené z uhlíkatého materiálu, sú odstraňované ventilom umiestneným v dne vonkajšieho plášťa výmenníku tepla. Po ukončení odovzdávania tepla sa uhlíkatý materiál prevádza do najmenej jedného zásobníku, ktorom sa ;kladuje, dokiaľ nie je premiestnený do vytJačovacieho lisu k peletizácii.

V druhom výhodnom prevedení je uhlíkatý materiál dodávaný do výmenníku tepla, obsahujúceho najmenej jednu vnútornú trubku, ktorá je obklopená vonkajším plášťom. Vonkajší plášť je opatrený štyrmi vstupným i/výstupnými ventilmi, ktorými môže prechádzať látka zaisťujúca výmenu tepla a vstupovať a vystupovať z vonkajšieho plášťa. Prvý ventil je umiestnený v blízkosti horného konca výmenníku tepla, druhý ventil je umiestnený pod prvým ventilom približne v tretine dĺžky výmenníku tepla, tretí ventil je umiestnený pod druhým ventilom približne v dvoch tretinách dĺžky výmenníku tepla a štvrtý ventil je umiestnený v blízkosti dna výmenníku tepla. V tomto konkrétnom prevedení vynálezu je látka zaisťujúca výmenu tepla privádzaná prvým ventilom a cirkuluje výmenníkom tepla smerom dole vo vnútri vonkajšieho plášťa, dokiaľ nedosiahne úrovni druhého ventilu, ktorý je otvorený, aby táto látka mohla cirkulovať späť do kúreniska pre opätovné zahriatie. Po ohriatí je táto teplonosná látka dopravovaná späť do vonkajšieho plášťa prvým ventilom. Po vytlačení všetkej vody do úrovne druhého ventilu sa druhý ventil uzatvorí a otvorí sa tretí ventil, čo má za následok, že voda sa vyparuje a potom kondenzuje na uhlie nachádzajúce sa pod úrovňou druhého otvárania a uzatvárania sa opakuje, nevytlačí na dno výmenníku tepla, odvádza. Tiež v tomto prípade sa zaisťujúca výmenu tepla bude mať teplotu v rozsahu od 93°C do 650°C a tlak od 141kPa do 210,9kPa.

ventilu. Tento proces dokiaľ sa všetka voda kde sa zhromažďuje a predpokladá, že látka

Tretie výhodné prevedenie vynálezu obsahuje vonkajší plášť, do ktorého sa privádza uhlíkatý materiál k prevedeniu potrebnej úpravy. Vonkajší plášť obsahuje sústavu vodorovných trubiek, umiestnených vo vnútri vonkajšieho plášťa, ktoré obsahujú látku zaisťujúcu výmenu tepla. Táto látka cirkuluje smerom dole postupne jednotlivými vodorovnými trubkami, zatiaľ čo inertný plyn je vháňaný do vonkajšieho plášťa. Teplota látky zaisťujúca výmenu tepla bude v rozsahu od 93°C do 650°C a tlak 1.41kPa do 210,9kPa.

Vo štvrtom výhodnom prevedení vynálezu obsahuje zariadenie vonkajší plášť, do ktorého sa dopravuje uhlíkatý materiál k prevedeniu potrebnej úpravy a ktorý obsahuje sústavu zvislých c irkul uje zvislo

Plásta je uh1íkatého vháňaný paliva.

trubiek. Látka uspor i adaným i inertný plyn Tiež v tomto zaistu júcej výmenu 141kF’a do 210,9kF’a.

zaisťujúca výmenu tepla trubkami a do vonkajšieho pre uľahčenie zušľachtenia prípade bude teplota látky od 93°C do 650°C a tlak od

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude bližšie objasnený pomocou príkladov , kde znázorňujú pohľad na systém prevedenia zobrazených na výkresoch o t> r. 1 funkčný s c h ém a t i c ký pre obr - 2 zušľachťovanie paliva s výmenníkom tepla pracujúcim periodicky, usporiadaný podľa vynálezu, funkčný schematický pohľad na systém pre zušľachťovanie paliva s výmenníkom tepla pracujúcim plynulé, usporiadaný podľa vynálezu, zvislý rez druhým príkladným prevedením výmenníku tepla, opatreného skupinou vstupných a výstupných ventilov, usporiadaných podľa vynálezu, zvislý rez tretím príkladným prevedením výmenníku tepla, majúceho vonkajšiu skriňu obsahujúcu uhoľný materiál a skupinu vodorovne proti sebe usporiadaných trubiek uložených vo vnútri vonkajšej skrine, ktorými cirkuluje látka pre zaistenie výmeny tepla, obr. 5 zvislý rez štvrtým príkladným prevedením výmenníku tepla s vonkajšou skriňou obsahujúcou uhoľný materiál a sústavu zvislo usporiadaných trubiek, ktoré prebiehajú do vonkajšieho plášťa a ktorými cirkuluje látka zaisťujúca výmenu tepla podľa vynálezu, a obr. 6 je priečny rez časti výmenníku tepla, vedený rovinou 5-5 z obr. 5 a zobrazujúci trubky, v ktorých c i rku1u j e 1átka za i s tu j úca výmenu tep 1a.

miere dobu potrebnú pre na požadovanú úroveň.

Príklady prevedenia vynálezu

Riešenie podľa vynálezu je využiteľné pre zušľachťovanie uhoľnatých materiálov, najmä uhlia, lignitu a d'aľších druhov palív počínajúc drevom, rašelinou až po čierne uhlie, ktoré sa nachádzajú v ložiskách podobne ako uhlie vyššej kvality. Za uhoľnaté materiály sa považujú také látky, ktoré majú vlhkosť od asi 20% do asi 80% a ktoré môžu byť priamo použité bez akejkoľvek predchádzajúcej úpravy okrem granúlovaňia na granule požadovanej veľkosti. Veľkosť častíc uhoľného materiálu určuje v značnej zušľachtenie uhoľného materiálu

Všeobecne je možné povedať, že čím väčšie sú častice, tým dlhšia doba je potrebné! pre zušľachtenie uhoľného materiálu.

V príklade na obr. 1 je zobrazený systém 10 pre zušľachťovanie paliva, pracujúci periodicky a obsahujúci výmenník 20 tepla, ktorý je tvorený komorou so vstupom 24 na jednom konci a výstupom 26 na druhom konci, sústavou trubiek 28, prebiehajúcich pozdĺžne výmenníkovou komorou, a vonkajším plášťom 30, ktorý obklopuje skupinu trubiek 28. Uhoľný materiál sa dopravuje z prvého zásobníku 12 prvým dopravníkom 14 do vstupu 24 na jednom konci výmenníku 20 tepla. Pri prívode uhoľného materiálu sú ventily 16, 18 na hornom konci výmenníku 20 tepla otvorené, aby sa uhoľný materiál mohol privádzať v jednotlivých dávkach do trubiek 28. V blízkosti spodného konca výmenníku 20 tepla sú umiestnené spodné ventily 41, ktoré sa pred začiatkom plnenia trubiek 28 dávkami uhoľného materiálu uzatvoria. Akonáhle sú trubky 28 naplnené, horné ventily 16, 18 sa uzatvoria, aby bol uhoľný materiál obsiahnutý v trubkách 28 . Do trubiek 28 sa potom privádza vstrekovacími ventilmi 35 inertný plyn 34, napríklad dusík alebo iný plyn podobného druhu, napríklad oxid uhličitý, aby vyplnil medzery medzi časticami uhoľného materiálu a zvýšil tlak vo vnútri trubiek 28. Dusík alebo iný inertný plyn je udržovaný pod tlakom, preto keď sa pre neho otvoria dopravné cesty. môže tento plyn ľahko prúdiť do trubiek 28. ktoré majú vo vnútri atmosférický tlak. Akonáhle tlak plynov vo vnútri trubiek 28 dosiahne požadovanú hodnotu, prúd plynu sa preruší Látka, slúžiaca k prenosu a odovzdávaniu tepla vo výmenníkových čas t i ach , napr í í< 1 ad zahr i a ty plyn , roztavená soľ alebo najmä olej a majúca teplotu od asi 120°C do asi 650°C, najmä okolo 400°C cirkuluje plynulé v skrini 30, do ktorej je privádzaná vstupným ventilom 46 a z ktorej je odvádzaná výstupným ventilom 44. Látka pre zaisťovanie výmeny tepla, ktorá vystupuje výstupným ventilom 44, prechádza kúreniskom 36, v ktorom je opát zahrievaná pred svojím opätovným zavedením do vnútorného priestoru vonkajšieho plášťa 30. Vnútorná stena plášťa 30 je opatrená sústavou do vnútra vystupujúcich prírub 22, prebiehajúcich vedľa seba a otvorených na oboch koncoch, pozdĺž ktorých prúdi látka pri odovzdávaní tepla prerušovaným pohybom smerom dole vo vnútri vonkajšieho plášťa 30 výmenníku 20 tepla. Inertný plyn 34 alebo oxid uhličitý pôsobí ako nosič odovzdávaného tepla tým, že prichádzajú do styku s vnútornými stenami trubiek 28 a pritom absorbujú teplo a odovzdávajú ho uhoľnému materiálu.

V prípade, že uhoľný materiál v trubkách 28 má obsah síry vyšší než je prípustné! úroveň, môže sa spoločne s inertným plynom 34. alebo oxidom uhličitým vháňať vodík, aby sa prebytočná síra vylúčila z uhoľného materiálu. Množstvo potrebného vodíku je všeobecne priamo úmerné percentovému množstvu síry, ktoré má byt odstránené.

Vlhkosť smerom dolu obsiahnutá v uhoľnom vo vnútri trubiek 28, materiáli je vypudzovaná čo je výsledkom prúdenia h o r ú c e j t e p 1 o n o s n e j d o s t a t o č n e v y s o k e j m a t e r i á 1 i o d p a r í látky okolo trubiek t e p i o t e s a v I h k o s ľ. a kondenzuje na smerom dolu. Pri obsiahnutá v uhoľnom ch i adne j som uhoľnom materiáli, nachádzajúcom sa bližšie k spodnému koncu trubiek 28 Nakoniec sa v podstate všetka voda zhromažďuje spoločne s ďaľšími vedľajšími produktami ako je decht a rôzne plyny na výstupe 26 výmenníku 20 tepla. Otvorením vypúšťacieho ventilu 40 v dne výmenníku 20 tepla môže byt táto nahromadená voda spoločne s ďaľšími vedľajšími produktami vypúšťanáDĺžka doby, po ktorú musí uhoľnatý materiál zostať vo vnútri trubiek 28 sa mení v závislosti na veľkosti granúl í. na prevádzkovej teplote, pri ktorej systém 10 pre zušľachťovanie paliva pracuje, na tlaku plynu vháňaného do trubiek 28 a na požadovanom stupni zahriatia. Dĺžka tejto doby sa pohybuje najmä od ôminút do SOminút. Dĺžka potrebnej doby sa všeobecne skracuje, ak sa teplota a tlak vo výmenníku 20 tepla zvyšuje a naopak sa dĺžka tejto potrebnej doby predlžuje, ak sú použité nižšie teploty a tlaky.

Spôsob využívajúci systém 10 pre zušľachťovanie paliva môže prebiehať. pri teplotách v rozsahu od asi 120°C do asi 650°C a pri tlaku pohybujúcom sa v medziach od asi 14lkF‘a do asi 21MPa. Najlepšie zodpovedajúcich výsledkov zušľachťovania uhoľných materiálov je možné dosiahnuť, ak je teplota, pri ktorej látka zaisťujúca prenos tepla cirkuluje vo vnútri systému 10 pre zušľachťovali i e paliva, dosahuje hodnôt rádovo okolo 400°C.

Na záver operácií, pri ktorých prebieha odovzdávanie tepla a úprava materiálu, sa tlak zníži otvorením riadiaceho ventilu 41. Trubky 28 umiestnené vo vnútri vonkajšieho plášťa 80 sa po otvorení riadiaceho ventilu 41 a následne tiež otvorením ventilu 42 umiestneného v dne výmenníku 20 tepla vyprázdnia.Uhoľný materiál sa potom dopravuje pomocou druhého dopravníku 48 do druhého zásobníku 50. kde sa dočasne skladuje- Na dno tohto druhého zásobníku nadväzuje závitovkový vyt-lačovací lis 52, ktorý peletizuje uhoľný materiál a dopravuje ho do chladiča 54. Po svojom dostatočnom ochladení sa uhoľný materiál dopravuje do druhého vytlačovacieho lisu 56, ktorý dopravuje granulát na skladovacie miesto.

Na obr. 2 je zobrazené príkladné prevedenie plynulé pracujúceho systému 210 pre zušľachťovanie paliva. Tento plynulé pracujúci systém 210 pre zušľachťovanie paliva obsahuje dvojicu riadených prvých zásobníkov 212a, 212b, ktoré sú v tomto prípade uzatvorenými násypkami, v ktorých je skladovaný uhoľný materiál, ktorý má byť. upravovaný. Uhoľný materiál sa vypúšťa na prvý dopravník 214, ktorý je vedený k hornému koncu výmenníku 220 tepla. Spodný ventil 241 výmenníku 220 tepla je uzatvorený a uhoľný materiál je privádzaný plniacim ventilom 218, upraveným na hornom konci výmenníku 220 tepla, do trubiek 228 uložených vo vnútri vonka j š i eho p1áš ťa 230. Proces ú pravý pa1 i v a preb i eha plynulé, pretože vždy jeden z prvých zásobníkov 212a, 212b môže byt plnený, zatiaľ čo druhý z nich sa vyprázdňuje na prvý dopravník 214.

Akonáhle sa trubky 228 naplnia, plniaci ventil 213 sa uzatvorí a do trubiek 228 sa pod tlakom vháňa inertný plyn 234, napríklad dusík alebo iný plyn, napríklad oxid uhličitý. Inertný plyn alebo iný plyn, napríklad oxid uhličitý, sa udržuje pod takým tlakom, že po uvoľnení dráhy tento plyn ľahko prúdi do trubiek 228, v ktorých je udržiavaný atmosférický t lak.

Akonáhle tlak vo vnútri trubiek 228 stúpne na požadovanú hodnotu, ďaľší prívod plynu sa preruší. Inertný plyn alebo iný plyn, napríklad oxid uhličitý zvýši tlak vo vnútri systému 2.10 pre zušľachťovanie paliva na hodnotu medzi 140kPa a 21MPa, na jmä na tlak okolo 5,6MPa. Po vytvorení potrebného tlaku vo vnútri trubiek 228 sa zvýši teplota uhoľného tep1onosne j ako to bolo materiálu látky vo popísané v pomocou kontinuá 1 ne c i rku1 ujúcej vnútri vonkajšieho plášťa 230 podobne súvislosti s prvým výmenníkom 20 tepla v príklade podľa obr. 1. Tiež v tomto prípade je pôsobením dole sa pohybujúcej teplonosnej všetka vlhkosť obsiahnutá v výmenníku 220 tepla, kde sa odvádzať vypúšťacím látky vytlačovaná v podstate uhoľnom materiáli ku spodku môže zhromažďovať a potom spoločne s ďaľšími je decht a niektoré ventilom 240 vedľajšími odpadnými produktami ako plyny. Teplonosná látka zaistujúca odovzdávanie tepla vystupuje z vonkajšieho plášta 230 výstupným ventilom 239 a cirkuluje vo vnútri kúreniska 236 pred opätovným zavedením vstupným ventilom 23S do vonkajšieho plášťa 230. Je vhodné, aby teplota látky zaisťujúcej výmenu tepla bola v rozsahu od asi 120°C do asi 650°C, najmä aby bola približne 400°C.

Dusík, alebo iný inertný plyn 234 slúži ako látka zaisťujúca prenos tepla dotykom s vnútornými stenami trubiek 228, z ktorých teplo odoberá a odovzdáva ho uhoľnému materiálu. Akonáhle je proces prenosu tepla a úpravy uhoľného materiálu ukončený, otvoria sa spodné ventily 241, 242 v spodnej častí výmenníku 220 tepla a tým sa umožní zníženie vnútorného tlaku na úroveň atmosférického tlaku a uhoľný materiál vypadáva na druhý dopravník 248, ktorý ho dopravuje do dvojice ďaľších uzatvorených zásobníkov 250, 252. Pri tomto plnení je najprv otvorený plniaci ventil 254 prvého uzatvoreného zásobníku 250, takže môže padať do neho. Akonáhle zásobník 250 naplní, uzatvorí sa plniaci ventil 254 a otvorí sa druhý plniaci ventil 256 na hornej strane druhého uzatvoreného zásobníku 252, preto do neho môže byť dopravovaný uhoľný materiál. Obidva uzatvorené zásobníky 250, 252 sú na svojom spodnom konci opatrené závitovkovými vytlačovacími lismi 258, 260, ktoré peletizujú uhoľný materiál a dopravujú ho do chladiča 262. Po svojom dostatočnom ochladení sa uhoľný materiál dopravuje do druhého vytlačovacieho lisu 264, ktorý dopravuje granulát na skladovacie miesto.

privádzaný uhoľný materiál sa tento prvý uzatvorený

Na obr. 3 je zobrazené druhé príkladné prevedenie výmenníku 120 tepla, ktorý môže byt použitý u systému 10 pre zušľachťovanie paliva, pracujúceho prerušovane a majúceho konštrukčné vytvorenie podľa obr. 1. V tomto príkladnom prevedení obsahuje;; výmenník 120 tepla vstup 124 a výstup 126 pre uhoľný materiál, ktoré sú umiestnené na vzájomne protiľahlých koncoch výmenníku 120 tepla, sústavu trubiek 123 a spodný ventil 141 pre udržiavanie uhoľného materiálu pod tlakom vo vnútri trubiek 128, vonka jší plášť. 130, ktorý obklopuje ktorými sa ústavu trubiek 128, a vstrekovať ie ventily 135, vháňa inertný plyn 134 alebo iný plyn, napríklad Inertný plyn 134 alebo plynný tlakom, preto po otvorení prúdiť do trubiek 128, v Ak stúpne oxid uhličitý, do trubiek 128. oxid uhličitý je udržiavaný pod prietokových ciest môže ľahko ktorých je atmosférický tlak.

trubiek 123 na požadovanú hodnotu, ďaľší prívod preruší. Všeobecne je možné povedať, že inertný tlak vo vnútri p 1 y n u sa plyn 134 zvýši tlak vo vnútri systému 10 pre zušľachťovanie paliva na hodnotu medzi 140kPa Vonkajší plášť 130 je 144, 145, verí t i 1mi a 21MF’a, najmä na tlak okolo 5,6MPa . opatrený štyrmi vstupnými a výstupnými 146, 147, ktorými cirkuluje látka zaisťujúca výmenu tepla. Prvý ventil 144 je umiestnený v blízkosti horného konca výmenníku 120 tepla bezprostredne pod plniacim ventilom 118. Druhý ventil 145 je umiestnený nižšie asi o jednu tretinu dĺžky výmeníku 120 tepla pod prvým ventilom 144 - Tretí ventil 146 sa nachádza nižšie asi o dve tretiny dĺžky výmenníku 120 tepla pod druhým ventilom a tiež pod prvým ventilom 144 a konečne štvrtý ventil 147 je umiestnený v blízkosti dna výmenníku 120 tepla nad spodným ventilom 141. 2 vnútornej steny vonkajšieho plášťa 130 vystupuje sústava prírub 122 s otvorenými koncami, usporiadanými v striedavo stupňovitej sústave vytvárajúcej meandrovitú dráhu, po ktorej môže prúdiť látka zaisťujúca výmenu tepla smerom dolu vo vnútri vonka jšieho plášťa .130 .

1.0

Po uzatvorení spodného ventilu 141 sa uhoľný materiál dávkuje do trubiek 129 a po ich naplnení sa uzatvorí plniaci ventil 119, nato môže byt do trubiek 128 vháňaný inertný plyn 134 alebo plynný oxid uhličitý a látka zaistujúca výmenu tepla môže cirkulovať. plynulé vo vnútri vonkajšieho plášťa 130, aby sa zvýšila teplota uhoľného materiálu obsiahnutého v trubkách 129 - Látka zaisťujúca prenos tepla. sa predtým zohriala v kúrenisku 149 na teplotu dostačujúcu k odpareniu vlhkosti obsiahnutej v uhoľnom materiáli. Táto teplonosná látka je zahrievaná najmä na teplotu od asi 120°C do približne 650°C, najmä aby bola približne 400°C. Teplonosná látka je privádzaná do vonkajšieho plášťa 130 prvým ventilom 144. Po otvorení prvého ventilu 144 a štvrtého ventilu 147 a pri ponechaní ventilov 145, 146 v uzatvorenej polohe môže teplonosná látka plniť vonkajší plášť 130. Po naplnení vonkajšieho plášťa 130 touto kvapalinou sa štvrtý ventil 147 uzatvorí a otvorí sa druhý ventil 145. preto teplonosná látka cirkuluje predovšetkým iba v hornej tretine vonkajšieho plášťa 130. ftkonálile teplonosná látka pritečie ku koncu najvyššej príruby 122, zmení smer svojho pohybu a začne prúdiť dolu smerom k druhe j prírube 122 - Tieto zmeny pohybu do opačného smeru a postupne smerom dolu pokračujú, pokiaľ sa teplonosná látka nedostane k druhému ventilu 145, ktorý je otvorený, preto teplonosná látka môže pretekať týmto druhým ventilom 145 a cirkulovať späť do kúreniska 1.49 k opätovnému zahriati u. vnútra jškom uhoľnom tepi a, podstate horne j úroveň otvor í

V priebehu cirkulácie vonka j š i eho p1ášťa 130 sa tep1onosne j 1átky v 1 hkos ť. obs i ahnutá v mater i á1 v ktorom * všetkej tretí ne druhého sa tret úrovňou výmenníku 120 1 á t k a . P o o d p a r e n í v v u h o ľ n om m a t e r i á 1 i v jej premiestnení pod ventil 1.45 uzatvorí a čo štvrtý ventil 147

i. nachádzajúcom sa pod c i r k u 1 u j e t e p 1 o n o s n á v 1hkost i obs i ahnute j dĺžky tr u bi e k 129 a ventilu 145 sa druhý í ventil 146, zatiaľ zostáva uzatvorený. Tento stav teraz umožňuje látke zaisťujúcej prenos a výmenu tepla cirkulovať oblasťou zaberajúcou horné dve tretiny výšky vonkajšieho plášťa 130, dokiaľ nedôjde v tejto časti k odpareniu v podstate všetkej vlhkosti a jej kondenzácii na uhoľnom materiáli nachádzajúcom sa pod úrovňou tretieho ventilu 146. Akonáhle je v podstate všetka vlhkosť obsiahnutá pod úrovňou tretieho ventilu 146. tretí ventil 146 sa uzatvorí, zatiaľ čo druhý ventil 145 zostáva uzatvorený a štvrtý ventil 147 sa otvorí. V poslednej fázi sa všetka vlhkosť prítomná v dávke uhoľného materiálu vytlačí pod úroveň štvrtého ventilu 147, kde sa zhromažďuje a potom sa odvádza z výmenníku 120 tepla výpustným ventilom 140 spoločne s ďaľšíml vedľajšími produktami tohto procesu, ktorými sú najmä decht a iné plyny, ktoré vystupujú z dávky uhoľného materiálu. ľo ukončení tohto zušľachťovacieho procesu sa dávka uhoľného materiálu vytlačí do vytlačovacieho lisu 150 pre peletizáciu.

Na obr. 4 je znázornené tretie príkladné prevedenie výmenníku 320 tepla, ktorý môže byť s výhodou využitý u systému 10 pre zušľachťovanie paliva podľa vynálezu, zobrazeného na obr. 1. V tomto príkladnom prevedení obsahuje výmenn ík 320 tepla vstup 324 či výstup 326, ktoré sú umiestnené na vzájomne protiľahlých koncoch výmenníku 320 tepla, sústavu vodorovne usporiadaných trubiek 344a, 344b, 344c , 344d, v ktorých môže cirkulovať, látka zaisťu júca prenos a výmenu tepla k zahrievaniu uhoľného materiálu, ktorý je plnený do vonkajšieho plášťa výmenníku 320 tepla. Uhoľný materiál padá na jeden z dvojice axiálne proti sebe usporiadaných závitovkových rozdeľovačov 332, ktoré otáčajú tak, že dopravná závitovka posúva materiál smerom von, aby sa dosiahlo rovnomerného rozdelenia uhoľného materiálu po celom vnútornom priestore vonkajšieho plášťa 330. Pred plnením uhoľného materiálu do vonkajšieho plášťa 330 výmenníku 320 tepla je spodný ventil 336 uzatvorený- Po naplnení vonkajšieho plášťa 330 uhoľným materiálom sa uzatvorí tiež horný plniaci ventil 334 a do vonkajšieho plášťa 330 sa vháňa inertný plyn 338, napríklad dusík, alebo iný plyn ako je oxid uhličitý- Inertný plyn 338 je udržovaný pod tlakom, preto po otvorení prietokových ciest môže ľahko prúdi ľ do vonkajšieho plášťa 330, v ktorom je atmosférický tlak. Ak stúpne tlak vo vnútri vonkajšieho plášťa 330 na požadovanú hodnotu, d'aľší prívod plynu sa preruší. Všeobecne je možné povedať, že inertný plyn 338 zvýši tlak vo vnútri systému 10 pre zušľachťovanie paliva na hodnotu medzi 140kPa a 21MPa, najmä na tlak okolo 5,6MPa. Vonkajší plást 330 je opatrený skupinou vodorovne usporiadaných trúbi e k 344a, 344b, 344c, 344d opatrených vstupnými a výstupnými ventilmi 342a, 342b, 342c, 342d. ktorými môže cirkulovať teplonosná látka. Na začiatku vstupuje teplonosná látka do prvých vodorovne usporiadaných trubiek 344a prvým ventilom 342a. Látka zaisťujúca výmenu trubkou 344a, pokiaľ nedosiahne prechádza druhým výstupným sa dráha látky zaisťujúcej tepla prúdi prvou vodorovnou jej výstupný koniec, a potom v e n t ilom 342b . V i. om t o okamžiku výmenu tepla mení a obracia do druhej vodorovnej trubky 344b cez spojovací člen 346 - Látka zaisťujúca výmenu tepla vstupuje do vodorovných trubiek 344b tretím ventilom 342c, pričom smer jej ďalšieho prúdenia je opačný oproti smeru prúdenia v prvej vodorovnej trubke 344a. Tento spôsob cirkulácie látky zaisťujúcej výmenu tepla vo vodorovných trubkách 344a až 344d a ventiloch 342a až 342h pokračuje, dokiaľ látka zaisťujúca výmenu Lepia nevystúpi z poslednej vodorovnej trubky 344d. Akonáhle vystúpi látka zaisťujúca výmenu tepla z poslednej vodorovnej trubky 344d posledným ventilom 342h, vráti sa späť do kúreniska 360 kde sa znovu zahreje pred svojím návratom do sústavy prvým vstupným ventilom 342a. Všeobecne je potrebné zahriať sústavu na teplotu od asi 120°C do približne 650°C, najmä by mala byt teplota rovná približne 400°C, aby sa dosiahlo odparenie vlhkosti obsiahnutej v uhoľnom materiáli. Tiež pri tomto usporiadaní cirkulačného okruhu pre látku zaisťujúcu výmenu tepla. prebiehajúcu v dvoch vzájomne opačných smeroch a postupe smerom dole sa dosahuje takmer úplného odparenia vlhkosti vo vnútri uhoľného materiálu a jej vytlačenia z dávky paliva spoločne s ďaľšími vedľajšími produktami, najmä dechtom a inými plynmi, ktoré sa zhromažďujú u výstupných ventilov 350, umiestnených na spodnom konci výmenníku 320 tepla. Po ukončení tohto zušľachtovacieho procesu druhá dvojica závitovkových rozdeľovačov 340 dopravuje upravený uhoľný materiál smerom k výstupu 3 26. Okolo obvodu vonkajšieho plásta 330 je uložený izolačný plást 352, ktorý je zobrazený iba svojou odrezanou častou na obr. 4 a ktorý má udržiavať látku zaisťujúcu výmenu tepla na približne konštantnej teplote. Po obvode vonkajšieho plášťa 330 1e tiež upravená sústava poklopov 346a, 346b, _346c, 346d, ktoré umožňujú prístup do vodorovných trubiek 344a až 344d, pokiaľ je nevyhnutné niektorú z nich vymeniť.

z o b r a z u j ú Š t v r t é tom to pr í k 1adnom pr í k 1adné prevedeni e prevedení obsahuje

Na obr. 5 a 6 v ý m e n n í k u t e p 1 a . V výmen n í k 420 te ρ1a, vstup 424 a výstup

426, ktoré umiestnené na vzájomne protiľahlých koncoch výmenníku 420 tepla, rúru 428 pre usmerňovanie uhoľného materiálu smerom dolu do výmenníku 420 tepla, sústavu zvislo usporiadaných trubiek 444, vybieha júcich z doskového dielu 440 a oddeľujúcich látku zaisťujúcu výmenu tepla od uhoľného materiálu a vonkajší plášť 430, de ktorého je privádzaný uhoľný materiál. Pri prevádzke výmenníku 420 tepla je ventil 442 u m i es t n e ný v blízkosti v ý s t u p u 426 u z a ť v o re n ý a uhoľ n ý mater iál sa dostáva do vonka jšieho plášťa 430 vstupcdti 424, plniacim ventilom 418 a plniacou rúrou 428. Plniaci ventil

418 sa potom uzatvorí a do vonkajšieho plašta 430 sa vháňa inertný plyn, napríklad dusík, alebo iný druh plynu, napríklad oxid uhličitý, aby sa vo vnútri systému zvýšil tlak. S výhodou sa tlak vo vnútri systému pre zušľachťovanie paliva zvýši na hodnotu medzi 140kPa a 21MPa, najmä na tlak okolo 5,6MPa. Akonáhle tlak vo vnútri vonkajšieho plášťa 430 dosiahne požadovanú hodnotu, zastaví sa d'aľší prívod plynu.

Teplonosná látka cirkuluje plynulé vo zvislo usporiadaných trubkách 444, aby sa zvýšila teplota uhoľného materiálu. Aby sa podporila táto cirkulácia, zasahuje do každej z týchto zvislých trubiek 444 pracovný hriadeľ 456. Ak príde látka zaisťujúca výmenu tepla do kontaktu s týmto hriadeľom 456, dostáva sa v dôsledku turbulentného prúdenia do vírivého pohybu. Látka zaisťujúca výmenu tepla vstupuje do výmenníku 420 tepla vstupným ventilom 446 a prúdi smerom nahor a dolu každou zo zvislo usporiadaných trubiek 444 do otvorenej oblasti 443 a odtiaľ vychádza výstupným ventilom 450, od ktorého je prevádzaná späť do kúreniska 460 a potom opäť. vstupným ventilom 446 do systému. Za Ideálnu sa pokladá teplota látky zaisťujúca výmenu tepla od asi 120°C do približne 650°C, pričom najmä by mala byt rovná približne 400°C- Vlhkosť a d’aľšie produkty ako je decht alebo iné plyny sa zhromažďujú u vý s t u p u 454 pred vy p ú š ta n ím u h oľ n éh o materiálu výpustným ventilom 442.

Pre skrátenie pracovného času u príkladných prevedení zobrazených na obr. 1 až 6 sa inertný plyn, zavádzaný do systému, môže predhrievať na teplotu blízku optimálnej prevádzkovej teplote látky zaisťujúcej výmenu tepla. Podstatného skrátenia celkovej prevádzkovej doby systému bolo dosiahnuté, ak napríklad inertný plyn bol predohriaty na teplotu nižšiu o približne 10°C než je teplota zahriateho uhoľ ného materi á 1 u .

V prípade, že uhoľný materiál obsahuje príliš veľa síry, môže byt uhoľný materiál spracovávaný buď pred zahrievaním a úpravou alebo až po ňom. Pred zušľachťovaním uhoľného materiálu môže byt množstvo H2S, ktoré vzniká v priebehu zušľachťovacieho procesu. pridaním malého množstva dávky uhoľného materiálu.

tlaku v priebehu doby absorbuje H2S - Tento proces vylučuj e prídavnými drahými zariadeniami obmedzené na prijateľnú mieru sorbentu, napríklad vápenca, do V dôsledku pôsobenia teploty a o r b e n 1. v ä č š i n u v z n i k n u t é h o dopĺňania systému potrebu

Hotový produkt potom môže prechádzať cez vibračné sito. na ktorom sa oddelí sorbent od uhoľného ma ter i á 1 u.

Nakon i ec pred vytlačovaním a poletizáciou uhoľného materiálu môže do materiálu pridať zodpovedajúce množstvo zásady, preto pri spaľovaní uhoľného materiálu môže byť až 96¾ S0_x zachytené pred výstupom do atmosféry.

Pre ď'aľšie objasnenie vynálezu budú v ďaľšej časti u v e d e n é k o n k r é tne p r í k 1 a d y r-* r ev e d e n i a z u š ľ a c h t o v a c i e h o procesu. Rozumie sa, že tieto príklady sú iba ilustratívne a ukazujú niekoľko použitých variant Časových, teplotných a tlakových vzťahov, vyskytujúcich sa pri procese podľa vynálezu a nemajú v žiadnom prípade vymedzovať rozsah vyná1ezu.

Príklad 1

Hnedé uhlie z Wyomingu, hmotnostných a výhrevnosť maj ú c e po vy tažen í v 1hkos ť 31,0¾ 17,99 J/kg, bolo dopravené do trubiek výmenníku tepla z príkladu na obr. 1. Po uložení uhlia sa horný ventil uzatvoril a do trubiek obsahujúcich uhlie bol vpravený dusík. Tlak vo vnútri trubiek sa na 5,6MPa a teplota látky zaisťujúcej výmenu tepla hnedé zvýš i 1 b o 1 a ud r ž i a v a n á n a 400⁰ C . T e p 1 o t a u h o ľ n é h o m a t e r i á 1 u obsiahnutého vo vnútri trubiek dosiahla 356°Ľ. Zušľachťovací proces pre úpravu paliva prebiehal po dobu 20 minút- Po ukončení zušľachť-ovac ieho procesu sa spodný ventil u dna výmenníku tepla otvoril a uhoľný materiál mal zvýšenú výhrevnosť 29,875 J/kg a nemal žiadnu vlhkosť.

Príklad 2

Lignit zo Severnej Dakoty, majúci vlhkosť po vyťažení 37,69% hmotnostných a výhrevnosť 15,792 J/kg, sa dopravil do trubiek výmenníku tepla z príkladu na obr. 1. Horný ventil sa potom uzatvoril a do trubiek obsahujúcich lignit sa vpustil dusík. Tlak vo vnútri trubiek bol udržiavaný na hodnote 6,3MPa zatiaľ čo teplota látky zaisťujúca výmenu tepla bola udržiavaná na hodnote 400°C. Teplota uhoľného materiálu obsiahnutého v trubkách bola 345°C. Proces tepelnej úpravy lignitu trval 19 minút. Po ukončení tohto procesu sa otvoril spodný ventil, umiestnený na spodnom konci výmenníku tepla a jeho náplň sa odobrala. Po zušľachťovanom procese sa výhrevnosť, uhoľného materiálu zvýšila na hodnotu 23,460 J /kg.

Príklad 3

Kanadská rašelina, majúca vlhkosť po vyťažení 67,20% hmotnostných a výhrevnosť 6,643 J/kg, sa dopravil do trubiek výmenníku tepla z príkladu na obr. 1. Horný ventil sa potom uzatvoril a do trubiek obsahujúcich rašelinu sa vpustil trubiek bol udržiavaný na hodnote látky zaisťujúcej výmenu tepla bola udržiavaná na hodnote 400°C- Teplota uhoľného materiálu obsiahnutého v trubkách bola 360°C. Proces tepelnej úpravy lignitu trval 20 minút. Po ukončení tohto procesu sa otvoril umiestnený na spodnom konci výmenníku tepla a ;a odobrala. Po zušľachťovacom procese sa dusík. Tlak vo vnútri 7,OMPa zatiaľ čo teplota spodný ventil jeho náplň výhrevnosť uhoľného materiálu zvýšila na hodnotu 31,503 J /kg.

Príklad 4

Tvrdé drevo, majúce vlhkosť po vyťažení 70,40% hmotnostných a výhrevnosť 5,635 J/kg, sa dopravilo do trubiek v ý m e n n í k u t e p 1 a z p r í k 1 a d u v n a o b r .

li o r 11 ý v e n t. i 1 s a p o t om uzatvoril a do trubiek obsahujúcich tvrdé drevo sa vpustil dusík. Tlak vo vnútri trubiek bol udržiavaný na hodnote 5, GliPa zatiaľ čo teplota zaisťujúca výmenu tepla bola udržiavaná na hodnote 400°C. Teplota uhoľného materiálu obsiahnutého v trubkách bola 342°C. Proces tepelnej úpravy lignitu trval 7 minút. Po ukončení tohto procesu sa otvoril spodný ventil, umiestnený na spodnom konci výmenníku tepla a jeho náplň sa odobrala. Po zušľachťovacom procese sa výhrevnosť uhoľného materiálu zvýšila na hodnotu 26,570 J /kg.

Rôzne konkrétne prevedenia vynálezu môžu byť tiež využité pre zhodnotenie pomerne nevy už i teľných b i. oraater iálov na aktivovaný uhlík, ktorý je vhodný pre vytvorenie dreveného uhlia s vysokou čistotou. Napríklad sa biomasa dopraví do trubiek výmenníku tepla z príkladu na obr. 1 a do trubiek sa vpravuje predohriaty inertný plyn zo systému, v ktorom je tlak udržiavaný v rozmedzí 0,14MPa do asi 210MPa v závislosti na konkrétnom zložení biomasy. V systéme sa udržiava teplota v rozmedzí od 120°C do 815°C. Pri jednej prevádzanej skúške, ktorá je popísaná tiež v nasledujúcej tabuľke 1 boli trubky preplachované dusíkom privádzaným v množstve 283 dm³/hodinu (SCFH), priemerná teplota bola udržiavaná na približne 400°C a tlak bol udržiavaný na asi l,4MPa.

Tabuľka 1

Čas	Teplota systému	Vonkajšia teplota	Vnútorná teplota	Tlak vo vnútri	Tlak zvonku trubiek	Prietok dusíku
(min)	(°C)	trubiek (°C)	trubiek	trubiek (MPa.)	( MPa )		(čm^/h)
0	402	397	410	0	0	0
0:01	-	-	-	-	-	283
1:30	-	395	108	1,47	1,43	283
2:00	-	395	87	1,41	1,36	283
3:00	396	3.97	76	1,41	1,34	283
4:00	404	401	71	1,41	1,36	283
5:00	406	405	69	1,40	1,35	283
6:00	405	410	71	1,40	1,35	283
7:00	405	411	83	1,41	1,36	283 .
8:00	405	411	124	1,41	1,36	283
9:00	404	409	228	1,41	1,34	283
10:00	404	409	315	1,40	1,3 5	283
11:00	405	408	348	1,41	1,3 8	283
12:00	406	408	349	1,41	1,3 8	283
13:00	408	408	344	1,41	1,3 8		283
14:00	409	409	338	1,43	1,38		283
15:00	411	410	331	1,43	1,41		0

Po 15	minútach	bol
prerušený a	biomasa	bola
podstate v	priebehu	20
surová biomasa na	surové

bol prívod dusíku do výmenníku tepla podstate vysušená a ochladená v minút. Proces, ktorým sa upravila aktívne drevené uhlie, ktoré má výhrevnosť 13,662 J pri nulovej vlhkosti.

Je zrejmé, že navrhnuté, aby sa ovšem zrejmé, že· v ý h o d n é p r e v e· d e n i a vynálezu s ú správne dosiahlo predpokladaných výsledkov, je ú možné d'aľšie modifikácie popísaných príkladných prevedení, spadajúcich do rozsahu vynálezu.

Claims

1. Zariadenie pre zvyšovanie energetickej hodnoty (BTU, J) tuhého granulovaného uhlíkatého materiálu, vyznačujúce sa tým, Se obsahuje výmenník tepla majúci vonkajší plášť, vstup na prvom konci vonkajšieho plášťa, druhý vstup na druhom konci vonkajšieho plášťa, druhý koniec vonkajšieho plášťa je vzdialený od jeho prvého konca, najmenej jednu trubku uloženú vo vnútri vonkajšieho plášťa pre uloženie dávky tuhého uhlíkatého materiálu, ventily rozmiestnené pozdĺž prvého konca vonkajšieho plášťa pre rozdeľovanie dávky uhlíkatého materiálu do najmenej jednej z trubiek a výpustné prvky rozmiestnené pozdĺž druhého konca vonkajšieho plášťa pre odoberanie dávky materiálu z výstupu, pričom najmenej jedna z trubiek je umiestnená medzi vstupom a výstupom vonkajšieho plášťa, ústrojenstvo pre prívod tlakového plynu do najmenej jednej trubky, spojené s výmenníkom tepla, ústrojenstvo pre udržiavanie cirkulácie látky zaisťujúcej výmenu tepla vo vnútri vonkajšieho plášťa a v kontakte s najmenej jednou trubkou, pričom látka zaisťujúca výmenu tepla je zahrievaná na teplotu medzi 120°C a 650°C, a ústrojenstvo pre dopravu tuhého granulovaného uhlíkatého materiálu, vystupujúceho z výmenníku tepla ne jeho druhom konci.

2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa t ý m, že v najmenej jednej trubke je udržiavaný tlak v rozsahu od 141kPa do 210,9MPa.

3. Spôsob zvyšovania energetickej hodnoty (BTU, J) uhlíkatého materiálu, vyznačujúci sa tým, že sa zavedie tuhý granulovaný uhlíkatý materiál do najmenej jednej trubky uloženej vo výmenníku tepla, okolo tejto najmenej jednej trubky sa vedie cirkulujúca látka zaisťujúca výmenu tepla a majúca teplotu najmenej 93°C, do najmenej jednej trubky, obsahujúcej tuhý granulovaný uhlíkatý materiál, sa vháňa tlakový plyn pri tlaku od 141kPa do 210,9MPa, potom sa uhlíkatý materiál odoberie.

4. Spôsob podľa nároku 3,vyznačujúci sa tým, že látka zaisťujúca výmenu tepla sa udržiava na teplote od 93°C do 650°C.

5. Spôsob zvyšovania energetickej hodnoty (BTU, J) uhlíkatého materiálu, vyznačujúci sa tým, že sa dávkuje tuhý granulovaný uhlíkatý materiál do najmenej jednej trubky, tento tuhý granulovaný uhlíkatý materiál sa zahrieva látkou zaisťujúcou výmenu tepla, majúcou teplotu od 93°C do 650°C a cirkuľujúcou okolo najmenej jednej trubky, voda vytlačovaná z uhlíkatého materiálu v najmenej jednej trubke, teplota tuhého granulovaného uhlíkatého materiálu sa v najmenej jednej trubke zvýši na dopredu stanovenú hodnotu, do tejto najmenej jednej trubky, obsahujúcej tuhý granulovaný uhlíkatý materiál, sa vháňa tlakový plyn pri tlaku od 141kPa do 210,9MPa, potom sa uhlíkatý materiál odoberie.

6. Spôsob zvyšovania energetickej hodnoty (BTU, J) uhlíkatého materiálu, vyznačujúci sa tým, že sa zavedie dávka tuhého granulovaného uhlíkatého materiálu do najmenej jednej trubky uloženej vo výmenníku tepla, opatreného skupinou ventilov rozmiestnených v odstupoch od seba pozdĺž jedného rozmeru výmenníku tepla, okolo stále dlhších častí tejto najmenej jednej trubky sa vedie postupným otváraním a uzatváraním vybraných dvojíc ventilov cirkulujúca látka zaisťujúca výmenu tepla a majúca teplotu najmenej 93°C, do najmenej jednej trubky, obsahujúcej dávku tuhého granúlovaného uhlíkatého materiálu, sa vháňa tlakový plyn pri tlaku 141kPa do 210,9MPa, potom sa uhlíkatý materiál odoberie.

7. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, še plynom je oxid uhličitý.

8. Zariadenie pre zvyšovanie energetickej hodnoty (BTU, J) uhlíkatého materiálu, vyznačujúci sa tým, še obsahuje výmenník tepla majúci vonkajší plášť, vstup pre tuhý granúlovaný uhlíkatý materiál pozdíš prvého konca a výstup vzdialený od vstupu a umiestnený pozdlš druhého konca výmenníku tepla pre odoberanie tuhého granulovaného materiálu, vonkajšia skriňa obsahuje dávku uhlíkatého materiálu a je napojená na ústrojenstvo pre privádzanie dávky uhlíkatého materiálu do vonkajšieho plášťa, a vo vonkajšom plášti je uložená najmenej jedna trubka pre cirkuláciu látky zaisťujúcej výmenu tepla, pričom táto najmenej jedna trubka izoluje tuhý granulovaný uhlíkatý materiál od látky zaisťujúcej výmenu tepla a látka zaisťujúca výmenu tepla je zahriata na teplotu medzi 120°C a 650°C, s výmenníkovými prvkami je spojené ústrojenstvo pre zavádzanie tlakového plynu do vonkajšieho plášťa a ústrojenstvo pre dopravu dávky tuhého granulovaného uhlíkatého materiálu z

týchto výmenn í kových prvkov. • 9. Zariadenie podľa nároku 8, vyznačújúce s a tým, še vo vonkajšom plášti je udržiavaný

prevádzkový tlak v rozsahu od 141kPa do 210,

9MPa.

10. Zariadenie podľa nároku 8, vyznačújúce sa tým, še látkou zaisťujúcou výmenu tepla je olej.

11. Zariadenie podľa nároku 8, vyznačújúce sa tým, še skupinou trubiek, ktoré sú v kontakte s dávkou uhllkatého materiálu, cirkuluje látka zaisťujúca výmenu tepla.

12. Zariadenie pre zušľachťovanie uhllkatého materiálu, v y z n ač ujúci sa tým, še obsahuje výmenník tepla opatrený vonkajším plášťom majúcom vstup na prvom konci vonkajšieho plášťa a výstup na druhom konci vonkajšieho plášťa, druhý koniec je vzdialený od prvého konca a vo vonkajšom plášti je umiestnená najmenej jedna trubka pre ulošenie dávky tuhého granulovaného uhllkatého materiálu, ústrojenstvo pre rozdeľovanie tuhej granulovanej dávky do najmenej jednej trubky a ústrojenstvo pre odoberanie dávky z výstupu, ústrojenstvo pre privádzanie tlakového plynu do najmenej jednej trubky a ústrojenstvo pre udršiavanie látky zaisťujúcej výmenu tepla v cirkulačnom pohybe vo vnútri vonkajšieho plášťa, a v kontakte s najmenej jednou trubkou, pričom cirkuláciou látky zaisťujúcej výmenu tepla pri zvýšenej teplote vo vnútri vonkajšieho plášťa po predĺžený časový interval sa zvýši energetická hodnota (BTU, J) dávky tuhého granulovaného uhllkatého materiálu.

13. Zariadenie podľa nároku 12, vyznačuj úce sa t ý m, še ústrojenstvo pre odoberanie dávky obsahuje ústrojenstvo pre dopravu tuhej granulovanej dávky uhllkatého materiálu do skladovacieho ústrojenstva pre skladovanie dávky po jej výstupe z výmenníku tepla, ústrojenstvo pre dopravu tuhej granulovanej dávky uhllkatého materiálu prebieha od výstupu výmenníku tepla a ústrojenstvo pre skladovanej tuhej granulovanej dávky nadväzuje na ústrojenstvo pre dopravu tuhej granulovanej látky.

14. Zariadenie podľa nároku 13, vyznačuj úce tým, še ďalej obsahuje ústrojenstvo pre prípravu tuhého granulovaného uhlíkatého materiálu pre peletizáciu, ktoré je opatrené vytlačovaclm lisom vystupujúcim z ústrojenstva pre skladovanie uhlíkatého materiálu.

15. Zariadenie podľa nároku 12, vyznačujúce sa t ý m, še ústrojenstvo pre usmernenie cirkulácie látky zaisťujúcej výmenu tepla obsahuje príruby vystupujúce z vonkajšieho plášťa smerom do jeho vnútorného priestoru, pričom látka zaisťujúca výmenu tepla je usmerňovaná okolo týchto prírub vo vnútri vonkajšieho plášťa výmenníku tepla.

16. Zariadenie podľa nároku 15, vyznačujúce sa t ý m, še ústrojenstvo pre usmerňovanie cirkulácie látky zaisťujúcej výmenu tepla vo vnútri vonkajšieho plášťa obsahuje skupiny duálnych vstupných a výstupných ventilov, z ktorých prvý ventil je umiestnený v blízkosti vstupu vonkajšieho plášťa, druhý ventil je umiestnený pod prvým ventilom pozdlš vonkajšieho plášťa a z prvého a druhého vstupného a výstupného ventilu sú vyvedené potrubia, ktoré sú vedené kúreniskom pre zahrievanie látky zaisťujúcej výmenu tepla.

17. Zariadenie podľa nároku 16, vyznačujúce sa t ý m, še pozdlš vonkajšieho plášťa sú rozmiestnené štyri vstupné/výstupné ventily v odstupoch od seba.

18. Zariadenie podľa nároku 16, vyznačujúce sa t ý m, še látka zaisťujúca výmenu tepla je zohrievaná na teplotu medzi 120°C a 650°C.

19. Zariadenie podľa nároku 12, vyznačujúce sa tým, še tlakovým plynom je inertný plyn.

20. Zariadenie podľa nároku 19, vyznačujúce sa tým, že inertným plynom je dusík.

21. Zariadenie podľa nároku 19, vyznačujúce sa t ý m, že tlakovým plynom je oxid uhličitý.

22. Zariadenie podľa nároku 12, vyznačujúce sa t ý m, že spoločne s tlakovým plynom je vháňaný vodík.

23. Zariadenie podľa nároku 12, vyznačuj úce sa t ý m, že tlak v najmenej jednej trubke obsahujúcej uhlíkatý materiál je v priebehu úpravy materiálu udržiavaný v rozsahu od 141kPa do 210,9MPa.

24. Zariadenie podľa nároku 12, vyznačujúce sa t ý m, že látkou zaisťujúcou výmenu tepla je olej.

25. Zariadenie podľa nároku 12, vyznačujúce sa t ý m, že látkou zaisťujúcou výmenu tepla je zahriaty plyn.

26. Zariadenie podľa nároku 12, vyznačujúce sa t ý m, že obsahuje najmenej dva uzatvorené vstupné zásobníky pre skladovanie dávky tuhého granúlovaného uhlíkatého materiálu, ústrojenstvo pre dopravu dávky tuhého granulovaného uhlíkatého materiálu z jedného z týchto uzatvorených vstupných zásobníkov do výmenníku tepla a privádzanie dávky tuhého granulovaného uhlikatého materiálu do najmenej jednej trubky pri súčasnom plnení druhého z najmenej dvoch uzatvorených vstupných zásobníkov tuhým granúlovaným uhlíkatým materiálom.

27. Zariadenie podľa nároku 12, vyznačujúce sa t ý m, že ústrojenstvo pre zaisťovanie cirkulácie látky pre prenos tepla vo vnútri vonkajšieho plášťa obsahuje skupinu sád vzájomne prepojených trubiek, usporiadaných do série pre usmerňovanie prúdenia látky zaisťujúca výmenu tepla v opačnom smere oproti každej nasledujúcej sade vzájomne prepojených trubiek, látka zaisťujúca výmenu tepla je privedená do prvej sady vzájomne prepojených trubiek, umiestnenej na prvom konci vonkajšieho plášťa cez vstupný ventil a látka zaisťujúca výmenu tepla vystupuje z druhej sady vzájomne prepojených trubiek výstupným ventilom umiestneným pozdĺž druhého konca vonkajšieho plášťa.

28. Zariadenie podľa nároku 27, vyznačuj úce sa tým, že látka zaisťujúca výmenu tepla je opäť zahrievaná v kúrenisku po svojom výstupe z výstupného ventilu a pred opätovným recirkulačným zavedením do prvej sady vzájomne prepojených trubiek.

29. Spôsob zušľachťovania uhlíkatého materiálu, v y 2 načujúci sa tým, že sa najprv privedie dávka tuhého granulovaného uhlíkatého materiálu do najmenej jednej trubky obsiahnutej vo výmenníku tepla, dovnútra vonkajšieho plášťa výmenníku tepla sa zavedie látka zaisťujúca výmenu tepla, táto látka zaisťujúca výmenu tepla sa udržiava v cirkulačnom pohybe vo vnútri vonkajšieho plášťa výmenníku tepla okolo najmenej jednej trubky a v kontakte s ňou, do najmenej jednej trubky obsahujúcej tuhý granulovaný uhlíkatý materiál sa vháňa tlakový plyn a tuhý granulovaný uhlíkatý materiál sa po zvýšení svojho energetického obsahu na požadovanú hodnotu (BTU, J) odoberie.

30. Spôsob podľa nároku 29, vyznačujúci sa tým, že v najmenej jednej trubke sa udržiava tlak v rozsahu od 141kPa do 210,9MPa.

31. Spôsob podľa nároku 29, vyznačujúci sa tým, že látka zaisťujúca výmenu tepla a cirkulujúca okolo najmenej jednej trubky sa zahrieva na teplotu medzi 12O°C a 650°C.

32. Spôsob podľa nároku 31, vyznačujú c i s a tým. že tuhý granulovaný uhlíkatý materiál zostáva v najmenej jednej trubke pri požadovanej teplote a tlaku v

priebehu časového intervalu najmenej 3 minúty.

33. Spôsob podľa nároku 31, vyznačujúci sa tým, že tuhý granulovaný uhlíkatý materiál zostáva v najmenej jednej trubke pri požadovanej teplote a tlaku v priebehu časového intervalu najmenej 30 minút.

34. Spôsob podľa nároku 29,vyzná čujúci sa tým, že látkou zaisťujúcou výmenu tepla je olej.

35. Spôsob podľa nároku 29, vyznačujúci sa tým, še látkou zaisťujúcou výmenu tepla je zahriaty plyn.

granulovaný obsiahnutej umiestnenej plyn, tuhý cirkuláciou najmenej jednej najmenej jednej trubky trubky tlakový zohrieva

36. Spôsob zušľachťovania uhlíkatého materiálu, v y z načujúci sa tým, že sa najskôr dávkuje tuhý uhlíkatý materiál do vo výmenníku tepla, do vo vnútri vonkajšieho plášťa sa vháňa granulovaný uhlíkatý materiál sa látky zaisťujúcou výmenu tepla okolo najmenej jednej trubky a okolo nej, odoberá sa voda vytlačovaná z uhlíkatého materiálu z najmenje jednej trubky, zvýši sa teplota uhlíkatého materiálu vo vnútri najmenej jednej trubky na dopredu stanovenú hodnotu a nakoniec sa zušľachtený uhlíkatý materiál odoberie.

37. Spôsob podľa nároku 36, vyznačujúci sa tým, še tlakový plyn sa privádza do najmenej jednej trubky a látka zaisťujúca výmenu tepla súčasne cirkuluje, pokiaľ tlak nedosiahne dopredu stanovenú úroveň.

38. Spôsob podľa nároku 36, vyznačujúci sa tým, še látkou zaisťujúcou výmenu tepla je olej.

39. Spôsob podľa nároku 36, vyznačujúci sa tým, še látkou zaisťujúcou výmenu tepla je zahriaty plyn.

40. Spôsob podľa nároku 37, vyznačujúci sa tým, še tlakový plyn sa privádza do najmenej jednej trubky pod tlakom v rozsahu od 141kPa do 210,9MPa a dopredu stanovená hodnota teploty, na ktorú sa uhlíkatý materiál zohrieva je v rozsahu od 93°C do 650°C.

41. Spôsob podľa nároku 40, vyznačujúci sa tým, še tuhý granulovaný uhlíkatý materiál zostáva vo vnútri najmenej jednej trubky po dobu od 3 minút do 30 minút.

42. Spôsob podľa nároku 36, vyznačujúci sa tým, še zušľachtený tuhý granulovaný uhlíkatý materiál sa odoberá vytlačovacím lisom pre peletizáciu zušľachteného uhlíkatého materiálu.

43. Spôsob zvyšovania energetickej hodnoty (BTU, J) uhlíkatého materiálu, vyznačujúci sa tým, še sa privádza dávka tuhého granulovaného uhlíkatého materiálu do najmenej jednej trubky uloženej vo výmenníku tepla, opatreného vonkajším plášťom a skupinou ventilov rozmiestnených v odstupoch od seba pozdĺž jedného rozmeru výmenníku tepla, vo vnútri vonkajšieho plášťa výmenníku tepla sa udržiava cirkulačný pohyb látky zaisťujúci výmenu tepla okolo postupne stále dlhších častí najmenej jednej trubky postupným otváraním a uzatváraním dvojíc zo skupiny ventilov a tuhý granulovaný uhlíkatý materiál sa odoberá, akonáhle po svojej úprave dosiahol požadované energetické hodnoty (BTU, J) .

44. Spôsob podľa nároku 43, vyznačujúci sa tým, že plyn sa vháňa pod tlakom do najmenej jednej trubky pre uľahčenie prenosu tepla z najmenej jednej trubky do dávky tuhého granúlovaného uhlíkatého materiálu.

45. Spôsob podľa nároku 43, vyznačujúci sa tým, že každá časť najmenej jednej trubky je vystavená pôsobeniu látky zaisťujúcej výmenu tepla po dobu dostatočnú k vyvolaniu odparenia vlhkosti v časti dávky obsiahnutej v každej časti a kondenzáciu na tuhom granulovanom uhlíkatom materiáli, obsiahnutom v nasledujúcej časti najmenej jednej trubky a tým pre predhriatie uhlíkatého materiálu obsiahnutého v nasledujúcej časti najmenej jednej trubky.

46. Spôsob podľa nároku 44, vyznačujúci sa tým, že plyn vháňaný do najmenej jednej trubky sa vháňa pod tlakom v rozsahu od 141kPa do 210,9MPa a teplota, pri ktorej látka zaisťujúca výmenu tepla cirkuluje vo vonkajšom plášti, je od 93°C do 650°C.

47. Spôsob podľa nároku 46, vyznačujúci sa tým, že tlakovým plynom vháňaný do najmenej jednej trubky je inertný plyn.

48. Spôsob podľa nároku 46, vyznačujúci sa tým, že tlakovým plynom vháňaným do najmenej jednej trubky je oxid uhličitý alebo dusík.

49. Zariadenie pre zvyšovanie energetickej hodnoty (BTU, J) uhlíkatého materiálu, vyznačujúce sa tým, že obsahuje výmenník tepla opatrený vonkajším plášťom pre uloženie dávky tuhého granulovaného uhlíkatého materiálu a majúci vstup umiestnený pozdĺž prvého konca vonkajšieho plášťa a výstup umiestnený pozdĺž druhého konca vonkajšieho zušľachtenej dávky uhlíkatého pre dodanie dávky uhlíkatého plášťa a najmenej jednu trubku p1ášť a pre odoberan i e materiálu, ústrojenstvo materiálu do vonkajšieho umiestnenú vo vnútri vonkajšieho plášťa a upravenú pre cirkuláciu látky zaisťujúcej výmenu tepla a ústrojenstvo spriahnuté s ústrojenstvom pre výmenu tepla pre dopravovanie tlakového plynu do vonkajšieho plášťa.

50. Zariadenie podľa nároku 49, vyznačujúce sa tým, že ústrojenstvo pre výmenu tepla obsahuje najmenej jeden poklopový uzáver, vystupujúci z vonkajšieho plášťa, pričom poklopovým uzáverom je zaistený prístup k najmenej jednej trubke.

51. Zariadenie podľa nároku 49, vyznačuj úce sa tým, že látka zaisťujúca výmenu tepla, ktorá cirkuluje v najmenej jednej trubke, je zahriata na teplotu medzi 93°C a 650°C.

52. Zariadenie podľa nároku 49, vyznačujúce sa tým, že tlak vo vnútri vonkajšieho plášťa je v priebehu zušľachťovania udržiavaný v rozsahu od 141kPa do 210,9MPa.

53. Zariadenie podľa nároku 49, vyznačuj úce sa tým, že látkou zaisťujúcou výmenu tepla a cirkulu júcou najmenej jednou trubkou je olej.

54. Zariadenie podľa nároku 49, vyznačuj úce sa tým, že najmenej jedna trubka obsahuje skupinu trubiek prebiehajúcich vo vnútri vonkajšieho plášťa, pričom tieto trubky sú v kontakte s dávkou tuhého granúlovaného uhlíkatého materiálu.

55. Zariadenie podľa nároku 54, vyznačujúce sa tým, že látka zaisťujúca výmenu tepla a cirkulujúca týmito trubkami je zahriata na teplotu medzi 93°C a 650°C.

56. Zariadenie podľa nároku 54, vyznačuj úce sa tým, še tlak vo vnútri vonkajšieho plášťa je udržiavaný v priebehu zušľachťovacieho procesu v rozsahu od 141kPa do 210,9MPa.

57. Zariadenie podľa nároku 55, vyznačujúce sa tým, že látkou zaisťujúcou výmenu tepla a cirkulu júcou zvislo usporiadanými trubkami je olej.

58. Zariadenie podľa nároku 55, vyznačujúce satým, že látkou zaisťujúcou výmenu tepla a cirkulujúcou zvislo usporiadanými trubkami je zahriaty plyn.