KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
KLASA 10 (2)
INDUSTRISKE SVOJINE
IZDAN 1 FEBRUARA 1937
PATENTNI SPIS BR. 12813
Dr. Blümner Erwin, inženjer hernije, London, Engleska.
Postupak i uredjaj za toplotno tretiranje pod pritiskom ugljeno-uljanih suspenzija. Prijava od 20 januara 1936.	Važi od 1 maja 1936.
Traženo pravo prvenstva od 21 januara 1935 (Engleska).
Pronalazak se odnosi na postupak i uređaje pomoću kojih se suspenzije veoma sitno pulverizovanog bituminoznog ugljena u ugljovodoničnim uljima izlažu pod pritiskom toplotnom tretiranju praćenom mehaničkim procesom rastrljavanja i mle-venja, odnosno, koje se izlažu odgovarajućem destilisanju pod pritiskom. Od poznatih postupaka i uređaja postupak po o-vom pronalasku i za izvođenje postupka predlagana postrojenja, odnosno uređaji korisno se razlikuju time, što se iz ugljeno-uljanih suspenzija produkti velike vrednosti, kao koloidalna goriva, ugljo-vodonici sa niskom tačkom ključanja, odnosno i koks velike vrednosti sa izvrsnim iskorišćenjem dobijaju što je moguće jednostavnijim i jeftinijim, odnosno i više direktnim, naročito ekonomnim putem.
Za izvođenje ovog pronalska se na primer bituminozni ugalj, koji je n. pr. toliko usitnjen, da može prolaziti kroz sito od 150 do 200 rupa, suspendira u sirovom ulju, grejnom ulju ili u drugim ugljovodoničnim uljima sa visokom tačkom ključanja i pod pritiskom od n. pr. preko 20 atmosfera zagreva se do približno 450° C. Pri takvom jednom tretiranju bituminozni sastojci gorivne materije pretrpljuju pretvaranje između 270 i 400° C. Ovaj proces pretvaranja je vezan sa obrazovanjem gasa i razvijanjem pare. Jednovremeno se povećava viskozitet mase, ali on ponovo opada, čim se temperatura dalje poveća i najzad opada na meru viskoziteta, koja se nalazi ispod mere viskoziteta ishodne materije: suspenzije čvrstog uglja i ulja.
Za vreme izvođenja postupka po o~ vom pronalasku se suspenzija privremeno emulgiše, pri čemu se bituminozni produkti rastvaraju u ulju i najsitnije pore i kanali u zaostaloj masi uglja se pune u-Ijem umesto bitumena. Pri tome se dobija izvesna meka i laka za rastvaranje masa, koja kad je dovoljno tretirana dobija sitno izdeljeno stanje koloidalnog rastvora uglja u ulju. Na ovaj način mogu bitumi-nozne gorivne materije, kao bituminozni ugalj, na srazmerno jednostavan način i bez velikih radnih troškova biti prevedene ti izvesno koloidalno stanje, što se jedino mehaničkim putem ne može postići.
.Jedna tačka od naročite važnosti za izvođenje ovog postupka jeste, da se mehaničko tretiranje ugljeno-uljane suspenzije preduzima jednovremeno sa progresivnim pretvaranjem, koje nastupa usled toplotnog tretiranja pod pritiskom, da bi se s jedne strane postiglo što je moguće prisnije emulgisanje ugljenog materijala sa uljem i dalje, s druge strane, da bi se proizvelo što je moguće i potpunije oslobađanje od bitumena i usitnjavanje zaostale osnovne ugljenične mase do koloi-đalne finoće neposredno po emulzionoj fazi.
Prema jednom primeru izvođenja o-vog pronalaska može n. pr. u poslednjoj fazi grejanja pri približno 400 do 450° C rastvor bitumena u ulju, koji dakle sadrži i koloidalnu ugljenu masu, da bude izložen umerenom procesu krakovanja koji je praćen procesom trajnog trenja. Za vreme ovog tretiranja se vrše do sada neispitane molekularne reakcije i migra-
Din. 15.—
čija (vodonična izmena) između ulja i u uglju sadržanih ugljovođonika.
Sl. 1 nacrta pokazuje šemu jednog' fabričkog postrojenja za izvođenje postupka, po ovom pronalasku, za dobijanje koloidalnih goriva i ugljovođonika sa niskom tačkom ključanja iz ugljeno-uljane suspenzije.
SI. 2 pokazuje jedan segmenat poprečnog preseka jednoga od grejnih sudova postrojenja u većoj razmeri.
Na priloženom nacrtu nisu pokazani ostali aparati, koji nisu predmet ovog pronalaska, postrojenja za preradu uglje-no-uljanih suspenzija od približno 50 do 60% sadržanog uglja.
Postrojenje prema sl. 1 i 2 radi prema sledečem:
Ugljeno-uljana suspenzija, koja treba da se preradi, sprovodi se iz suda 1 za zalihu pomoću crpke 2 za visoki pritisak kroz cevi 3 i 4, kroz vijugavu cev 4a toplotnog menjača 5 i kroz cev 6 uvodi o-dodzdo u prvi grejni sud 7a u kojem se ugljeno-uljana Suspenzija u podesno, m pr. pomoću sagorenih gasova, grejanim kanalima 8a obložnog zida 8 dovodi, pomoću spolja dovođene toplote, na temperaturu od približno 100" C. Svaki od cilindričnih grejnih sudova 7 je snabdeven zatvorenim, obrtno postavljenim, cilindričnim umetkom 9, koji korisni unutrašnji prostor grejanog šupljeg cilindra 7 smanjuje na odgovarajući uži prstenasti prostor 10. Tangencijalno i savitljivo postavljeno po obimu umetka 9 su — kao što je to pokazano na si. 2 na delimičnom preseku —- postavljeno je na primer po šest pregradnih ploča 11 jednake dužine sa dužinom umetaka 9 i paralelnog pružanja. Pregradne ploče 11 dele prstenasti prostor 10 u šest segmenata, u kojima se nalaze zatvorene i odvojene od drugih iz-vesne delimične količine ugljeno-uljane mešavine. Na zidovima umetaka 9, koji se pogone pomoću osovina 12, se materijal, koji se nalazi u različitim odeljcima prstenastih prostora 10 između pregradnih ploča 11, prinudi, da se kreće istom brzinom kao i obrtni umetci 9. Pregradne ploče 11 na umetcima 9 imaju u preseku na slobodnom zasečeno izvedenom kraju oblik slobodno nalazeće se papuče, koja se svojom elastičnom šinom 13 u vidu čelične trake (si. 2) čvrsto pritiskuje uz u-nutrašnji zid grejane nepomične autokla-ve 7. Na ovaj način se na obimu umetka 9, koji se kod 14 nalaze svojim donjim krajem u čcpnim ležištima, kada se ovi brzo obrću, proizvodi tarući pritisak, pod čijim se dejstvom izvesni delovi transpojrtnog materijala usled slobodno nalazećih se
ivica pregradnih ploča 11 provode pored ovih pritiskujućih i pregradnih ploča kroz prstenasti prostor 10, pri čemu se jedno-vremeno omekšali ugljeni delići ugljeno-uljane suspenzije emulgišu sa uljem, odnosno melju se i rastrljavaju.
Gornji deo grejanog suda 7 vezuje po jedna izlazna cev 15 sa gornjim delom pored njega nalazećeg se, negrejanog šupljeg cilindra 16. Tečnost, para i gas, koji se sakupljaju gore u sudovima 7, prelaze u ove susedne, negrejane sudove 16, u kojima se vrši razdvajanje tečnih i gasno-parnih faza. Sudovi 16 sadrže svaki po jedan plovak 17, koji je vezan sa po jednim automatskim ventilom 18 za ispuštanje gasova. Plovak 17 reguliše visinu stanja tečnosti u negrejanom sudu 16. Kada se obrazovanje gasa poveća i prema tome visina tečnosti bude smanjena ispod normalne visine, plovak 17 otvara ventil 18, tako, da gasovi i pare mogu kroz cev 19 prelaziti u ekspanzioni sud 20. Ako se plovak 17 penje sa u sudu 16 penjućom se tečnošću, to se zatvara ispust za gas na ventilu 18.
U pogleu svog mehaničkog načina rada šest predstavljenih parova cilindara radi na isti način. Ishodni materijal ulazi kroz dno prvog grejnog suda 7a i iz ovoga prelazi kroz cevi 15 u pripadajući sud 16 za izdvajanje. Iz cilindra 16 za izdvajanje se tečnost dole kroz cev 21 utiskuje u sledeći sud 7b za grejanje i odatle se na isti način sprovodi pod pritiskom kroz 7c, 7d, 7e, 7f, dok materijal ne dospe u poslednji sud 16 za izdvajanje. Iz poslednjeg suda za izdvajanje tečnost prelazi pomoću cevi 22 u ekspanzioni-koloidni mlin u ekspanzionoj komori 20. Ekspanzioni mlin ima n. pr. dve jedna na drugoj nalazeće se uglačane ploče 23, 24 iz specijalnog čelika. Gornja ploča 24 se pomoću osovine 25 stavlja u obrtno kretanje, pri čemu se podesnim opterećenjem osovine 25, n. pr. pomoću tega 26, gornja ploča 24 pritiskuje uz nepomičnu donju ploču 23. Ovaj raspored pritiskujućih ploča služi za održavanje odnosno za regulisanje pritiska, koji se pomoću crpke 12 izvodi u celokupnom sistemu cevi. U odnosu na tiansport toplote kroz grejne cilindre 7a—7f način rada postrojenja se tako kontroliše, da se maksimalna mera prenošenja toplote izvodi u sudu 7a, a najmanja mera u sudu 7f, u obrnutom odnosu sa temperaturama grejnih zidova. O-padanje temperatura u ekspanzionoj komori 20 je posledica smanjenja pritiska u ekspanzionom mlinu 23, 24, 25, pri čemu temperatura od 450° opada na približno 260" C. Svi ugljovodonici, koji isparavaju
ispod ove temperature, destilišu kroz cev 27 u Frakciono-destilacioni stub 28. Benzini se pomoću cevi 29 hvataju u kondenzatoru 30, odavde se odvode pomoću cevi 21 i u izdvajaču 32 gasa i tečnosti vrši se oslobađanje njihovo od vode i gasa. Stvarno koloidalna gorivna materija, koja se pri tome dobija, skuplja se na dnu eks-panzione komore 20 i teče kroz cev 33 koja je savijena u vidu slova U i kroz toplotni menjač 5 u cev 34, koja vodi ka neucrtanom zbirnom sudu za koloidalnu gorivnu materiju.
Iz uglja dobivena ulja se korisno, bar delimično, upojrebljuju za spravljanje ugljeno-uljanih suspenzija koje treba da se prerađuju u postrojenjima po pronalasku.
Patentni zahtevi:
1.	) Postupak za toplotno tretiranje pod pritiskom ugljeno-uljanih suspenzija, naznačen time, što se ovaj ishodni materijal izlaže kombinovanom toplotnom tretiranju pod pritiskom, pri jednovreme-nom mehaničkom rastrljavanju odnosno do potpunosti mlevenju.
2.	) Postupak po zahtevu 1, naznačen time, što se bituminozni sastojci iz čvrstog gorivnog materijala rastvaraju pomoću ugljovodoničnog ulja sa visokom tačkom ključanja, dok se zaostatak ugljene strukture jednovremeno usitnjava i rastrljava se do koLoidalne finoće.
3.	) Postupak po zahtevu 1, odnosno 2, naznačen time, što se rastvor bitumena u ulju izlaže umerenom postupku krakova-nja, da bi se povećalo iskorišćenje ugljo-vodonika sa niskom tačkom ključanja.
4.	) Postupak po zahtevu 1 do 3, naznačen time, što se sitno pulverizovana, čvrsta bituminozna i u sirovom ulju, grej-nom ulju ili u drugim sa visokom tačkom ključanja ugljovodoničnim uljima suspendirana gorivna materija zagreva na temperaturu od približno 450° C pod pritiskom, koji prelazi 20 atmosfera.
5.	) Postupak po zahtevu 1 do 4, naznačen time, što se tretiranje materijala izvodi jedno za drugim u jednom redu (vertikalnih) grejanih, cilindričnih sudova (7), u koje se utiskuje ishodni materijal.
6.	) Postupak po zahtevu 5, naznačen time, što je svaki grejani cilindar (7) vezan sa za njim sledujućim negrejanim ci-
lindrom (16), u koji ishodni materijal u-lazi na gornjem kraju a ponovo izlazi na donjem kraju.
7.	) Postupak po zahtevu 1 do 6, naznačen time, što se prethodno tretirana tečnost, n. pr. poslednjeg negrejanog suda (16) potiskuje u napravu (23—26) za mle-venje.
8.	) Uređaj za izvođenje postupka po zahtevu 1 đo 7, naznačen time, što ima red prvenstveno vertikalno postavljenih, grejanih grejnih sudova (7) koji se nalaze naizmenično sa negrejanim cilindričnim sudovima (16), pri čemu se uljana suspenzija provodi na više kroz grejane sudove (7) a na niže kroz negrejane sudove (16), pri čemu su ovi drugi sudovi (16) na gornjem kraju snabdeveni automatskim ventilom (18) za ispuštanje gasa, koji omogućuje ispuštanje viška gasa ili pare, i koji se opet zatvara, čim se razvijanje gasa i pare smanji, tako, da se održava približno ista visina granice između tečne faze i gasno-parne faze u negrejanim sudovima (16).
9.	) Uređaj po zahtevu 8, naznačen time, što grejni sudovi (7) imaju obrtni umetak (9), koji prostor za tečnost u sudu (7) sužava na prstenasti prostor (10), koji se pomoću većeg broja vertikalno postavljenih ploča (11), koje siu savitljivo postavljene na umetku (9), deli u veći broj segmenata, tako, da se ishodni materijal održava u ovim segmentima na celoj dužini umetka (9).
10.	) Uređaj po zahtevu 9, naznačen time, što poprečni presek delimičnih ploča (11) sličan papuči, koja se priljubljuje uz unutrašnji zid grejnog suda (7) sa izuzetkom slobodnog, zasečeno izvedenog kraja.
11.	) Uređaj po zahtevu 8 do 10, naznačen time, što ima veći broj parova sudova (7, 16) na red, u kojima ishodni materijal pomoću obrtnih umetaka (9) dobija veliku transportnu brzinu kroz grej-nu fazu, koja iznosi do 450° C, i koja se naizmenično menja sa lakšim kretanjem pri opadajućoj temperaturi u sledujućem negrejanom sudu (16, 17, 18) za izdvajanje gasa i tečnosti, pri čemu ova kombinacija sudova sprečava to, da gasovi i pare, koji su se obrazovali u grejnoj fazi i koji su pod postojećim pritiskom ostali nerastvoreni, pređu u najbliži sledeći grejani sud (7).



.
■ .
'
'
.
• ■
.
.
■
■
.
■
'
12^ 17
Ad pat.br. 12813)
cv H


$