Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_5186
.pdf
качестве рабочей среды для первичного вакуумного насоса используется пар ртути вместо жидкости. В
соответствии с изобретением, откачивающий аппарат для создания высокого вакуума включает в себя
высоковакуумный насос и первичный вакуумный насос и характеризуется тем, что первичный вакуумный
насос состоит из насоса для паров ртути, работающего при парциальном давлении не менее 1 атм и
поднимающего до атмосферного давления воздух, который был предварительно разрежен высоковакуумным
насосом Ip.
Первичный вакуумный насос для парообразного ртутного пара может представлять собой струйный насос для
парообразного ртутного пара одно- или многоступенчатой конструкции, а в многоступенчатой конструкции
несколько ступеней могут состоять из струй, питаемых общей трубой подачи парообразного ртути. Для
обеспечения надлежащего функционирования первичного вакуумного насоса пар ртути предпочтительно
должен поддерживаться в диапазоне от 1,2 до 1,5 атм. Охлаждающие устройства первичного вакуумного
насоса для конденсации парообразного ртути могут быть соединены последовательно с охлаждающими
устройствами высоковакуумного насоса, так что используемая охлаждающая среда является общей для двух
насосов и протекает сначала через охлаждающие устройства высоковакуумного насоса, а затем через
охлаждающие устройства первичного вакуумного насоса. Сконденсированная между несколькими ступенями
многоступенчатого первичного вакуумного насоса для парообразного ртутного пара ртуть может
возвращаться в нагревательную камеру либо через 90 11 i i a Устройство с сифонным механизмом или
прямой ввод через последующее сопло. Преимущество прямого возврата заключается в том, что
исключаются большие габариты насоса, необходимые для сифонной связи.
Для предотвращения уноса паров ртути в атмосферу в точке выхода сжатого воздуха из последней ступени
используется сифонное соединение, позволяющее воздуху проходить, но предотвращающее утечку паров
ртути в атмосферу.
Целесообразно установить между первичным вакуумным насосом с ртутным паром и высоковакуумным
насосом с ртутным паром устройство автоматического закрытия в виде так называемой барометрической
трубки известного типа.
Для того чтобы изобретение было понятным и простым, теперь обратимся к прилагаемому чертежу, на
котором: на фиг. 1 и 2 схематически показаны два варианта первичных вакуумных насосов на основе паров
ртути, а на фиг. 3 – полная установка высоковакуумного насоса на основе паров ртути, объединенного с
первичным вакуумным насосом на основе паров ртути.
На рис. 1 и 2 показаны первичные вакуумные насосы на основе паров ртути, предназначенные для сжатия
воздуха с абсолютным давлением около 10–20 % ртути и его выгрузки при атмосферном давлении. В сосуде a
находится рабочая ртуть, которая доводится до кипения путем нагрева с помощью нагревательного элемента
a', расположенного в нижнем цилиндрическом углублении сосуда a. Образовавшиеся пары ртути отходят по
трубе b к расширительному соплу c. Выходя из расширительного сопла, пары ртути уносят воздух,
окружающий сопло, и сжимают его в охлаждаемом компрессионном сопле d, из которого струя паров ртути и
сжатый воздух выходят в конденсационную камеру e. Из этой камеры воздух, сжатый до атмосферного
давления, выходит по трубе f в сепаратор паров ртути g, который содержит подходящую герметизирующую
жидкость для конденсации паров ртути. Воздух выходит в атмосферу при h, в то время как
Сконденсированная в сепараторе ртуть отводится через кран. Однако большая часть паров ртути
конденсируется в камере и проходит оттуда через сифонные соединения 7, 1, 1 обратно в сосуд. Вода для
охлаждения насоса поступает через отверстие 1 и выходит через отверстие 2. К нему подсоединена
первичная вакуумная труба.
В варианте осуществления, показанном на рис.
1
Пары ртути проходят через сопло c в направлении вверх, тогда как в варианте исполнения, показанном на
рис. 2, они проходят в направлении вниз. На рис. 2 труба b проходит через компрессионное сопло d, и
направление выходящего пара изменяется примерно на 180 градусов в вытяжном колпаке над трубой b. Эта
конструкция не так проста, как показанная на рис. 1, но она имеет то преимущество, что требует только одного
сифонного соединения для возврата сконденсированной ртути по сравнению с двумя в варианте исполнения,
показанном на рис. 1. Кроме того, на рис. 1 сифонное соединение 1' между камерой o и сосудом a должно
иметь определенную высоту p, которая зависит от превышения давления в сосуде a по сравнению с
давлением первичного вакуума в камере o, но не должна быть меньше 1 м.
В целях безопасности этот факт требует использования длинной паропроводной трубы b и делает аппарат
очень длинным. На рис. 2 этот недостаток устраняется, поскольку высота q ртутного уплотнения k не должна
превышать 20-30 см для обеспечения безопасности.
Обращаясь теперь к рис. 3, соединение двух насосов осуществляется путем установки между ними хорошо
известного барометрического вакуумного уплотнения, которое предотвращает обратный поток воздуха в
вакуум в случае отказа первичного вакуумного насоса. I обозначает высоковакуумный насос 10, а II —
первичный вакуумный насос. Воздух всасывается под давлением 10, а затем подается в высоковакуумный
насос I, например, до давления, соответствующего столбу ртути от 10 до 20. Разреженный воздух выходит
через ответвление 11 и трубу 12 в сосуд 14, содержащий ртуть, из которого первичный вакуумный насос I
забирает воздух через трубу 15. Первичный вакуумный насос 110 поднимает воздух до атмосферного
давления и выпускает его под давлением h в атмосферу.
Охлаждение насосов I и II осуществляется с помощью охлаждающей среды, которая поступает в корпус
высоковакуумного насоса в момент времени 16 и 11 секунд и выходит в момент времени 17 секунд. Затем
охлаждающая среда поступает в корпус первичного вакуумного насоса C, в который она поступает в момент
времени 11 секунд и выходит в момент времени 11 секунд. Для достижения максимально возможной
эффективности установки 1201 необходимо, чтобы охлаждающая среда сначала протекала через
высоковакуумный насос, а затем через первичный вакуумный насос. Таким образом, количество необходимой
охлаждающей среды также сводится к минимуму.
Использование ртутного паросилового первичного вакуумного насоса в сочетании с ртутным паросиловым
высоковакуумным насосом, как показано на рис. 3, имеет очень важное преимущество: когда вакуумный
аппарат приводится в движение, высоковакуумный насос начинает работать раньше, чем первичный
вакуумный насос. Поскольку высоковакуумный насос должен создавать паровое давление ртути, например,
50-100 мкг/м², в зависимости от падения давления, а первичный вакуумный насос, с другой стороны, должен
создавать давление не менее 1 атм, ртуть в высоковакуумном насосе закипит раньше, чем в первичном
вакуумном насосе, и, следовательно, начнет действовать раньше, чем в первичном вакуумном насосе. Как
только открывается клапан, закрывающий приемники и управляемый первичным вакуумным насосом,
высоковакуумный насос, который уже работает, предотвращает снижение высокого вакуума в приемниках.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_270948.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=270948&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB270948A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
w A-^ O Дата подачи заявки: 28 сентября 1926 г. № 23,930/26 IIP 11 если 1 октября 1926 г. № 24,274/26.
если 9 ноября 1926 г. № 28,166/26.
Остался один экземпляр: 15 декабря 1926 года.
Заявка принята: 19 мая 7927 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 23930, 1926 г.
Усовершенствования в производстве водяного газа и связанные с ним аспекты.
Я, Нойи АН Дж. Амрсс Боу АТ Ри, проживающий по адресу: Вестминстерский дворец, сады, 40, Лондон,
юго-запад 1, подданный Великобритании, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующий
характер: данное изобретение относится к производству водяного газа из измельченного топлива.
Образование водяного газа зависит от соотношения 0 1120 = 00 + 112, которое является эндотермическим.
При обычной промышленной добыче водяного газа тепло, необходимое для реакции образования водяного
газа, обеспечивается за счет сжигания топлива в добывающем реакторе до CO и аккумулируется в
футеровке добывающего реактора и топливном слое.
Однако при производстве водяного газа из измельченного топлива очевидно, что топливный слой
невозможен, и согласно моему изобретению я сначала аккумулирую необходимое для реакции образования
водяного газа тепло в огнеупорной футеровке генератора и прикрепленного к нему регенератора или
регенераторов, которое затем отводится паром и поглощается эндотермической реакцией образования
водяного газа.
Таким образом, мое изобретение представляет собой периодическое производство водяного газа объемом 3
л из измельченного топлива, причем первая операция или цикл включает полное сгорание части
измельченного топлива до 00 в генераторе и аккумулирование тепла, выделяемого в футеровке генератора и
в регенераторе или регенераторах, через которые проходят продукты сгорания, в то время как для
извлечения максимального количества тепла из продуктов сгорания они могут быть в конечном итоге
пропущены через котел-утилизатор, а полученный пар может быть использован во второй части процесса.
Вторая часть процесса, или C Crun, заключается в пропускании пара через регенератор или регенераторы
(предпочтительно в направлении, противоположном продуктам сгорания во время продувки), при этом
поглощается тепло, запасенное в регенераторе или регенераторах, а затем, в результате, сильно перегретом
состоянии, он приводится в тесный контакт с измельченным топливом, которое затем распыляется в пар при
его поступлении или непосредственно перед поступлением в генератор. Таким образом, сильно перегретый
пар, находящийся в тесном контакте с измельченным топливом, немедленно превращается в водяной газ,
причем тепло, поглощенное реакцией, обеспечивается перегретым состоянием пара, поступающего в
генератор, и дальнейшим поглощением тепла от стенок генератора.
Целесообразно остановить реакцию образования водяного газа или «работу» до того, как температура
кирпичной кладки генератора упадет ниже определенного критического значения, зависящего от
газифицированного топлива, чтобы при возобновлении работы процесса воспламенение измельченного
топлива происходило автоматически.
Одновременно я предусматриваю средства для поглощения теплоты сгорания водяного газа на выходе из
генератора, например, котел-утилизатор тепла и/или подходящий теплообменник или регенератор, который
используется для предварительного нагрева воздуха для сгорания в течение периода продувки и, помимо
обеспечения немедленного сгорания топлива, повышает температуру, достижимую в генераторе.
)48 1.j 1 270,948 Генератор и регенераторы изготовлены из подходящего огнеупорного материала, способного
выдерживать высокие температуры, возникающие в них, а также должна быть применена соответствующая
изоляция, чтобы избежать любых ненужных потерь тепла в процессе.
В течение периода продувки воздух проходит через регенератор, который поглотил теплоту от водяного газа,
отводит указанное тепло и сначала встречается с измельченным топливом, прежде чем попасть в генератор.
Немедленно происходит сгорание, и охлаждающая жидкость генератора и регенератора, поглощающего
тепло от продуктов сгорания, нагревается, в то время как оставшаяся теплота от продуктов сгорания
поглощается котлом-утилизатором.
Когда в генераторе достигается максимальная температура, зависящая от используемого огнеупорного
материала, продувка прекращается, и пар затем проходит через только что нагретый регенератор, поглощая
от него тепло. Пар в этом сильно перегретом состоянии вступает в тесный контакт с измельченным топливом
непосредственно перед его поступлением в генератор, что приводит к немедленному соединению сильно
перегретого пара и измельченного топлива с образованием водяного газа.
Эта реакция продолжается до тех пор, пока температура пара в генераторе достаточно высока, чтобы
избежать чрезмерного образования O и одновременно обеспечить, когда период продувки возобновится,
немедленное сгорание измельченного топлива в генераторе.
Водяной газ, выходящий из генератора, проходит через регенератор для поглощения теплоты сгорания
водяного газа и последующего предварительного нагрева воздуха в течение периода продувки, а из этого
регенератора проходит через котел-утилизатор, в который он отдает оставшуюся теплоту сгорания вместе с
теплотой сгорания избыточного пара, который может присутствовать.
5) В период продувки зола будет откладываться в генераторе и может поступать в регенератор для
поглощения теплоты сгорания, при этом необходимо предусмотреть средства для удаления золы из него. В
период работы зола также будет откладываться в генераторе и регенераторе для поглощения теплоты
сгорания водяного газа, при этом необходимо предусмотреть средства для удаления золы из последнего.
Мое изобретение также включает в себя устройство, включающее в комбинации генератор для прерывистого
сжигания порошкообразного топлива и предварительно нагретого воздуха в период продувки и комбинацию
порошкообразного топлива и сильно перегретого пара в период простоя, регенератор для поглощения
теплоты сгорания продуктов сгорания в период продувки и для сильно перегретого пара в период простоя,
регенератор для поглощения теплоты водяного газа в период работы и для предварительного нагрева
воздуха в период продувки, котлы-утилизаторы для поглощения остаточной теплоты сгорания продуктов
сгорания и водяного газа с целью получения пара, средства для подачи измельченного топлива в генератор в
период продувки, а также в период работы, средства для подачи воздуха через регенератор для
предварительного нагрева воздуха и в генератор в период продувки.
Средства для пропускания пара через регенератор с целью сильного перегрева пара и его поступления в
генератор во время работы, а также средства для удаления золы, образующейся как во время продувки, так и
во время работы, из генератора и регенератора.
Мое изобретение позволяет наиболее эффективно осуществлять промежуточную добычу водяного газа
благодаря эффективному использованию тепла, выделяемого в процессе работы или тепловыделения, во
время работы установки.
Датировано 28 сентября 1926 года.
Норман Дж. Боутейр.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 24274, 1926 г.
Усовершенствования в производстве водяного газа, I, Noximx J Am Es Bowk Tni, 40, производство водяного
газа из топлива в аппарате, включающем в S.W 1, британский субъект, настоящим заявляют, что природа
этого изобретения заключается в том, что он облицован подходящим огнеупорным материалом, 110 l 95
следующим образом: и регенератором или регенераторами. Это изобретение относится к прерывистому
производству подходящего огнеупорного материала, так что 9;-? Достижение этой цели – тесного и
длительного контакта между измельченным топливом и реагирующими газами – заключается в том, чтобы
подать смесь измельченного топлива и реагирующих газов в нижнюю часть генератора, конструкция которого
такова, что его поперечное сечение увеличивается в вертикальном направлении вверх. Таким образом,
помимо изменений объема реагирующих газов, вызванных изменениями температуры, восходящая скорость
реагирующих газов будет максимальной при входе в нижнюю часть генератора и будет постепенно снижаться
при подъеме через указанный генератор. Следовательно, частицы измельченного топлива, попадающие в
генератор, будут переноситься в вертикальном направлении и, наконец, достигнут положения в генераторе,
когда восходящей скорости реагирующих газов будет достаточно лишь для того, чтобы удержать их
неподвижно относительно него. Когда эта точка будет достигнута, благодаря относительному движению
частицы и реагирующих газов, постоянно подающих свежий реагирующий газ на поверхность частицы,
реагирующие газы будут быстро продолжать соединяться с частицы измельченного топлива, размер или
плотность которых будут уменьшаться по мере протекания реакции, при этом восходящая скорость газов в
этой точке 85 будет достаточной для дальнейшего перемещения частицы вверх, пока реакция окончательно
не завершится и в частице топлива не останется только зола, которая либо осядет на стенках генератора 90,
либо будет вынесена из генератора с продуктами сгорания во время продувки или с водяным газом во время
работы соответственно.
Я также могу использовать комбинацию из 9 генераторов двух типов, описанных выше.
Мое изобретение позволяет эффективно производить водяной газ из измельченного топлива, обеспечивая
тесный и длительный контакт между измельченным топливом и реагирующими газами в генераторе или
генераторах максимальной объемной производительности.
для поглощения теплоты сгорания и сильного перегрева пара в течение периода работы, регенератор или
регенераторы для поглощения теплоты сгорания или водяного газа и любого избыточного пара, который
может присутствовать, и предварительной обработки ими воздуха для сжигания в течение периода сгорания,
а также котлы-утилизаторы для поглощения теплоты, остающейся в сгоревших газах, водяном газе и паре,
выходящих из соответствующих регенераторов, через которые они были пропущены ранее.
Настоящее изобретение заключается в такой конструкции генератора или генераторов, при которой
измельченное топливо вместе с предварительно нагретым воздухом для сгорания в период продувки и
сильно перегретым паром в период работы проходит через них таким образом, чтобы измельченное топливо
находилось в тесном контакте с соответствующими реакционными газами в течение времени, необходимого
для обеспечения полного сгорания в период продувки и полного соединения измельченного топлива и пара в
период работы.
Это достигается за счет такой конструкции генератора (или генераторов), которая имеет круглое
горизонтальное сечение, и подачи предварительно нагретого воздуха для сгорания и измельченного топлива
в период продувки, а также сильно перегретого пара и измельченного топлива в период работы
тангенциально в нижней части генератора 3,5, так что путь газа, несущего измельченное топливо, является
круговым и одновременно восходящим. Таким образом, я могу значительно увеличить время контакта
измельченного топлива с реагирующими газами и, благодаря возникающему турбулентному потоку
реагирующих газов через генератор, повысить плотность их контакта с измельченным топливом, так что
соответствующие реакции 4 завершаются без использования большого генератора, который в противном
случае был бы необходим.
Для дальнейшего усиления турбулентности я могу подавать части реагирующих газов, как с измельченным
топливом, так и без него, тангенциально к генератору в других местах, а не в его нижней части.
Другой метод, который я могу использовать, датирован 1 октября 1926 года.
105) Норман Дж. Боуотер.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 28166, A i D 1926.
Усовершенствования в производстве водяного газа и связанные с ним аспекты.
Я, Нор Иу Дж. А. Дж. Э. Боу Атер, проживающий по адресу: Вестминстерский дворец, сады, 40, Лондон; С. В.
1, подданный Великобритании, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующий характер:
Данное изобретение относится к изготовлению из измельченного топлива водяного газа, пригодного для
синтеза жидкого топлива и/или углеводородов.
С этой целью, как показали исследования в данной области, может быть желателен избыток водорода по
отношению к монооксиду углерода, поскольку таким образом не только предотвращается осаждение углерода
в каталитическом аппарате, но и кислород монооксида углерода удаляется из аппарата в виде легко
конденсируемой воды, а не в виде диоксида углерода.
Подходящий для целей синтеза нефти водяной газ будет иметь следующий состав: CO 28 6 % 002 14 3 %.
И такой газ соответствует газу, образующемуся при установлении равновесия между реакцией углерода и
пара при температуре приблизительно 9000 °C.
В реальных условиях коммерческой эксплуатации генератора водяного газа на пылевидном топливе (2,5 л)
установить равновесные условия при такой температуре практически невозможно, поскольку требуемое
время контакта, вероятно, будет слишком большим. Однако те же относительные пропорции I1, CO и O2 могут
быть достигнуты путем работы процесса при более высокой температуре, при этом время контакта будет
меньше, чем потребовалось бы для установления равновесных условий при такой температуре.
Например, если средняя температура составляет 12500 °C.
Если контакт между углеродом и паром настолько длительный и тесный, что устанавливаются условия
равновесия, процентное содержание CO в образующемся водяном газе будет слишком высоким, поскольку
часть первоначально образовавшегося O прореагирует с остальным углеродом, превращаясь в O. Но если
при этой температуре контакт будет ограничен либо путем пропускания углерода и пара через генератор с
большей скоростью, чем это позволило бы установить указанное равновесие, либо путем использования
избытка пара, то наличие O, которое ограничило бы тесный контакт между CO и C, подавит реакцию между
O и углеродом, и будет получен газ, эквивалентный равновесным пропорциям, соответствующим более
низкой температуре.
Таким образом, моя задача состоит в производстве водяного газа, пригодного для синтеза жидкого топлива
и/или углеводородов в различных пропорциях, но, как правило, имеющего соотношение более 112,00, из
измельченного топлива и пара при более высокой температуре, чем необходимо для производства такого
газа, если установлены условия равновесия, путем ограничения C, либо периода контакта между углеродом и
паром путем пропускания измельченного топлива и пара через генератор с большей скоростью, чем это
позволит установить условия равновесия, соответствующие указанной более высокой температуре, и/или их
тесного контакта путем использования избытка пара в процессе.
Таким образом, я могу производить газообразную воду с различным соотношением компонентов 112:00 O,
эквивалентным той, которая производится в условиях равновесия при более низкой температуре, чем та, при
которой я использую свой процесс, без необходимости длительного или тесного контакта, необходимого для
достижения такого равновесия.
Дата: 9 ноября 1926 года.
Норман Дж. Боуотер.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве водяного газа и связанные с ним аспекты.
Я, Нонм АН ДЖЕЙМС БОБ АТЕР, проживающий по адресу: Вестминстерский дворец, сады, 40, Лондон,
юго-запад 1, подданный Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе
его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к производству водяного газа из измельченного топлива.
Образование водяного газа зависит от реакции C + 110 = CO + 112, которая является эндотермической.
При обычном коммерческом производстве водяного газа тепло, необходимое для реакции водяного газа,
обеспечивается сгоранием топлива в генераторе (в основном до 0,02) и аккумулируется в футеровке
генератора и топливном слое. Однако при производстве водяного газа исключительно из измельченного
топлива, то есть как в рабочем, так и в продувочном периоде, очевидно, что топливный слой невозможен, и
согласно моему изобретению я сначала аккумулирую необходимое тепло для реакции водяного газа в
футеровке генератора, которая изготовлена из огнеупорного материала или другого материала, способного
выдерживать нагрузку, или в регенераторе либо совместно с котлом-утилизатором, либо без него, причем
регенератор используется для предварительного нагрева воздуха для сгорания в продувочный период и,
помимо обеспечения немедленного сгорания топлива, повышает температуру, достижимую в генераторе.
Еще одна необходимость, возникающая при газификации измельченного топлива, — это обеспечение тесного
контакта между частицами топлива и реагирующими газами в течение периода, достаточного для завершения
реакции. Этого я достигаю, так сконструировав генератор и обеспечив поток реагирующих газов и
измельченного топлива через него, так что либо создается турбулентный поток, либо возникает противоток
между частицами топлива и реакционными газами, как будет объяснено ниже, обеспечивая таким образом
непрерывную подачу свежих реакционных газов к частицам топлива.
Это достигается за счет такой конструкции генератора или генераторов, которая имеет круговое
горизонтальное сечение под углом 90 градусов, и подачи предварительно нагретого воздуха для сгорания и
измельченного топлива в течение периода продувки, а также сильно перегретого пара и измельченного
топлива в течение периода работы под углом 95 градусов в нижней части генератора, так что путь газа,
несущего измельченное топливо, является круговым и одновременно восходящим. Таким образом, я могу
значительно увеличить время контакта между измельченным топливом и реагирующими газами и, благодаря
возникающему турбулентному потоку реагирующих газов через генератор, повысить плотность их контакта с
измельченным топливом, так что соответствующие реакции завершаются без использования большого
генератора, который в противном случае был бы необходим.
Для дальнейшего увеличения турбулентности 110 я могу подавать части реагирующих газов, как с
измельченным топливом, так и без него, тангенциально к генератору в других местах, помимо его нижней
части 115. В качестве альтернативы для создания упомянутого ранее противотока я могу подавать смесь
измельченного топлива и реагирующих газов в нижнюю часть генератора, конструкция которого такова, что
его поперечное сечение 120 увеличивается в вертикальном направлении вверх. Таким образом, помимо
изменений объема реагирующих газов, вызванных изменениями температуры, восходящая скорость 125
реагирующих газов будет максимальной при входе в нижнюю часть генератора и будет постепенно снижаться
при подъеме вверх через указанный генератор, следовательно, частицы измельченного топлива,
поступающие в 130, будут поглощать и отдавать тепло по мере необходимости, а также регенератор или
регенераторы, прикрепленные к нему, это тепло впоследствии отводится паром и поглощается
эндотермической реакцией водяного газа.
Для достижения максимальной эффективности производства газа и минимизации теплопотерь в процессе
необходимо, чтобы реакция водяного газа протекала при максимально возможной температуре,
следовательно, теплота сгорания водяного газа, а также теплота продуктов сгорания должны возвращаться в
процесс.
Таким образом, мое изобретение представляет собой периодическое производство водяного газа из
измельченного топлива, причем первая операция или «продувка» включает сжигание части измельченного
топлива до 0,02 в генераторе и аккумулирование вырабатываемого тепла в футеровке генератора и в
регенераторе или регенераторах, через которые проходят продукты сгорания, при этом для извлечения
максимального количества тепла из продуктов сгорания они могут быть в конечном итоге пропущены через
котел-утилизатор, а полученный пар может быть использован во второй части процесса.
Вторая часть процесса заключается в пропускании пара через регенератор или регенераторы
(предпочтительно, в направлении, противоположном продуктам сгорания в течение периода продувки), при
этом поглощается тепло, запасенное в регенераторе или регенераторах, и, следовательно, в сильно
перегретом состоянии, пар приводится в тесный контакт с измельченным топливом, которое затем
распыляется в пар при его поступлении в генератор или непосредственно перед его поступлением. Таким
образом, сильно перегретый пар, находящийся в тесном контакте с углеродом измельченного топлива,
превращается в водяной газ, причем тепло, поглощенное реакцией, обеспечивается перегретым состоянием
пара, поступающего в генератор, и дальнейшим поглощением тепла стенками генератора.
Целесообразно будет остановить реакцию водяного газа или «прогон» до того, как температура кирпичной
кладки генератора упадет ниже определенного критического значения, зависящего от газифицируемого
топлива, чтобы при возобновлении прогона автоматически происходило воспламенение измельченного
топлива, зависящее также от требуемого состава водяного газа. Одновременно я обеспечу средства для
поглощения теплоты водяного газа, выходящего из генератора, например, подходящий теплообменник
270,948. Генератор будет перемещаться вверх и, наконец, достигнет положения в генераторе, когда
восходящей скорости реагирующих газов будет достаточно лишь для того, чтобы удержать их в неподвижном
положении относительно указанного генератора.
Когда эта точка достигается, благодаря относительному движению частицы и реагирующих газов, постоянно
подающих свежий реагирующий газ на поверхность частицы, реагирующие газы быстро продолжают
соединяться с частицами измельченного топлива, размер или плотность которых уменьшаются по мере
протекания реакции, после чего восходящая скорость газов в этом положении будет достаточной для
дальнейшего перемещения частицы вверх, пока реакция окончательно не завершится и в частице топлива не
останется только зола, которая либо осядет на стенках генератора, либо будет вынесена из генератора с
продуктами сгорания во время продувки или с водяным газом во время работы соответственно.
Одновременно с этим я могу также использовать комбинацию двух типов генераторов, описанных выше.
При производстве водяного газа из измельченного топлива, пригодного для синтеза жидкого топлива и/или
углеводородов, исследования в данной области показали, что избыток водорода по отношению к монооксиду
углерода может быть желательным, чтобы избежать образования диоксида углерода и вместо этого удалить
кислород в виде воды.
Такой водяной газ соответствует тому, который образуется при установлении равновесных условий
приблизительно при 9000 °C.
Он имел бы следующий состав: H, 57 2 % C O 28 6 % C O O2, 14 2 % 4,5, и поскольку его производство при
9000 °C потребовало бы слишком длительного периода контакта, я получаю те же относительные пропорции
11, O O и O O2, работая в процессе при более высокой температуре, чем соответствует требуемым мною
равновесным пропорциям, одновременно допуская меньший период или меньшую степень контакта между
измельченным топливом и реагирующими газами.
Если, например, для реакции водяного газа используется средняя температура 12500 °C, и температура
ограничивается либо путем пропускания углерода и реагирующих газов через генератор.
с большей скоростью, чем это позволило бы установить равновесные условия GO при данной температуре,
или за счет использования избытка пара, ограничивающего тесный контакт между углеродом и реагирующими
газами; я могу получить при указанной температуре газ воды 65, соответствующий равновесным пропорциям
газа, полученного при более низкой температуре.
Таким образом, мое изобретение позволяет получать водяной газ из измельченного топлива, пригодного для
синтеза жидкого топлива и/или углеводородов в различных пропорциях 112:00, но, как правило, имеющего
соотношение 112:00 больше единицы, при более высокой температуре, чем необходимо для получения такого
газа при условии установления равновесных условий, путем ограничения либо периода контакта между
углеродом и реагирующими газами путем пропускания измельченного топлива и пара через генератор с
большей скоростью, чем это позволит установить равновесные условия, соответствующие указанной более
высокой температуре, либо путем ограничения их тесного контакта путем использования избытка пара в
процессе.
Таким образом, мое изобретение позволяет эффективно производить водяной газ из измельченного топлива
с минимальными тепловыми потерями, обеспечивая тесный и достаточно длительный контакт между
измельченным топливом и реагирующими газами в генераторе или генераторах минимальной объемной
вместимости. При этом, соответствующим образом контролируя время и интенсивность контакта между
реагирующими газами и измельченным топливом, я могу эффективно производить водяной газ различной
пропорции, пригодный для синтеза жидкого топлива и/или углеводородов. Для более ясного понимания
изобретения, обратитесь к прилагаемым чертежам, которые в качестве примера показывают схематическое
изображение установки, пригодной для реализации изобретения, хотя следует понимать, что изобретение
никоим образом не ограничивается показанной компоновкой установки.
На указанном чертеже, представляющем вертикальные сечения аппарата, который можно рассматривать как
единый блок установки, рисунок.
1
Это схема установки, в которой генератор А относится к описанному типу, в котором используется
турбулентный поток смеси измельченного топлива и реагирующих газов.
На рисунке 2 представлена схема установки, в которой в генераторе А используется турбулентный поток, а в
генераторе А1 — противоточный. В каждом случае B — регенератор для поглощения тепла от продуктов
сгорания при сжигании измельченного топлива с воздухом; C — регенератор для поглощения тепла,
остающегося в водяном газе; D — вход измельченного топлива при получении водяного газа; D — вход
измельченного топлива при сжигании топлива с воздухом; E — выходные отверстия для удаления шлака и
золы.
F — это воздухозаборник, а G — парозаборник.
W — это котел-утилизатор тепла, предназначенный для поглощения тепла, остающегося в продуктах
сгорания, выходящих из регенератора B, а W' — это котел-утилизатор тепла, предназначенный для
поглощения тепла, остающегося в водяном газе, выходящем из регенератора C.
Генератор и регенераторы изготавливаются из подходящего огнеупорного или иного материала, способного
выдерживать высокие температуры, возникающие в них. Кроме того, для изоляции генератора и регенератора
или регенераторов следует использовать подходящий изоляционный материал, чтобы избежать ненужных
потерь тепла в процессе.
В течение периода продувки воздух подается в аппарат при температуре F?
и после поглощения тепла в регенераторе С встречается с измельченным топливом, подаваемым в аппарат в
точке ID', с которым оно тщательно смешивается.
При попадании в генератор А немедленно происходит сгорание между воздухом и очищенным топливом, а
также между футеровкой генератора А и содержимым регенератора В, температура которого повышается, в
то время как продукты сгорания отдают оставшуюся тепловую энергию котлу-утилизатору В.
Для обеспечения достаточного времени контакта в течение периода продувки смесь предварительно
нагретого воздуха и измельченного топлива либо подается тангенциально в нижнюю часть генератора А,
имеющего круглое горизонтальное поперечное сечение, что приводит к турбулентному потоку смеси через
генератор, либо подается в нижнюю часть генератора, сконструированного как в варианте А', в котором
площадь поперечного сечения генератора постепенно увеличивается вверх. В первом способе вторичный
предварительно нагретый воздух для сгорания может подаваться либо с дополнительным измельченным
топливом, либо без него, тангенциально в точке J для поддержания турбулентности.
Когда в генераторе А достигается максимальная температура, зависящая от материала, используемого для
облицовки генератора, продувка прекращается. Затем в точке G подается пар, поглощающий тепло в
регенераторе B и взаимодействующий с измельченным топливом, подаваемым в устройство, в точке ID, что
приводит к немедленному соединению перегретого пара и измельченного топлива с образованием водяного
газа, в то время как дополнительное тепло для завершения реакции образования водяного газа поглощается
из облицовки генератора.
Те же методы обеспечения достаточного времени контакта между измельченным топливом и предварительно
нагретым воздухом в течение периода продувки могут быть использованы и в течение периода работы, чтобы
гарантировать полное протекание реакции между измельченным топливом и сильно перегретым паром.
Кроме того, может быть использована комбинация двух описанных здесь методов.
В период продувки зола будет оседать на дне генератора А и может также попадать в регенератор В, поэтому
необходимо предусмотреть средства для удаления золы из него. В период работы зола также будет оседать в
генераторе А и регенераторе С, поэтому необходимо предусмотреть средства для удаления золы из
последнего.
В период продувки температура в генераторе будет настолько высокой, что оставшаяся после измельчения
топлива зола, вероятно, в значительной степени может быть удалена со дна генератора в виде шлака. В
течение последующего периода работы температура временами, вероятно, не будет превышать температуру
плавления золы, следовательно, необходимо будет предусмотреть средства для удаления золы, которая
может быть унесена вместе с водяным газом.
Клапаны и другие средства регулирования и обеспечения потока пара, воздуха и измельченного топлива к
соответствующему оборудованию, необходимому для данного процесса, не были описаны, поскольку они
хорошо известны в практике сжигания водяного газа и измельченного топлива.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_270949.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=270949&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
Соседние файлы в папке патенты