147522. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nagy fűtőértékű olajgáz, vagy nagy hőfokú redukáló olajgáz, vagy nagy hidrogéntartalmú olajgáz, vagy olajból szintezésgáz előállítására
Megjelent: I960, október 1. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.522. SZÁM 26. a- 10—13. OSZTÁLY — PE—266. ALAPSZÁM Eljárás és berendezés nagy fűtőértékű olajgáz, vagy nagy hőfokú redukáló olajgáz, vagy nagy hidrogéntartalmú olaj gáz, vagy olajból szintézisgáz előállítására Feltaláló: dr. Perédi Károly oki. gépészmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1956. szeptember 21. Olaj elgázosítása részleges elégetéssel elvileg már ismert. Számos tallálmány jelent meg az olajnak részleges elégetéssel történő elgázosítására és különböző gázosító tér kiképzése mellett általában 800—1000 C° közötti hőmérsékleti intervallumban kívántak a permanens gázt előállítani. Ezekre az eljárásokra jellemző, hogy a gázosító tér a bevezetett óránkénti olajmennyiséghez képest nagy méretű, úgyhogy a keletkezett olaj gáz a gáziparban szokásos, viszonylag kis sebességgel áramlik át a generátoron. Az olaj gázosításra vonatkozó tökéletlen elégetésen alapuló összes ismert eljárásnál — anélkül, hogy ezt bármelyik szerző is hangsúlyozná — az olajgáz-generátorban lényegében két lépcsőzetből álló kémiai folyamatsorozat játszódik le. Az első lépcsőbe tartozik a ibeporlasztott olajnak és a gázosító levegő egy hányadának találkozásánál — a falsugárzás folytán a gyulladási hőmérsékletre való felmelegedés után — az olaj közvetlen égése, amikor is egy bizonyos hőmennyiség felszabadul és ez hirtelen felmelegíti az égés helyének közvetlen környezetét. Ez, a helyi felmelegítés annál nagyobb mértékű, minél több levegő vesz részt a beáramló olaj mennyiségéhez képest ebben az égési folvamatban. Az az olajmennyiség, mely nem vett részt az említett közvetlen égésben, a hirtelen keletkezett és felszabaduló hőmennyiség rovására endothermikus folyamatok útján részben krakk gázokká alakul, részben elgazosodik permanens gázzá, továbbá részben elgőzösödik és gyorsan lehűti a nag5r hőmérsékletű gáztermékeket. Ez a jelenség az olaj gázgenerátornál szemmel is látható. Betekintve az olajgázgenerátor porlasztója elé, a begyulladás helyén a fehér színhez hasonló színű nagy hőmérsékletű, ún. tűzmagot láthatunk, amely közel helyezkedik el a porlasztóhoz és kúposán bővülő alakot vesz fel. A kúp nagysága és alakja az olaj kiáramlási kúpszögétől, a környező falazat sugárzásától és alakjától, az olaj óránkénti mennyiségétől, az olaj előrehaladási sebességétől, örvénylő mozgásának módjától, illetőleg főleg attól függ, hogy milyen intenzitással és milyen módon keverjük az olajat a levegővel. Fenti elemzésből kitűnik, hogy a találmány abból indul ki, hogy az olaj elgázosításának lefolyása főleg a tűzmagban és a tűzmag körül lejátszódó jelenségektől és a keveredési viszonyoktól, a falsugárzástól, valamint ezek következményeitől függ. A tűzmagtól radiális és axiális irányban távolabb áramló tüzelőanyagban a gázosodási folyamatok tökéletlenül, gyengén mennek végbe, rendszerint olajkoksz és korom válik ki a viszonylag kis sebességű gázokból és a tűzmaggal érintkező olajcseppek olajgőzzé, nem pedig permanens gázzá alakulnak. Ezért a találmány a gázosítót lényegében a tűzmagban végbemenő folyamatok biztosítására és üzemközbeni befolyásolására használja fel és a többi felesleges teret elhagyja. Lényegesen megnöveli a gáz sebességét a generátorban, ennek folytán lerakódások be sem következhetnek. A nagy sebességek biztosítása érdekében megnöveli a bevezetett gázosító levegő, oxigén és vízgőz nyomását, A beporlasztott olajjal együtt ezeket a közegeket örvényáramban és egymás mögött több sorban elhelyezett fúvóka soron át vezeti a generátorba. A tűzmag hőmérsékletét, nagyságát, alakját, vagyis a közvetlen égési és gázosodási folyamatokat a generátorban úgy szabályozzuk és változtatjuk, hogy nemcsak a bekapcsolható fúvóka sorok számát, a fúvókáknak nagyságát és nyomását szabályozhatjuk, hanem azt is, hogy a tűzmagba a közegek annak külső felületéhez érintőlegesen, vagy pedig meghatározott mélységbe áramoljanak be. Ez teszi lehetővé a tűzmagban végbemenő kémiai folyamatok tudatos befolyását és meghatározott gázöeszetétel elérését. A találmány szerinti berendezésben módunkban áll üzem közbein is változtatni a tűzmag hőmérsékletét, alakját és nagyságát, valamint az ezzel összefüggően jelentkező falsugárzást és ezzel a közvetlen égésben és a gázosodásban részt vevő olajmennyiségek arányát különböző teljesítményeknél is az optimumnak megfelelően állíthatjuk be. A találmány szerinti eljárással és berendezéssel az olajgázosítás üzeme közben a gázosítási folyamatokra nagy befolyással bíró alábbi tényezőket változtathatjuk:
