182594. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés gyenge minőségű szén, pl. barnaszén vagy egyéb szén jellegű anyagok, tőzeg lignit vagy szénhulladék feljavítására
7 182594 8 vagy szakaszosan működik. Elképzelhető a továbbítás alternáló mozgást végző eszközökkel is. A találmány szerinti berendezés egy célszerű kiviteli alakjánál a szállító szerkezet olyan serlegeket, karokat vagy villaszerű elemeket tartalmaz, amelyek egy központi meghajtáshoz vannak csatlakoztatva és a szenet fölfelé mozgatják a kiindulási helyzetből egy következő helyzetbe. A következő fázisban a mozgató elemek (serlegek, karok vagy villák) visszahajlanak a meghajtó egységhez és kiindulási helyzetükbe térnek vissza, hogy újabb adagot szállítsanak az egyik helyről a másikra. Az előremozgatott anyagot egy következő mozgatóelem ragadja meg és viszi a következő helyre. Az ilyen alternáló mozgatásnak az az előnye, hogy lassan és egyenletesen juttatja a szenet a reaktor egyik végéből a másikba és emellett bizonyos enyhe keverést is biztosít, anélkül, hogy az anyagot összetörné. A hajtás történhet hidraulikusan vagy egyéb ismert módon, A hajtóelemek tömítésére nem kell különösebb gondot fordítani, minthogy a reaktorban viszonylag kis nyomás uralkodik. A berendezésben alkalmazhatunk az ismertetetteken kívül szállítócsigát is az anyag mozgatására. Maga a reaktor hengeres acéltankként lehet kialakítva, amelyet szükség esetén szigetelő réteggel lehet ellátni. Készíthető a reaktor vasbetonból is és tetszőleges keresztmetszettel (amely nem szükségszerűen egyforma a hossztengely mentén). A keresztmetszet kialakítása attól függ, hogy a szenet szállító szerkezet milyen kialakítású és hogy az anyagot hogyan adagoljuk be, illetve távolítjuk el a berendezésből. A második zóna végénél a szenet célszerűen egy extruder segítségével lehet eltávolítani. Ezután az anyagot granulálni lehet vagy adott esetben változatlanul hagyni a kátránnyal összefogott rögök formájában. Ha a találmány szerinti eljárással a gyenge minőségű szenek komoly feljavítását végezzük el, értékes kátrányszerű melléktermékek is nyerhetők. Ezeket az elvezetett vízből hagyományos eszközökkel, illetve a kezelt szénből oldószeres extrakcióval lehet kinyerni. A találmány további részleteit kiviteli példákon, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti eljárás egy foganatosítási módjának blokksémája, a 2. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés vázlata szakaszos üzemeltetés esetén, a 3. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés egy másik kiviteli alakja, ahol félfolyamatos üzemelést lehet biztosítani, a 4. ábra pedig a találmány szerinti berendezés egy teljesen folyamatosan üzemelő kiviteli alakja. Az 1. ábrán látható eljárási vázlat szerint a 12 első zónába 10 csővezetéken át jut be a 40—50 s% vizet tartalmazó gyenge minőségű szén. Itt a szenet 200 és 250 °C közötti hőmérsékletre hevítjük 30—45 bar nyomás mellett. A fenti paraméterek biztosítják, hogy a jelenlevő víz nem gőzölöghet el, minthogy a nyomás nagyobb, mint az adott hőmérsékletű gőznyomás értéke. A víz tehát folyékony állapotban marad és elgőzölögtetéséhez nem szükséges hőmennyiség betáplálása. A szükséges kezelési idő eltelte után a szén a 12 első zónából a 14 csővezetéken át a 16 második zónába kerül. A kezelési idő lényegében a szén minőségétől és korától, valamint az alkalmazott hőmérséklettől függ. A 16 második zónában a szén már bizonyos fokig feljavítva kerül, vagyis kezdeti víztartalmának mintegy kétharmadát már elvesztette. Minthogy a szén ebben a fázisban már kevésbé hidrofil, a 16 második zónába viszonylag kis fölösleges vízzel bevezethető. A 16 második zónában a nyomás lényegében megegyezik a 12 első zónában kialakított nyomással, a hőmérséklet azonban lényegesen magasabb : 320— 350 °C. Ilyen hőmérsékleten és az adott nyomás mellett a víz már elgőzölög, tehát az itt végzett kezelés során a szén felületén maradt víz igen gyorsan eltávozik. A megkötött víz szintén felszabadul és ugyancsak elgőzölög, az oxigént tartalmazó poláros csoportok pedig nagyrészt széndioxiddá alakulnak át. A 16 második zónába a hőmennyiséget 500—540 °C hőmérsékletre túlhevített gőz formájában visszük be. A gőzt a 18 csővezetéken át juttatjuk a 16 második zónába, ahonnan a 20 csővezetéken át kerül tovább a 12 első zónába. Miután a kezelt szén elhagyta a 16 második zónát,^ a 22 csővezetéken át a 24 kiadagoló kamrába jut. Itt a nyomás megszűnése után felszabaduló gázok eltávolíthatók és a 26 csővezetéken át elvezethetők. Általában ezek a gázok vízgőzt, H2S-t és egyéb gázokat, például könnyű szénhidrogéneket, valamint a második zónában végzett dekarboxilozás során létrejött széndioxidot tartalmaznak. Hasonló, de kisebb mennyiségű gázt lehet elvezetni a 12 első zónából is a 28 csővezetéken át. Amennyiben ezek a gázok elegendő mennyiségű szénhidrogént tartalmaznak, ezeket részben vagy teljes mértékben az eljárás során felhasnált hő előállítására lehet felhasználni. A 12 első zónából 30 csővezetéken át vezetjük el a vizet, annak érdekében, hogy a víz és a szén arányát a 12 első zónában a megkívánt értéken tartsuk. Általában a szükséges arány egy rész víz és egy rész szén. A víz felhasználása nem csupán a feljavítási folyamat elvégzéséhez szükséges, hanem azért is, hogy hatékony hőátadást biztosíthassunk a kezelendő szén irányába. A vizet, amelynek hőmérséklete általában 200—250 °C, a 32 csővezetéken át lehet visszavezetni a 10 csővezetékbe, hogy a 12 első zónába bevezetendő zagy hőmérsékletét emeljük. Természetesen a visszavezetett víz hőmennyiségét egyéb módon is vissza lehet juttatni a 10 csővezetékben áramló anyagba. A rendszerből az elfolyó vizet a 34 csővezetéken át vezetjük el. Ezt a vizet kibocsátás előtt kezelni kell, hogy a szennyezőket eltávolítsuk. A vízben többnyire ásványi szennyezők, oldott kénvegyületek és hasonlók lehetnek. Célszerű az elfolyó víz hőmérsékletét is csökkenteni a kibocsátás előtt. A találmány szerint kezelt szén jellegzetesen fényes és kemény, víztartalma 5 s% alatt van és hidrofób, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5
