180000. lajstromszámú szabadalom • Eljárás éghető kőzetek telepeinek földalatti elgázosítására
5 180000 6 mek során a 11 kúton át 33 nyíllal jelölt irányban a generátor felé, majd all kúttól távolodva 34 nyilakkal jelölt irányban történik az áramlás. Az expanziós ütemek során a gázok ezzel ellentétes irányban (32 nyíl) a 11 kút felé, majd azon át 31 nyíllal jelölt irányban a 3 felszín felé áramlanak. .. .... . A függetlenkutas föld alatti generátor működése során a 11 kúttól sugárirányban kifelé haladva 21 salakzóna, 22 reakciózóna, 23 lepárlási zóna, 24 száradási zóna és ez utóbbin túl, az 1 telepben távolodva csökkenő hőmérsékletgradiens alakul ki. A föld alatti generátort, illetve az 1 telepet határoló 2 fedőben és 4 feküben szintén az 1 teleptől távolodva csökkenő hőmérsékletgradiens alakul ki. A kompressziós ütem alatt, miközben az elgázosító anyagot a 3 külszínről a 11 kúton át a generátorba nyomjuk, ennek minden zónájában fokozatosan emelkedik a nyomás, és egyúttal a kialakult nyomásgradiens miatt all kúttól a 24 száradási zóna felé, illetve a generátor külső határa felé áramlik az elgázosító anyag. Eközben a külszínről benyomott gázok az egyes zónákban különféle átalakulásokon mennek át, miközben hatással vannak a zónák állapotára is. A 11 kúton át beáramló elgázosító anyag a 21 salakzónába jutva az abban levő gázokat kiszorítja és felmelegszik. A 21 salakzóna lényegében regenerátorként működik, hőt ad át a rajta átáramló gázoknak, miközben hőmérséklete a kompressziós ütem alatt fokozatosan csökken. Mivel ez a zóna a benyomott elgázosító anyagra kémiai szempontból nincs hatással, ezért a továbbiakban ezt a zónát — amikor erre a sajátosságára akarunk utalni ■— passzív zónának nevezzük. A passzív zónán áthaladó felmelegített gázok a 22 reakciózónába jutnak, ahol az elgázosítás döntő folyamatai játszódnak le. Az elgázosító anyag egy vagy több lépcsőben itt lép reakcióba a telep széntartalmával. Minél tovább halad előre a gáz, annál magasabb lesz a széntartalma mindaddig, amíg a hőmérsékletnek megfelelő egyensúlyt el nem éri. Ha az elgázosító anyag oxigént tartalmaz, akkor a 22 reakciózóna elején széndioxid képződik: C + 02 = CCh (1) ha a hőmérséklet magas, akkor a hőmérsékletnek megfelelő egyensúly beálltáig a széndioxidból szénmonoxid keletkezik: C -f C02 = 2CO. (2) Az elgázosító anyag vízgőztartalmából hidrogén és szénmonoxid képződik: C + H2O = CO + H:> (3) A nyomás emelkedése esetén a lejuttatott vagy a helyszínen képződő hidrogénből metán keletkezik : rc+:2H>=.CH^_.F. (4) miközben, a zóna szén tartalma egyre csökken: A generátor működéséhez szükséges hőt biztosíthatjuk kívülről is, de célszerűbb azt magában a generátorban előállítani. Ilyen esetben az elgázosító anyag összetételétől' függően a 22 reakciózónában tudjuk a szükséges hőmennyiséget előállítani. Ha az elgázosító anyag oxigént és hidrogént tartalmaz, akkor a 22 reakciózónában exoterm folyamatok, ha ezek helyett vízgőzt tartalmaz, akkor endoterm folyamatok játszódnak le. A továbbiakban — annak ellenére, hogy külső forrásból is lehetne hőt biztosítani — olyan példával foglalkozunk, amelynél a generátor hőigényét belső hőfolyamatok biztosítják. Ilyen esetekben a generátor legmagasabb hőmérsékletű zónája' ä 22 reakciózóna, ez biztosítja a passzív zóna hőjét, valamint a lepárláshoz és a száradáshoz szükséges hot A 22 reakpiózónából a hő részben a 23 lepárlási zónába'1 átáramló magasabb hőmérsékletű gázokkal, részben a legnagyobb hőmérsékletű helytől távolodva csökkenő hőmérsékletgradiens miatt hővezetéssel kerül át. Ebben a zónában a betáplált hômennyisëfhek megfelelő mértékben történik a szén lepárloSása és bomlási anyagok képződése, illetve, az éhnek megfelelő üregképződés, de nem a kompressziós ütem alatt. Az emelkedő nyomás miatt a bomlási folyamatok lelassulnak és részben ellensúlyozzák a hőmérséklet emelkedését. A hőmérséklet emelkedés és nyomás növekedés' értékének megfelelően az adott időpontban és helyen kialakuló egyensúlyi gőznyomás fogja megszabni azt, hogy mennyi lepárlás történik és a korábban leparlódott gázokból mennyi kondenzálódik. A 23 lepárlási zónából is az áramló gázokkal és a hőmérsékletgradiens miatt fut a hő a 24 száradási zónába. Ebben a„ zónában isr az ide került hőmennyiségnek megfelelő mértékben történik a szén száradása, és az abból adódó üreg képződése. Itt is a helynek és 'időpontnak megfelelő hőmérséklet és nyomás fogja megszabni az egyensúlyi vízgőznyomást, az elpárolgó és lecsapódó vízgőz mennyiségét. Emiatt a kompressziós ütemben történik ugyan a hő beáramlása de nem erre esik a száradási időszak. Amikor a kompressziós ütem végén a nyomás eléri a generátorban a tervezett maximális értéket a 12 adagolószelepet lezárva az elgázosító anyag adagolás,megszűnik és az ütem, befejeződik. A 13 elvezető szelep nyitásával megkezdődik a ciklus expanziós üteme, amikor a gáz a föld alatti generátorból a 11 kúton keresztül a 3 külszínre áramlik. A L1 kúton keresztül kiáramló első. frakció, a lenyomott elgázosító anyagnak, àz a része, amelyik csak a passzív zónát alkotó 21 salak zónába jutott el, így csak. a hőmérséklete növekedett. Az első frakció gázait, amelyek nem jutottak túl a passzív zóna külső határán, de magas a nyomásuk, a hő és a nyomás kihasználása érdekében a szomszédos kútba engedjük át. A passzív zónáig eljutó és a 22 reakció zóná5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
