Способ получения полукокса и устройство для осуществления способа

Изобретение относится к области получения полукокса и может быть использовано в металлической промышленности. Способ получения полукокса предусматривает подачу воздуха в шахтную печь с двух сторон слоя угля и розжиг угля и отвод горючего газа в среднем сечении слоя угля. Устройство для осуществления способа выполнено в виде вертикального аппарата шахтного типа, разделенного пополам и содержащего две рабочие камеры: верхнюю и нижнюю с обеспечением возможности воздушного дутья сверху и снизу и отвода горючего газа в среднем сечении слоя. Изобретение обеспечивает повышение производительности. 2 н. п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области получения полукокса и может быть использовано в металлургии, энергетике и химической промышленности.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения полукокса путем перегонки твердого углеродосодержащего сырья в вертикальном автотермическом аппарате шахтного типа с использованием воздушного дутья, включающий стадии нагрева, сушки и карбонации сырья, выгрузку полученного полукокса снизу и отбор горючего газа, причем к воздушному дутью примерно 8-10% газа от объема получаемого горючего газа с температурой карбонизации 920-950 градусов С, а воздушное дутье подают с противоположной розжигу угля стороны с удельным расходом 100-400 куб.м/кв.м.ч (RU 2169166 С1, кл. С 10 В 49/04, 20.06.2001 г.).

По вышеописанному способу загружают 206 кг угля. Снизу подается воздушное дутье с расходом 25 м3/ч (128 м32·ч), а розжиг угля производится сверху. Через 10 часов фронт карбонизации угля достигает уровня подвода воздуха и аппарат разгружается. Выход полукокса составил 63,8 кг или 31% от исходного угля.

Но этот способ производства низкой производительности.

Наиболее близким к заявляемому устройству является вертикальный автотермический аппарат шахтного типа, состоящий из рабочей камеры, содержащей зоны карбонации и активации с подачей перерабатываемого сырья и воздуха в верхней части камеры через отверстия в люках прямотоком вниз по шахте. При этом имеются добавочные вводные патрубки для подачи водяного пара в массовом соотношении 0,05-0,5 от подачи сырья в верхней части аппарата и нижней его части с массовым соотношением (пар : исходное сырье) от 0,1 до 0,4 с отводом горячих газов через патрубок, вмонтированный на расстоянии 1,5 диаметра от верхнего уровня засыпки. Газ подвергается многоступенчатой очистке, охлаждению и компримированию перед подачей потребителю (патенты США №4883499, 28.11.89 г. и №096463, 17.03.92 г.).

Недостатком данного устройства является сравнительно низкая производительность.

Изобретение решает задачу увеличения производительности при получении полукокса или адсорбента.

Технический результат при использовании изобретения заключается в удвоении производительности процесса получения переработки дробленого угля в вертикальном аппарате шахтного типа новой конструкции.

Указанный технический результат достигается тем, что подачу воздуха в слой угля производят сверху вниз, а розжиг угля и отвод горючего газа осуществляют в среднем сечении слоя, причем аппарат содержит верхнюю и нижнюю рабочие камеры, выполненные с возможностью подачи воздуха сверху в верхнюю камеру и снизу - в нижнюю камеру аппарата для обеспечения розжига угля и отвода горючего газа.

На чертеже схематично изображено устройство для осуществления способа в виде вертикального аппарата шахтного типа, состоящего из верхней рабочей камеры 1 и нижней рабочей камеры 2 со средним сечением 1 для розжига и отвода газа.

Предлагаемый способ получения полукокса осуществляется следующим образом.

При удельной подаче воздуха, например 100-400 м32·ч, сверху и снизу слоя угля в аппарате шахтного типа, разделенного на две рабочие камеры 1 и 2, фронт горения, сформированный в результате розжига в среднем сечении 3, разделяется на два фронта и движется в противоположных направлениях навстречу соответствующим потокам воздуха. При прохождении фронта горения через слой исходного угля последующий последовательно подвергается стадиям сушки и карбонации. В камерах горения 1 и 2 продукты карбонизации угля и часть твердого углеродного остатка сгорают до полного исчезновения кислорода воздуха. Далее за фронтом горения продукты сгорания (СО2 и Н2O) подвергаются восстановлению на раскаленной углеродной поверхности до оксида углерода и водорода. Потоки горючего газа от двух камер движутся навстречу друг другу и соединяются в среднем сечении слоя, где предусматривается отбор газа для последующей технологической переработки и использования.

Пример.

В вертикальный аппарат шахтного типа диаметром 0,35 м и высотой 3 м загружается 275 кг угля фракции 5-20 мм марки Б2 (бородинский уголь Канско-Ачинского бассейна). С верхней и нижней стороны слоя угля подается воздушное дутье с удельным расходом 350 м32·ч, а розжиг угля осуществляют в среднем сечении слоя (на расстоянии примерно 1,5 м от нижнего сечения). Образуется два фронта горения, движущихся навстречу соответствующим потокам воздуха. Образующийся горючий газ отбирается на уровне среднего сечения слоя (на расстоянии 1,5 м от нижнего сечения). Через 7,5 часов фронты горения достигают соответственно верхнего и нижнего сечений слоя и процесс переработки угля завершается. Полученный твердый продукт охлаждается и выгружается из аппарата. Выход твердого продукта составил 85,6 кг. Его физико-химические характеристики полностью соответствуют характеристикам продукта, получаемого в соответствии с известным способом получения полукокса. Удельная производительность процесса составила 119 кг/м2·ч.

Для сравнения в этом же аппарате был осуществлен процесс переработки угля этой же марки по известному способу с подачей воздушного дутья только в нижнем сечении (удельный расход воздуха 350 м32·ч) и розжигом угля только в верхнем сечении. Удельная производительность процесса составила 61 кг/м2·ч, что примерно в два раза ниже, чем в способе, заявленном в качестве изобретения.

1. Способ получения полукокса путем переработки твердого углеродсодержащего сырья в вертикальном аппарате шахтного типа, включающий подачу воздуха в слой угля, розжиг, сушку, карбонизацию, выгрузку полученного полукокса и отбор горючего газа, отличающийся тем, что подачу воздуха в слой угля производят сверху и снизу, а розжиг угля и отвод горючего газа осуществляют в среднем сечении слоя.

2. Устройство для получения полукокса, содержащее вертикальный аппарат шахтного типа, отличающееся тем, что аппарат содержит верхнюю и нижнюю рабочие камеры, выполненные с возможностью подачи воздуха сверху в верхнюю камеру и снизу в нижнюю камеру и разделенные в среднем сечении слоя аппарата для обеспечения розжига угля и отвода горючего газа.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области получения металлургического полукокса и может быть использовано в металлургии. .

Изобретение относится к технологии переработки промышленных и бытовых отходов и может быть применено в резино-технической промышленности, топливно-энергетическом комплексе, нефтехимии, промышленности нефтеоргсинтеза и в жилищно-коммунальном хозяйстве для получения топливных и сырьевых ресурсов.

Изобретение относится к способу и установке для термической переработки твердого углеродосодержащего сырья с получением углеродных сорбентов. .

Изобретение относится к области термической переработки углеродсодержащего сырья, в частности к способу и установке для получения активного угля, и позволяет получить наиболее ценные средние и крупные фракции активного угля с одновременным улучшением его качества и увеличением теплотворной способности газа пиролиза.
Изобретение относится к способам термического разложения твердого углеродсодержащего сырья с получением активного угля и позволяет улучшить адсорбционные свойства конечного продукта и уменьшить содержание в нем пылевидных фракций.

Изобретение относится к химической технологии топлив, в частности к комбинированной газификации твердых топлив, и направлено на повышение выхода и качества смолы при термической переработке высокозольного топлива.

Изобретение относится к способу получения термоантрацита и позволяет повысить выход электродного термоантрацита. .
Изобретение относится к области адсорбционной техники и может быть использовано для получения модифицированных активных углей (МАУ), применяемых для водоочистки технологических стоков предприятий химической и фармацевтической промышленности.
Изобретение относится к области сорбционной техники и может быть использовано для удаления токсичных веществ из воздуха и решения широкого круга экологических задач.
Изобретение относится к технологии получения углеродных адсорбентов, в частности, гемо- и энтеросорбентов для использовании в медицинской промышленности и клинической практике.
Изобретение относится к области получения пористых углеродных материалов. .
Изобретение относится к производству активных углей, в том числе медицинского назначения, предназначенных для получения лекарственных препаратов и особо чистых веществ, а также для глубокой очистки газовых и жидких сред от низко-, средне- и высокомолекулярных примесей.
Изобретение относится к области сорбционной техники и может быть использовано в процессах очистки отходящих промышленных газов или в средствах индивидуальной защиты органов дыхания (противогазах и респираторах).
Изобретение относится к области сорбционной техники и может быть использовано в процессах очистки промышленных газов или в средствах индивидуальной защиты органов дыхания.

Изобретение относится к области получения углеволокнистых адсорбентов, а именно к устройствам активирования углеволокнистых материалов. .

Изобретение относится к области получения углеродных сорбентов. .
Изобретение относится к сорбционной технике и может быть использовано в процессах очистки отходящих промышленных газов или в средствах индивидуальной и коллективной защиты органов дыхания
Наверх