Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10904
.pdf
испарения значительного количества примесей, наличие которых в парах цинка приводит к образованию
синего порошка в конденсаторах. При восстановлении цинковой руды в соответствии с настоящим
изобретением важно, чтобы восстановление происходило в достаточно узких температурных пределах,
поскольку, если температура слишком низкая, скорость восстановления снижается, а если температура
слишком высокая, то будут испаряться такие примеси, как сульфиды металлов, кремнезем и т. д., что вредно,
поскольку препятствует конденсации паров цинка или загрязняет продукт при производстве оксида цинка;
кроме того, может происходить шлакообразование, препятствующее непрерывной и регулярной работе.
Оптимальный температурный диапазон в описанной здесь печи 105 составляет приблизительно 11000 °C, что
ниже точки перегонки сульфидов в руде, тогда как в ранее применявшейся практике использования цинковых
ретортов температура в ретортах обычно поднималась примерно до 13500 °C.10 Затем обедненный остаток
шихты, без шлакообразования или плавления, опускается в зону под нижними электродами печи, где он
охлаждается, чтобы его можно было легко выгрузить со дна печи 115. Восстановление цинковой руды в печи
осуществляется в восстановительной атмосфере, из которой исключен доступ воздуха. С этой целью печь
может быть герметизирована сверху, снизу или с обеих сторон, либо механически, либо за счет наличия
достаточного столба относительно холодного материала сверху и снизу. Любой существенный приток воздуха
приведет к образованию диоксида углерода, который, как правило, окисляет пары цинка и образует синий
порошок. Но при указанных температурах, без доступа воздуха, с надлежащим образом подготовленными
рудами и при конденсации, соотношение металла к синему цвету 130 a i i i i J 1 t i j i i i f 1 i 1 1 i j 1 - _ - --- ' --- - i
Рисунок 9 представляет собой схематическое изображение электрических цепей; а Рисунок 10 — деталь,
частично в разрезе, показывающая один из электродов и его крепление. -70 Обращаясь сначала к схеме.
На рисунке 1a показано, что цинковая руда в бункере 101 подается в устройство для обжига и спекания,
состоящее из ряда чаш 102 с перфорированным дном, расположенных горизонтально над ветрозащитной
конструкцией 103, соединенной трубой 104 с любым возможным источником отвода выхлопных газов. Руда
нагревается, и содержащаяся в ней сера воспламеняется масляной горелкой 80 105. Операции обжига и
спекания могут проводиться, например, на машине типа Дви-хт-Ллойда.
Процесс спекания доводится до точки, в которой содержание серы предварительно снижается до половины
процента или менее.
Затем спеченная руда измельчается в дробильной машине 106 валками 107 до размера кукурузы или гороха
и попадает в бункер 108 смесительного устройства 109, в который по конвейеру 110 подаются гранулы кокса
или другого углеродсодержащего материала. Таким образом подготовленная загрузка подается в бункер 111
конвейера 1412, который доставляет ее в верхнюю часть печи.
Подготовленный уголь предварительно нагревается, как показано на этой схеме, в два этапа: первый — с
помощью предварительного нагревателя 113, а второй — с помощью предварительного нагревателя 114, на
первом этапе до температуры приблизительно 6000 °C, а на втором — до 9000–10000 °C.
Вращающееся подающее устройство 11,5 управляется электрическими средствами, овально обозначенными
проводами 116, для поддержания полной загрузки печи.
Предварительно нагретая загрузка непрерывно опускается под действием силы тяжести в зону печи iiO между
кольцевыми электродами 117 и 118. К этим электродам подается ток, предпочтительно переменный, от
трансформатора 119. Прохождение тока между электродами и 115 через заряд, представляющий собой
нагретую спеченную руду, смешанную с углеродом для восстановления, которая является сравнительно
хорошим проводником электричества и при этом обладает достаточным сопротивлением для этой цели,
равномерно нагревает заряд 1,20 до желаемой температуры, которую можно регулировать, изменяя энергию
электрического тока.
Высокая проницаемость загрузки, обусловленная зернистой структурой и пористостью спеченной руды (125),
является благоприятным фактором, обеспечивающим свободное просачивание пара через загрузку.
Несплавленный, истощенный заряд, перемещающийся под действием силы тяжести под нижний электрод 118
в виде вторичного порошка, является еще более эффективным, чем в существующем ретортном процессе.
Насколько мне известно, до настоящего времени в электропечи непрерывного действия не удавалось достичь
оптимального соотношения металла и синего порошка.
Пары цинка, выделяющиеся из шихты, подаются по соответствующим фурменным трубам либо в
конденсаторы, если желаемым продуктом является металлический цинк, либо в окислительные устройства и
устройства для сбора оксида цинка.
Предпочтительно, окислительное средство состоит из труб или трубопроводов, в которые подается воздух,
причем подача воздуха контролируется таким образом, чтобы образовывался оксид цинка с одновременным
умеренным охлаждением. Затем оксид цинка транспортируется в обычный цех, где его собирают. Если
используются конденсаторы, то они могут быть любого типа.
В результате предпочтительной обработки пара цинка образуется оксид цинка со средним размером частиц
от 0,40 до 0,25 микрон, что делает его весьма подходящим для вулканизации резины.
Кроме того, благодаря предпочтительному ограничению температуры, при которой осуществляется процесс,
продукт практически не содержит серы, что является существенным преимуществом, особенно в случае
оксида цинка, используемого в производстве красок.
Изобретение будет описано более подробно и на примере со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых
Рисунок 11 представляет собой схематический вид в разрезе компоновки оборудования для осуществления
процесса согласно изобретению, а Рисунки 1–10 иллюстрируют предпочтительную форму конструкции печи,
используемой для осуществления процесса согласно изобретению, причем Рисунок 1 представляет собой: -
разрез печи; - Рисунок 2 представляет собой горизонтальный разрез в плоскости 2-2 на Рисунке 1; - Рисунок 3
представляет собой горизонтальный разрез в прерывистой плоскости 3-3 на Рисунке 1; - Рисунок 4
представляет собой горизонтальный разрез в плоскости 4-4 на Рисунке 1, показывающий расположение при
использовании печи для производства оксида цинка; - Рисунок 5 представляет собой вертикальный разрез в
плоскости 5-5 на Рисунке 6, показывающий деталь средств для поддержки секций печи; — Рисунок 6
представляет собой план рисунка 5; рисунок 7 — боковой вид модифицированной формы опорных элементов.
Рисунок 8 представляет собой план здания.
Схема аналогична показанной на рис. 4, за исключением того, что показана батарея конденсаторов 65; U7,239
4 4,3 ция 120, где она охлаждается. Низкоэффективная часть этой системы опирается на водонепроницаемый
поддон 121l, который снабжается водой из источника 122. Уровень воды поддерживается на должном уровне
путем сброса 128 в трубу 124. Отработанные материалы удаляются с помощью конвейера 123 на конвейер
126.
Полученный цинк, капор тллии, может быть обработан одним из двух способов. Его можно извлечь с помощью
фрикционного насоса в дейтерий, как показано цифровым способом на отметке 127, или же его можно
доставить к средствам, которые преобразуют его в 5% оксида цинка. Конденсаторы могут быть Q1; «обычного
типа» и установлены обычным способом, поэтому дальнейшее описание не требуется.
При преобразовании паров цинка в оксид, эти пары подаются в трубу 128, где они смешиваются с
контролируемым количеством воздуха, поступающего в трубу через отверстие 129, регулируемое крышкой
130. Таким образом, цинк сгорает до оксида цинка в нижней части pe12. Всасывающий патрубок 131 с
регулируемой скоростью затягивает оксид цинка вверх по трубе 128 и подает его через сепаратор 132 в
рукавный фильтр 133, в котором подвешены фильтрующие элементы 134 для его сбора известным способом.
Процесс является непрерывным и начинается с обработки сырой руды, ее смешивания с коксом или
подобным веществом, последующего обработки шихты в вертикальной печи, как описано выше, и
заканчивается производством желаемого металлического цинка или оксида цинка и удалением обедненного
остатка со дна печи.
Процесс может осуществляться с использованием различных типов оборудования, которые могут
различаться в зависимости от сложности процесса.
Однако было установлено, что устройство, показанное на рисунках 1–10, особенно полезно при обработке
подготовленного заряда. Основные отличия этого устройства от устройства, схематически показанного на рис.
1, заключаются в специфическом характере нагревательной печи и использовании расположенных в
шахматном порядке пар электродов, что имеет особое преимущество в связи с крупными технологическими
установками. Также было обнаружено, что в этом типе устройства тепловая энергия в сочетании с потоком
воздуха, направленным на движение тепловых газов, обеспечивает значительную герметизацию от
проникновения воздуха в верхнюю и нижнюю части печи, и что n1.0 echaii6a-1 -as, как показано на рис. 1,
необходимы.
Mefren'e -w how -be made to Vhee-wyreferred for 0 6f 0-f-uhc i may te emijpd In1 earryinR9 Pt-0 'e ros- -in
6agc,.yproa e wiish.the -P,reset iinventiio n. Корпус воздуховода - 6'1v на рисунках 1 - это конструкция,
состоящая из полусфер, независимо поддерживаемых элементами A, B, C, DY и Eeaheh, и наглядно
представлен сверху с аналогично поддерживаемым предварительным нагревателем, обозначенным как F;
этот предварительный нагреватель имеет центральную трубку, изготовленную из огнеупорного металла,
нагреваемого продуктами сгорания из горелки 111 (рисунок 2), которые проходят вверх по спирали или
извилистому пути через Su 11; для этой цели предусмотрены соответствующие перегородки 12. Загрузка руды
и углерода подается в трубу 10 любым подходящим подающим устройством, таким как желоб 183,
вращающийся с помощью зубчатого механизма 14. Желоб соединен с бункером 15, в который груз подается с
помощью конвейерной ленты 16 и элеватора 17.
Как указано выше, вал выполнен из 85 секций, каждая из которых отдельно поддерживается колоннами 1-8 из
конструкционной стали (три из которых показаны на рис. 3) с помощью кронштейнов. На каждом кронштейне
закреплены опорные стержни 20, которые, как показано на рис. 6, «0O изолированы от горизонтальной
перемычки кронштейна соответствующими изоляционными пластинами 21 и обшивкой 22». На верхних
концах стержней расположены гайки 22, которые опираются на опорный канал 203, '955, между которым и
изоляционными пластинами находятся стронциальные пружины 24 (см. рис.). 6) Как показано на рис. 7, гайки
могут лежать прямо! на изолирующих пластинах, закрепленных на кронштейнах, без вмешательства
спринтеров, эта конструкция может быть выполнена в секциях B, C, D. Обе конструкции Pr6v1d6
подразумевают регулировку секций.
Как показано на фиг. 5 и 7, стержни 20, J05 с резьбой на нижних концах проходят через косые кольца 2 гайки и
удерживаются ими, которые, в свою очередь, поддерживают кольцевое кольцо 26 из кирпичной кладки,
которое, в свою очередь, поддерживает цилиндрическую кладку 27 и кольцевое кольцо 8. Кольца 26 и 28
усеченно-конические в своих нижних и верхних концах, так что между смежными секциями имеется кольцевое
отверстие конусообразной формы, показанной на рисунке. Кирпич. 1i5 W6'rk ti-sed in fd)rnining' the parts ',26' '27
aind 28 's! refi'a4rinade&'6f 'fus-ed -mag'nesia brck, ''li'as7Ur&6hm'temststhat it is not only highly, ref ractoft, -but is
resit Ant to -the -penetration 'o- zinc -vapors.
2
A0s1cjw 'i- ' соединение 'с секциями B,i, lb'aind- P, там -предусмотрена оболочка или корпус 9,-,
поддерживаемый на siv'i'.
- grnd 'extnig alf-ote4tr iefphe he rii&'8 ArdspaCd-.'rbom 125 the ma-s'on5ry -ti'abe '27?'- Ph it-v'A sac-is-., ed with
poldeied lhuome r& Whih us mglyfr1orand 1s9 sage of zinc vapor or metal. 2 - -ti I T,2 39 furnace load.
В нижней части печи расположен соответствующий комплект электродов Qf G', H'p, P, которые, как показано,
смещены на 180° относительно соответствующих электродов 70° G, HT и I, так что верхний и нижний
электроды каждой пары расположены на противоположных сторонах вала. Как станет ясно, ток проходит от G
к G' по диагонали через заряд, 75 as! Происходит ли ток от Н к Н' и от I к...? Я'. Каждая из этих цепей имеет
свой собственный отдельный источник электрической энергии, показанный здесь в виде трех
трансформаторов GT2, 112, P2, каждый из которых подключен к сети переменного тока 80 В. Каждая цепь
снабжена соответствующими устройствами управления M1, N, O, предпочтительно автоматическими, для
регулирования напряжения и силы тока каждой цепи. Может использоваться как переменный, так и
постоянный ток, предпочтительно однофазный переменный ток, и, очевидно, для каждой цепи могут
использоваться независимо генерируемые токи. Пути токов, обозначенные в целом пунктирными и
штриховыми линиями (рис. 9), пересекаются примерно в середине заряда между электродами.
В результате такой конструкции, по мере того как загрузка проходит вниз через печь, каждая ее часть
подвергается действию одного или другого из этих токов, так что вся масса равномерно нагревается и
поддерживается при любой желаемой температуре.
Электроды предпочтительно имеют квадратное или прямоугольное поперечное сечение и расположены
одним из своих краев вверх, как показано на фиг. 1 и 3, так что они не создают существенных препятствий для
прохождения заряда вниз через печь, обеспечивая при этом расширенный контакт с ней.
Как показано на рис. 10, электроды niay i10 могут быть установлены в держателях 50, расположенных на
стойках 51, поддерживаемых косым кольцом 25, но изолированных от него изоляцией 52. Кирпичная кладка в
секциях А и D выполнена таким образом, чтобы обеспечить подходящие отверстия для 115 электродов.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и то, каким образом оно предназначено...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_347240.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=347240&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB347240A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
-Дата проведения конвенции (США): декабрь. 18, 1928. 03 7 423O - Дата подачи заявки (в Соединенном
Королевстве): 18 декабря 1929 г. Ноч. 38,7961/29.
Полная спецификация принята: 20 апреля 1931 г.
Расширение смолы и подобных ей углеводородов.
Компания BAERETT, корпорация, организованная и существующая в соответствии с законами штата
Нью-Джерси, США, позволяет производить смолы с более низкой температурой плавления и 5. Компания,
управляющая штатом Нью-Джерси, США, установила более низкий процент выхода нефти при наличии
множества преимуществ, включая тщательную очистку газов, почти мгновенно, в штате Нью-Джерси, округ
Энглвуд, США. Компания, управляющая штатом Нью-Джерси, США, установила цену на нефть,
приближающуюся к температуре смолы или битума. Настоящим заявляем! в процессе дистилляции, быстрое
и эффективное нагревание 0,1 ти. Изобретение и в каком смысле нагревание смолы или битума до
температуры, близкой к температуре газов, должно быть выполнено, - до температуры, приближающейся к
температуре газов, и использование ти, описанного и установленного в ти. практически максимальной
дистилляционной способности газов до температуры, до которой они охлаждаются во время дистилляции
углеводородов, таких как перегонный куб.
! т. , смолистые масла, смола и т. д., и включает в себя: процесс и оборудование для такой дистилляции.
Высоконагретые газы, такие как те, которые поступают из коксовых печей, покидают верхние части печей при
температуре, например, около 5500–8000 °C или выше, в зависимости от конструкции коксовых печей, при
этом коксование происходит при контакте с высоконагретыми газами. Процесс настоящего изобретения
представляет собой непрерывный процесс, в котором смола, подлежащая дистилляции, нагревается путем
прямого контакта с высоконагретыми газами. В этом процессе степень коксования и т. д. В таком случае
вращающийся валик, состоящий в основном из цилиндрических сильно нагретых газов, находится в
температурном контуре, погружаясь в распыляемую смолу, температура которой выше той, при которой
происходит коксование смолы; однако такое коксование практически устраняется в данном процессе за счет
равномерности и тщательности распределения горячих газов, как только они попадают в перегонный куб,
смола быстро нагревается и перегоняется, а горячие газы практически мгновенно охлаждаются до
температуры, приближающейся к той, к которой находится углеводород, в виде явной и скрытой теплоты.
Содержание смолы и углерода, а также эффект чрезмерной и интенсивной скорости подачи смолы для
перегонки и распыления смолы или смолы в нагретые газы для перегонки заключается в том, что газы
внезапно и быстро охлаждаются до 90°C. Высокотемпературная смола позволяет доводить газы до
температуры значительно ниже их начальной температуры, при этом быстро и равномерно нагревая смолу
или смолу и перегоняя испаряемые компоненты. Настоящее изобретение обеспечивает решение этой
проблемы. Таким образом, особенно выгодным процессом для дистилляции коксового дегтя является
быстрое охлаждение газов до температуры, при которой нежелательный кокс может легко образовываться, и
позволяет избежать дистилляции такого дегтя, в то время как теплосодержание сильно нагретых газов, тем не
менее, не является чрезмерно высоким. Тем не менее, это особенно выгодный способ быстрой дистилляции
высокотемпературного битума, например, смолы, битума, смолистых масел, W0 имеет температуру
плавления около 4000 °F и т. д.
или его/ее. Настоящий процесс также -пред-. Настоящее изобретение предоставляет преимущества процесса
дистилляции смолистых масел, смол, смолистых масел, битумов и т. д. из различных источников. В случае
смол, это могут быть коксовые смолы, смолы из газовых ретортов, смолы из водных газов или смолы из
других жидкостей. Смолистые масла или другие масла могут быть аналогичным образом и выгодно
перегнаны, особенно те, которые при перегонке оставляют жидкий остаток, и те, которые при перегонке
обычными методами подвергаются сильному разложению с сопутствующими потерями.
выход масла. В случае коксовой смолы, например, смола может представлять собой всю смолу,
произведенную на коксовом заводе, или тяжелую смолу, отделенную в коллекторе через 15 минут, или легкую
смолу или смолистое масло, отделенное в конденсаторах. С коксовой смолой, перегнанной на коксовом
заводе, и с остатками горячих коксовых газов, газы, используемые для перегонки, после охлаждения для
отделения от них дистиллятных масел могут быть объединены с остальной частью газа, произведенного на
коксовом заводе.
Хотя высоконагретые газы, используемые для дистилляции, могут быть получены из различных источников,
включая газовые реторты, газодобывающие установки, установки для производства водяного газа и другие
процессы карбонизации, дистилляции и газификации угля, этот процесс особенно выгоден при использовании
горячих коксовых газов, которые имеются в больших объемах на коксовых заводах и содержат большое
количество тепла, которое обычно теряется при обычной работе таких предприятий.
Используемое в соответствии с настоящим изобретением устройство включает в себя дистиллятор.
В состав устройства входят средства для подачи сильно нагретых газов, средства для подачи перегоняемого
гидрохлорида, средства для отвода образующегося дистилляционного остатка, а также средства для отвода
смешанных газов и паров из перегонного аппарата и охлаждения его для разделения перегоняемых масел и т.
д.
тереффом. Для того чтобы максимально использовать дистилляционную способность газов, перегонный
аппарат следует расположить таким образом, чтобы горячие коксовые газы могли поступать в него при
температуре, которая ненамного ниже той, при которой они нагревают отдельные коксовые печи. Таким
образом, перегонный куб выгодно размещать поверх коксового теста и, обеспечивая прямую связь
необходимого количества отдельных печей с перегонным кубом, гарантировать, что газы из печей поступают
в перегонный куб без существенного снижения температуры. Однако горячие газы могут быть направлены в
другое или иное место. Любое умеренное снижение температуры газов может быть компенсировано
увеличением количества сильно взвешенных газов. Объем и концентрация коксовых газов, подаваемых из
регулируемых печей, варьируются: объем газов, обрабатываемых в начале периода коксования, после
зарядки печи, значительно уменьшается к концу периода коксования, до запуска печи.
Соседние печи заряжаются разное время, поэтому, например, когда одна печь заряжена, соседняя печь с
одной стороны будет значительно быстрее в процессе приготовления, а соседняя печь с другой стороны
также будет значительно быстрее, но в разной степени. Таким образом, путем соединения отводов газов из
отдельных печей таким образом, чтобы по мере поступления газов из них в перегонный куб, изменения
количества, состава и температуры газов из любой конкретной печи в процессе коксования в этой печи
уравнивались с газами, поступающими из других печей, и можно было бы непрерывно получать
приблизительно равномерный объем газов приблизительно равномерного среднего состава для перегонки.
Отдельные коксовые печи обычно соединены с одной стороны с коллектором 9, к которому подведены
отдельные трубы, идущие от каждой печи к коллектору.
Перегонный аппарат, используемый в данном процессе, может быть выгодно расположен с другой стороны
блока коксовых печей и соединен с необходимым количеством печей посредством отдельных
соединительных или подающих труб, так что часть или все газы из таких печей могут поступать в перегонный
аппарат, используемый для дистилляции. Местоположение перегонного куба может варьироваться в
зависимости от конструкции коксового завода, расположения коллекторной магистрали или магистралей и т.
д.
Вместо того чтобы размещать его непосредственно рядом с коксовыми печами и отдельно соединять эти печи
с перегонным аппаратом, перегонный аппарат может быть расположен вдали от печей, на одном конце или
стороне блока, и соединен с необходимым количеством печей с помощью хорошо изолированного
коллектора, как более подробно описано и заявлено в нашей сопутствующей заявке, серийный номер
38812/29.
В целом, когда газы из печей используются для перегонки, эти печи отключаются от обычного коллектора 115,
так что все газы из этих печей проходят через перегонный аппарат и связанную с ним систему
газораспределения. Очевидно, что к перегонному аппарату можно подключить большее или меньшее
количество отдельных печей в зависимости от количества перегоняемого дегтя и других факторов. Частный
случай настоящего процесса описан в заявке № 38852/29125, где деготь распределяется по бокам
перегонного аппарата с помощью вращающегося ролика, который перекачивает деготь вверх между стенкой
аппарата и роликом.
Для того чтобы в полной мере использовать высокую температуру и теплосодержание перегретых газов (130 -
--- -- - ----- --- --- - --- - --- -- -- W 347,240), например, для достижения максимальной производительности
дистилляции и высокой температуры плавления смолы, важно обеспечить перегонный куб толстой изоляцией
и избегать, а также возможного охлаждения газов после их выхода из коксовых печей и до поступления в
перегонный куб. Потери при перегонке можно свести к минимуму, обеспечив перегонный куб и
соединительные трубы толстой изоляцией. Для перегонки может использоваться каменноугольная смола в
количестве, обычно составляющем небольшой процент W. Однако из-за высокой теплоты плавления воды по
сравнению с другими материалами и из-за низкой температуры кипения воды, дистилляционная способность
определенного количества горячих газов может быть значительно увеличена путем предварительного
нагрева смолы для удаления из нее воды до того, как она попадет в перегонный куб, например, до
температуры около, но предпочтительно несколько выше 1000 °C. Дистилляционная способность может быть
дополнительно существенно увеличена путем предварительного нагрева смолы до более высокой
температуры, чтобы обеспечить подачу из низкотемпературных источников как можно большего количества
скрытой и явной теплоты, необходимой для перегонки масел с низкой и средней температурой кипения.
Например, увеличение предварительного нагрева смолы с 1000°C до 2000°C перед подачей ее в перегонный
куб привело к увеличению производительности дистилляции на единицу количества горячего газа примерно
на 40% для получения смолы с температурой плавления (около 4000°F); а производительность дистилляции
газов на тысячу кубических футов увеличилась примерно с 7,8 галлонов смолы до примерно 10,8 галлонов
смолы. Приведенные ниже примеры показывают дистилляционную способность горячих газов с добавлением
смолы при различных температурах. - Смола, предварительно нагретая до более высоких температур,
нагревалась горячими обогащенными газами, выходящими из дистиллята. В каждом случае горячие газы
поступали при температуре около 6500 °C, а используемая смола содержала примерно 20% воды по объему.
Производительность дистилляционного цеха выражается в галлонах смолы на тысячу кубических футов газа
(объем рассчитывается при стандартных условиях). Температура плавления смолы составляет 4000 °F (4000
°C), определение температуры плавления производится в каждом отдельном случае.
Температура смолы - производительность дистилляционного цеха 700 °C. 7 галлонов.
Петля C. 7,5 галлонов.
I50O 0. 9.4 девушки.
2000 Около 11,7 галлонов.
2500 0. 16.3' девушки.
Специалистам в данной области будет понятно, что, используя низкотемпературное тепло, например,
предварительный нагрев для подачи низкотемпературной явной и скрытой теплоты, высокотемпературное
тепло самых горячих газов может быть сохранено для подачи высокой температуры скрытой и явной теплоты,
необходимой для производства высокотемпературного битума и получения большого количества масла;
дистилляционная способность газов может, как показано, быть значительно увеличена за счет
предварительного нагрева смолы или другого продукта, подлежащего дистилляции.
Предварительный нагрев смолы перед ее введением в перегонный куб может быть успешно осуществлен
путем теплообмена с горячими газами и парами после того, как они покинут перегонный куб. Необычно
высокая температура этих газов и паров такова, что очень важный предварительный нагрев смолы может
быть осуществлен одновременно с охлаждением самих газов и паров и конденсацией части более тяжелых
масляных компонентов. Разумеется, при желании можно использовать и другие источники тепла, как по
отдельности, так и в дополнение к основному источнику.
тепло от дистилляционных газов используется для предварительного нагрева смолы.
Особенно выгодным методом подачи смолы является ее предварительный нагрев, а затем b) приведение в
прямой контакт с горячими газами и парами, выходящими из перегонного аппарата. 90 Таким образом, путем
предварительной обработки смолы, нагретой до плотного контакта с выделяющимися газами и парами, смолу
можно частично перегнать, а процентную концентрацию масляных паров в газах увеличить без конденсации и
удаления из смешанных газов и паров какого-либо существенного количества более тяжелых паровых
компонентов, переносимых ими. Таким образом, предварительно нагретый и частично перегнанный деготь
может быть подан в туалет.
неподвижный. При таком способе работы можно значительно увеличить производительность перегонного
аппарата, а также существенно повысить процентное содержание паров масла в выходящих газах и парах за
счет предварительного нагрева смолы и ввода предварительно нагретой смолы в контакт с горячими газами и
парами, выходящими из перегонного аппарата. При любой конкретной температуре плавления смолы
температура газов, выходящих из перегонного куба, будет несколько варьироваться в зависимости от степени
предварительного нагрева смолы, контактирующей с выходными газами, но даже при относительно низкой
степени предварительного нагрева температура выходных газов все равно будет оставаться примерно
одинаковой.
Достаточно низкий, чтобы не создавать трудностей в работе.
При осуществлении данного процесса крайне важно обеспечить быстрое и интенсивное распыление смолы
или битума в горячие газы, чтобы газы находились в непосредственном, непрерывном и тщательном контакте
с распыляемым веществом, а все части перегонного аппарата были тщательно пропитаны жидким битумом, и
стенки были очищены от отложений кокса. Важно, чтобы не было локального перегрева какой-либо части
перегонного куба, и чтобы избежать такого перегрева, в перегонном кубе всегда должно находиться
достаточное количество смолы или частично перегнанной смолы, способной поглощать тепло горячих газов,
постепенно и регулируемым образом перегоняясь до желаемой температуры плавления. Важно избегать
дефицита смолы или частично перегнанной смолы на всех открытых поверхностях перегонного аппарата,
поскольку такой дефицит приведет к локальной перегонке и образованию кокса из-за высокой температуры
сильно нагретых газов.
Следовательно, все внутренние поверхности перегонного аппарата должны непрерывно и интенсивно
снабжаться и промываться смолой или частично перегнанной смолой. Такая же тщательная и обильная
очистка горячих газов смолой или частично перегнанной смолой, которая приводит к охлаждению газов и
быстрой перегонке смолы, также служит для поддержания всех поверхностей перегонного аппарата в
пропитанном частично перегнанной смолой или смолой состоянии и предотвращения локального перегрева и
коксования. Для обеспечения максимально эффективной работы важно, чтобы дистилляционный аппарат
имел такие размеры и форму, которые позволяли бы большому количеству распыляемой жидкости достигать
всех внутренних поверхностей. Не менее важно, чтобы внутренние элементы, такие как впускные трубы,
клапанные механизмы и т. д., были расположены таким образом, чтобы все открытые поверхности постоянно
обильно обдувались распыляемой смолой.
Тщательное и обильное распыление газов с добавлением смолы или битума осуществляется с помощью
механических устройств, подобных этому.
и таким образом, чтобы смола или частично дистиллированная смола выбрасывались в горячие газы, и
осуществлялось эффективное разделение смолы. Это важно не только для обеспечения большой
поверхности испарения и дистилляции, но и для обеспечения достаточного количества смолы в газовом
пространстве перегонного куба для поглощения тепла находящихся в нем горячих газов, для поддержания
внутренних поверхностей перегонного куба в постоянном состоянии смолой или частично перегнанной
смолой, для предотвращения образования нежелательного кокса и для адекватной промывки или очистки
газов от смолистых или углеродистых частиц. Используемое механическое устройство включает в себя
горизонтальный валик, или множество валиков, или удлиненные цилиндры, быстро вращающиеся, при этом
цилиндрическая поверхность погружается в смолу или битум. дно перегонного куба, вращаясь с такой
скоростью, чтобы распылять смолу и битум в газовое пространство куба и на все открытые его поверхности.
Подобное распылительное устройство описано, например, в предыдущих спецификациях 303,165 и 303,1C6.
С помощью такого устройства смола многократно выбрасывается в газы и на открытые поверхности
перегонного аппарата, так что в процессе своего продвижения через аппарат любая отдельная единица
смолы может быть выброшена в газы очень часто. Таким образом достигается высокая степень близости
между газами и смолой, а также регулярная и контролируемая внутренняя температура смолы.70 Эти
различные факторы способствуют этому.
Система в целом функционирует весьма удовлетворительно. При индивидуальном соединении перегонного
аппарата с множеством дигерентных коксовых печей, горячие коксовые газы (температура -75°C) будут
поступать в перегонный аппарат в соответствующем количестве точек (температура -10°C). Смола обычно
подается в один конец перегонного аппарата, а высокоплавкий пек отводится из другого. Если выходное
отверстие 8G для газов и паров расположено примерно посередине перегонного аппарата, то поток газов и
смолы на одном конце аппарата будет направлен в общем направлении попутно, а на другом конце аппарата
— в общем направлении против потока.
Если выходное отверстие для газов и паров находится вблизи одного из концов перегонного аппарата, смолу
можно отводить с того же или противоположного конца, а смолу добавлять с конца, противоположного
выходному отверстию для смолы. В этом случае общий поток газов и смолы будет либо параллельным, либо
противоточным. Каждый из этих методов работы имеет определенные преимущества и ограничения. - 9 Когда
поток газов, смолы и битума движется в общем направлении одновременно, горячий газ из последовательных
отдельных печей будет поступать в перегонный куб, контактируя со смолой, частично дистиллированной
смолой и битумом с возрастающей температурой плавления, а газы и пары будут выходить из перегонного
куба, контактируя с конечным битумом. В этом случае температура на выходе газов и паров будет
относительно высокой, а дистилляционная способность горячих газов будет ниже, чем при обычном
противоточном потоке.
При общем противоточном потоке газов и смолы, газы из отдельных печей сначала контактируют с горячим,
более или менее полностью дистиллированным материалом и текут в направлении, противоположном
направлению потока, а смола – дистиллированная.
вспахать и оставить аппарат в контакте с поступающей смолой относительно низкой температуры -15°C. В
этом случае температура выходящих газов и паров будет ниже, чем при параллельном потоке, а
дистилляционная способность горячих газов будет относительно выше. При одновременном потоке конечный
продукт будет выходить из перегонного аппарата при более низкой температуре, чем в случае
одновременного потока.
При производстве битума с температурой плавления до 4000 °C и выше необходимо соблюдать
осторожность, поскольку существует значительная опасность образования кокса, если процесс не будет
должным образом отрегулирован. Для этого требуется лишь относительно небольшая степень терпения.
Надлежащим образом отрегулированная дистилляция для преобразования 1-30 -4 3-17,240 шириной и
высотой, с шестью печами, соединенными отдельными приемными трубами с перегонным аппаратом.
Полученный в результате данного процесса дистиллят, составляющий до 75% и более от общего количества
перегнанной смолы, может быть сконденсирован в единое композитное масло и использован, например, в
качестве креозотового масла; или же смешанные газы и пары могут быть частично охлаждены и частично
сконденсированы, а также может быть получено множество фракций масла.
Образец полученного масла показал удельную плотность при 380 °C 1,110, лишь следы свободного углерода,
и при дистилляции в соответствии с 80 А. 8. Метод Т.М. показал до 2000) 1,1%, до 2100 2%, до 2350 8,3%, до
2700 22,4%, до 3150 34L,3%, до 2,55,0 418,8%, а процентное содержание коксового остатка на масле
составило 1,9%. Станет очевидно, что перегонку можно проводить без получения смолистого пека с более
низкой температурой плавления и с самой высокой температурой плавления, и что в таких условиях процесс
хорошо подходит для перегонки увеличенного количества смолы с целью получения пека с более низкой
температурой плавления и, соответственно, более низким выходом масла; однако перегонка, тем не менее,
будет проводиться с получением 95%-ного выхода масла, соответствующего температуре плавления
полученного пека.
При перегонке коксового дегтя, например, в простых перегонных кубах с внешним нагревом емкостью 10 000
галлонов, выход масла составляет всего около 44%, если перегонка доводится до точки образования смолы
при температуре около 3000 °F, а коксование может начаться до достижения температуры плавления смолы в
4000 °F. Другие методы дистилляции позволяют получить несколько более высокие выходы масел, например,
смолы с температурой плавления до 3000 °F, но смола с температурой плавления до 40 °F была получена с
большими трудностями. Однако с помощью данного процесса смола с температурой плавления 4000 °F
производится полностью успешно, и из коксового дегтя можно получить около 75% или более дистиллятного
масла при дистилляции смолы с температурой плавления около 4000 °F или выше; в то время как при
производстве смолы с более низкой температурой плавления, около 3000 °F, можно получить выход масла,
составляющий около двух третей или более от перегнанной смолы. Разумеется, следует понимать, что
содержание масла в разных смолах варьируется в зависимости от угля, подвергаемого коксованию, и
характера операции коксования, поэтому процент масла, получаемого из коксовой смолы на одном
предприятии, может не совпадать с процентом масла, получаемого на другом предприятии, работающем с
другими типами печей, на разных углях и с периодом коксования, охватывающим 130 000 °F (температура
плавления около 4000 °F).
В то, что обычно называют коксом, следует избегать локального перегрева и поддерживать надлежащий и
хорошо регулируемый баланс между количеством перегоняемого смолы и степенью распыления смолы или
битума в перегоняемых газах. Таким образом, становится очевидным, что различные факторы процесса
требуют учета и должны регулироваться таким образом, чтобы достичь желаемой дистилляции.
Используемые сильно нагретые газы могут различаться по температуре и производительности дистилляции,
а также по объему доступных газов. Для получения качественной дистилляции с целью достижения высокого
выхода дистиллятных газов и смолы с высокой температурой плавления (V°C), избегая нежелательного
коксования получаемого продукта, важно тщательно регулировать количество смолы и смолы,
контактирующих с определенным количеством горячего газа, температуру смолы и другие условия процесса,
как было указано выше.
Предложенный процесс и оборудование оказались хорошо приспособлены для использования в
крупномасштабном коммерческом производстве. В качестве иллюстрации применения изобретения можно
привести процесс дистилляции на одном из предприятий в Соединенных Штатах Америки.
За период примерно в год было получено два миллиона галлонов коксового дегтя с производством полутора
миллионов галлонов дистиллятного масла, при этом средняя температура плавления составляла около 3800
°F. Выход масла из кокса при перегонке дегтя достигал 7,5% и более в течение длительных периодов
времени, при этом производилось масло с температурой плавления около 4000 °F или выше. Температура
плавления смолы составляла 435 и 450 °F (от 100 до 230 °C) и была определена в течение значительных
периодов времени.
Температура коксовых газов, поступающих в перегонный куб, составляла около 5500 °C или выше.
Температура газов и паров, выходящих из перегонного куба, варьировалась, например, от 3500 до 4000 °C. В
качестве иллюстрации работы процесса, когда была получена смола с температурой плавления 3000 °F, а
также при температуре горячих газов около 5500 °C, температура газов и паров на выходе из перегонного
куба составляла около 3060 °C.
Смола покидала перегонный куб при температуре около 3280 °C, тогда как при температуре плавления смолы
4000 °F газы и пары покидали перегонный куб при температуре около 3240 °C, а смола покидала перегонный
куб при температуре около 3550 °C. Перегонный куб имел длину около 20 футов, прямоугольное поперечное
сечение около 31 фута - 347 240 в течение различных периодов времени или с печами различных размеров.
Изобретение будет более подробно описано в связи с прилагаемыми чертежами, которые иллюстрируют
усовершенствованное устройство, описанное в данном изобретении. Иллюстрация носит несколько
традиционный и схематический характер.
На чертежах.
Фиг. 1 представляет собой план части коксового завода с отломанными частями, демонстрирующий часть
обычной системы утилизации побочных продуктов, а также усовершенствованное устройство, описанное в
настоящем изобретении; Фиг. 2 представляет собой увеличенный вертикальный разрез одного из типов
перегонных аппаратов, воплощающих изобретение; Фиг. 3 представляет собой частичный разрез,
выполненный по линии 3-3 на Фиг. 2.
Соседние файлы в папке патенты