182594. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés gyenge minőségű szén, pl. barnaszén vagy egyéb szén jellegű anyagok, tőzeg lignit vagy szénhulladék feljavítására
11 182594 12 A szénrészecskék lassan lefelé mozognak a reaktorban és eközben a víz a 70 rácson át eltávozik. A lefelé mozgó szénrészecskéket a 72 szállítócsiga vezeti át a 16 második zónát tartalmazó reaktorba. A leválasztott vizet a reaktor alsó részéből a 74 csővezetéken át vezetjük el és az előmelegítésre fel nem használt részt a 76 csővezetéken át juttatjuk a megfelelő kezelést végző egységbe vagy hőcserélőbe. A reaktorból elvezetett gőzt hasonlóképpen felhasználhatjuk a bevezetendő zagy előmelegítésére. A 16 második zóna kisebb, mint a 12 első zóna és alsó részéhez csatlakozik a gőz bevezetésére szolgáló 80 csővezeték. Ezen át mintegy 540 °C hőmérsékletű és 40 bar nyomású túlhevített gőzt vezetünk a reaktorba, a részben víztelenített szén kezelésére. Ennek hatására a még meglevő víz nagy része elgőzölög és a lehűlt gőzzel együtt visszakerül a 12 első zónába a 82 csővezetéken át. A 16 második zónában uralkodó viszonyok következtében azonban a víz legnagyobb része folyékony halmazállapotban marad, így elgőzölögtetéséhez nem használunk fel hőenergiát. A 16 második zónából adagonként engedjük ki a kezelt szenet a 24 kiadagolótartályba, az 56 csővezetéken és az 57 zsilipen át. Az 57 zsilip zárása után a 2. ábrával kapcsolatban ismertetett módon a nyomást csökkentjük és a készterméket a 84 csővezetéken át a 62 szállítószalagra adagoljuk. Abban az esetben, ha a feljavított szenet közvetlenül a kezelés után elgázosítjuk vagy brikettezzük, vagy egyéb hasonló feldolgozást végzünk, a 24 kiadagolókamra konstrukcióját ennek megfelelően módosítani lehet, hogy a hőmérsékleti és/vagy nyomásviszonyokat hasznosítani lehessen a további kezelés során. A 4. ábrán a találmány szerinti eljárás egy folyamatos foganatosítására szolgáló berendezés vázlatát mutatjuk be, amely alkalmas nagy mennyiségű szén kezelésére. Hasonlóan a 2. ábrán bemutatott megoldáshoz itt is 36 adagolókamrából kerül a szén a 88 reaktorba. A 88 reaktor 12 első zónára és 16 második zónára oszlik. A 12 első zónában végezzük el a víztelenítést, a 16 második zónában pedig a dekarboxilozást. Innen az anyag a 24 kiadagolókamrába jut. A 36 adagolókamrába jutó szénhez a 42 és a 86 csővezetékeken át vezetünk vizet. A keverék ezután kerül a 64 csővezetéken át a 88 reaktorba. A 88 reaktor hosszú hengeres alakú tartályként van kialakítva, amelynek első nagyobb átmérőjű és második kisebb átmérőjű szakasza megfelel a 12 első zónának és a 16 második zónának. A két szakaszt 92 kúpos szakasz köti össze. A 88 reaktor geometriai tengelye a 12 első zónától a 16 második zóna felé emelkedik, a vízszintessel 5—15°-os szöget zár be. A 4. ábrán látható megoldásnál ez a szög körülbelül 12,5°. A működés során a szenet a 88 reaktorban a 96 motorral hajtott 94 szállítócsiga mozgatja. A 88 reaktor 12 első zónájában 240 °C hőmérsékletű víz van és a nyomás 45 bar értékre van beállítva. A 64 csővezetéken át érkező szenet a 94 szállítócsiga mozgatja lassan a 16 második zóna felé. A víz legnagyobb része a 12 első zónában marad és a 99 gyűjtőaknában gyűlik össze. Innen a 100 csővezetéken át a 108 ülepítőtankba kerül. A 108 ülepítőtankban a vizet leválaszthatjuk a szénből kivált könnyű kátránytól. A kátrányt a 110 csővezetéken át, a vizet a 114 csővezetéken át vezetjük el. Az elvezetett vizet célszerűen visszavezetjük a 36 adagolókamrába, a már említett 42 csővezetéken át. A gázokat és a nem lecsapódott gőzt a 88 reaktorból a 28 csővezetéken át 102 tankba vezetjük, ahonnan a 86 csővezetéken át vizet, a 104 csővezetéken át a kátrányt és a 106 csővezetéken át a gázokat vezetjük el. A 88 reaktor lejtős elhelyezése következtében a némileg összetömörített szén csak részben tölti ki a 94 szállítócsiga meneteit, így lehetővé válik a 16 zónából az elhasznált gőz ellenáramban történő visszavezetése a 12 első zónába. A friss túlhevített gőzt 540 °C hőmérsékleten vezetjük be a 116 csővezetéken át a 16 második zónába. Az itt uralkodó nyomás lényegében megegyezik a 12 első zóna nyomásával, azaz körülbelül 45 bar. Ennek megfelelően a szénben még visszamaradott víz viszonylag gyorsan eltávozik. A gőzzel az anyagot körülbelül 340 °C hőmérsékletre hevítjük. Erre a hőmérsékletre hevítve marad még egy darabig, amíg áthalad teljesen a 16 második zónán és eljut a 120 függőleges csatornához, amelyen át a 24 kiadagolókamrába hullik. Az eljárás során felszabaduló gázokat tetszőleges célra lehet felhasználni és a kezelt szenet is további kezelésnek lehet alávetni, például oldószeres extrakeióval eltávolíthatjuk az eljárás során keletkező könnyű kátrányt. Már említettük, hogy a szenet célszerűen zagy formájában vezetjük a 88 reaktorba, de a 2. ábrán látható berendezés példa arra, hogy szokásos adagolótölcsér segítségével is a berendezésbe juttatható a kezelendő szén. A beadagolás történhet szivattyúval vagy szállítócsigával, vágj7 bármely alkalmas adagolómechanizmussal. Hasonlóképpen a szén kivezetése is tetszőleges módon történhet, függetlenül az ábrákon bemutatott tölcséres és szállítószalagos, illetve szállítócsigás megoldástól. A következőkben néhány példával illusztráljuk a találmány szerinti megoldást. 1. példa 150 g ausztráliai barnaszenet 90 cm3 víz jelenlétében egy 350 cm3-es autoklávban kezeltünk. A kezelt szén szemcsenagj'sága hozzávetőlegesen 10 mm volt A hőmérsékletet a melegítés során 8 °C/perc sebességgel emeltük. A vizsgálat során az alábbi három kísérletet végeztük el : 1. Kísérlet: A szenet 250 °C hőmérsékletre hevítettük 45 bar nyomás mellett. 2. Kísérlet : A szenet 340 °C hőmérsékletre hevítettük 200 bar nyomás mellett. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 7
