Способ отгонки летучих продуктов из мелкозернистого или пылевидного битуминозного материала
1 ХО10
ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
ОПИСАНИЕ способа и устройства для отгонки летучих продуктов из мелкозернистого или пылевидного битуминозного материала.
К патенту ин-ной фирмы «Анционерное общество облагораживания угля» (Kohlenveredlung AktiengeeHschaft), в r, "Берлине, Германия, заявленному 31 декабря 1926 года (заяв. свид. № 17455), с присоединением заявки от 10 января 1927 года (заяв. свид. № 13576).
Действительные изобретатели ин-цы К. Гейсен (Каг! Geissen) и
В. Форбродт. (Werner Vorbrodt).
Приоритет по п. 5 „предмета патента" от 10 января 1927 года на основании ст. 6 Советско-германского соглашения об охране промышленной собственности.
О выдаче патента опубликовано 31 марта 1930 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 марта 1930 года.
Уже известен способ отгонки мелкозернистого материала, находящегося в газе, при чем подвод необходимой теплоты производится самим газом - носителем.
В качестве поддерживающего и нагревающего газа применялись или газообразнь:е продукты сгорания каких-нибудь горючих веществ, или получаемый в самом процессе отгонки и нагревающийся тут же газ. Применение продуктов сгорания для данной цели отличается тем недостатком, что высокоценные сами по себе газы, возникающие в отгоночном пространстве, разбавляются менее ценными нагревательными газами, так что в большинстве случаев дальнейшее применение образую1
С3 щеися смеси является непродуктивным.
С другой стороны, при необходимости пользоваться в качестве поддерживающего и нагревающего газа образующимися в отгоночной печи газообразными продуктами отгонки их приходится на гревать особым подогревателем. Такой способ связан с большими затратами на подогреватели и на потери тепла в них.
С целью повышения производительности и достижения большей продуктивности
,при небольших затратах на установку в предлагаемом способе в качестве переносящего и нагревающего газа применяется горячий генераторный или водяной газ. Такой выбор носящих и нагре1 вающих газов имеет то преимущество,, что может быть непосредственно исполь, :зована высокая температура, газов, выхо, дящих из генераторов генераторного или ! водяного газа. Если же почему-либо эта температура окажется все-таки недостаточной для процесса отгонки, то дальнейшее подогревание может быть осуществлено сравнительно простыми и недорогими средствами, так как требуется лишь небольшое добавочное количество теплоты. Как генераторный, так и водяной газы обладают достаточно большим для нормальных условий работы запасом тепла, так что смешение этих газов с возникающими газообразными продуктами отгонки не вредит дальнейшему применению смеси.
Продуктивность предлагаемого способа может быть еще более повышена, если получающийся в процессе отгонки твердый остаток, т.-е. кокс или полукокс, применить в качестве основного материала для выработки генераторного или водяного газа. В этом случае полученный кокс можно не охлаждая, в горячем состоянии, переносить в генератор генераторного или водяного газа. Если же желательно брикетировать кокс раньше его помещения в генераторную печь, то он может быть предварительно охлажден.
Целесообразно также устроить газогенератор наподобие отгоночной печи, так, чтобы применяемый полукокс можно было в случае надобности, после предварительного перемалывания, пульверизировать в смеси с воздухом или водяным паром, или с рбоими одновременно. Таким образом, генераторный или водяной газ может производиться при помощи пульверизирования, т.-е. по способу, сходному с процессом отгонки распыленного материала, переносимого горячими газами.
Подвергающийся отгонке продукт подводится к горячим газам лучше всего в суспендированной форме, состоящей из смеси продукта и газа. Суспензия эта вводится в трубу, подводящую нагревающий газ. Чтобы получить при этом возможно быстрое и равномерное распределение пылеобразного продукта в потоке носящего и нагревающего газа, целесообразно устроить две или несколько труб, открывающихся в общий канал, подводящий нагретый газ, расположенных горизонтально или под углом и так направленных по отношению друг к другу, что струи суспензии сталкиваются друг с другом и взаимно распыляются. Могут быть применены и другие приспособления для подвода и для смешения, например червячные подачи и пр.
Дальнейшее повышение положительного баланса теплоты может быть достигнуто подразделением процесса на несколько ступеней. Отгонка производится тогда не в одной печи или камере, а в нескольких последовательно соединен-. ных печах или камерах, так что процесс отгонки продолжается ступенями от камеры к камере. При этом выгодно так подводить от камеры к камере с одной стороны газы, а с другой стороны материал, подвергающийся перегонке, чтобы путь, совершаемый нагревательными газами, был противоположен пути материала,. т.-е. если газ идет от первой камеры к последней, то перегоняемый материал должен. итти от последней камеры к первой. В каждой же отдельной камере направление движения носящего газа и перегоняемого материала должно быть одинаковое.
Таким, устройством можно добиться очень широкого использования теплоты, содержащейся в нагревательных газах, так что выходная температура отработанных нагревательных газов будет значительно понижена и для перегонки опре деленного количества материала потребуется меньше нагревательного газа, чем: при известных до сих пор способах.
Дальнейшееусовершенствование устрой- ства состоит в том, что .перегоняемый материал разделяется в промежутке ме- жду каждыми двумя ступенями, т.-e
1 твердые составные части отделяются от газообразных, благодаря чему можно осуществить тщательную . регулировку. Для осуществления последнего особенно пригодна отгоночная камера вертикального типа, в которую перегоняемый материал. вместе с носящим газом вводится снизу через расположенное в центре сопло.
Образующаяся струя газообразной пыли поднимается кверху и поворачивает вниз: в виде фонтана, при чем быстро поднимающаяся струя газообразной пыли окружена медленно падающей смесью газа и пыли. Получающийся твердый остаток. можно известными способами отделять и удалять в нижней части печи или отсасывать из печи вместе с газами и парами, или выгонять с последними, применяя. давление. В последнем случае отделение твердых частиц от газообразных происходит в особом пылеотделителе, который может являться составной частью камеры.
Если струя газообразной пыли должна возможно дольше сохранять свою непрерывность, то центральная вводная трубка может быть продолжена до верхней половины камеры.
Другой конструкции печь, которая может перерабатывать более крупно перемолотый материал, имеет вертикальный цилиндр, при чем газ вдувается в нижний конец цилиндра, а отводится из верхнего конца. Цилиндр может быть окружен вторым цилиндром, и в таком случае газ, после поворота на 180О опускается вниз по кольцевому пространству между цилиндрами. Примешивание перегоняемого материала можно производить в месте вхождения нагревательного газа в нижнем конце печи. Сечение внутреннего цилиндра рассчитывается так, чтобы скорость течения газов была достаточна для поднятия мелкой пыли до . верхнего края цилиндра и чтобы достигнув этого края пыль могла перейти в кольцевое пространство. С другой стороны, скорость течения газов недостаточна для полного поднятия вверх более крупнозернистого материала. Поэтому зернистый материал все время падает во внутреннем цилиндре вниз, подхватывается у сопла:входной струей нагревательного газа, имеющей большую начальную скорость, и снова увлекается кверху. Это повторяется до тех пор, пока вследствие испарения воды, имеющего характер взрыва и вследствие быстрого выхода газов, более крупные зерна распадаются и превращаются в мелкие пылевидные частицы, которые могут, как описано выше, перейти через верхний край внутреннего цилиндра и
" вступить в кольцевое пространство и оттуда выйти из цилиндра, что допускает применение более крупно размолотого материала.
При любой конструкции печей, пред-. назначенных для выполнения предложенного. способа, нагревательные газы могут перегоняться сквозь печь или всасыванием или давлением, Высасывание представляет преимущество в том отношении, что отделение пыли по выходе из печи лучше происходит при вакууми самый процесс отгонки протекает тем скорее, чем меньше давление в печи. Для дополнительного нагревания могут быть применены расположенные в отдельных отгоночных камерах нагреватели (радиаторы), которые, в дополнение к непосредственной передаче тепла прикаса нием нагревательных газов к перегоняемому материалу, позволяют получить подвод тепла излучением и осуществить регулярную теплопередачу.
При перегонке материалов, подвешенных в размельченном состоянии в струе нагревательногО газа, возможно допускать значительно более высокую температуру нагревающих газов, чем это было принято до сего времени, так как частички пере- . гоняемого материала столь малы, что между внешней поверхностью и срединой их не может существовать такой разности температур, при которой пары смолистого вещества, выделяющиеся изнутри наружу, будучи сравнительно холодными при больших кусках,, при проходе их через сильно нагретуюнаружную оболочку куска, могли бы подвергаться разложению.
Как известно, в начале процесса отгонки из перегоняемого материала выделяется в первую очередь вода, каковое выделение, как показали опыты, поглощает наибольшую часть энергии, вообще затрачиваемой при отгонке. В течение этого периода температура пылевидных частиц остается равной температуре кипения воды, соответствующей давлению, имеющемуся в печи; по .окончании же выделения воды температура снова начинает повышаться, но к началу периода выделения смоляных паров нагревательные газы успевают настолько охладиться, что опасаться разложения смоляных паров при смешении их с газами не приходится.
На основании указанного явления, при отгонке может применяться начальная температура нагревающлх газов выше 800О, благодаря чему разность температур нагревающих газов н отгоняемого материала значительно увеличивается и процесс отгонки сокращается.
Предмет патента.
1. Способ отгонки летучих продуктов из мелкозернистого или пылевидного битуминозного материала, переносимого газом через отгоночное проетранство, отличающийся тем, что в качестве переносящего и нагревающего газа применяют горячий генераторный или водяной газ.
2. Устройство для осуществления способа, означенного в и. 1, состоящее из йескольких, служащих для подвода суспендированного в газе материала, труб, присоединенных к общему каналу для переносящего и нагревающего газа, отличающееся тем, что, в целях достижения сталкивания отдельных струй суспензий, означенные трубы расположены под углом друг к другу.
3. Устройство для осуществления способа, означенного в п. 1, отличающееся тем, что оно состоит из нескольких, .поддерживаемых при различных температурах, отгоночных камер, подле каждой. из которых установлен пылеотделитель.
4. Форма выполнения устройства, означенного в п. 3, отличающаяся тем, что первая по ходу битуминозного материала камера является последней походу газа и наоборот.
5. Прием выполнения способа, озна ченного в п. 1, отличающийся тем, что переносящий и нагревающий газ имеет . -температуру выше 800О.
Тилографин Первой Артехи Советский Печатник, Моховая, 40.
