Способ сухой перегонки твердого горючего материала

 

Л ii065

Ел1сс 10K, ggg

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ способа сухой перегонки. твердого горючего материала.

К патенту ин-ной фирмы «Карл Штилль» (Carl Still) в r. Реклинггаузене, Германия, заявленному 6 июня 1927 года (заяв. саид. № 12870).

Действительный изобретатель ин-ц Г. Ламбертц (Gustav ambertz).

О выдаче патента опубликовано 30 сентября 1929 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 30 сентября 1929 îäà.

Предлагаемое изобретение касается способе, сухой перегонки твердого горючего материала в камерных или ретортных печах с отсасыванием летучих про.дуктов перегонки близ дна камеры и имеет целью устранение преждевременного процесса перегонки в нижней части камеры, для чего применено более слабое нагревание ее по сравнению с верхней частью.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез коксовальной печи с отсасыванием летучих продуктов перегонки вверху, фиг. 2 — то же, с отсасыванием про.дуктов близ дна камеры и впуском в топку горючих газов и воздуха в одном и том же месте, внизу, на высоте дна камеры; фиг. 3 — то же, с отсасыванием продуктов перегонки близ дна камеры и впуском в топку воздуха в разных местах по всей

-ее высоте.

В коксовальной печи (фиг. 1), нагреваемой и работающей обычным образом, с отводом газообразных продуктов перегонки вверху, изображен процесс отвода газов и коксования, как они в этом случае происходят. Согласно признанному в настоящее время и подтвержденному опытами (Ср. Улльман „Энциклопедия

Технической Химии" т. 7, стр. 94) воззрению, в шахте угля, подвергаемой коксо ванию, параллельно обеим стенкам печи образуются два слоя а незначительной толщины (около 30 — 40 лл), так называемые, „коксовальные швы", состоящие из епекшейся, пропитанной частицами густой смолы, пенисточ массы угля, которые в течение процесса перегонки и коксо вания все время сближаются между собой и; в конце концов, соприкасаются в средине печи. С внутренней стороны этих „швов" лежит слой Ь сырого неизменившегося еще угля рыхлой консистенции, с низкой температурой — вначале около

100, а позднее немного более, — по, обеим же наружным сторонам находится готовый уже кокс с высокой температуры— от 900 до 1000 — очень твердой и плотной ! консистенции с отдельными горизонталь ными, более или менее глубокими тре, щинками, в больши нстве случаев, однако, не доходящими до „швов". Между коксом с и внутренними поверхностями пвчных стенок с, благодаря усадке кокса, образуется по узкой щели вдоль всей стенки ! камеры. „Шов" а является местом обра, зования главной массы летучих продуктов перегонки,к которым относятся и во, дяные пары. Выделяющиеся здесь газы и пары естественным образом устремляются от плотного кокса с к рыхлому, оказывающему менее значительное препятствие, сырому углю Ь, вследствие чего происходит непрерывное перемещение газов и паров от „швов" коксования a— к внутреннему пространству b между ними.

Таким образом, в замкнутом пространстве коксовальной камеры всегда находится относительно холодный и поэтому с большим удельным весом, постоянно возобновляющийся, столб газа b и два очень горячих и с гораздо меньшим удельным весом газовых столба с. Такая система не может оставаться в состоянии равновесия и покоя: между b и с господствует круговое течение книзу через b и снова кверху через с, так как разобщающие

„швы" коксования а не могут образовать герметически плотной перегородки, в особенности у дна камеры. На фиг. 1 эти потоки газов в печной камере показаны стрелками. Холодные газы и пары, проникающие из b через „швы" коксования а к нагретым стенкам (l камеры, охлаждают внизу горячие стенки cl, нагреваются сами и, расширяясь, поднимаются по имеющимся щелям кверху вдоль стенок (( и удаляются из камеры через отверстие с в своде. Указанное течение газов внутри содержимого камеры, особенно в нижней ее части, главным образом и выравнивает разницу в температуре, неразрывно связанную с этим обычным способом нагревания. При обычном одновременном впуске в топку горючих газов и воздуха для их горения в одном и том же месте внизу, на высоте пода камеры (фиг. 1), здесь — в месте воспламенения газов — развивается очень высокая температура (около

1500 LI. и выше), что является причиной часто наблюдающегося плавления стенок печи. В верхних же частях печных стенок температура пламени около 900 †11"., а температура готового кокса в камере только около 1000О. В силу такого положения газообразование и коксование содержимого камеры внизу у дна должно быть больше, нежели вверху.

Если же отсасывание газов и паров п ереместить в нижнюю часть содержимого камеры, то изменится не только течение газов внутри этой массы, но в результате этого и самое влияние отопления.

В печи, изображенной на фиг. 2, отверстие в верхнем своде для отвода газов и паров устранено и предусмотрено выведение их исключительно снизу, посредством выводной трубы, расположенной, около дна камеры. В этом случае, показанное на фиг. 1 течение газов в нижней части содержимого камеры (из b через а к с) невозможно, вследствие наличия пониженного давления в месте расположения трубы, и газы, образующиеся в слое кокса с (по преимуществу водород), будут, по крайней мере, по соседству с выводной трубой г устремляться от с через а к b.

В верхней же части содержимого камеры, где не проявляется непосредственное влияние выводной трубы, некоторое количество газов может еще проникать из Ь через а в с и совершать круговой путь, показанный стрелками, но этот ток может быть здесь лишь весьма незначительным из-за малой высоты газового столба, а следовательно и малой разности давления. Вследствие изменившегося в данном случае течения газов в нижней части иечного пространства, должно отсутствовать вышеописанное выравнивающее температуру влияние тока газов на,неравномерное нагревание стенок (/ камеры .

Наиболее сильное прогревание отопительным пламенем нижней части камеры. теперь должно действовать в полной мере.

Ускоренный процесс перегонки и коксования в нижней части содержимого камеры должен итти более быстрым темпом.

„Швы" коксования а внизу сближаются гораздо быстрее, нежели вверху, и уже вскоре после начала поспевания кокса получается, показанная на фиг. 2, корытообразная форма а „швов" коксования..

Выводная труба г окружается со всех сторон готовым раскаленным коксом, через который проникают образующиеся. газы и пары, прежде чем они вступают в трубу г, и таким образом большая часть газов, главным образом, из верхних частей содержимого печи, по крайней мере, часть своего пути будет проходить вдоль раскаленных стенок печи, потому чтв здесь они встречают наименьшее сопротивление и более удобный путь. Еще до того, как „швы" коксования примут вид а,, должны произойти упомянутые отклонения тока от направления, соответствующего фиг. 2, и проникание газов и парою

Предмет патента.

ФЦГ2 фИГ3

3i. П!. ииографиа Первой Артели Советский Печатник, Моховая, 40, через раскаленный кокс,по крайней мере, частично, в области отводной трубы г в момент, как только оба „шва" коксования встретятся в этом месте. При таких условиях для тока газов в печной камере опять возникают все те недостатки и вредные последствия, которые присущи способу высасывания газов кверху и которые стремятся избежать отводом газов книзу и через массу угля.

Описанное нарушение процесса устраняется способом перегонки, изображенным на фиг. 3, где для отвода летучих продуктов также применяется труба г с отверстиями, расположенная близ пода камеры. Нагревание вертикальных топочных ходов производится горючими газами, которые подводятся, как и в вышеописанных случаях, через газораспредели- тельный канал k и сопла 1 у основания каждого топочного хода. Необходимый же для горения воздух поступает через находящийся в цоколе канал 1й в ответвления 1, т, проложенные в перегородках между отдельными топочными ходами, и через ряд расположенных одно над другим выходных отверстий и впускается в отдельные топочные ходы. В предла гаемом способе, давая надлежащие размеры впускным отверстиям л, является возможным добиться наиболее равномерного по всей высоте нагревания стенки камеры, вследствие чего достигается равномерное протекание процесса перегонки или продвижение „швов" коксования, и преждевременная перегонка в нижней части содержимого камеры в этом случае устраняется. Таким образом, представляется возможным процесс перегонки в нижней части несколько задержать по сравнению с верхней частью, для чего соответствующим изменением размеров воздушных отверстий можно усилить доступ необходимого для горения воздуха в верхней части отопительных ходов, по сравнению с нижней; в результате соприкосновение „швов" коксования вверху произойдет раньше, чем внизу. При обычном устройстве камерных или ретортных печей с отводом газов кверху, подобное усиление нагревания верхних частей камеры считается невыгодным, так как при нем подлежащие отводу и подымающиеся кверху газы и пары подвергаются перегреву. В данном же случае, напротив, усиление нагревания вверху или ослабление его снизу, оказывается выгодным для перегонки, так как при этом обеспечивается в действительности в течение всего периода поспевания беспрепятственный отвод развивающихся газов и паров из .,швов" коксования через среднюю часть содержимого к месту высасывания.

Способ сухой перегбнки твердого горючего материала в камерных или ретортных печах с отсасыванием летучих продуктов перегонки близ дна камеры,. ! отличающийся тем, что стенки камер

1 в нижней части нагревают слабее, чем, в верхней.