Способ термической переработки горючих ископаемых

 

Класс 10а, 2о

ОПИСАНИЕ способа термической переработки горючих ископаемых.

К авторскому свидетельству С. С. Розенталя, заявленному 7 декабря

1932 года (спр. о перв. № 119775).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 октября 1933 года. (160) Предлагаемый способ термической переработки горючих ископаемых состоит в механическом проведении через ряд реторт, при помощи дутья, подлежащего обработке материала, причем как газ, так и пылевидное горючее, пе- ред поступлением в реторты подвергают предварительному нагреванию.

Для осуществления способа предлагается ретортная печь, предназначаемая для тепловой обработки твердых тел во взвешенном состоянии.

На чертеже фиг.1 изображает вертикальный разрез печи; фиг. 2 — деталь соединения реторт при применении керамиковых или базальтовых труб.

Предлагаемое изобретение может иметь основное применение при коксовании и сухой перегонке топлива и получении водяного газа (СО2+ Н2) для азотной промышленности.

Измельченный до порошкообразного состояния материал (например, уголь, руда и т. д.) продувается в токе газа (или пара) по трубам из огнеупорного материала обогреваемым снаружи горячими топочными газами; в этих трубах материал нагревается до нужной температуры или изменяет под влиянием нагрева и окружающей его газовой (паровой) среды свой химический состав и свойства. Например, для получения водяного газа, можно продувать пылевидный уголь (кокс) в токе водяного пара в нужной пропорции через трубы (реторы), в которых материал и пар нагреваются сначала до температуры 750—

700 С, а затем вступают в эндотермическую реакцию по уравнению C+2H О=

= СО..+2Н2+17800 кал. Пылевидный кокс можно получить в подобной же печи при продувании через реторты угля (торфа) в токе коксового газа и т. д.

Отделение прореагировавшей пыли от газов может происходить на любых газоочистительных аппаратах. Основными преимуществами предлагаемой печи являются: значительное увеличение коэфициента теплопередачи по сравнению с существующими ретортными печами для кусковых материалов (например, для получения 1000 м водяного газа нужно иметь поверхность нагрева реторт около 20 хв. м); черезвычайное упрощение печи и крайняя компактность установки; возмоможность ведения реакции при любой, точно регулируемой и однородной для всей массы материала температуре; возможность, при газификации и получении водяного газа, безболезненного перехода с одного вида топлива на другой, или даже возможность работать на жидком топливе или торфе, и т. д.; надежность работы уста новки, при непрерывном процессе.

Пар из паРогенератора 7 (фиг. 1) или отработанный пар из паросиловых устанозок поступает по трубопроводу 2 через регулятор 3 количества пара в трубу 4. В том случае, если через реторты продувается газ, то последний подается в трубу 4 из трубы б вентилятором 5.

Реторты могут работать либо на паре, либо на газе, либо на смеси обоих компонентов.

Твердый материал измельчается до порошкообразного состояния на размольной установке 7, откуда транспортером 8 и питателем 9 вводится в трубу 4, где подхватывается струей пара или газа и вместе с последним поступает в лежащие на опорах 11 ретортные трубы 70, обогреваемые снаружи .горячими топочными газами. Пройдя несколько поворотов 12, нагревшийся до нужной температуры материал, вместе с паром (или газом), поступает снизу по трубе 13 в реакционные вертикальные — реторты 14.

Возможно, для упрощения конструкции реторт 10, нагревать в них только пар (или газ), и в струю горячего пара(или газа) вводить измельченный материал из размольной установки 7, по трубе 75, питателем 1б.

Вертикальные реакционные реторты

14 могут, подвешиваться верхним концом лапками 17 к балкам 78„что возможно для керамики, так как вес пустых реторт 14 (заполняемых только взвешенной пылью и газом), не велик и напряжения в стенках не превышают 8—

10 кг на 1 кв. сл при высоте реторт

15 — 20 м.

Ввод материала в реторту 14 осуществляется снизу, выход — по трубе 19, сверху. Направление движения материала снизу вверх имеет целью увеличить время пребывания в ретортах 74 для наиболее крупных частиц материала, абсолютная скорость движения которого в реторте равна разности между скоростью движения вверх пара (и газа) и .скоростью оседания частиц пыли в реторте. Чем эта разность меньше, тем больше время нахождения частицы ма-, териала в реторте 14. !

Для предупреждения оседания частиц йыли в реторте, скорость движения газа (или пара) должна всегда превышать скорость осаждения наиболее крупных частиц, материала. Если в реторте 74 тепловая: обработка материала, не закончена; последний проходит последовательно во взвешенном состоянии через ряд реакционных реторт 24, 30 и т. д. снизу, опускаясь по трубам 23, 25, 29и т.д.

В случае выделения в ретортах большого количества реакционных газов (например, при коксовании угля, прямом восстановлении железа и т. д.), часть

его может отделяться на промежуточных сепораторах 20, 2б, причем отделившийся газ, пройдя задвижки 21 и 27, уходит по трубам 22 и 28. Подобная схема сильно усложняет работу печи и поэтому может применяться только в крайнем случае.

Выходящий из последней реторты 30 по трубе 31 материал (или продукт его химических изменений в печи), в смеси с газом, проходит через пылеотделитель

32, где материал отделяется и уходит по трубе 33 (например, кокс при газификации угля; зола при получении водяного газа и т. и.), а газ (или пар) уходит по трубе 36, где смешивается с газом, отделившимся ранее по трубе 28 и прошедшим дополнительную пылеочистку 34 (где от него отделяется по трубе 35 мелкая пыль); затем смесь газов (или пара) может проходить через теплообменник 37, электрический фильтр

39 и вентилятором 41 направляться потрубе 40 для использования.

Топливо для обогрева реторт поступает через горелку 42 в топочную камеру 48. Воздух для сгорания прогоняется вентилятором 43 через воздушный нагреватель 44, обогреваемый отходящими газами; затем, горячим воздух через трубу 45, камеру 4б и каналы 47 проходит в топочную камеру 48.

Продукты сгорания выходят иэ топки для обогрева реторт через окна 49; часть их возвращается через окна 50 в топочную камеру 48 для охлаждения ее, остальные газы, обогрев реторты 14, 24, 30 и 70 и воздухоподогреватель 44, уходят по каналам 52, Зола из топки удаляется через воронку 57, Обогрев роторт может быть любой системы, например, газовый, беспламенным горением и т. д. Для соединения (стыка) висячих реторт 1 и 2 (фиг. 2), изготовленных из керамики или диабаза, можно применить раструбное соединение 3 с резьбой 4, при свертывании труб до упора 5 . Для плотности предназначается прокладка б . Возможно применение ребристых труб 7 . Яу ц g ср фф.Ы нлроипечатьоо.оз. Тип.. Леч. Труд". Зак. 9 о — I! 3u

Эксиерт Л. Г. Рехбаиееекня

Редюктор O. И. Герман

Предмет изобретения.

Способ термической переработки горючих ископаемых, путем механического проведения через ряд ретор подлежащего термической переработке материала при помощи дутья, отличаю цийся тем, что как газ, так и пылевиднзе горючее, перед поступлением в реторты подвергают предварительному нагреву.