Устройство для термической обработки углей в вакууме
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
29863!
Союз Советских
Социалистических
Республик
k т
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 05,1.1970 (№ 1395366/23-26) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 16.111.1971. Бюллетень № 11
Дата опубликования описания 29.IV.1971
МПК С 10b 51/00
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 66.023:662.7(088.8) Авторы изобретения
Н. А. Кекин и С. А. Никитина
Украинский научно-исследовательский углехимический институт
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
УГЛЕЙ В ВАКУУМЕ
Изобретение относится к области химического машиностроения и, в частности, к устройствам для термической обработки углей в вакууме.
Известные устройства для термической обработки углей в вакууме содержат корпус с патрубками для,ввода и вывода компонентов и нагревательный и охлаждающий элементы.
Но известные устройства не обеспечивают условий молекулярной дистилляции и возможности улавливания парообразных продуктов на различных стадиях термической обработки.
Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить условия молекулярной дистилляции и обеспечить возможность улаьливания парообразных продуктов.
Кроме того, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить возможность получения узких фракций угля. Отличие ,предлагаемого устройства заключается в том, что в корпусе помещена нагревательная чаша цилиндрической формы, над которой расположен вращающийся диск с вставленными в нем оптическими стеклами таким образом, что нижняя сторона одного из стекол находится над чашей на расстоянии примерно
0,3 мм, а верхняя плотно прижата к охлаждающему элементу. В рабочем положении холодная нижняя сторона оптического стекла помещена на расстоянии 15 — 30 ми от поверхности обрабатываемого угля.
На чертеже воспроизведен общий вид предлагаемого устройства. Устройство состоит из металлического корпуса 1, электронагревателя 2, охлаждаемого стакана 8, нагреваемой чаши 4, вращающего диска 5 со вставленными в нем оптическими стеклами б и установочного цилиндра 7.
10 При работе устройства оптические стекла устанавливают таким образом, что нижняя сторона одного из них находится над нагреваемой чашкой на расстоянии 0,3 мм, а верхняя плотно прижата к охлаждаемому стака15 ну. Высота нагреваемой чаши и установочного цилиндра такая, что расстояние между испаряемой поверхностью угля и холодной нижней стороной оптического стекла равно
1 5 — 30 мм.
20 Устройство работает следующим образом.
После помещения пробы угля в нагреваемую чашу 4, герметизации аппарата, достигают разряжения в аппарате порядка
5.10 — льи рт, ст. форвакуумным и диффузион25 ным насосами. Затем наполняют охлаждаемый стакашки 3 эвтектической:смесью лед+
+NaC1) и достигают в нем температуру минус 10 С, Включают электронагреватель 2 и устанавливают заданную температуру. Благо30 даря высокому градиенту температуры меж298631
15
40 ду испаряемой поверхностью угля и холодной стороной оптического стекла, малым расстоянием между ними (15 — 30 мл), сравнительно одинаковой температурой на испаряемой поверхности угля и .в пространстве движения выделившихся паров, ограниченном объемом нагреваемой чашки и соизмеримой площадью нагревания угля с площадью конденсации его паров, достигаются условия молекулярной дистилля ции продуктов термической деструкции. Это обеспечивает быстрый отвод их и конденсацию на оптическом стекле в виде пленки, что:подтверждается сохранением глубокого вакуума на протяжении всего опыта при постоянной температуре.
Смена оптических стекол с полученными пленками осуществляется отводом диска 5 от стопора 8 и вращением его до совмещения соответствующей отметки на рукоятке 9 со стрелкой 10. Установка оптического стекла на рабочую поверхность охлаждаемого стакана
8 производится обратным перемещением диска вдоль валька к стопору 8. Для снятия оптических стекол аппарат разбирается. Так, например, настоящим устройством, снабженным восьмью оптическими стеклами, были получены восемь узких фракций парообразных продуктов непрерывной термической деструкции углей в интервале 280 †5 С,в вакууме 5.10 †мм рт. ст. в виде пленок, пригодных для спектрального анализа без применения растворителей. Цвет пленок различный и измвняется с возрастанием температуры получения от светло-желтого до темно-коричневого, что указывает на различный молекулярный состав выделенных фракций. Записанные ИК-спектры этих пленок характеризуются различной интенсивностью полос поглощения.
Эти данные показывают, что получение фракций парообразных продуктов термической деструкции угля на различной стадии непрерывной термической обработки угля в глубоком вакууме позволяют глубже изучить механизм термохимических превращений органической массы угля и исследовать влияние пониженного давления при этом на характер изменения его свойств.
К достоинству предлагаемого устройства относится и возможность одновременного получения заданного количества узких фракций парообразных продуктов термической деструкции углей на различной стадии непрерывного нагревания в виде пленок на оптических стеклах, пригодных для абсорбционного спектрального анализа без применения растворителей, которые, как известно, искажают истинную спектральную характеристику вещества.
Предмет изобретения
1. Устройство для термической обработки углей в вакууме, содерткащее корпус с г:.атрубками для ввода и вывода компонентов и нагревательный и охлаждающий элементы, отличающееся тем, что, с целью обеспечения условий молекулярной дистилляции и возможности улавливания парообразных продуктов на различных стадиях термической обработки, в корпусе помещена нагревательная чаша цилиндрической формы, над которой расположен вращающийся диск с вставленными:в нем оптическими стеклами таким образом, что нижняя сторона одного из стекол находится над чашей на расстоянии примерно 0 3 мм, а верхняя — плотно прижата к охлаждающему элементу.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью возможности получения узких фракций термической обработки угля, в рабочем положении холодная нижняя сторона оптического стекла помещена на расстоянии
15 — 30 мл от поверхности обрабатываемого угля.
Составитель Л. А, Мовчан
Редактор Л. М. Новожилова Техред Л. Л. Евдонов Корректор О. С. Зайцева
Заказ 866 5 Изд. № 419 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2