83111. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyadékok vagy pépszerű masszák hevítésével a káros kéregképzódés megakadályozására
Irinyi Arnold Hamburgban terjedelmes tanulmányokkal és kísérletekkel kimutatta, hogy kátrányoknak és nyersolajoknak odaégése hasonló okra vezethető 5 vissza, mint víz esetén a szénsavas sók kiválása, t. i. pirogén bomlásra. Mivel ez a pirogén bomlás — ugyancsak Irinyi tanulmányai és vizsgálatai szerint — például kőszénkátránynak lepárlása-10 kor és különösen annak teljes ledesztillálása esetén sokkal kifejezettebben lép föl, mint a víznél, célszerű lesz, ha ezt a folyamatot egy közönséges, álló, fenekén hevített desztilláló üsttel kapcsolatban ismer-15 tétjük. A 2. ábrán egy ilyen desztilláló üst látható, amelyet a lepárlás megkezdése előtt (1) nyers kátránnyal bizonyos magasságig megtöltiink, majd a (2) hőforrást 20 üzembe hozzuk. Mindaddig, amíg a világosság kedvéért itt is túlzottan vastagra rajzolt (3) fenék fémesen tiszta, azaz amíg azon még sem lerakódás, sem gázréteg nincsen, mert a nyerskátrány hőfoka pl. 25 50°-ot még nem haladott meg, a hőesési görbe — mint a 3. ábra mutatja — következőleg mutatkozik: A fenék (a) helyén állandóan kb. 1000° íűtőgázhőmérséknek van szénnel vagy 30 más szilárd tüzelőanyaggal való közvetlen tüzelésnél kitéve. Bizonyos idő multával a kátrány hőfoka (b) helyen 50°-ra emelkedik, míg viszont (c) helyen — ha nincs keverőmű — talán csak 20°-ot ér el. .35 Ez esetben tehát a következő hőesés áll be: a Ci'l fenékben 1000=-ról 50 -ra :-= 050' (a-tól b-ig); a folyadékban 50 -ról 20°-ra =-, 30" (b-től c-ig) és pedig folytonosan futó szabályos görbe alakjában. 40 Ha további egyenletes melegközlés folyamán a hőfok b-nél 100 -ra emelkedik, akkor b-nél a föntebb említett (4) gázréteg áll elő. Ez a gázréteg a hőesési görbében iényeges ellenállást jelent, olyanformán, 45 mint a villamosságban egy szigetelőréteg, amint ez a következő megfontolásból kitűnik : Ha a nyerskátránymak fajhőjét 0.5-nek vesszük fel és ugyanennyire vesszük az 50 olajgázét is, akkor 1 kg gáz az a-nál belépő ós b-nél kilépő hőmennyiséget (2. ábra) éppen olyan jól képes elvezetni, mint 1 kg. nyers kátrány. A jelen esetben azonban a térfogat veendő tekintetbe, 55 azaz pl. csak 1 dm3 gáz, amely azonban csupán kb. 0.0013 kg-ot nyom, míg 1 dm3 nyers kátránynak kb. 1 kg a súlya; 1 dm3 olajgáz tehát a hőmennyiséget b-től b'-ig (2. ábra) kb. nyolcszázszor rosszabbul fogja vezetni, mint 1 dm3 nyers kátránjr . 60 Ilykép tehát b és b' között hőtorlódáá fog bekövetkezni, amely a lepárlandó folyadék hőfokának emelésével mindig erősebben fog előtérbe lépni, azaz ha a-nál a hőmennyiség állandóan 1000°-kai lép be 65 és a folyadék hőfoka b'-nél például 400° (ami kőszénkátrányr esetében igazi keményszuroknak, mint desztillálási maradéknak felel meg), akkor a hőesési görbe a 4. ábra szerint fut. A hőesés lesz tehát: 70 1. a (3) fenékben 1000°-ról 550°-ig=450° (a-tól b-ig), 2. a (4) gázrétegben 550°-ról 400 -ig 150 (b-től b'-ig), 3. az (1) folyadékban 400°-ról 300°-ig 75 100° (b'-itől c-ig), lia nem alkalmazunk keverőművet. A gázréteg magas hőfoka és rossz vezetőképessége folytián következik be a főnt említett pirogén bomlás, azaz a hő 80 által okozott vegyi bomlás a (b') helyen, amikor is víz esetén szénisavas sók válnak ki, kőszénkátránynál viszont koksz-, egész grafititartalmú lerakódás áll elő, amely egészen magas hőfokon a fenék- 85 lemezzel oly tökéletesen olvad össze s oly kemény lesz, hogy többé még vésővel sem távolítható el és a lemez gyors tönkremenetelét okozza. Amint tisztátalan víznél a kazánkő- 90 képződóst a fenékre mechanikailag lerakodó iszap fokozza, ugyanúgy nyers kátránynál is azonos az eset, ha abban — mint ez különösen vízszintes retortákból és kisebb gázgyárakból jövő kátránynál 95 gyakori — tisztátalanságok, nevezetesen szén- vagy kokszrészecskék foglaltatnak. Gőzkazánoknál a kazánkő elkerülésére a vizet előzetesen mechanikai és vegyi tisztításnak vetik alá. A lehetőségig erős 100 vízcirkuláció, ami amellett a gyorsabb és hevesebb gőzfejlődést is célozza, szintén megakadályozza bizonyos fokig a veszedelmes gázréteg keletkezését és az esetleges csapadékok odaégését. 105 Az eddig használatos kőszénlepárló berendezéseknél ezen a bajon úgy igyekeztek segíteni, hogy a lepárló kazánban (üstben) vagy keverőt alkalmaztak vagy azt lehetőleg csekély magasságúra készi- 110 tették, úgy hogy a fenéken keletkező gázok könnyebben hatolhattak keresztül a folyadékon, vagy végül vákuumban dolgoztak olykép, hogy a valódi keményszurokig való lepárlást lényegesen alacso- 115
