186751. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gyenge minőségű szilárd fűtőanyagok minőségének javítására
1 a) a fűtőanyagot vízben szuszpendáljuk, a víznek az alkalmazott hőmérsékleten mutatott gőznyomásnál nagyobb nyomáson előkezeljük .majd a fűtőanyagot a víztől elkülönítjük és 300-374 UC hőmérsékleten 9J8 • 104-2- 10r Pa nyomáson hevítjük, és a fűtőanyagban lévő víz pH-ját a fűtőanyag előkezelése előtt vagy közben vagy a hevítés előtt vagy alatt savval pH< 6.0 értékre állítjuk,vagy b) a fűtőanyagot vízben szuszpendáljuk, 300-374 °C hőmérsékleten 9,8 • 104-2-107 Pa nyomáson hevítjük és a fűtőanyagban lévő víz pH-ját a hevítés előtt vagy alatt savval pH < 6,0 értékre állítjuk. Találmányunk további részleteit a következő példákkal szemléltetjük anélkül, hogy találmányunkat a példákra korlátoznánk. 1 .példa 60,0 súly% víz-tartalmú és 1,0 súly% hamu-tartalmú ausztráliai barna szén 10 súlyrésznyi mennyiségét 6 súly rész vízben szuszpendáljuk. A szuszpenzióhoz technikai tisztaságú jégecetet adunk, mindaddig, míg a pH-érték 3,5 nem lesz (1000 súlyrész barna szénre számítva 14 súlyrész jégecet), és az elegyet autoklávban, 8 °C/perc felfütési sebességgel 340°C feletti hőmérsékletre melegítjük. Ezután felnyitjuk az autoklávot és a vizet (pH 4,0) és szenet szűrő segítségével elkülönítjük. Így 15 súly% víz-tartalmú kemény fekete szenet kapunk. A kapott kemény fekete szenet ezután toluollal extraháljuk. Az extrakció során a kiindulási barna szén mennyiségére számítva 6,8 súly% kátrány megy oldatba. összehasonlítás céljából az eredeti barna szenet toluollal extraháljuk. így 1,2 súly% barna szénnel ekvivalens kátrány megy oldatba. További összehasonlítás céljából a barna szén fenti minőség javítását megismételjük, jégecet elhagyásával. így a kapott kátrány mennyisége az eredeti barna szén mennyiségére számítva 2,4 súly%, és a minőségjavítás után a víz pH-értéke 7 J5. A fenti példa, az összehasonlító kísérletekkel együtt igazolja, hogy vannak olyan körülmények, amelyek között egy barna szén savas kezelése — a 300 °C feletti hőkezelés előtt — hatással van a kátrány kitermelésre. 2. példa Tehéntrágyát vízben szuszpendálunk, és a szuszpenzióhoz annyi jégecetet adunk, hogy a pH 4,5 legyen. A szuszpenziót autoklávban 325 °C-ra melegítjük, majd kiszűrjük a szenet. Ebben a minőségjavító folyamatban a tehéntrágyában jelen levő 100 súlyrész hamumentes és vízmentes anyagra számítva 40 súlyrész hamumentes és vízmentes szenet kapunk, amelyből extrakcióval 25 súlyrész kátrányt nyerhetünk ki. Ha ezt a kísérletet a jégecet elhagyásával megismételjük (ebben az esetben a tehéntrágya vizes szuszpenziójának pH-értéke 7,5), 24 súlyrész hamumentes és vízmentes szenet kapunk 100 súlyrész hamumentes és vízmentes, a tehéntrágyában jelenlevő anyagra számítva, amiből 11 súlyrész kátrány nyerhető ki extrakcióval. Magának a tehéntrágyának az extrakdójával csak 4 súlyrész kátrányt lehet kapni 100 súlyrész hamu2 mentes és vízmentes kiindulási anygra számítva. Ez a példa azt mutatja, hogy a találmány szerinti eljárás növeli a tehéntrágyából kinyerhető kátrány mennyiségét. 3. példa 2500 g az 1. példában használt ausztriai barnaszenet, amely 1500 g vizet, 975 g szerves anyagot és 25 g hamut tartalmaz, vizes szuszpenzióban, 3,5 pH-értékig végzett savanyítás után, 240 .°C hőmérsékleten előkezelünk. Ezt az előkezelést autoklávban végezzük, a vízgőz 240 °C-on mért gőznyomásánál nagyobb nyomáson. így a vizes folyadékfázis eltávolítása után 1300 g részlegesen elszenesedett terméket kapunk, amely 300 g vizet, 975 g szerves anyagot és 25 g hamut tartalmaz. Ezt a terméket atmoszférikus nyomáson, 340 °C- on tovább kezeljük, a hevítést közvetlenül túlhevített vízgőzzel végezve. így 645 g vízmentes szenet kapunk, amely 25 g hamut és 140 g kátrányt tartalmaz. A kátrányt gőzzel szállítjuk, majd kondenzációval nyerjük vissza. Ebben az esetben a kiindulási barnaszénre számítva 5,6% kitermeléssel kapjuk a kátrányt. 4. példa 1000 g az 1. példában használt ausztráliai barnaszenet, amely 600 g vizet, 390 g szerves anyagot és 10 g hamut tartalmaz vizes szuszpenzióban, a pH 3,0-ra állítása után 250 “C-ra hevítve előkezelünk. A felfűtési sebesség 10 °C/perc. Az előkezelést autoklávban hajtjuk végre, a víz 250 “C-on mért gőznyomását meghaladó nyomáson, 30 percen keresztül. A vizes folyadékfázis elkülönítése után 520 g részben elszenesedett terméket kapunk, amely 120 g vizet, 390 g szerves anyagot és 10 g hamut tartalmaz. Ezt a terméket 50 bar nyomáson tovább hevítjük 340 °C-ra. A hevítést közvetlenül túlhevített vízgőzzel végezzük, 8 °C/perc felfűtősi sebességgel,a fűtést 340 X elérésekor azonnal bekapcsolva. Így 258 g vízmentes szenet kapunk, amely 10 g hamut és 56 g kátrányt tartalmaz. A kátrány elkülönítése nélkül a terméket 11,5 mm átmérőjű brikettekké préseljük. A kapott brikettek sajtolási szilárdsága 29,9 Newton. összehasonlítás céljából a két lépcsős eljárást megismételjük, azonos körülmények között, azzal az egyedüli eltéréssel, hogy a pH ebben az esetben 8 értéken van tartva. Az így előállított brikettek sajtolási szilárdsága csak 6,1 Newton. Az ausztráliai barnaszenet magát brikettezve (hőkezelést egyáltalán nem alkalmazva) olyan briketteket kapunk, amelyek préselési szilárdsága csak 4,0 New-, ton. A két-lépcsős hőkezelés első lépésében kapott terméket préselve olyan briketteket kapunk, amelyek pH=8 esetében 6,0 Newton, pH=3 esetében 72 Newton préselési szilárdsággal rendelkeznek. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás gyenge minőségű szilárd fűtőanyagok minőségének javítására olymódon, hogy a fűtőanyagot adott esetben 150-300 °C-on előkezeljük, majd 300 “C feletti hőmérsékleten víz jelenlétében hevítjük, azzal jellemezve, hogy 186.751 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
