Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2112
.pdf
регенерированы любым желаемым способом. Как видно, процесс, согласно настоящему усовершенствованию
или модификации, представляет собой упрощение процесса, описанного в Спецификации № 190119.
Изобретение также распространяется на аппараты для осуществления процесса, которые включают в себя
абсорбер, в котором очищаемый газ контактирует с жидким очищающим агентом; множество фильтрующих
слоев, каждый из которых приспособлен для приема очищающего агента, выходящего из абсорбера; и
коллекторные циркуляционные устройства, расположенные между указанными фильтрующими слоями и
абсорбером, причем указанные циркуляционные устройства включают в себя клапанные устройства для
регулирования индивидуального потока выходящего очищающего агента через отдельные фильтрующие
слои.
На прилагаемом чертеже, являющемся частью настоящего описания и демонстрирующем в целях
иллюстрации предпочтительную форму и способ воплощения и применения изобретения, но без ограничения
заявленного изобретения конкретно этим иллюстративным примером: на рисунке представлено
схематическое изображение аппарата для осуществления очистки газа. Изображенное устройство в целом
аналогично устройству, изображенному в основной спецификации, за исключением того, что в нем
отсутствуют воздухораспределительные коллекторы для аэрации фильтров. Газы, подлежащие очистке,
например, коксовый газ, поступают в нижнюю часть скруббера или промывочной машины А по газопроводу 1 и
выходят из верхней части указанного скруббера по газопроводу 2, предназначенному для очищенных газов.
Очищающий раствор, например, карбонат натрия, как указано в основном описании, подается в верхнюю
часть скруббера А по трубопроводу 3, а раствор, содержащий абсорбированные примеси, выводится из
нижней части указанного скруббера по трубопроводу 4 в резервуар для загрязненного раствора или отстойник
5.
В скруббере раствор поглощает сероводород и другие вредные компоненты газов, образуя растворимые
сульфидные соединения, такие как гидросульфид натрия. Если углекислый газ присутствует в газе, он также
поглощается. Образовавшийся загрязненный раствор из абсорбера А регенерируется с помощью фильтров из
оксида железа В, аналогичных описанным в основной спецификации. Загрязненный щелочной раствор из
резервуара 5, например, с помощью распылителя, подается на слой оксида железа и фильтруется через
оксид железа, находящийся с ним в непосредственном контакте. В результате такой фильтрации оксид
железа превращается в сульфид железа, и одновременно происходит регенерация щелочного раствора.
Регенерированный щелочной раствор выводится из нижней части фильтра и при необходимости может
прокачиваться через аэрационный резервуар, прежде чем поступать в накопительный резервуар 11.
Полученный свежий раствор готов к дальнейшей очистке газа в абсорбере или скруббере А. На практике
предпочтительнее использовать несколько фильтров В. Три таких фильтра показаны на чертеже.
Распылительные трубы соответствующих фильтров питаются от ответвления, трубы 12 снабжены
индивидуальными регулирующими клапанами и соединен с линией сброса загрязненного раствора № 6.
Регенерированный раствор из нескольких фильтров сбрасывается по ответвлениям 16 в линию возврата
раствора 10. В процессе работы системы, когда слой оксида железа хорошо сульфидирован, подача
загрязненной жидкости в этот резервуар перекрывается и открывается в другой резервуар. Когда накопление
серы в любом резервуаре достигает максимально допустимого уровня или любой другой стадии по желанию,
железосодержащее соединение можно слить и заменить свежим. В качестве альтернативы, сульфид железа
может быть регенерирован любым способом, кроме аэрации, и использован повторно. В качестве соединения
железа в фильтрующем слое предпочтительно используется оксид железа, но также может применяться
основной карбонат железа(III) или соединения железа(II). Также может использоваться гематитовая железная
руда. Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем,
что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_209379.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=209379&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB209379A
[]
Заправленный газ. Усовершенствования в обработке аммиака или относящиеся к ней. Мы, компания
«Копперс», корпорация, зарегистрированная в соответствии с законами штата Пенсильвания, Соединенных
Штатов Америки, по адресу: здание Юнион Аркейд, 800, город Питтсбург, штат Пенсильвания, Соединенные
Штаты Америки, правопреемники Юджина Ханта Берда, гражданина Соединенных Штатов Америки, по
адресу: здание Юнион Аркейд, 800, город Питтсбург, штат Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки,
настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении: — Данное изобретение относится к обработке
насыщенного аммиаком газа, содержащего примеси, такие как сероводород, диоксид углерода и синильная
кислота, для удаления аммиака и указанных примесей путем промывки газа жидкостью, способной поглощать
эти компоненты, и последующего удаления последних из жидкости путем нагревания. Было предложено
несколько способов обработки. Для достижения указанной цели, используя аммиачный раствор для промывки
газа, в одном из таких способов газ промывали комбинированным раствором карбоната щелочи,
предпочтительно карбоната калия, и едкого аммиака, раствор оживляли путем перегонки под таким
повышенным давлением, которое исключало потери аммиака, а выделяющиеся при этом газы, которые все
еще содержат аммиак, смешивали с аммиачными газами из обычного аммиачного перегонного аппарата, и
все это пропускали через общий сатуратор для извлечения аммиака в товарной форме.
Использование раствора карбоната натрия в качестве промывочной жидкости также предлагалось в процессе
обработки сырого угольной пыли, включающем одновременное удаление абсорбированного аммиака и
примесей путем нагревания жидкости, что приводит к оживлению последних. Настоящее изобретение в
основном состоит в сочетании операции по извлечению аммиака с процессом удаления примесей, описанным
в нашей предыдущей спецификации № 190115, в котором раствор нелетучего щелочного соединения
циркулирует между стадиями абсорбции и оживления примесей, причем стадия оживления включает
нагревание жидкости под соответствующим образом регулируемым давлением. В частности, изобретение
заключается в том, чтобы подвергнуть жидкость, полученную на стадии абсорбции до ревитализации,
операции дистилляции для удаления части или практически всего поглощенного в ней аммиака; затем
жидкость нагревают под регулируемым давлением для удаления примесей. В качестве очищающей жидкости
может также использоваться раствор или суспензия соединения щелочноземельного металла, способного
поглощать газообразные компоненты, подлежащие удалению.
Настоящее изобретение может быть применено как к процессу извлечения аммиака «непрямого», так и
«прямого» типа, как будет более подробно объяснено ниже. Как видно, в настоящем изобретении аммиак и
примеси одновременно вымываются из газа абсорбирующей жидкостью, не содержащей аммиака, и что
извлечение абсорбированных компонентов осуществляется поэтапно, причем первый этап представляет
собой дистилляцию аммиака, а последующие этапы включают нагрев при различных давлениях. При этом
различные компоненты, удаляемые из газа, разделяются с большей легкостью, чем в предыдущих процессах.
На прилагаемых чертежах, являющихся частью настоящего описания и демонстрирующих в целях
иллюстрации предпочтительные формы, в которых изобретение может быть воплощено и применено, но без
ограничения заявленного изобретения какими-либо такими иллюстративными примерами: на фиг. 1
изображено устройство для осуществления комбинированного процесса изобретения в связи с регенерацией
аммиака «непрямого процесса»; на фиг. 2 изображено устройство для осуществления изобретения с
регенерацией аммиака «прямого процесса»; и на фиг. 3 изображен еще один вариант осуществления
устройства для осуществления изобретения с регенерацией аммиака «прямого процесса».
На всех рисунках одинаковые обозначения указывают на схожие части оборудования. Как описано в
настоящем документе, изобретение применяется для извлечения аммиака, а также для удаления
сероводорода, диоксида углерода и других примесей из топливного газа, такого как коксовый газ. Для
удобства данное описание будет ограничено именно этим применением изобретения. Однако особенности
изобретения позволяют использовать его и в других ценных областях, например, изобретение может быть
применено в целом для извлечения аммиака и удаления сероводорода из газа, насыщенного аммиаком, и
особенно для газов, содержащих также диоксид углерода. Следовательно, изобретение не ограничивается
описанными здесь иллюстративными примерами. Обращаясь к рис. 1 чертежей, на котором показано
расположение оборудования, используемого в сочетании изобретения с так называемым «непрямым
процессом» извлечения аммиака из газа, насыщенного аммиаком, и производства сульфата аммония.
Дистиллят, полученный из угля в коксовых печах 1, проходит через стояк 2 в накопительный трубопровод 3,
затем отводится по трубе 4 в первичный охладитель 5, а оттуда через вытяжной вентилятор 6. Из вытяжного
устройства газы поступают в смолоотделитель 7. В трубе 4 обычно имеется смоляная ловушка 4а, в которую
собираются любые сконденсированные смолы и жидкость. Смолы и аммиачный раствор из накопительного
трубопровода, битумной ловушки, первичного охладителя, вытяжного вентилятора и смолоотделителя
собираются в резервуаре 8, как показано соответствующими трубопроводами 51, 52, 53, 54 и 55, и обычно
предусматривается однократная циркуляция части этого материала по накопительному и отводному
трубопроводам для обеспечения надлежащего охлаждения. Охлажденный газ, очищенный от смолы,
подается из смолоотделителя в нижнюю часть скруббера 9, где он контактирует с жидкостью, поглощающей
примеси, предпочтительно раствором карбоната натрия, перекачиваемым из резервуара 10 и насосом 11 по
трубопроводу 12. Этот раствор поглощает часть углекислого газа вместе с большей частью сероводорода и
аммиака, содержащихся в газе.
При наличии скруббера достаточного размера и использовании соответствующей скорости циркуляции весь
аммиак может быть поглощен в указанном скруббере 8, но часто предпочтительнее проводить обработку
раствором карбоната натрия в относительно небольшом скруббере и завершить поглощение аммиака чистой
водой во втором скруббере. Газ выходит из скруббера по трубопроводу 13. Раствор карбоната натрия,
используемый в этом процессе, может иметь концентрацию около 15 промилле, что соответствует общей
щелочности, рассчитанной как Na2CO3, на входе в скруббер. Можно использовать более высокую или более
низкую концентрацию, но желательно, чтобы содержание бикарбоната было меньше, чем в процессе,
описанном в предыдущей спецификации для обработки газа, не содержащего аммиака. На практике раствор,
содержащий от 3,5% В целом, бонитовый щит будет признан удовлетворительным. В качестве очищающих
жидкостей могут использоваться и другие щелочные растворы, как указано в вышеупомянутой спецификации.
При последующей обработке раствора для удаления абсорбированного аммиака, сероводорода и диоксида
углерода нагрев может осуществляться в иной последовательности, чем та, которая использовалась в
процессе, описанном в предыдущем документе.
Аммиак удаляется вместе с приблизительно половиной сероводорода при нагревании раствора при
атмосферном давлении. При этой обработке также удаляется часть углекислого газа. Затем раствор
нагревают под вакуумом для удаления остатков сероводорода. Как правило, установлено, что такой
обработки достаточно для удаления углекислого газа, и нагрев под давлением требуется редко, если только
он не является чрезмерно сильным. Однако предусмотрена возможность включения отопления при
необходимости. Аммиак поглощается главным образом в виде карбонатов аммония (например, (NH4)2CO3) и
гидросульфид аммония (NH4HS). При нагревании они разлагаются следующим образом: Тот факт, что
углекислый газ и сероводород в газе частично соединяются с аммиаком, приводит к тому, что образование
бикарбоната натрия и гидросульфида натрия происходит в меньшей степени, чем в отсутствие аммиака.
Поскольку соединения аммиака очень легко разлагаются, выделение этих газов происходит очень быстро.
Разложение гидросульфида натрия облегчается диоксидом углерода, выделяющимся в первой реакции, как
показано в следующем уравнении: 2KaHS = CO2 + H2O = Na2CO3 + 2H2S. Вытеснение аммиака
предпочтительно проводить в обычной колонне для перегонки аммиака. Жидкость, поступающая в резервуар
14 из скруббера 9, перекачивается насосом 15 по трубопроводу 16 в верхнюю часть этой колонны. Пар
подается непосредственно в нижнюю часть. Пар, аммиак и другие газы проходят через дефлегматор 18,
работа которого осуществляется таким образом, чтобы выходящие газы имели достаточно высокую
концентрацию аммиака. Дальнейшая обработка этих газов будет описана позже. Раствор стекает из нижней
части перегонной колонны в резервуар 19. Устройство для регенерации раствора выполнено в прерывистом
режиме работы, как указано в предыдущем описании. Для осуществления полной регенерации раствора
может использоваться один испаритель 22. Достаточное количество раствора подается в этот испаритель
насосом 20 по трубопроводу 21.
Клапан 25 закрыт, а клапаны 23 и 24 открыты. Вакуумный насос 26 запускается, и к испарителю подается
тепло до тех пор, пока анализы раствора не покажут, что было удалено достаточное количество
сероводорода. Предпочтительно, чтобы содержание сероводорода в растворе не превышало 10 процентов от
его количества в растворе в резервуаре 14. Если анализы раствора показывают, что после вакуумного
нагрева в нем остается слишком много бикарбоната, вакуумный насос отключают, клапан 25 открывают, а
клапаны 23 и 24 закрывают. Нагревание продолжается под давлением, например, в 15 фунтов, до тех пор,
пока бикарбонат не разложится до необходимой степени. Регенерированный раствор переливается в
резервуар 10, содержащий охлаждающие змеевики. Необходимо добавить достаточное количество воды,
чтобы восстановить исходную концентрацию раствора по отношению к общей щелочности. Охлажденный
раствор затем готов к циркуляции в скруббере для дальнейшего поглощения газов. После опорожнения
испаритель готов принять новую порцию раствора из резервуара 19.
Газы из испарителя поступают в линию 27 вместе с газами из колонны 17 перегонного аппарата для аммиака.
Если в первом случае содержится слишком много влаги, его можно пропустить через дефлегмататор перед
попаданием в эту линию. Газы проходят по трубопроводу 27 в сатуратор 28, который представляет собой
любой известный тип, приспособленный для обработки паров аммиака серной кислотой. Сульфат аммония
получают обычным способом. Углекислый газ и сероводород проходят через серную кислоту в неизмененном
виде и выходят через трубу 29, которая может иметь небольшой конденсатор 30 для удаления избытка влаги.
Конденсат из этого резервуара может быть возвращен по трубопроводу 31 в резервуар 8 или в другую часть
системы аммиачного конденсата, которая будет описана далее. Сероводород и диоксид углерода из
трубопровода 29 могут быть утилизированы путем перенаправления их в трубопровод 32, по которому
транспортируется та часть газа, которая используется для нагрева коксовых печей; или же они могут быть
утилизированы или использованы любым другим описанным способом. Теперь осталось описать обработку
конденсата, собранного в резервуаре № 8.
Эта смесь состоит из смолы и аммиачного раствора и пропускается через любой известный тип сепаратора
(указан на рис. 33), в котором смола отделяется от аммиачного раствора. Аммиачный раствор перекачивается
насосом 34 по трубопроводу 35 в аммиачный дистиллятор 36, который имеет обычное оборудование, а
именно: трубопроводную камеру, неподвижную дистилляционную колонну, дефлегматор и т. д., которые нет
необходимости описывать подробно. Аммиак, выделяющийся в этом перегонном аппарате, соединяется с
газами в трубопроводе 27 и вместе с остальным аммиаком поступает в сатуратор 28. Данный процесс также
адаптирован для сочетания с обычными процессами получения концентрированного аммиачного раствора в
коксовых печах, работающих в качестве побочного продукта. В этом случае используются более сложные
дефлегмататоры и конденсаторы для приготовления жидкости. Любое превышение допустимых норм
содержания сероводорода и диоксида углерода в растворе может быть удалено с помощью хорошо
известных в данной области устройств. На рис. 2 показан один из вариантов оборудования, используемого
для объединения данного процесса с прямым процессом производства сульфата аммония.
В «прямом процессе регенерации аммиака» газ подается непосредственно в сатураторы, тогда как в
косвенном процессе аммиак поглощается жидкостью, которая затем перегоняется, а выделяющийся аммиак
поступает в сатураторы. Установка, показанная на рис. 2, включает в себя аппарат, показанный на рис. 1, как
станет ясно из аналогичных ссылок, но с дополнениями и модификациями, описанными ниже.
Предпочтительно, раствор, циркулирующий над промывочной машиной 9, представляет собой
концентрированный раствор карбоната натрия, количество которого ограничено таким образом, чтобы
поглотить большую часть сероводорода, но при этом не поглотить весь аммиак. В действительности
желательно проводить операцию таким образом, чтобы поглотить минимальное количество аммиака, чего
можно добиться, используя ограниченное количество раствора в высокоэффективной моечной машине. Газ из
промывочной машины 9 проходит через подогреватель 42, а затем во второй сатуратор 128, и, наконец,
выходит в очищенном виде через трубу 129, которая имеет кислотный сепаратор 43 для улавливания любых
брызг, механически выносимых из сатуратора.
Часть аммиака, поглощенная жидкостью в стиральной машине 9, извлекается, как показано на рис. 1. Работа
испарителя для окончательной регенерации раствора осуществляется так же, как было описано ранее, за
исключением того, что предусмотрена линия подачи 26а с регулируемым клапаном, так что если раствор в
испарителе все еще содержит некоторое количество аммиака, газы могут подаваться в линию 27 до тех пор,
пока этот аммиак не будет удален. В противном случае газы из вакуумного насоса проходят по трубопроводу
24 и смешиваются с газами, выходящими из первого сатуратора 28. Углекислый газ и сероводород проходят
через серную кислоту в неизмененном виде и через сепаратор 43, после чего к ним присоединяются любые
газы, поступающие из испарителя 22 по трубе 24. Эти газы, богатые сероводородом, могут быть
использованы для производства серной кислоты, необходимой для работы насыщателей при производстве
сульфата аммония. Таким образом, изобретение предоставляет средства для получения всех необходимых
материалов для производства сульфата аммония из исходных компонентов газа, при условии, что газ
содержит достаточно высокое количество сероводорода.
Вместо того чтобы использовать газы из сатуратора и испарителя для производства серной кислоты или иным
образом, их можно утилизировать, направив в ту часть коксового газа, которая используется для нагрева
печей. Такой способ размещения позволяет создать иное расположение аппарата, показанное на плане на
рис. 3. Нет необходимости удалять сероводород из той части газа, которая используется для нагрева
коксовых печей. На большинстве установок такой газ проходит через ряд устройств, включающих первичные
охладители, отстойники, смолоотделители, подогреватели, сатураторы и т. д., которые отделены от
устройств, используемых для обработки избыточного газа. Как показано на рис. 3, сырой газ поступает из
коксовых печей по магистрали 100, и та часть, которая используется для нагрева печей, проходит по трубе
104 в первичный охладитель 105, а оттуда откачивается вытяжным устройством 106 через смолоотделитель
107, подогреватель 142 и первый сатуратор 28, наконец, возвращаясь в печи по магистрали 29.
Избыток газа проходит через магистральный трубопровод 4, первичный охладитель 5, вытяжной вентилятор 6
и смолоотделитель 7. При применении нашего изобретения промывочная или скрубберная машина 9
устанавливается в стандартную систему непосредственно после смолоотделителя. Избыток газа проходит
через эту промывочную машину, где он контактирует с концентрированным раствором карбоната натрия,
который удаляет большую часть или весь сероводород вместе с некоторым количеством аммиака. Затем газ
поступает в подогреватель 42 и второй сатуратор 128, в последнем оставшийся аммиак превращается в
сульфат аммония с помощью серной кислоты. Избыток газа, выходящий из сатуратора, после этого готов к
утилизации в любых желаемых целях. Процесс обработки раствора карбоната натрия из скруббера 9 легко
понять из предыдущих описаний. Конденсаты из накопительного трубопровода и последующего оборудования
всей системы, включая смолоотделители, накапливаются в резервуаре 8. Конденсаты передаются в аппарат
для отделения смолы 33.
Отсюда аммиачный раствор по трубопроводу 35 перекачивается в аммиачный перегонный аппарат 36. Пары и
газы из этого устройства поступают в трубопровод 27, а оттуда — в первый сатуратор 28. Таким образом,
видно, что весь аммиак, сероводород и другие газы, удаляемые из избыточного газа в промывочной машине
9, поступают вместе с обычными дистилляционными газами, образующимися при обработке аммиачного
раствора, в общую трубу 27. Эта труба направляет их в газ, выходящий из подогревателя 142 и поступающий
в сатуратор 28. В этом сатураторе весь содержащийся в нем аммиак поглощается и извлекается, а
оставшиеся газы поступают в коксовые печи для дальнейшего потребления. Таким образом, разработана
система очистки избыточного газа из коксовых печей и удаления примесей путем их добавления в ту часть
газа, которая используется для нагрева печей и обрабатывается в отдельном сатураторе для извлечения
содержащегося в нем аммиака. Сульфат аммония, образующийся в любом из показанных наполнителей,
может быть высушен в обычной центрифуге C. Теперь, подробно описав и определив природу нашего
изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_209380.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=209380&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB209380A
[]
Усовершенствования, относящиеся к батареям коксовых ретортных печей с регенераторами. Соединенные
Штаты Америки, расположенные по адресу: 800, Union Arcade Building, город Питтсбург, штат Пенсильвания,
Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляют о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: — Данное
изобретение относится к батареям коксовых ретортов, имеющих расположенные рядом нагревательные
стенки с промежуточными коксовыми камерами и обратимыми регенераторами, обслуживающими указанные
стенки. В общих чертах, изобретение в основном состоит в применении принципа перекрестного
трубопровода, общего примера которого приведено в описании Джозефа Беккера № 171117, к частному
случаю коксовой батареи, снабженной продольными регенераторами, то есть регенераторами, которые
простираются параллельно продольной оси коксовой батареи и поперечно относительно коксовых камер и
нагревательных стенок, хотя в некоторых конструкциях, включенных в изобретение, секции или камеры
регенератора, хотя и расположены в нескольких рядах, простирающихся продольно батареи, тем не менее
организованы таким образом, что все секции в продольном ряду не всегда должны предварительно нагревать
одну и ту же среду и не должны выполнять аналогичную функцию в течение одного и того же рабочего
периода.
В частности, изобретение заключается в том, что нагревательные стенки расположены парами, причем две
нагревательные стенки, взаимно соединенные попарно по обе стороны от промежуточной коксовой камеры,
имеют газовое соединение только друг с другом и с соответствующими регенераторами, расположенными
поперечно нагревательным стенкам и под ними, и, таким образом, образуют отдельно функционирующий
нагревательный блок для регенеративного потока нагревательных газов. Изобретение также заключается в
том, что коксовые камеры и нагревательные стенки расположены таким образом, что некоторые камеры
нагреваются пламенем по всей длине обеих сторон одновременно в чередующиеся периоды работы, а другие
камеры нагреваются пламенем сначала с одной стороны, а затем с противоположной стороны в
последовательные периоды работы. Изобретение также включает применение принципа перекрестного
канала в коксовой печи с регенераторными секциями, расположенными в нескольких рядах, проходящих
вдоль батареи, и которая, согласно принципу комбинированной печи, может работать либо на собственном
относительно богатом дистиллятном газе, либо на постороннем относительно бедном газе, таком как
обычный генераторный газ или доменный газ.
Благодаря данному изобретению, конструкции дымоходов могут быть адекватно приспособлены к
увеличенному объему продуктов сгорания при использовании обедненного газа без внесения элементов
ослабления в конструкцию стенок. Изобретение также включает в себя другие особенности, второстепенные
по отношению к основным особенностям, изложенным выше, которые описаны и заявлены ниже. На
прилагаемых чертежах, являющихся частью настоящего описания и демонстрирующих в целях иллюстрации
предпочтительную форму и способ воплощения и применения изобретения, но без ограничения заявленного
изобретения таким иллюстративным примером или примерами: Рисунок 1 представляет собой поперечное
вертикальное сечение коксовой батареи типа «коксовая печь», включающей в себя указанные выше элементы
и оснащенной усовершенствованиями настоящего изобретения, причем вид выполнен продольно через
коксовую камеру и поперечно через регенераторы в плоскости, обозначенной линией B B на Рисунке 2;
Рисунок 2 представляет собой вертикальное сечение и вид сбоку коксовой батареи, выполненные продольно
в плоскостях, обозначенных линией A A на Рисунке 1; Рисунок 3 представляет собой поперечное
вертикальное сечение, аналогичное Рисунку 1, но коксовой батареи типа «комбинированная печь», причем
вид выполнен в плоскости, обозначенной линией B B на Рисунке 4; Рисунок 4 представляет собой
вертикальный продольный разрез коксовой батареи, показанной на рисунке 3, в плоскостях, обозначенных
линией A-A на рисунке 3; Рисунок 5 представляет собой поперечный вертикальный разрез еще одного
варианта осуществления изобретения в коксовой батарее типа «комбинированная печь», причем вид сделан
в плоскости, обозначенной линией B B на рисунке 6. Рисунок 6 представляет собой вертикальный продольный
разрез коксовой батареи, показанной на рисунке 5, в плоскостях
Рисунок 7 представляет собой горизонтальный разрез, выполненный в плоскости, обозначенной линиями C C
на рисунках 2, 4 и 6. На рисунках 8 и 9 представлены горизонтальные сечения, выполненные в плоскостях,
обозначенных линиями. На рисунках 10 и 11 представлены горизонтальные сечения, выполненные в
плоскостях, обозначенных линиями E-E и D-D соответственно (на рисунке 4). На рисунках 12 и 13
представлены горизонтальные сечения, выполненные в плоскостях, обозначенных линиями. Одни и те же
обозначения используются для обозначения одних и тех же частей на всех видах чертежей. В примерах,
показанных на фиг. 1, 2, 8 и 9 чертежей, изобретение реализовано в батарее коксового типа, а на фиг. 2, 6 и
10-13 показаны две модификации, примененные к комбинированной батарее коксовых печей, а именно,
батарее, имеющей возможность работать либо с генераторным газом в качестве топлива, либо с коксовым
газом, сжигаемым в атмосфере обычного предварительно нагретого воздуха, как это используется в обычных
коксовых печах, либо с коксовым газом, сжигаемым в атмосфере, содержащей как воздух, так и нейтральный
газообразный разбавитель, который подается в дымоходы отдельно от воздуха.
Все рисунки иллюстрируют виды коксовой батареи или установки по производству побочных продуктов. Во
всех трех представленных модификациях верхняя часть батареи, включающая камеры коксования,
нагревательные стенки и соединительные каналы, имеет схожую конструкцию. Нагревательные стенки 11
образуют боковые стенки соответствующих промежуточных коксовых камер 12, как показано более подробно
на рис. 2, 4 и 6, и непосредственно поддерживаются колонновидными стенками, которые простираются вдоль
батареи. Зарядные отверстия 14 расположены в верхней части 15 батареи печей непосредственно над
печами или камерами 12, причем отверстия 14 снабжены обычными съемными крышками. Газы,
образующиеся в процессе дистилляции, проходят через газоотводы 16 и восходящие трубы (не показаны) в
обычные газосборные магистрали, по которым продукты дистилляции поступают в установку для извлечения
побочных продуктов. Каждая нагревательная стенка 11 состоит из множества дымоходов 17,
предназначенных для отвода пламени или продуктов сгорания, расположенных таким образом, что все
дымоходы каждой нагревательной стенки одновременно работают как восходящие или нисходящие, как будет
более подробно объяснено далее.
Когда по дымоходам любой нагревательной стенки проходят горящие газы, то есть газы, движущиеся вверх,
по дымоходам нагревательной стенки, сообщающейся с первой упомянутой нагревательной стенкой через
указанные ниже верхние воздуховоды, проходят отходящие газы, движущиеся вниз по пути в регенераторы. В
результате пламенный нагрев поддерживается по всей длине боковой стенки коксовой камеры, и возможны
различные способы применения этого нагрева с изменением направления тяги в дымоходах. В течение
одного периода нагрева пламенем можно воздействовать только на одну сторону всех камер, а в течение
следующего периода — только на противоположную сторону камер; или же некоторые из указанных камер
могут нагреваться в таком режиме, а другие камеры — одновременно с помощью нагрева пламенем с обеих
сторон в течение чередующихся периодов работы. Последний вариант является отличительной чертой
настоящего изобретения. Во всех примерах регенераторы IS батареи располагаются параллельными рядами
между продольными стенками столбов, образованными средней стенкой столба 13a, расположенной в
средней продольной вертикальной плоскости батареи, боковыми стенками столбов 13b и промежуточными
стенками столбов 13'', которые соответственно расположены между противоположными боковыми стенками
столбов 13b и средней стенкой столба 1.3''.
Как показано на рисунках 2, 4 и 6, также предусмотрены поперечные перегородки 22, которые проходят под
чередующимися нагревательными стенками 11 от противоположных сторон батареи до средней опорной
стенки. 22 Разделите регенераторы на секции, расположенные в продольном и поперечном рядах
относительно батареи. Каждый регенератор 18 содержит обычную открытую кирпичную кладку, обычно
называемую решетчатой кладкой и обозначенную цифрой 20, с распределительным каналом 21 под этой
решетчатой кладкой, причем каналы образуют основания таких камер и открываются в решетчатую кладку.
Как и в упомянутой ранее спецификации, нагревательные стенки функционально расположены парами,
причем две нагревательные стенки 17 пары находятся по разные стороны от промежуточной коксовой камеры
12, соединенной друг с другом верхним воздуховодом 26 и соединенной с соответствующими
регенераторами, которые в настоящем изобретении проходят поперечно нагревательным стенкам. Таким
образом, становится очевидно, что каждая пара нагревательных стенок с соответствующими регенераторами
представляет собой отдельно функционирующий блок для регенеративного потока нагреваемых газов.
Дымоходы 17 каждой отопительной стены расположены группами, показаны две группы M и N, каждая группа
обслуживается общим трубопроводом 25, от которого отходит поперечный канал 26, принадлежащий данной
группе. Дымоходы 17 сообщаются с трубопроводами 25 через отверстия 24, регулируемые с помощью
скользящих кирпичей 27, которые могут перемещаться через смотровые дымоходы 28. Поперечные ряды
секций регенератора обозначены буквой Q и простираются параллельно нагревательным стенкам; каждый
ряд содержит четыре секции регенератора, в приведенных примерах это две секции регенератора для каждой
группы дымоходов M или N и верхнего воздуховода 26 (см. рис. 9, 11, 13). В трех приведенных примерах
различается расположение секций регенератора в рядах Q и воздуховодов, соединяющих указанные секции
регенератора с нагревательными стенками, которые они обслуживают. Поперечно от батареи, под
нагревательной стенкой 11, проходят два газопровода 29 и 30. Эти каналы 29 и 30 предназначены для подачи
коксового газа в различные дымоходы по обе стороны от центральной линии L, и для достижения этой цели
канал 29 сообщается с отдельными дымоходами 17 на ближней стороне указанной линии L посредством
каналов 31, которые ведут от этого канала 29 в нижние части отдельных дымоходов; а канал 30, который
подает газ в различные дымоходы, расположенные на дальней стороне вышеупомянутой разделительной
линии L, сообщается с ними посредством аналогичных соединительных каналов.
Внутри различных воздуховодов расположены обычные сопла 32. Подача коксового газа в соответствующие
каналы 29 и 30 осуществляется из коксовых газопроводов обычного типа, расположенных соответственно по
противоположным сторонам батареи и проходящих вдоль нее в продольном направлении. Предусмотрены
соответствующие средства для подачи или прекращения подачи газа к каждой паре каналов 29 и 30, при этом
подразумевается, что подача газа либо одновременно поддерживается, либо одновременно прекращается из
обоих каналов каждой пары. Согласно конструкции батареи коксовой печи, показанной на фиг. 1, 2, 8 и 9,
отдельные секции регенератора А на противоположных сторонах рядов Q соединены каналами 41 с
горизонтальными распределительными дымоходами 42, которые попарно проходят через пол печи.
Соответствующие распределительные дымоходы 42 каждой пары простираются внутрь к центральной
продольной вертикальной плоскости L и соответствуют группам M, N дымоходов промежуточных
нагревательных стенок.
Каждый распределительный дымоход 42 соединен с отдельными дымоходами соответствующей группы
посредством патрубков или каналов 43. Аналогичным образом, отдельные секции регенератора W внутри
рядов Q соединены каналами 51 с горизонтальными распределительными дымоходами 52, которые
соединены аналогичными патрубками или каналами 53 с отдельными дымоходами групп M, N чередующихся
нагревательных стенок K. При работе батареи, изображенной на фиг. 1 и 2, подача коксового газа
поддерживается в каналах 29 и 30. Поскольку промежуточные нагревательные стенки I работают для
приточного сгорания, а чередующиеся нагревательные стенки K — для нисходящего потока отходящих газов,
две внутренние секции регенератора каждого ряда Q, расположенные между средними стенками опор 13" и
промежуточными стенками опор 13", одновременно функционируют как регенераторы отходящих газов W, в
то время как две боковые секции регенератора каждого ряда Q, расположенные между промежуточными
стенками опор 13" и боковыми стенками опор 13b, одновременно функционируют как регенераторы воздуха A.
При изменении направления потока регенераторы и дымоходы, работающие на притоке, становятся
регенераторами и дымоходами на оттоке, а регенераторы и дымоходы на оттоке одновременно становятся
регенераторами и дымоходами, работающими на притоке.
Таким образом, видно, что половина секций регенератора в каждом ряду Q одновременно подает
теплоноситель через воздуховоды 42, 43 ко всем группам дымовых газов M, N в одной нагревательной стенке
11 отдельно функционирующего блока, в то время как другая половина секций регенератора в том же ряду Q
одновременно получает отработанное тепло через воздуховоды 52, 53 от всех групп дымовых газов M, N
другой нагревательной стенки того же блока. Кроме того, все регенераторные секции любого ряда,
расположенного вдоль батареи, выполняют аналогичную функцию в течение одного и того же периода
времени, то есть все они либо подают предварительно нагретый воздух к нагревательным стенкам, либо
принимают отработанные газы; таким образом, секции каждого ряда образуют продольный регенератор.
Батарея, изображенная на фиг. 3, 4, 10 и 11, предназначена для работы по принципу «комбинированной
печи», то есть попеременно с использованием коксового газа в качестве топлива или с внешним
генераторным газом, например, генераторным газом.
На рисунках 3 и 4 нагревательные стенки сгруппированы в чередующиеся пары K и промежуточные пары I.
Все дымоходы нескольких пар I работают в одном направлении, в то время как дымоходы чередующихся пар
K работают в противоположном направлении, как показано стрелками на рис. 4. Регенераторные секции
внутри рядов Q и по бокам рядов сгруппированы в пары поперек батареи, причем каждая пара состоит из
боковой и внутренней регенераторных секций, как показано на рис. 3 и 11. Промежуточные пары секций
регенератора 1 соответствуют промежуточным парам нагревательных стенок I и обслуживают их; аналогично,
чередующиеся пары секций регенератора K соответствуют чередующимся парам нагревательных стенок K и
обслуживают их. Каждый регенераторный участок соединен со всеми дымоходами соответствующего ему
типа. стен соответствующей пары отопительных стен. Боковые регенераторные секции промежуточной и
чередующейся групп I и K соединены соответственно каналами 61 с горизонтальными распределительными
дымоходами 62, которые проходят под коксовой камерой между отдельными нагревательными стенками
промежуточной и чередующейся пар I и K.
Эти распределительные дымоходы 62 соединены соответственно с группами М или Н дымоходов обеих
нагревательных стенок соответствующих промежуточных элементов. или порты 63. Отдельные внутренние
секции регенератора, составляющие чередующиеся и промежуточные пары I и K секций регенератора,
снабжены соответственно парами каналов 71, ведущих к отдельным горизонтальным распределительным
дымоходам 72. Два распределительных канала 72, соответствующие каждой отдельной внутренней секции
регенератора, соединены соответственно каналами 73 с группами M или N дымоходов двух нагревательных
стенок, составляющих пару, соответствующую данной секции регенератора. При описанной выше конструкции
каждый дымоход 17 соединен с соседними отдельными регенераторными секциями пары I или K, в которых
поток поддерживается одновременно в одном направлении, то есть обе указанные регенераторные секции
работают либо на приток, либо на отток. Работа батареи при использовании в качестве топлива газа,
поступающего извне, например, обычного генераторного газа, осуществляется следующим образом: подача
коксового газа в коксовый газопровод и во все коксовые газопроводы 29, 30 прекращается.
Генераторный газ подается в регенераторы генераторного газа P, работающие в режиме притока, и, проходя
через указанные регенераторы, предварительно нагревается перед подачей в дымоходы, предназначенные
для сжигания газа. Во время притока генераторного газа через такие регенераторы P отходящие газы из
дымоходов, предназначенных для сжигания топлива снизу вверх, выходят через другие регенераторы W. В
регенераторах A поддерживается приток воздуха, который, проходя вверх через эти регенераторы, в
конечном итоге попадает в дымоходы, предназначенные для сжигания генераторного газа, подаваемого туда
регенераторами P. При изменении направления потока регенераторы, работающие на притоке, становятся
регенераторами, работающими на оттоке, и одновременно регенераторы, работающие на оттоке, становятся
регенераторами, работающими на притоке. Таким образом, видно, что все регенераторные секции 18 каждого
второго ряда Q подают теплоноситель через воздуховоды 61, 62, 63 и 71, 72, 73 одновременно ко всем
группам дымовых газов M, N в одной нагревательной стенке 11 каждого из двух смежных, функционирующих
отдельно блоков, в то время как все регенераторные секции 18 двух смежных рядов Q получают
отработанное тепло через аналогичные воздуховоды 61, 62, 63 и 71, 72, 73 одновременно от всех групп
дымовых газов M, N других нагревательных стенок указанных двух смежных блоков.
Кроме того, регенераторные секции любого ряда, расположенного вдоль батареи, работают в различном
режиме в течение одного и того же периода времени, то есть каждый продольный ряд в любой момент
времени содержит как приточный, так и отточный регенераторы. При обычной эксплуатации батареи с
использованием коксового газа подача генераторного газа в регенераторы P прекращается, и вместо
генераторного газа в эти регенераторы подается воздух. В процессе работы коксового газа подача коксового
газа осуществляется по каналам 29 и 30, которые питают дымоходы, работающие в режиме восходящего
горения. Механизм реверсирования срабатывает при каждом изменении направления потока, чтобы
обеспечить связь всех регенераторов, работающих на входе, с внешним воздухом, и одновременно связь всех
регенераторов, работающих на выходе, с выхлопными газами. Ещё один способ работы — использование
коксового газа в качестве топлива в сочетании с поставкой гриппы. При таком режиме работы батареи подача
генераторного газа отключается, а подача коксового газа включается.
Однако вместо того, чтобы позволять воздуху поступать в регенераторы P, которые служат для генераторного
газа, во время последней операции отработанный газ поступает в эти регенераторы и подается через них в
дымоходы восходящего пламени. Подача в каждый из дымоходов восходящего потока нейтрального
газообразного разбавителя, например, отходящих газов, эффективно значительно увеличивает длину
пламени внутри таких дымоходов и предотвращает локализацию наиболее высокой температуры пламени в
самых нижних частях дымоходов. Ещё один тип батареи «комбинированной печи» показан на рис. 5, 6, 12 и
13. В данном варианте осуществления изобретения вместо группировки генераторных газовых и воздушных
регенераторов поперек батареи таким образом, чтобы попеременно работающие пары таких регенераторов
обеспечивали приток, а промежуточные пары — отток, генераторные газовые регенераторы P чередуются с
воздушными регенераторами A в продольном направлении конструкции батареи. При такой компоновке все
регенераторные секции по обеим сторонам рядов Q работают на приток, в то время как одновременно все
регенераторные секции в двух внутренних позициях рядов Q работают на отток, и наоборот.
Как видно, секции каждого ряда образуют продольный регенератор, когда батарея работает на обогащенном
газе и предварительно нагретом воздухе, и даже когда батарея работает на обедненном газе, в каждом
продольном ряду все секции регенератора работают в аналогичном режиме в течение одного и того же
периода времени, хотя в двух рядах половина секций содержит воздух, а половина — обедненный газ. Как
показано на рисунке, каждый регенератор А из внешней серии соединен воздуховодом 81,
Соседние файлы в папке патенты