Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10062
.pdf
Более того, модифицированная реторта, как я только что описал, может быть пригодна для перегонки масел
из любых углеродистых материалов, а пар отводится по трубе в верхней части реторты.
Для осуществления дистилляции углеродсодержащих материалов я описываю вертикальную цилиндрическую
стальную реторту, снабженную бункерами сверху и снизу. Через центр реторты сверху вниз проходит
длинный вертикальный стальной вал, поддерживаемый соответствующими шаровыми или роликовыми
направляющими, расположенными выше и ниже верхнего и нижнего бункеров. Вал снабжен несколькими
почти плоскими пластинами, за исключением того, что эти пластины имеют слегка конусообразную форму и
закреплены одна над другой на валу. Вал снабжен соответствующими средствами, позволяющими его
вращать. По бокам реторты закреплены открытые с обоих концов стальные круглые воронки, центры которых
совпадают с центром длинного вала. Непосредственно под каждой вращающейся пластиной вала находится
воронка.
Над каждой пластиной вала расположен скребок (или скребки) в форме ножа, который закреплен по бокам
реторты и выступает поперек пластины на валу в направлении, противоположном направлению вращения
пластины.
Линия скребка образует небольшой угол с радиусом, проведенным от центра вала. Материал, подлежащий
перегонке, подается шнековым конвейером в верхний бункер, откуда он под действием силы тяжести и с
помощью винтового шнека на центральном вращающемся валу опускается в реторту, падая на первую
пластину вала. Материал медленно перемещается по вращающейся пластине до тех пор, пока не достигнет
неподвижного скребка, который отводит материал от пластины. Материал стекает вниз по одной из круглых
воронок на другую пластину, с которой он соскребается другим скребком, и таким образом, с помощью
различных скребков, пластин и воронок материал медленно опускается в нижний бункер реторты. Для
предотвращения слипания материала в нижнем бункере в комки используются стальные стержни,
закрепленные под прямым углом к вращающемуся центральному валу. Материал перемещается из нижнего
бункера под действием силы тяжести и с помощью винтового шнека, закрепленного на валу вблизи дна
бункера.
Верхний и нижний бункеры заполнены материалом примерно на три четверти и служат для герметизации
газов и паров в реторте. Перегретый пар подается в реторту в точке, расположенной непосредственно над
нижним бункером, в то время как газы, масляные пары и пар отводятся по магистральному трубопроводу в
верхней части реторты. Данный паропровод защищен от попадания пыли пылезащитными пластинами.
Каждый скребок каждой вращающейся пластины расположен не прямо по прямой линии друг под другом, а
каждый из них расположен на несколько градусов дальше по окружности. 358,110 материалов, с помощью
которых используется катализатор известных свойств. Дата: 31 октября 1930 г.
Стоимость была учтена. ЭРИК С. ХЭНДАСАЙД.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 8296, 1931 г.
Реторта, для угля DiCti1atioz o6, Oil-s8hale или isle So1i.
Углеродистый материал, адаптированный для использования в сочетании с роторным цементом 21n.
Я, Энеик Симпсон Хэндасайд, из дома № 9, слегка конусообразной формы, прикрепил один над улицей
М'арчмонт, Эдинбург, Шотландия, а другой привязал к шахте. Вал, являющийся британским гражданином,
настоящим предоставляется с соответствующими средствами, позволяющими ему вращаться в соответствии
с природой данного изобретения. К боковым сторонам трубы крепятся следующие детали: открытые с торцов
накладные стальные трубы. В технических условиях для патентов № 20407 и 32899 центры круглых воронок
совпадают с центром длинного вала. 60 jo, поданная мной 5 июля 1930 года. Под каждой вращающейся
пластиной вала находится воронка. Над каждым описанием я описываю процесс, а также скребок в виде ножа
(или ножа для перегонки масел и газов, из которых можно выделить скребки), который крепится к боковым
сторонам реторты и выступает поперек пластин 6S j5 на валу в направлении, противоположном направлению
вращения пластины.
Линейная печь. В вышеупомянутых описаниях скребок образует небольшой угол с
Я утверждаю, что реторту можно использовать отдельно для перегонки масел, смол и продуктов сгорания.
Материал, подлежащий перегонке, представляет собой нетоксичные газы из сланцевой нефти, угля,
подаваемые шнековым конвейером в верхний бункер отбеливателя (например, земля Флориды или земля
Фуллера), откуда они проходят под действием силы тяжести и с помощью винтового шнека на вращающемся
валу в реторту. Я также говорю, что когда они падают на первую пластину вала... Реторта 75 используется в
сочетании с вращающейся пластиной, которая медленно перемещает материал по цементной печи, как
описано выше, затем цемент может быть изготовлен из твердого остаточного материала. Материал может
быть изготовлен из неподвижного скребка, который перемещает материал реторты, если он попадает на
пластину. Материал, поступающий в реторту, состоит из сланцевой нефти, угля и известняка, или битумного
песка Альберты, с которого он соскребается другим скребком, и таким образом различными скребками,
пластинами и воронками, пригодными для введения с целью улучшения качества цемента. Материал
медленно опускается на дно.
Я также указываю в предыдущем абзаце, касающемся ответа. Каждый скребок из 85, согласно описанию,
добываемый на вращающейся пластине, не размещается непосредственно под друг другом, а каждый из них
располагается на несколько градусов ниже после обработки углеродистого материала в реторте. Я также
описываю использование перегретого пара по кругу реторты, направленного вверх или вниз, в противовес
движению пластины. Такое расположение предотвращает нисходящую дистилляцию углеродсодержащего
материала. Скребок для соскабливания позволяет избежать его переноса на вращающуюся пластину. Схема
расположения углеродсодержащих материалов, которую я описываю, представлена на рис. Вертикальная
цилиндрическая стальная реторта SE, изображенная на прилагаемом чертеже, где V, снабженная бункерами
сверху и снизу, V2 и V' представляют собой три последовательных скребка для стержня.
Проходящий через центр трех верхних пластин реторты. Реторта, если смотреть сверху вниз, представляет
собой длинный вертикальный стальной вал, поддерживаемый соответствующими шариковыми подшипниками
или роликовыми подшипниками, расположенными сверху и снизу. Стрелка указывает направление вращения
пластин и центрального вала. Материал в нижнем бункере находится ниже верхнего и нижнего бункеров.
«Предотвращается образование комков благодаря вращающемуся валу, снабженному несколькими почти
ровными рядами стальных пластин, закрепленных под прямым углом к пластинам, за исключением того, что
пластины вращаются вокруг центрального вала». Материал 358,110 в сочетании с ретортой, благодаря газам
из вращающейся цементной печи.
В соответствии с данной модификацией я хотел бы описать конструкцию скребков и центрального вала,
которая позволяет избежать возможных проблем, возникающих из-за деформации вращающихся пластин и
центрального вала реторты вследствие нагрева.
Обращаясь к рисунку 1 на прилагаемом чертеже, я показываю скребок V, расположенный таким образом, что
он может подниматься и опускаться вертикально над любыми неровностями на вращающейся пластине F.
Скребок V снабжен двумя выступами 3, по одному с каждой стороны скребка. Скребок установлен в открытом
подшипнике 7 под номером 80, как показано на рисунке.
Подшипник 7 изготовлен из чугуна и закреплен по бокам реторты. Вертикальные стороны подшипника 7
выступают над высотой выступов 3 скребка V. К боковой стенке реторты, рядом с каждым скребком V,
крепится съемная крышка C, которая позволяет легко получить доступ к скребку для очистки или его снятия.
На прилагаемом рисунке 2 показан план компоновки.
Как описано в моей предыдущей заявке № 290407 от 5 июля 1930 года, вал S поддерживается двумя
шариковыми или 95-миллиметровыми роликовыми подшипниками в верхней и нижней части реторты, а вал S
вращается с помощью соответствующей зубчатой передачи. В данной модификации я предлагаю приложить
вращающую силу вала S к верхним 100 пластинам TI, показанным на прилагаемом чертеже. В центре стола Ti
имеется отверстие квадратного сечения, а вал S в этой точке также имеет квадратное сечение. Столик Т1 не
закреплен на валу 105 S, а обеспечивает свободное перемещение вала S вверх и вниз. Таким образом,
создается впечатление, что, поскольку вал S закреплен снизу, он может свободно расширяться или
контактировать через отверстие в верхнем столике 110 Ti, предотвращая тем самым повреждение
вращающегося механизма от тепловых напряжений, которые могли бы возникнуть при закреплении вала с
обоих концов. 115 Я также предлагаю альтернативный метод подачи перегретого пара в реторту. Пар мог
подаваться к каждой пластине E через паропровод 112, расположенный перед каждым скребком V на стороне
420, где соскабливается углеродистый материал.
Конец паропровода изогнут, как показано на рисунке 1 прилагаемого чертежа, что позволяет пару обдувать
пластину E от центра к краю. Благодаря такому способу подачи пара скребок легче содержать в чистоте при
прохождении клейкого материала через реторту. Пар 130 самотеком и с помощью винтового шнека,
закрепленного на валу у дна бункера, выходит из бункера в яму, откуда удаляется конвейером 3(.icrw).
Верхний и нижний бункеры заполнены материалом примерно на три четверти и служат для герметизации
стенок и стенок автоклава.
Я также описываю использование перегретого пара в реторте, при этом пар подается либо сверху, либо снизу
реторты. Когда пар поступает, верхняя часть реторты отрывается, как описано в моей заявке на патент №
32899 от 1 ноября 1930 года, затем дистилляционные емкости опускаются вниз, а пар и масло отводятся из
реторты по соответствующему трубопроводу у основания реторты, над нижним бункером. Данный
магистральный трубопровод снабжен или защищен соответствующими пылеуловителями. Когда пар подается
в нижнюю часть реторты, дистилляция происходит вверх, как в моей заявке на патент № 20407 от 25 июля
1930 года, при этом пар и нефтяные пары отводятся по магистрали в верхней части реторты. Преимущество
нисходящей дистилляции, как описано в моей заявке на патент № 32899 от 1 ноября 1930 года, заключается в
том, что масляные пары, проходя через реторту, вступают в контакт с мелкодисперсными, очищенными от
масла остатками, которые, будучи мелкодисперсными, могут действовать как катализаторы для масляных
паров, производя более желательные продукты.
Возможное каталитическое действие произойдет, когда горючие сланцы, фуллерова земля или флоридская
земля (использовавшиеся для фильтрации нефти или минеральных масел), а также битумные пески
Альберты будут перегнаны описанным способом, а именно методом нисходящей перегонки с перегретым
паром, или даже когда смеси угля с битумными песками Альберты или горючими сланцами также будут
перегнаны описанным способом.
Кроме того, приспособление реторты для нисходящей перегонки с использованием перегретого пара подошло
бы для перегонки масел из любого углеродсодержащего материала, в который был добавлен катализатор
известной ценности.
Масла, смолы, газы и пар, выделяющиеся из реторты при прохождении углеродсодержащего материала
через реторту, отводятся описанным выше способом и соответствующим образом конденсируются. Я также
утверждаю, что газ из реторты используется, при необходимости, для продувки измельченного угля в камеру
сгорания вращающейся цементной печи, если цемент должен быть изготовлен из остатков реторты. Также
могут использоваться воздуходувки. Реторта нагревается газами, выделяющимися из углеродистого
материала.
Если используется вращающаяся цементная печь, труба может быть перфорирована по всей длине таким
образом, чтобы пар дул вниз и поперек скребка V. Конец паропровода будет надлежащим образом
поддерживаться железной или стальной опорой 5. Однако добавление углей (которые при нагревании
склонны образовывать липкие массы) к горючему сланцу и известняку, как это показано для производства
цемента, уменьшит склонность такого угля к коагуляции. Перегретый пар, используемый в процессе
нисходящей перегонки, описанном на этих страницах, можно пропускать через катализатор перед подачей в
реторту (как в известных процессах). В известных процессах обработки углей, образующих при нагревании
клейкую массу, уголь предварительно нагревают горячим воздухом для снижения его вязкости перед тем, как
отправить его на процесс карбонизации. Описанная здесь реторта может также использоваться для
предварительного нагрева, при этом горячий воздух заменяет пар в реторте и подается по различным трубам,
как указано.
Чтобы уменьшить вероятность взрыва, мелкий уголь можно смешать с молотым сланцем, а если добавить и
известняк, как это делается при производстве цемента, вероятность взрыва будет еще меньше. При
предварительном нагреве угля в описанной реторте нижние скребковые кромки V можно обшить латунью или
медью, чтобы предотвратить искрение, которое могло бы возникнуть при трении железного скребка V о
железную или стальную пластину E.
Описанная здесь реторта, снабженная паровыми трубами к каждой пластине Е, как показано на рисунке, или с
подачей пара в нижнюю часть реторты, может использоваться для восстановления использованного
активированного угля. Кроме того, описанная здесь реторта, снабженная паровыми трубами к каждой
пластине Е, как показано на рисунке, или паровой трубой в нижней части реторты, может использоваться для
получения активированного угля из любого известного подходящего вещества, при этом подходящий
активирующий газ может заменять пар.
Теперь я хотел бы описать модификацию разгрузочного устройства реторты. На рисунке 3, прилагаемом к
статье, дистиллированный углекислый материал перемещается из нижнего бункера B2 реторты R с помощью
шнека W2 и падает на конусообразный стол T2, а затем на конусообразную пластину U, закрепленную на
столе T2, в яму P, заполненную водой. Материал удаляется со дна котлована с помощью шнекового
конвейера X и транспортируется на скребковый конвейер Y, который поднимает материал в любую желаемую
точку. Оба конвейера работают в воде, уровень воды в яме P и на валу скребкового конвейера одинаков и
обозначается буквами WL. Нижний вращающийся стол N2 вала реторты S отделен от конуса T2 отрезком
вала. Поворотный стол может опираться как на шариковые, так и на роликовые подшипники.
Пластина U, перфорированная одним или несколькими небольшими отверстиями 18, погружается в воду 75 в
яме P и таким образом частично изолирует от внешней атмосферы газы и пар, выделяющиеся из горячего
кокса или другого материала, который сбрасывается из реторты в воду в яме P. Кроме того, еще одно
круговое уплотнение обеспечивается кольцом 16, имеющим кольцевую полость, заполненную водой из ямы P.
В воду в кольце 16 погружена круглая пластина 17, которая 85 закреплена на нижней стороне пластины U.
Таким образом, образуется второе полное уплотнение между газами в верхнем корпусе ямы P и внешней
атмосферой. Круговые пластины U и 17 одновременно свободно вращаются вместе с валом S, не нарушая
водяных затворов. Для выравнивания давления между внутренней поверхностью верхней обсадной трубы
шахты P и пространством между пластиной UF и пластиной 17 в пластине IU просверлено одно или несколько
небольших отверстий 18. Вода подается в кольцевую полость кольца 16 по трубе, конец которой опускается
ниже уровня воды в кольце 16.
Водоснабжение кольца 16 и колодца P организовано таким образом, что вода отводится в кольцо и колодец P
с помощью сифона. Таким образом, когда уровень воды в колодце P и кольце 16 понижается, вода будет
проходить по трубе 20 lQ$ в кольцо. Давление газа над водой в шахте P поддерживается на уровне, немного
ниже атмосферного.
Таким образом, уровень воды в яме P и в конвейерной шахте Y поддерживается примерно на одном и том же
уровне благодаря сифонному механизму подачи воды.
Газы, выделяющиеся из отработанного кокса или другого материала при выходе из бункера реторты, вместе с
паром, образующимся в результате охлаждения материала, отводятся по трубопроводу 22 в боковой стенке
верхнего корпуса реторты. Если пар сильно отводится отработанным материалом, его можно пропустить
через перегреватели, нагреваемые независимо или дымовыми газами из вращающейся цементной печи, как
описано выше, а затем подать в реторту. В качестве альтернативы, если внутри корпуса шахты P
поддерживать давление немного выше 12,5 атмосфер, то пар можно направлять в паровой аккумулятор,
который будет подавать пар в турбину низкого давления обычным известным способом. Электротехника 13O1
i 358,110 --- i.
358,110 Мощность, которая затем могла бы быть использована для работы конвейеров и шахт
месторождения, оказалась бы полезной.
Однако если из остатков реторты отделялись большие объемы газа, как это происходит при перегонке
некоторых материалов, например, только угля, то поток пара и горючих газов Xo направлялся бы из ямы P в
горелку и сжигался бы в камере с регулируемой подачей воздуха для образования диоксида углерода и
перегретого пара. Сжигание этих газов можно использовать для получения пара, после чего углекислый газ и
пар можно пропускать через газогенератор, удаляя кокс обычным способом. Пар образует водяной газ, а
углекислый газ восстанавливается до окись углерода.
Полученный генераторный газ затем можно использовать для регулирования подачи газа в реторту или
вращающуюся цементную печь.
Если вместо того, чтобы передавать диоксид углерода и пар газогенератору, диоксид углерода отделяли бы
от пара любым известным методом, то пар можно было бы использовать для привода турбины или подавать в
реторту.
Для предотвращения агломерации материала, находящегося на дне ямы P, и, следовательно,
препятствования его захвату шнековым конвейером X, предусмотрена подвижная мешалка S, вращающаяся
на поворотном столе N2. Нижний конец вала S' опирается на опорный подшипник 25, который
поддерживается поперечной балкой 28, закрепленной по бокам ямы P. Мешалки K2 могут иметь любую
подходящую форму или конструкцию, и 40 могут быть снабжены соответствующими зубьями, лопастями и
тому подобным.
Конвейер X вращается валом 30, который проходит через сальниковое уплотнение на стенке камеры 31.
Мощность 45 подается на вал 30 любым известным способом, а доступ в камеру 31 осуществляется через
проход 32, показанный на плане общего устройства на рис. 4. Сальниковая коробка предотвращает
попадание воды 50 в камеру 31.
Доступ к камере, в которой расположены вращающийся стол N2 и кольцо 16, осуществляется через один или
несколько круглых каналов 34, которые проходят через наружный корпус 55 углубления P во внутреннюю
камеру в точке ниже кольца 16 (и нижнего края пластины F). Эти каналы также служат для подачи
охлаждающего воздуха к вращающемуся столу N2, а также для подачи трубы 20 60; при желании их можно
использовать и для подключения механических устройств для вращения стола N2. Таким образом, вал S
можно было вращать либо с помощью верхней платформы T1 (рис. 1), либо с помощью платформы NI, либо с
помощью обеих платформ 65 одновременно.
Датировано 17-м днем месяца Аларх 1931 года.
ЭРИК С. ХЭНДАСАЙД.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Ксетотт предназначен для перегонки угля, горючего сланца или других твердых углеродистых материалов, и
адаптирован для использования в сочетании с вращающейся цементной печью.
1, Эрик Симпсон Иллинойс, проживающий по адресу: улица Мларчнион, 9, Эдинбург, Шотландия, и имеющий
британское гражданство, настоящим заявляет, что характер данного изобретения и способ его осуществления
будут подробно описаны и определены в следующем заявлении:
Изобретение, описанное в настоящем документе, представляет собой усовершенствованную реторту для
карбонизации углеродистых материалов, перегонки масел, смол и горючих газов из углеродистых
материалов, таких как сланцевая нефть, уголь, битумные пески Альберты или Буллерс и земля Флориды,
которые использовались для фильтрации нефтяных масел, с адаптацией реторты для использования в
сочетании с вращающейся цементной печью для производства цемента из остатков реторты, когда
углеродистые материалы, введенные в реторту, содержат достаточно высокий процент цементообразующих
ингредиентов, таких как алюмосиликаты и тому подобное, которые в сочетании с добавленной известью или
известняком образуют цемент при обработке во вращающейся цементной печи.
Известняк для производства цемента может добавляться вместе с углесодержащим материалом,
подлежащим перегонке, или же его можно добавлять после перегонки, но, конечно, его необходимо добавлять
до того, как материал пройдет через вращающуюся цементную печь.
Если реторта используется совместно с вращающейся цементной печью, как описано выше, то i0Q реторта
нагревается снаружи горячими дымовыми газами из вращающейся печи и одновременно внутри перегретым
паром, при этом пар подается для обеспечения либо восходящей, либо нисходящей дистилляции материала
в реторте в зависимости от желаемого результата. Пар из любого подходящего источника может быть
перегрет следующим образом:
358,110 358,110 Горячие дымовые газы из вращающейся печи.
В приведенном примере я описываю процесс, в котором смесь горючего сланца и угля вводится в реторту.
Нефть и водородные газы перегоняются из горючего сланца и угля, оставляя отработанный сланец и кокс.
Отработанный сланец и кокс затем поступают во вращающуюся цементную печь, при этом известняк
добавляется, как описано выше, либо до, либо после дистилляции.
Далее будут описаны способы применения реторты для производства активированного угля из известных
источников углерода; для восстановления использованного активированного угля; и, в-третьих,
использование реторты для известного процесса предварительного нагрева некоторых углей горячим
воздухом с целью снижения их вязкости при последующей карбонизации.
Когда реторта используется только для перегонки углеродистых материалов, то есть когда она не
используется совместно с вращающейся цементной печью (например, при низкотемпературной карбонизации
угля), то реторта нагревается снаружи горячими газами и внутри перегретым паром.
1 Далее будет описано устройство реторты, ее модификации и сопутствующие технологические процессы. В
качестве примера работы аппарата, используемого для производства цемента, я приведу описание
производства цемента из сланцевой нефти. Измельченная смесь горючего сланца с углем и известняком,
если необходимо ввести известняк в начале процесса, подается шнековым конвейером А в бункер В'
вертикальной цилиндрической чугунной или стальной реторты Р', как показано на прилагаемом чертеже. Из
этого бункера материал подается вниз по винтовому шнеку W1, закрепленному на медленно вращающемся
стальном валу S. Смесь падает на круглую пластину E, которая закреплена на валу S5. Пластина LA имеет
небольшой наклон от центра к краю, то есть пластину E можно считать слегка конусообразной. Материал
медленно перемещается по пластине E i до тех пор, пока не достигнет скребка V. Скребок V представляет
собой вертикальную пластину из железа или стали, изогнутую под углом, как показано на рис.
2
чертежей, прилагаемых к предварительной технической спецификации № 8296 от марта.
18-го числа 1931 года, чтобы пройти по плите Et в направлении, противоположном движению плиты.
Если вал S и пластина E вращаются по часовой стрелке, то скребок V будет перемещаться по пластине F
против часовой стрелки, то есть в направлении, противоположном движению вращающейся пластины. Таким
образом, видно, что когда материал на пластине E соприкасается со скребком V, он соскребается с пластины
E и стекает тонкой струей вниз по круглой воронке F, закрепленной на реторте R, на другую пластину E,
снабженную другим скребком V, аналогичным тому, что находится на пластине выше. Материал снова будет
соскребаться со второй пластины Ft и падать на следующую пластину E, и таким образом, с помощью
различных наложенных друг на друга пластин E, скребков V и воронок F материал опускается в нижний бункер
B2 реторты R. Положение скребков V относительно друг друга имеет важное значение. Скребок V
вращающейся пластины E расположен не непосредственно по прямой линии под скребком на пластине над
ним, а таким образом, что он занимает положение на несколько градусов дальше по окружности реторты R в
направлении, противоположном движению пластины, то есть в данном случае, в антициклическом
направлении.
Вал S 85-го ряда можно было вращать против часовой стрелки, однако скребки всегда располагались таким
образом, чтобы получить описанный результат. Вращение вала S может осуществляться с перерывами,
периодически или любым другим желаемым способом. Схема расположения показана на рис. 2 в чертежах,
прилагаемых к предварительному техническому заданию № 8296 от 18 марта. 95
1931, где V, V2 и V3 — три последовательных скребка на трех верхних пластинах реторты. Стрелкой указано
направление вращения пластин и центрального вала. 100 Благодаря такому расположению скребков
дистиллированный материал всегда полностью вращается по каждой из тарелок, прежде чем попасть на
тарелку ниже. Таким образом, материал наиболее выгодно подвергается воздействию тепла от пара и
дистиллированных газов, а также тепла от пластины, на которой он покоится. Поскольку толщина слоя
материала на любой из пластин будет невелика, эффективное проникновение тепла по всей массе материала
на любой из пластин будет очень быстрым и полным, что обеспечит быструю дистилляцию и высокую
производительность реторты. 115 Каждый скребок V расположен таким образом, что он может подниматься и
опускаться над любыми неровностями на пластине E, что также предотвращает заклинивание пластин и
скребков из-за дифференциального расширения вала S и стенок реторты R. Это достигается за счет
конструкции скребка F с двумя выступами 3 (см. рис.).
На чертеже, прилагаемом к предварительной спецификации 82969/31, один из них расположен на одном из
двух выступов 1a верхнего угла (рядом со стенкой реторты) скребка V. Скребок V поддерживается в открытом
подшипнике 7 двумя выступами 3, как показано на рисунке. Подшипник 7 изготовлен из чугуна и закреплен на
(130 8296/31), погруженном в воду в яме P и, таким образом, частично герметизирующем пространство от
внешней атмосферы, предотвращая попадание газов и пара, образующихся из горячего кокса или другого
материала, который сбрасывается из реторты 70 в воду в яме P. Кроме того, дополнительное круговое
уплотнение обеспечивается кольцом 16, имеющим кольцевую полость, которая заполняется водой из ямы P.
В кольцо 16, погруженное в воду, 75 погружается круглая пластина 17, которая крепится к нижней стороне
пластины U. Таким образом, образуется вторая полная герметизация между газами в верхней части шахты P
и внешней атмосферой. Круглые пластины U' и 17 одновременно могут свободно вращаться вместе с валом
S, не нарушая водяных уплотнений. Для выравнивания давления между внутренней поверхностью верхней
части корпуса углубления P и пространством 85 между пластиной U и пластиной 17 в пластине U просверлено
одно или несколько небольших отверстий 18. Кольцо 16 сконструировано таким образом, что две стороны
полости имеют разную высоту, при этом внутренняя стенка 90 рядом с поворотным столом N2 выше, чем
внешняя стенка с другой стороны круглой пластины 17. Таким образом, уровень воды в водосбросном
колодце P достигает того же уровня, что и уровень воды во внешней половине кольца 16 (95°). Если по
какой-либо причине уровень воды в шахте P опустится ниже уровня кольца 16, кольцо 16, тем не менее, всё
равно будет удерживать воду, сохраняя таким образом герметичность между внешней атмосферой и газами
шахты P. Вода подаётся в кольцевую полость кольца 16 по трубе, конец которой опускается ниже уровня воды
в кольце 16.
Водоснабжение кольца 1 и колодца P организовано таким образом, что вода отводится в кольцо и колодец P.
Таким образом, когда уровень воды в колодце P и кольце 16 понижается, вода будет проходить по трубе 20 в
кольцо. «Давление газа над водой в шахте P поддерживается на уровне немного ниже атмосферного».
Таким образом, уровень воды в шахте P и в конвейерной шахте Y поддерживается примерно на одном уровне
благодаря сифонному механизму водоснабжения.
Газы, выделяющиеся из отработанного кокса или другого материала при выходе из бункера реторты, вместе с
паром, образующимся при охлаждении материала, отводятся по трубопроводу 22 в боковой стенке верхнего
корпуса печи P. Если отработанный материал выделяет очень мало газа, то при очень небольшом количестве
газа пар может пропускаться через пароперегреватели, нагреваемые независимо или дымовыми газами
вращающейся цементной печи, как описано выше, а затем подаваться в реторту. В качестве альтернативы,
если внутри цилиндров реторты поддерживается давление немного выше атмосферного. Вертикальные
стороны 12 JS подшипника 7 выступают над высотой выступа 3 скребка V, что позволяет при необходимости
значительно поднимать и опускать скребок V. К боковой стенке реторты, рядом с каждым скребком V,
крепится съемная крышка C, которая обеспечивает доступ к скребку для очистки или легкого снятия.
o0 Материал в нижнем бункере B2 автоклава предотвращается от свертывания в комки путем перемещения
стальных стержней K, закрепленных под прямым углом к вращающемуся валу S.
Из этого нижнего бункера материал выгружается шнеком W2 на валу S.
Верхний и нижний бункеры B' и B2 автоклава заполнены материалом примерно на три четверти, обеспечивая
герметичность верхней и нижней частей автоклава.
Обращаясь к прилагаемому чертежу и к рисунку 3 на чертеже, прилагаемом к предварительной спецификации
8296131 Дистиллированный углеродистый материал, после того как он был вынесен из реторты под
действием силы тяжести шнеком W2, падает на конусообразный стол T2 и вниз по конусообразной круглой
пластине IT, закрепленной на столе TP, в яму P, которая заполнена водой до уровня, обозначенного буквами
WL. Материал удаляется со дна ямы P шнековым конвейером X и транспортируется скребковым или
ковшовым конвейером Y до любой желаемой точки, которая в данном случае является загрузочным бункером
Z вращающейся цементной печи M. Оба конвейера работают в воде, уровень воды в яме I и на валу
скребкового конвейера одинаков, уровень обозначен буквами WL.
Вал S поддерживается у основания конусным, роликовым или шарикоподшипниковым поворотным столом N2.
Верхняя часть вала S проходит через стол T1, который также поддерживается балансирным или роликовым
подшипником N.
Столик Т1 имеет отверстие квадратного сечения в центре, а вал S в этой точке также имеет квадратное
сечение. Столик Т1 не закреплен на валу S, но обеспечивает свободное перемещение вала S вверх и вниз.
Таким образом, создается впечатление, что, поскольку вал S закреплен снизу, он может свободно
расширяться или сжиматься через отверстие в верхнем столике Т, предотвращая тем самым любые
повреждения вала и вращающегося механизма (из-за изменения температуры и напряжений), которые могли
бы произойти, если бы вал был закреплен с обоих концов. Нижний вращающийся столик N вала реторты S
отделен от конуса Т2 участком вала. Пластина 17, перфорированная одним или несколькими отверстиями 18
(см. рис. 3 предварительной спецификации gSpecification).
358,110 Если бы в яме P находился пар, его можно было бы направить в паровой аккумулятор, который, в
свою очередь, подавал бы пар в турбину низкого давления обычным известным способом. Электроэнергия,
которая могла бы быть выработана, могла бы пригодиться для работы различных конвейеров и валов
автоклава.
Однако если из остатков реторты выделяться большое количество газа, как это происходит при перегонке
некоторых материалов, например, только угля, то смесь пара и горючих газов будет подаваться из ямы P в
горелку и сжигаться в камере с регулируемой подачей воздуха для образования диоксида углерода и
перегретого пара. Сжигание этих газов можно использовать для получения пара, после чего углекислый газ и
пар можно пропускать через газогенератор, заполненный раскаленным коксом, обычным способом. Пар
образует водяной газ, а углекислый газ восстанавливается до окись углерода. Полученный генераторный газ
затем можно использовать для увеличения подачи газа в реторту или вращающуюся цементную печь.
Если вместо подачи углекислого газа и пара в газогенератор углекислый газ отделять от пара любым
известным методом, то пар можно было бы использовать для привода турбины или подавать в реторту.
Для предотвращения агломерации материала, находящегося на дне ямы, и, следовательно, препятствования
его захвату шнековым конвейером X, предусмотрена гибкая мешалка S, вращающаяся на поворотном столе
N2. Нижний конец вала S' опирается на опорный подшипник, который поддерживается поперечной балкой 28,
закрепленной по бокам ямы P. Мешалки K2 могут иметь любую подходящую форму или конструкцию и могут
быть снабжены соответствующими зубьями, лопастями и тому подобным.
Конвейер Tb e X вращается валом 30, который совершает колебательные движения через сальниковое
уплотнение на стенке камеры 31 (50). Мощность подается на вал 30 любым известным способом, а доступ в
камеру 31 осуществляется через проход 32, показанный на плане общего расположения на фиг. 4 чертежей,
прилагаемых к предварительной спецификации 8296/31. Сальниковое уплотнение предотвращает попадание
воды в камеру 31.
Доступ к камере, в которой расположены вращающийся стол N2 и кольцо 46, осуществляется через один или
несколько круглых каналов 34, которые проходят через внешний канал стола P во внутреннюю камеру в точке
ниже кольца 1.6 и нижнего края пластины Y. Эти каналы также служат для подачи охлаждающего воздуха к
вращающемуся столу N2, а также для подачи водопроводной трубы 20; при необходимости их можно
использовать для подключения механических устройств для вращения стола N2. 70! Таким образом, вал S
мог вращаться либо с помощью верхней платформы T' (рис. 1), либо с помощью платформы N2, либо с
помощью обеих платформ одновременно.
Масла, смолы, газы и пар из реторты могут быть отведены и фракционно сконденсированы для получения
любого желаемого продукта любым известным способом, но газ из перегнанного материала в реторте после
удаления аммиака и спиртов используется для продувки измельченного угля в вращающуюся цементную
печь, если цемент должен быть изготовлен из остатков реторты. Также можно использовать воздуходувки.
При соложении цемента из горючего сланца и угля уголь превращается в кокс в реторте и вместе с
остаточным углеродом в сланце обеспечивает часть тепла, необходимого для производства цемента, а
оставшаяся часть тепла, необходимая для нагрева вращающейся цементной печи и реторты, обеспечивается
порошкообразным углем и газами, подаваемыми в камеру сгорания вращающейся печи.
Соотношение сланца и известняка регулируется таким образом, чтобы образовывался цемент, а количество
угля корректируется для достижения максимальной экономии.
При перегонке углеродистых материалов, которые дают остатки, пригодные для производства цемента, и
которые одновременно содержат большое количество кокса, добавление угля к такому углеродистому
материалу можно исключить, перегоняя материал отдельно в реторте, а известняк добавляли до или после
перегонки в зависимости от необходимости.
Некоторые виды угля при перегонке в условиях низкотемпературной карбонизации склонны к образованию
липких масс, которые в описанной реторте могут препятствовать ее правильной работе, прилипая к скребкам.
Примесь такого угля с горючим сланцем или даже с отработанным горючим сланцем уменьшила бы
склонность такого угля к образованию клейких масс, в то время как добавление известняка к углю и горючему
сланцу, как при производстве цемента, еще больше снизило бы вероятность образования клейких масс.
Таким образом, перегонку углей, которые при карбонизации склонны образовывать клейкие рудные массы,
можно выгодно совместить с процессом производства цемента в описанном здесь аппарате. «При
производстве цемента с помощью описанного здесь оборудования я не ограничиваюсь использованием
углеродистых веществ, которые оставляют кокс на дистилляте перед каждым скребком V со стороны, где
соскребается углеродистый материал (см. рис. 1 и 2 чертежей, прилагаемых к предварительной
спецификации № 8296/31)».
На конце патрубка 70 паропровод изогнут, как показано на рис. 1, что позволяет пару проходить через
пластину E от центра к краю. Благодаря такому способу подачи пара скребок 75 можно легче содержать в
чистоте при прохождении клейкого материала через реторту. При перегонке очень сухих, порошкообразных и
нелипких материалов струя пара удаляла бы материал 80 с каждой тарелки E, при этом скребки V были бы не
нужны. Паровые струи пластин E будут занимать то же относительное положение по отношению друг к другу,
что и скребки V.
Паровые трубы 112 также могли быть перфорированы по всей своей длине, чтобы пар мог проходить вниз и
поперек скреперов V.
Конец паропровода 112 поддерживается железной или стальной опорой 5 (рис. 1 предварительной
спецификации 8296/31). Как восходящая, так и нисходящая перегонка перегоняемого материала может быть
выгодно осуществлена путем подачи пара в реторту через трубы H2.
На прилагаемом чертеже реторта отделена от вращающейся печи пылекамерой Q, в которой размещен
пароперегреватель H. Пар из пароперегревателя подается либо по одной трубе в верхнюю или нижнюю часть
реторты (в зависимости от того, применяется ли нисходящая или восходящая дистилляция материала dTle),
либо соединяется с трубами 12. Пунктирная линия 0 показывает положение магистрали паропровода при
проведении восходящей дистилляции '105'. Маслопроводы 0 и 02 защищены и снабжены соответствующими
пылезащитными пластинами и пылеуловителями для предотвращения попадания пыли в маслопроводы.
Горячие газы из вращающейся печи циркулируют вокруг реторты через расположенные соответствующим
образом перегородки.
Описанная выше реторта, снабженная паром по трубам H2 к каждой пластине E, как показано на рисунке (или
по паровой трубе 115 в нижней части реторты), может использоваться для восстановления использованного
активированного угля. Также описанная выше реторта, снабженная паром (трубками 112 к каждой пластине E,
как показано на рисунке, или паровой трубкой в нижней части реторты, может использоваться для получения
активированного угля из любого известного подходящего углеродсодержащего материала, при этом
подходящий активирующий газ заменяет пар. В известных процессах обработки углей, образующих при
нагревании клейкую массу, уголь предварительно нагревают горячим воздухом для снижения его вязкости
перед тем, как отправить его на процесс карбонизации. Что касается смесей сланца с углем, то станет
очевидно, что некоторые углеродистые вещества, такие как горючий сланец, можно перегонять отдельно в
реторте, оставляя остатки с очень небольшим количеством кокса, которые, однако, пригодны для
производства цемента. Добавление угля к нефтеносному сланцу выгодно тем, что из угля извлекается масло,
чего не было бы, если бы весь уголь для нагрева цементных компонентов подавался в камеру сгорания
вращающейся печи.
Теперь я опишу метод дистилляции в самой реторте, используя в качестве примера перегретый пар.
Описанная выше реторта очень хорошо подходит для нисходящей дистилляции углеродсодержащего
материала по следующим причинам. Если перегретый пар подается в реторту сверху, то дистилляция
происходит вниз, чему, конечно же, способствует внешний нагрев, как описано выше. Затем масляные пары и
пар отводятся по основному кислородному шлангу, расположенному над нижним бункером реторты (см.
прилагаемый чертеж). При прохождении паров масла вниз через реторту пар и пары масла контактируют с
очищенными от масла остатками реторты, которые в случае перегонки смесей, содержащих углеродистые
сланцы, битумные пески или фуллерову землю, могут оказывать каталитическое воздействие на пары масла,
обеспечивая более высокий выход более желательных продуктов перегонки, то есть фракций с низкой
температурой кипения. Этот метод нисходящей дистилляции с использованием описанной здесь реторты
также пригодится для перегонки масел из углеродистых материалов, в которые был добавлен катализатор
известной ценности, поскольку пары масла, двигаясь вниз по большим плоским поверхностям
каталитического материала, расположенного на пластинах E, и через воронки F, будут стекать потоками
каталитического материала со скребков, контактируя с катализатором, при этом время контакта также будет
достаточно продолжительным.
Этот метод нисходящей дистилляции в реторте также может быть полезен для использования
каталитического эффекта перегретого пара на углеводородные пары в сочетании с катализаторами, которые,
как известно, вызывают катализ со стороны перегретого пара. Пар можно пропускать через катализатор, как в
известных процессах, перед подачей в реторту с азотом.
Соседние файлы в папке патенты