Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11521
.pdf
Я, Ральф Сэдлер Фейтс, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Уильям-стрит, 103, Мельбурн,
Австралия, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к машинам
для уборки сахарного тростника, которые собирают тростник, транспортируют его к измельчающему
механизму, отделяют примеси от тростника и выгружают его в соответствующих местах.
Машины этого типа описаны в описании британского патента № 345 950 и в описании патентной заявки № 27
576 от 4 октября 1932 года, причем настоящая заявка является частью последней заявки.
В спецификации № 345 950 описан способ пневматической барабанной сепарации для отделения отходов от
измельченного сахарного тростника, который включает многократное поднятие и опускание измельченного
тростника и отходов посредством воздушного потока, создаваемого двумя открытыми барабанами,
вращающимися в противоположных направлениях, при этом точка сброса измельченного тростника
расположена между барабанами.
При такой конструкции целесообразно как можно чаще сбрасывать материал по воздуху из точки,
расположенной рядом с верхней частью барабанов.
Если конвейер, по которому измельченный материал поступает в первый барабан, удлинен и подает
материал в переднюю часть барабана сверху, это нарушает воздушный поток, и преимущества такой
конструкции уменьшаются.
Целью настоящего изобретения является создание средств подачи материала в верхнюю часть первого
барабана, свободных от вышеуказанных недостатков, а также улучшение конструкции аппарата, описанного
ниже.
Согласно изобретению, для подачи материала в первый барабан в его верхней и передней части на передней
части указанного барабана предусмотрено цилиндрическое расширение большего диаметра, чем сам
барабан.
В этом удлинителе предусмотрен ряд лезвий для подъема тростникового материала вверх, чтобы он падал в
барабан сверху. Предпочтительно, чтобы форма этих лезвий обеспечивала их удержание на них во время
движения вверх.
Измельчённый материал подаётся в нижний конец удлинителя конвейером, а через барабан пропускается
воздушный поток известным способом. Предпочтительно, лопасти в удлинительной части расположены таким
образом, чтобы они выступали за пределы периметра самого барабана, оставляя таким образом практически
все поперечное сечение барабана открытым. Таким образом, это не препятствует прохождению воздуха
через барабан. Разгрузочное пространство между барабанами окружено корпусом, открытым снизу, как и в
известной конструкции, но к корпусу прикреплены регулируемые пластины, выступающие в разгрузочное
отверстие, так что эффективное отверстие, через которое материал поступает на конвейер, может
регулироваться.
Для полного понимания изобретения, оно будет описано со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором: фиг.
1 представляет собой боковой вид, частично в разрезе, задней части машины, воплощающей изобретение, а
фиг. 2 представляет собой вертикальный разрез по линии 2-2 на фиг. 1.
Воздухоотделительная часть машины, к которой относится данное изобретение, включает в себя барабан 75,
установленный для вращения вокруг горизонтальной оси с помощью направляющих 76, которые несут
вращающиеся пластины 77 для зацепления с круглыми канальными элементами 78 на барабане. Барабан
может вращаться с помощью цепи 79, зацепляющей зубья 80 на барабане, причем эта цепь приводится в
движение от двигателя 4I посредством цепи в корпусе 81 и шестерни 2 на валу 83. Второй барабан 84
установлен аналогичным образом, позади и на некотором расстоянии от барабана 75, и приводится в
движение аналогичным механизмом, но предпочтительно в обратном направлении (как показано стрелками
на рис. 1) от зубчатой передачи 85. Эти барабаны открыты с обоих концов, и для прокачки воздуха через
барабаны в задней части барабана 84 установлен вентилятор 86, который приводится в движение через вал
87 от двигателя 88, работающего с постоянной скоростью для поддержания равномерной силы тяги и
максимальной эффективности вентилятора и двигателя. Вокруг вала 87 может быть установлен обтекаемый
корпус 89.
Внутри барабана 75 расположен ряд лопастей 90, предназначенных для подъема материала внутри барабана
и его сброса с помощью воздушного потока, создаваемого вентилятором 86. Поскольку мусор (остатки,
крышки и тому подобное) легче тростника, значительная его часть удаляется почти сразу после попадания
материала в барабан, выдуваясь непосредственно через задний открытый конец барабана 84. Многократное
поднятие и сбрасывание более тяжелого материала в воздушном потоке способствует дальнейшему
удалению мусора. Совместное воздействие воздушного потока и принудительной подачи нового материала
приводит к перемещению более тяжелого материала назад до тех пор, пока он не достигнет разгрузочного
пространства 91 между барабанами.
Для подачи материала в барабан 75 с его верхней и передней стороны, без ущерба для других преимуществ,
описанных выше, на передней стороне барабана 75 предусмотрен цилиндрический выступ 92, имеющий
больший диаметр, чем барабан 75, и предназначенный для вращения вместе с ним. В этом удлинителе 92
расположены лопасти 93 для подъема материала, подаваемого снизу, и они слегка наклонены вверх
относительно поднимающейся стороны удлинителя, а также к его переднему концу. На передних концах
соответствующих лопастей расположены приподнятые перегородки 94, которые помогают удерживать
материал на лопастях, не оказывая существенного влияния на воздушный поток, поскольку они примыкают к
периметру вспомогательного барабана и оставляют практически все поперечное сечение основного барабана
открытым. Иными словами, лопасти предпочтительно располагаются снаружи периметра барабана 75.
Барабан 84 снабжен винтовыми лопастями или ребрами 95, которые расположены таким образом, чтобы
подавать обратно в отверстие 91 любой пригодный для использования тростник, который мог пройти мимо
указанного отверстия в барабан. Как уже упоминалось, барабан 84 вращается в противоположном
направлении от барабана 75, поскольку материал в барабане 75 проходит в основном через воздух со
стороны, с которой он поднимается вверх, и мусор находится преимущественно в этой части воздушного
потока, так что относительно чистый воздух находится на противоположной стороне барабана, и, таким
образом, материал в барабане 84 подвергается воздействию относительно чистого воздуха для удаления
любого мусора, все еще содержащегося в материале.
Для удаления тростника, попадающего в отверстие 91 и падающего вниз, предусмотрен приводной конвейер
96, который поднимает материал к разгрузочным желобам, расположенным по обе стороны верхней части
машины (не предназначенным для подачи материала в транспортные вагоны). Направление движения
конвейера можно изменить, чтобы подавать материал в один из желобов. Вся эта конструкция конвейеров
сама по себе является обычной. С каждой стороны машины может быть установлен вентилятор 103,
приводимый в движение ремнями 104 от указанного вала, для прокачки воздуха через радиатор двигателя
105.
Вокруг пространства 91 между барабанами, но открытого снизу, расположен корпус 120, который плотно
прилегает к периметру барабанов, образуя с ним непрерывный путь для воздуха и предотвращая утечку
материала, за исключением потока к конвейеру 96. В отверстие входят регулируемые пластины 121,
закрепленные на корпусе соответствующими средствами, такими как двутавровые болты 122,
взаимодействующие с отверстиями для болтов в пластинах. Регулировка этих пластин позволяет изменять
величину открываемости, через которую материал поступает на конвейер 96.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_408253.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=408253&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB408253A
[]
Wil '-g J/-d V cf S
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата принятия Конвенции (Италия): 20 июля 1931 г. 408,253 Дата применения (в Соединенном Королевстве):
30 июня 1932 г. № 31,640/33.
(Выделено из № 404300) Полный текст принят: 3 апреля 1934 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Процесс раскисления стали.
Мы, So CIúS Ti E D'RLECTRO CHIM Ir Q, действительно текучие и однородные по всей своей массе. Поэтому в
большинстве печах для электролиза металла и шлака отсутствует реальное перемешивание металла и
шлака, и металл способен производить лишь вяло. Настоящим мы заявляем о характере этого движения в
слое шлака, расположенном непосредственно над ним, в то время как большая часть шлака остается
практически неподвижной. Диффузия в шлаке по-прежнему очень медленная. Вследствие этого
Изобретение относится к процессу, при котором футеровка печи для раскисления стали подвергается
значительному воздействию шлака. В нашей спецификации № 404300 описан процесс раскисления стали, при
котором происходит плавление шлака на незащищенной поверхности, что является основной особенностью
процесса, при котором расплавленный неосновной оксид используется в таких жидких условиях, и
расплавленный металл подвергается воздействию шлака. Кроме того, в течение описанного процесса
раскисления стали происходит плавление шлака на незащищенной поверхности, что требует использования
большего количества шлака или большего количества восстанавливающего агента.
В результате такой сильной турбулентности шлак может даже превратиться в эмульсионную смесь металлов
и настолько обогатиться оксидом железа, что он образуется на поверхности ванны, что больше не способен
раскислять металл. В указанной Спецификации поясняется, что используемые в настоящее время процессы
являются...
Относительно медленный процесс, обусловленный медленностью диффузии в теле металла и шлака, и когда
раскисление проводится путем добавления углерода, результаты представляют собой неопределенность,
поэтому последующая коррекция неосновного, очень текучего оксидоизвлекающего шлака состава, который
покрывает и защищает поверхность металла от окисления воздухом и образования включений, в
значительной степени преодолевается процессом:
Указанная спецификация, поскольку благодаря этому образуется не только металлическая эмульсионная
смесь, но и скорость раскисления больше не ограничивается временем, в течение которого шлак не
окисляется, и полностью сохраняет свой раскисляющий шлак, а добавление углерода не требуется.
Интенсивное перемешивание металлической ванны, производимой таким образом, вызывает контакт между
металлом и шлаком, который является очень медленным в обычных процессах; было предложено
обрабатывать металл шлаками в а-обновленном растворе; Нижняя поверхность высокочастотного
электроиндукционного жидкого шлака также в некоторой степени устанавливается в печи. Благодаря такому
процессу скорость реакции и диффузии в шлаке увеличивается, поскольку расплавленный металл таким
образом приводится в движение электрическим полем, а скорость диффузии в шлаке также увеличивается за
счет того, что расплавленный металл таким образом нагревается. Шлак, расплавленный в шлаке, не только
является очень жидким во всей своей структуре, однако, он загружается в твердый шлак, когда помещается
на металл, но и нагревается лишь косвенно остатками. Вся жидкость находится в большей части металла, и
когда расплавлен, никогда не контактирует с металлом, пока процесс очистки не завершится. Благодаря
Благодаря этой текучести шлака, увеличивается количество шлака, эффективно воздействующего на металл,
и становится возможным эффективно использовать большое количество шлака, что приводит к дальнейшему
ускорению процесса.
Ускорение диффузии, достигаемое таким образом, приводит к значительному сокращению времени,
необходимого для осуществления раскисления, по сравнению с обычными процессами в
электроиндукционной печи, и позволяет очень эффективно воздействовать на металл шлаком, благодаря
чему раскисление становится более полным, а количество необходимых присадок уменьшается, что снижает
риск образования включений.
Кроме того, расплавленный шлак защищает металл от окисления воздухом с самого начала обработки, что
повышает общий выход готовой продукции.
В качестве индукционной печи может использоваться высокочастотная или низкочастотная индукционная
печь.
Состав шлаков, используемых в соответствии с данным изобретением, может быть весьма разнообразным,
если их можно сделать достаточно текучими при подходящих температурах и если они обладают достаточной
способностью к извлечению оксидов.
Чем сильнее они притягивают FeO и, следовательно, чем более кислыми они в принципе являются, тем
эффективнее будет их действие, при условии, что они достаточно текучие, и, следовательно, их нижняя
поверхность приводится в движение сильным перемешиванием металла.
Добавление веществ, придающих шлакам текучесть, таких как, например, соединения щелочей или
щелочноземельных металлов.
Для этой цели полезен MgO и CaO.
Предпочтительно, с экономической точки зрения, использованные шлаки возвращаются в плавильную печь и
обрабатываются подходящим восстановителем, например, углеродом, чтобы их можно было повторно
использовать для раскисления.
До обработки После обработки C O.O O O 0.080 Теперь, подробно описав и определив природу нашего
изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы заявляем, — это 1. Способ
раскисления стали путем обработки стали в электроиндукционной печи расплавленным и очень текучим
неосновным оксидоизвлекающим шлаком, который покрывает и защищает поверхность металла от окисления
воздухом. Шлаки следующего состава оказались особенно подходящими: (а) SiO, 55-65 % AO, 5-15 %
CaO, 15-30 % (б) SiO, 45-65 % AO, 4-25 % MgO, 4-25 % Хотя раскисление происходит сравнительно
быстро, его скорость такова, что состав металла при желании можно проверить на различных этапах, взяв
образцы.
Изобретение иллюстрируется следующим примером: килограммы стали, подлежащей раскислению, были
залиты в расплавленном состоянии в электроиндукционную печь одновременно с килограммами очень
текучего, предварительно расплавленного шлака, имеющего следующий состав:
SiO, 55 %, AliO, 15 %, 70 %, CaO, 10 %, MGO, 20 %, и, следовательно, обладающий высокой диссипацией по
отношению к оксидам, растворенным в стали. Интенсивное перемешивание металла создавалось
электрическим полем.
Таким образом, поверхность металла с самого начала операции защищена от окисления воздухом, и
обработка стали шлаком происходит первоначально и продолжается под защитным слоем, образованным
шлаком.
Таким образом, на ранних стадиях не происходит бесполезного образования оксидов металлов, и
способность шлака 85 к извлечению оксидов не расходуется на удаление оксидов, образовавшихся в
процессе работы.
Раскисление осуществлялось исключительно за счет действия шлака до его добавления, что отличается от
известных методов обработки в индукционной печи, после чего раскисленная сталь отделялась от шлака,
содержащего оксиды. Вся операция длилась около 10 минут.
Состав стали с начала эксплуатации был следующим: si 0,045 0 A 00 Mn 0,120 0,090 0 0,65 0,15.
2
Способ по п. 1, в котором шлак, окисленный в результате использования для раскисления стали,
обрабатывается в печи с помощью восстановителя, и таким образом раскисленный шлак используется для
последующего раскисления стали.
3
Процесс раскисления стали, по существу, описанный в примере X.
408,253 Дата: 13 ноября 1933 года.
CARPMAELS & RANSFORD, агенты заявителей, Саутгемптон-Билдингс, 24, Лондон, W.C 2.
Редхилл: Напечатано для типографии Его Величества компанией Love & Malcomson, Ltd в 1934 году.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_408254.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=408254&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB408254A
[]
i,, I)l f A
Тли, У \J Л
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения конвенции (Италия): 31 августа 1931 г.
Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): 29 июля 1932 г.
(Выделено из № 405633) Полностью принято: 29 марта 1934 г. - ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Процесс дефосфоризации стали.
Мы, SOCIFTL D'1 i LECTRO CIHIMIE, D'14 LECT Rf O-Mi TALL Uzn GIE ET D Es Ac Iu RI Es LECT'r RIQUES D'
YGINE, юридическое лицо, зарегистрированное в соответствии с законодательством Франции, по адресу: 10,
rue de General Foy, Paris, France, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующих утверждениях: Настоящее
изобретение относится к процессу дефосфоризации стали.
В нашей спецификации № 405633 описан процесс дефосфоризации стали, существенной особенностью
которого является использование основного шлака желаемого состава в жидком состоянии, при этом шлак и
расплавленный металл подвергаются сильной турбулентности, в результате чего образуется эмульсионная
смесь металла и шлака.
В указанной спецификации объясняются недостатки используемых в настоящее время процессов. Они
обусловлены, главным образом, медленной диффузией через тело металла и шлака, в результате чего
продукты реакции медленно выходят из зоны контакта шлака и металла, что приводит к затяжным операциям
и неопределенным результатам.
Интенсивная турбулентность, возникающая в процессе изобретения, являющегося предметом
рассматриваемого изобретения, вызывает измельчение шлака и его дисперсию в металлической массе, так
что скорость дефосфоризации становится практически независимой от скорости диффузии через металл и
шлак.
Для увеличения скорости реакции между металлом и шлаком, которая очень низка в обычных процессах,
было предложено обрабатывать металл шлаками в высокочастотной индукционной печи. В результате такого
процесса скорость реакции увеличивается, поскольку металлическая ванна приводится в движение
электрическим полем, и скорость диффузии в металле возрастает. Однако используемый шлак загружается в
твердом состоянии и нагревается металлом лишь косвенно, и после расплавления никогда не становится
по-настоящему текучим и однородным по всей массе. Поэтому в большинстве индукционных печей
отсутствует реальное перемешивание металла и шлака, и циркулирующий металл способен создавать лишь
вялое движение в слое шлака, непосредственно расположенном над ним, в то время как большая часть
шлака остается практически неподвижной, и диффузия в шлаке по-прежнему очень медленная. Вследствие
длительной обработки футеровка печи значительно изнашивается. Кроме того, в период плавления шлака
поверхность металла подвергается окислению атмосферой, что делает последующую операцию раскисления
более длительной и сложной. Эти недостатки преодолеваются настоящим изобретением, согласно которому
дефосфоризация стали осуществляется в электроиндукционной печи с использованием расплавленного и
очень текучего основного шлака, который покрывает и защищает поверхность металла от окисления воздухом
практически с самого начала операции.
Металлическая ванна интенсивно перемешивается электрическим полем, и поверхность контакта между
жидким шлаком и металлом постоянно и быстро обновляется; нижняя поверхность самого жидкого шлака
также в некоторой степени приводится в движение, и, таким образом, диффузия в шлаке значительно
ускоряется; скорость диффузии в шлаке также повышается благодаря тому, что расплавленный шлак не
только очень текучий по всей своей массе при помещении на металл, но и остается очень текучим по большей
части своей массы, считая от поверхности контакта с металлом, до завершения процесса очистки.
Благодаря такой текучести шлака, увеличивается количество шлака, эффективно воздействующего на
металл, и становится возможным эффективно использовать большое количество шлака, что приводит к
дальнейшему ускорению процесса. Полученное таким образом ускорение диффузии приводит к
значительному сокращению времени, необходимого для дефосфоризации, по сравнению с обычными
процессами 408, 254 № 31,641/33 1 11,-, 1 4 в электропечах и позволяет обеспечить очень эффективное
воздействие шлака на производимый металл. В результате снижается износ футеровки печи, который
является важным фактором при использовании индукционных печей.
Кроме того, поскольку металл с самого начала защищен шлаком, содержащим окисляющие компоненты,
общий выход продукта выше, так как отсутствует потеря металла в результате окисления воздухом и,
следовательно, нет переноса таких оксидов в шлак, который происходит в обычных процессах при плавлении
шлака во время работы.
В качестве индукционной печи может использоваться низкочастотная или высокочастотная печь.
Количество, состав и текучесть шлака являются основополагающими факторами. Если целью является
достижение крайне низкого конечного содержания фосфора или если необходимо удалить большое
количество фосфора, может быть целесообразно повторить обработку в индукционной печи, используя
каждый раз свежее количество шлака.
Шлак должен быть достаточно текучим, и для придания текучести можно добавить вещество, такое как
флюорит, кремнезем, глинозем или тому подобное, например, соли натрия и калия, оксид магния, природный
полевой шпат, соединения из гранитных пород, соли борной кислоты и т. д., при условии, что шлак остается
основным. Таким образом, шлаки, содержащие кремнезем, известь и оксид железа в подходящих пропорциях,
становятся достаточно текучими при добавлении флюса, такого как флюорит. В качестве примера можно
привести указанный ниже состав, который в большинстве случаев дает очень удовлетворительные
результаты:
Кремнезем 3 %, известь 65 %, оксид железа 20 % -45 ? Флюорит 12 %. Изобретение иллюстрируется
следующим примером: был приготовлен шлак, содержащий 3 % кремнезема, 60 % извести, 35 % оксида
железа, и разжижен 2 % флюорокарбона. 70 кг этого шлака были вылиты в электроиндукционную печь
одновременно с 450 кг низкоуглеродистой стали с 0,10 % углерода и 0,350 % фосфора.
Таким образом, металл защищен от окисления воздухом в начале обработки, а обработка металла шлаком
происходит сначала и продолжается под защитным слоем, образованным шлаком. Вся обработка
проводилась с помощью электрического поля печи, затем металл, отделившийся от шлака, отливался. Вся
операция длилась около 10 минут. При анализе отлитый металл показал содержание фосфора
приблизительно 0,043 %.
Хотя процесс дефосфоризации происходит сравнительно очень быстро, его скорость такова, что изменение
состава металла при желании можно проверить на различных этапах, отбирая образцы.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы 75
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_408255.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=408255&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB408255A
[]
т С-
Второе издание | 1 Второе издание | l A
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 24 сентября 1932 г. № 904/34 408,255 (выделено из № 407,992) Полная левая сторона 25
июля 1933 г.
Завершено. Принято к публикации 26 марта 1934 года.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Гидрогенизация под давлением перегоняемых углеродсодержащих материалов.
Я, HAIO Ln D E Dn WN Po TTS, дипломированный патентный поверенный, проживающий по адресу:
Черч-стрит, 12, Ливерпуль, графство Ланкастер, подданный короля Великобритании, настоящим заявляю о
следующем характере изобретения, о котором мне сообщила компания International Hydrogenation Patents
Company Limited, зарегистрированная в соответствии с законодательством Лихтенштейна, в Вадуце,
Лихтенштейн: Настоящее изобретение относится к процессам производства ценных углеводородов,
например, углеводородов с низкой температурой кипения из перегоняемых углеродистых материалов, таких
как уголь всех разновидностей, включая шахтный уголь и бурый уголь, сланец, смола, минеральные масла,
сланцевые масла, продукты их перегонки, конверсии и экстракции, а также остатки и тому подобное, путем
реакций гидрирования, проводимых с водородом или газами, содержащими или подающими водород, и под
давлением, предпочтительно в замкнутом цикле в контакте с катализаторами.
Иностранные корреспонденты обнаружили, что преимущества достигаются во многих отношениях путем
добавления к исходным материалам до или во время вышеупомянутой обработки кислых солей, органических
кислот, неорганических кислородсодержащих кислот, серных или азотных кислот, или нескольких из этих
веществ. Более того, в частности, речь идет о летучих кислотах указанного характера. В качестве примеров
кислых солей, используемых в соответствии с настоящим изобретением, можно упомянуть кислые соли
олова:
молибден, вольфрам, марганец, рений, магний, цинк, кадмий, алюминий, ванадий или хром.
Хорошие результаты, например, получаются с использованием кислого фосфата магния, кислого фосфата
цинка, кислого бората цинка, кислого фосфата кадмия, кислого силиката алюминия, кислого ванадилфосфата
или кислого фосфата хрома. Также рассматриваются кислые соли серной кислоты и соли пиросерной
кислоты. Могут также использоваться кислые соли щелочных металлов, в частности кислый фосфат лития,
но, как правило, результаты, полученные с их помощью, не так хороши, как результаты, полученные с
использованием упомянутых выше солей, и поэтому последние следует использовать предпочтительно. В
качестве примеров упомянутых органических кислот серы или азота можно привести серную кислоту,
сернистую кислоту и азотную кислоту, а также органические кислоты: уксусную кислоту, муравьиную кислоту,
щавелевую кислоту и органические сульфоновые кислоты, такие как бензолсульфоновая кислота,
нафталинсульфоновая кислота. или сульфонированные ненасыщенные углеводороды. Кроме того, могут
быть использованы другие металлы или соединения, помимо упомянутых выше, металлов 2-й, 3-й и 4-й групп
периодической системы, в частности 6-й группы, такие как, например, сульфиды, галогениды, фосфиды,
оксиды, карбонаты или оксалаты цинка, алюминия, титана, олова, свинца, ванадия, висмута, хрома,
молибдена, вольфрама, урана, марганца, рения, железа, никеля или кобальта.
В случаях, когда в качестве исходного материала используется уголь, процесс согласно настоящему
изобретению особенно выгоден, поскольку содержащиеся в нем соединения, обладающие щелочной
реакцией, которые оказывают сдерживающее действие на гидрирование под давлением и которые стремятся
уменьшить действие катализаторов обычно используемого типа, нейтрализуются и тем самым становятся
безвредными. Одновременно улучшается качество сжиженного продукта (например, снижается содержание
асфальта и увеличивается его выход). Количество кислоты или кислой соли, используемой при обработке
угля, выбирается таким образом, чтобы происходила полная или частичная нейтрализация веществ,
обладающих щелочной реакцией. Если их необходимо нейтрализовать полностью, количество добавляемой
кислоты или кислой соли должно определяться простыми предварительными испытаниями. Например,
образец исходного материала, подлежащего обработке, может быть обработан избытком соответствующим
образом разбавленной кислоты при повышенных температурах, а часть кислоты, которая не используется для
нейтрализации, может быть определена после фильтрации. Процесс титрования фильтрата щелочью.
Конечно, может быть использован избыток указанных кислот или солей кислот сверх того, что требуется для
простой нейтрализации. При применении указанных добавок при деструктивном гидрировании масел, таких
как, например, смолистые или минеральные масла, или их фракции, усиливается как расщепление, так и
эффект гидрирования. Также снижается количество асфальтов, присутствующих в продуктах реакции, по
сравнению с процессами, работающими без этих кислотных добавок.
Кислоты или кислые соли могут быть добавлены к исходным материалам до или после предварительного
нагрева. Кислоты, например, могут распыляться в реакционную камеру вместе с предварительно нагретыми
углеродсодержащими материалами или одновременно с их введением в камеру. Каталитические вещества,
используемые в соответствии с настоящим изобретением, также могут быть смешаны с исходными
материалами в подходящих промежуточных сосудах, которые могут быть расположены перед реакционной
камерой или в системе предварительного нагрева.
Каталитические кислоты или кислые соли также могут быть добавлены путем замачивания пористых
материалов, таких как активированный уголь, активированная кремниевая кислота, пемза и т. д., в летучих
кислотах или растворах кислых солей и подачи их в реакционную камеру.
Выражение «реакции гидрирования», используемое в настоящем документе, призвано охватывать самые
разнообразные реакции, и катализаторы, применяемые в соответствии с настоящим изобретением, оказались
особенно эффективными во всех указанных реакциях. Таким образом, это выражение включает обработку
углеродсодержащих материалов, таких как уголь всех разновидностей, включая лигнит, другие твердые
углеродсодержащие материалы, такие как торф, сланцы и древесина, минеральные масла, смолы, а также
продукты их дистилляции, конверсии и экстракции, гидрированием. Указанная обработка может быть
использована для производства углеводородов всех видов, таких как моторное топливо, и в частности
антидетонационные моторные топлива, средние масла, керосин и смазочные масла. Указанное выражение
также включает удаление неуглеводородных примесей, таких как серосодержащие или кислородсодержащие
вещества или азотсодержащие соединения, под действием водорода или газов, содержащих или
поставляющих водород из сырых углеродсодержащих материалов, например, переработка сырого бензола,
сырого моторного топлива или смазочных масел путем обработки водородом. Указанное выражение также
включает конверсию кислородсодержащих или серосодержащих веществ. органические соединения для
получения соответствующих углеводородов или гидрированных углеводородов, например, превращение
фенолов или крезолов в соответствующие циклические углеводороды или продукты их гидрирования.
Наконец, это включает гидрирование ненасыщенных соединений и, в частности, ненасыщенных
углеводородов, или ароматических соединений и, в частности, ароматических углеводородов, например, для
получения гидроароматических углеводородов. Указанная реакция с водородом или водородсодержащими
газами обычно проводится при температурах от 2500 до 7000 °C и, как правило, от 380 до 5500 °C.
Применяемое давление обычно превышает 20 атмосфер и, как правило, предпочтительно превышает 50
атмосфер. Однако в некоторых реакциях, например, при рафинировании сырого бензола, могут
использоваться довольно низкие давления, например, порядка 40 атмосфер. Как правило, однако, речь идет о
давлении около 100, 200, 300, 500 и в некоторых случаях даже 1000 атмосфер. 90 Количество водорода,
поддерживаемого в реакционном пространстве и связанных с ним частях, если таковые имеются, значительно
варьируется в зависимости от природы обрабатываемых исходных материалов или от ожидаемого
результата. 95 В общем случае может использоваться 400, 600, 1000 кубических метров или более водорода,
измеренного при нормальных условиях температуры и давления, на тонну обработанного
углеродсодержащего материала. 100 Особенно выгодно работать путем непрерывного введения свежего
углеродсодержащего материала в реакционный сосуд и непрерывного удаления из него продуктов. При
необходимости можно использовать несколько реакционных сосудов, в которых при необходимости могут
поддерживаться различные условия температуры и/или давления, а также могут использоваться различные
катализаторы. Достаточно преобразованные продукты реакции могут быть удалены за любым из реакционных
сосудов. Материалы, которые не были достаточно прореагированы, могут быть рециклированы или
обработаны в другом реакционном сосуде. 115 Углеродсодержащие материалы могут обрабатываться в
реакции в жидкой, твердой или газообразной фазе по мере необходимости.
Реакцию целесообразно проводить с потоком водорода 120. Следующие примеры дополнительно
проиллюстрируют природу изобретения, но следует понимать, что изобретение не ограничивается
указанными примерами.
Проценты указаны по весу, если не указано иное.
ПРИМЕР 1.
Паста, состоящая из 2 частей мелко измельченного высушенного бурого угля и 1 части тяжелого масла
(кипящего выше 3250 °C), полученного из того же угля методом гидрогенизации под давлением, наносится
тонкими слоями на пластины, расположенные друг над другом в автоклаве высокого давления. В качестве
катализатора к углю добавляется 2% сульфида вольфрама.
Автоклав, через который непрерывно протекает водород под давлением 250 атмосфер, нагревается за один
час до 4750 градусов Цельсия и поддерживается при этой температуре в течение трех часов; при этом 80%
углерода угля превращается в ценные, в основном жидкие углеводороды.
Жидкий продукт содержит 12 % асфальта. При предварительной нейтрализации щелочных компонентов угля
серной кислотой и обработке угля, как указано, 96 % углерода угля превращается в ценные, преимущественно
жидкие углеводороды, содержащие всего 6 % асфальта.
Дата: 9 января 1934 года.
W P THOMSON & Co, Черч-стрит, 12, Ливерпуль, 1, дипломированные патентные агенты.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Процесс гидрирования под давлением перегоняемых углеродсодержащих материалов.
Я, Х.А. Ро Л.Д. Д-р Поттс, дипломированный патентный поверенный, проживающий по адресу: Черч-стрит, 12,
Ливерпуль, графство Ланкастер, подданный короля Великобритании, настоящим заявляю о характере
данного изобретения, о котором мне сообщила компания International Hydrogenation Patents Company Limited,
учрежденная в соответствии с законодательством Лихтенштейна, в Вадуце, Лихтенштейн, и о способе его
осуществления, который будет подробно описан и установлен в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к процессам производства ценных углеводородов, например,
углеводородов с низкой температурой кипения, из перегоняемых углеродистых материалов, содержащих
соединения, обладающие основной и, в частности, щелочной реакцией, таких как уголь всех разновидностей,
включая шахтный уголь и бурый уголь, сланец, битуминозные пески, смола, минеральные масла, сланцевые
масла, продукты их перегонки, конверсии и экстракции, а также остатки и тому подобное, путем реакций
гидрирования, проводимых с добавлением гидрирующих газов, таких как водород или газы, содержащие или
подающие водород, и под давлением, предпочтительно в замкнутом цикле.
Мои зарубежные корреспонденты установили, что добавление кислот или солей кислот к указанным
исходным материалам до или во время вышеупомянутой обработки в таком количестве, чтобы
нейтрализовалось не менее 80 % указанных соединений, позволяет получить преимущества во многих
отношениях.
Соседние файлы в папке патенты