KRALJEVINA JUGOSLAVIJA UPRAVA ZA ZAŠTITU KLASA 10 (5). INDUSTRISKE SVOJINE IZDAN 1 FEBRUAPA 1936. PATENTNI SPIS E>5.12051 Brocklebank Edgar WilHain, inženjer, Cannock, Mitford William Bertram. trgovac, Chessington i Lander, Cecil Hovvard, profesor, London, Engleska. Poboljšanja u destilaciji ugljeničnih materijala. Prijava od 27 novembra 1934. Važi od 1 jula 1933. Traženo pravo prvenstva od 28 novembra 1933 (Engleska). Ovaj izum odnosi se na poboljšanja pri destilaciji ugljeničnih materija i od naročite je upotrebe kod prerade mešavina sitno sprašenog čvrstog ugljeničnog materijala kao što je ugalj sa nekim uljem, na primer sa uljem, dobivenim iz uglja procesom destilacije. Zadatak izuma je da se iz mešavine čvrstog ugljeničnog materijala i ulja dobije destilat, koji se delimično sastoji iz ulja sa nižom tačkom ključanja od prvobitnog ulja i spečne (koksovane) mase, koja još sadrži u sebi jedan deo lako isparljivih sastojaka, a ti proizvodi dobijaju se na taj način, što se mešavina uglja i ul|a podvrgava pažlji /o regulisanom zagrevanju, uglavnom pod atmosferskim pritiskom i uglavnom u otsustvu vazduha ili kiseonika. Ovaj izum obuhvata proces za preradu mešavine sitno sprašenog čvrstog ugljeničnog materijala kao što je ugalj i ulja kao što je ugljovodonično ulje, petroleum-sko ulje, ulje iz uglja ili kreozotsko ulje, i ovaj proces sastoji se u destilaciji i toplotnoj preradi destilata dok je još u parnoj fazi, postupkom, kod koga se destruktivna destilacija svake ugljene čestice postiže osetljivom toplotom ulja, kojim je obavljena; pri tom kasnije zagrevanje destilata dok je još u parnoj fazi vrši se zračenjem destilata dok je još u delimično neprozirnom stanju i dok se kreće polako prema izlazu kroz komoru za destilaciju. Bolje je da ulje koje obavlja čestice uglja prima toplotu direktnim dodirom sa vrelim zidovima komore za destilaciju Kao i prenošenjem i sprovođenjem. Takođe je bolje da je sud u kome se obavlja destilacija velikih dimenzija, tako da tok gasovi-tih proizvoda prema izlazu ima puno vremena da se izvrši zračenje gasova i para nastalih destrukivnom destilacijom. Dakle ovaj se postupak za destilaciju čvrstog ugljeničkog materijala sastoji se u tome, što se jako usitnjeni čvrsti uglenični materijal izmeša sa približno jednakom količinom nekog podesnog ulja (ugljovodnič-nog, petroleumskog, kreozotnog ili sličnog) i zagreva u nekoj obrnutoj i malo nagnutoj cilindričnoj komori, čiji je donji kraj topliji od gornjeg, do temperature i pritiska, koji su nedovoljni za isparavanje bitnih količina težih ulja i katrana, pri čemu se destilat u samoj komori i u prisustvu reguli-sanih količina vodene pare izlaže produženom dejstvu toplotnih zračenja iz zidova komore tak, da se time proizvodi izvesna proporcija isparljivih ulja i izvesna proporcija koksa, koji još sadrži izvesne isparljive sastojke. Kod jednog podnetog oblika ovog izuma željeno stanje delimične neprozirnosti destilata prema infra-crvenom zračenju potpomognuto je i regulisano je mešanjem destilata sa parom, za koju se zna da ima pruge apsorpcija u infra-crvenoj oblasti. Potrebno je objasniti da kod destruktivne destilacije uglja u svrhu proizvodnje Din. 20.— ulja (uključujući lako isparljiva ugljovodo-nična ulja) prvi je uslov da se ugalj ravno-merno i brzo zagreva. Kod ovog postupka ovo se postiže deobom uglja na čestice i njegovim mešanjem sa uljem tako, da svaka ugljena čestica obavijena uljem, pri čemu su količine uglja i ulja približno jednake. Mešavina se dovodi u dodir sa usijanim zidovima velike obrtne retorte (najbolje u obliku cilindra) tako, da uspešno zagreva-nje ulja nastaje prenošenjem i sprovođe-njem toplote. Svaka čestica uglja zagreva se brzo uljem, kojim je obavijena i u kome se destiliše, pri čemu se destilisano ulje pridružuje ulju iz čije mešavine sa ugljeni destilacija teče neprekidno. Sledeči bitni uslov je kontrola zagre-vanja destilata dok je u parnom obliku. Pare, koje se razvijaju iz uljane mase ispunjavaju obrtnu komoru, čiji je volumen vrlo veliki u srazmeri sa volumenom uljane mase. Tako volumen uljane mase može biti na na pr. 10% ili manji od volumena retorte. Zidovi retorte, koji su normalno na temperaturi crvenog usijanja ili nešto ispod ove temperature izvor su zračenja, i da bi se osigurao uspeh ovog postupka zraci se moraju što ravnomernije apsorbovati parama, kroz koje prolaze tako da se temperatura digne do tačke, na kojoj nastupa premena para. U tu svrhu prirodna apsorptiv-na moć para može se povećati dodavanjem pare u regulisanim iznosima. Ta para, koja se može sprovesti u retortu u obliku mlaza iz parnog kotla ili može dolaziti u retortu u manje lokalizovanom obliku kroz donji ispust sa vodenom izolacijom koji služi za ostranjivanje čvrstog zaostatka, takođe može da izjednači temperaturu celokupne jnase pare svojom toplotom. Još jedan bitan uslov jeste da dovođenje ugla i ulja u retortu, u srazmeri sa površinom zagrejanih zidova i zapreminom retorte, bude tako, da se dostigne temperatura u gasnom prostoru retorte, dovoljna da obezbedi uspešno zračenje ugljovodonika sa višom tačkom ključanja ili njihovih derivata i njihovo pretvaranje u proizvode niže tačke ključanja, izbegavajući pri tom nepotrebno pretvaranje u permanentne gasove. Poslednji uslov je da temperatura re-tortnih zidova ne bude toliko visoka da se iz čvrstog zaostatka koksa destiliše bitan deo smolastih tela, koje sadrži. Na taj način koks sadrži one sastojke, koji mu daju vezu i čvrstoću. Pošto površina zagrejane površine retorte ima biti mala u srazmeri sa volumenom prostora sa gasom u retorti, razumljivo je, da se time osujećuje težnja para da se u većoj meri pretvore u permanentne gasove. Svrha ovog izuma je da pruži srestva, kojim se mogu kontrolisati faktori izloženi gore pri izvođenju kombinovanog procesa destilacije i prerade gasovitih proizvoda u obrtnoj retorti određenog volumena i određene površine zračenja. Ta kontrola može se primeniti na temperaturu, do koje se površina zračenja penje, meru, kojom se mešavina uglja i ulja dostavlja u retortu, stepen usitnjenost uglja i količinu dodate pare. Neki ili svi ti faktori mogu se automatski ili ručno regulisati s obzirom na relativne iznose gasa i ako isparljivih ulja nastalih toplotnim postupkom i s obzirom na osobine čvrstog ugljonosnog zaostatka. Osobine koksovane mase i destilata mogu se menjati destilacijom mešavine sitno sprašenih vrsta ugljena, koje se mogu ili ne mogu koksovati, izmešanih sa uljem. Tako ugalj, koji daje koks male čvrstoće može se mešati sa ugljem, koji daje čvrst koks da bi se dobila mešavina, koja kad se izmeša sa uljem, na pr. iz uglja, i kad se destiliše pomenutim procesom daje koks dovoljno čvrst da pretstavlja grumenje korisne krupnoće ali mešavina, koja pri destilaciji se ne lepi čvrsto za zidove retorte. Po ovom izumu ugalj sa sadržajem ugljenika van granice 80—910/o ugljenika i 5,5—-14,2% kiseonika meša se sa ugljem, koji ima ugljenika i kiseonika u tim granicama u tolikoj količini da dovede sastav mešavine u te granice. Takav ugalj kad se izmeša sa uljem daće koks, koji ima željene osobine gore pomenute. Isto tako moguće je sastaviti mešavinu uglja, koji se može koksovati sa onim, koji se ne može koksovati tako da u meša-vini ova dva ugljena, razmera ugljovodnika i smolastih tela je mnogo veća od humusnog i ugljeničnog ostatka, t. j. kod koga ugljovođonici i smolasta tela sačinjavaju najmanje 50o/o ugljene mešavine, Opisani proces destilacije može se Iako izvesti sa aparatom za destilaciju, koji se sastoji iz blago nagnute cilindrične retorte, koja se može obrtati u svojoj kućici, srestva za spoljašnje zagrevanje retorte, srestva za mešanje sitno sprašenog čvrstog ugljonosnog materijala, kao što je ugalj, sa tečnosti, koja sadrži ugljovodonike, srestva za unošenje ovakvih mešavina u retortu na njenom višem kraju i za sprovođe-nje pare sa višeg kraja u kondenzator, srestva u retorti kao što su uzdužni metalni valjci, snabdeveni šiljcima i bodljama, pogodnim za skidanje čvrstog koksa sa unutrašnjih zidova retorte, i srestva za otpravljanje ostatka sa donjeg kraja retorte na prenosni uređaj, pri tom bez pristupa vaz-duha u retortu. Kod jednog shodnijeg uređaja svaki valjak se sastoji iz cilindrične čelične cevi desetak cm. u prečniku i odgovarajuće dužine (oko 3 m ili više), šiljci ili druge iz-bočine učvršćeni su na njenoj površini na kratkim otstojanjima, valjak počiva na dnu retorte i pogodnim spojkama za jedan ili oba kraja retorte ne može se kretati u uzdužnom pravcu. Ove spojke mogu biti udešene da se pojedini delovi mogu slobodno okretati jedan prema grugom. Donji primer pokazuje jedan metod izvođenja procesa ovoga izuma u praksi. Primer I Mešavina jednog dela po težini uglja, koji se može koksirati (Madeley) sa sadrža- jem prema analizi: ugljenik 85»/« vodonik 5.4 kiseonik 5.9 azot 1.8 sumpor 1.9 isparljivi sastojči 33.0 i dva dela po težini uglja, koji se ne može koksovati (Leacroft) sa sadržajem prema a- nalizr: ugljenik 76°/0 vodonik 4.8 kiseonik 1.6 sumoor 1 isparljivi sastojci 36 sprašena je u sitan prah (85% kroz sito od 200 rupica na cm2) mlinom iz koga se prah izvlači vazdušnom strujom. Vazduh sa prahom pušta se pod površinu destilata ulja iz uglja sa specifičnom težinom oko 0.9 smeštenim u komori za mešanje, i mešavina uglja i ulja, sastoječi se približno iz 50% čvrstog materijala i zagrejana najbolje do oko 65° C, pumpa se neprestano u retortu, koja se sastoji od nagnutog cilindra, koji se obrće u kućici od cigah. Retorta se greje do temperature između 350° i 550°C i nešto je vrelija na donjem kraju nego na gornjem. Mešavina uglja i ulja uvodi se u retortu na njenom gornjem kraju i postepeno se kreće svojom težinom prema donjem kraju retorte, gde se čvrsti zaostatak uklanja. Pare i gasovi koji nastaju tokom destilacije odvode se sa gornjega ili hladnijtg kraja retorte, i to bez pristupa vazduha u retortu. Pare i gasovi propuštaju se kroz odgovarajuće kondenzatore i permanentni gasovi mogu se kasnije upotrebiti za zagrevanje retorte. Pare talože u prvim stupnjevima kondenzacije asfaltozne čvrste materije pogodne za upotrebu pri bri- ketiernju sprašenih goriva, i ova čvrsta tela mogu se udaljiti s vremena na vreme preko taložnice sa vodenim hlađenjem. Vodena para se ubrizgava u malim količinama na donjem kraju retorte za vreme destilacije. Koks, koji nastaje destilacijom opisane mešavine čvrst je i može se lako ukloniti sa zidova retorte. On je pogodan za upotrebu kao bezdimno gorivo. Tečni destilat može se frakcionisati, da bi se iz njega dobilo ulje pogodno za upotrebu kao bezdimno gorivo. Tečni destilat može se frakcionisati, da bi se iz njega dobilo ulje pogodno za motore kao pogonsko srestvo. Frakcija sa višom frakcijom ključanja može se mešati sa sledećom šaržom sitno samlevenog uglja. Sledeči opis ima da posluži kao primer s obzirom na priloženi šematski nacrt jednog tipa aparata pogodnog za neprekidno izvođenje procesa destilacije opisanog u I primeru. Primer U Retorta 11 sastoji se iz nagnutog cilindričnog šupljeg suda oko 1,5 m. u prečniku i oko 5 m. dužine i većim delom svoje dužine zatvorena je u kućici 12. Šuplji sud može se obrtati oko svoje ose i snabdeven je obručima 13 i 14, valjcima 15 i 16 boji ga nose i drže na mestu i pogonskim sres-tvom 17. Ploća 18 kojom je zatvoren gornji kraj retorte snabdevena je dovodnom cevi 20 za mešavinu uglja i ulja i drugom cevi 21 za odvođenje gasovitih proizvoda destilacije. Ploča 19 Kojom je zatvoren donji deo retorte snabdevena je s kanalom 22 za odvođenje koksa Elementi 23 i 24 prestavljaju spojeve na kraju retorte kroz koje gasovi ne mogu da prolaze. Srestva za zagrevanje retorte snabdevena su u prostoru 25 i proizvodi sagorevanja odilaze kroz dimnjak 26. Koks se diže pomoću lopatica 27 i 28 do kanala za izbacivanje koksa 22 gde on pada u komoru 29, snabdevenu sa odvodom 30 koji je duboko zamočen u vodu u tanku 31. Koks pada na traku 32 prenosnog uređaja i time se uklanja iz tanka. Retorta je snabdevena jednom cevi 33 za uvođenje pare. U retorti leže tri valjka sa šiljcima 34, 35 i 36 koji se sastoje iz čeličnih cevi, snabdevenim šiljcima ili izboči-nama 37. Valjci su privezani je lan s drugim lancima 38 i 39 a za nepokreme elemente na krajevima retorte lancima 40 i 41. Udešeno je da se valjci mogu slobodno okretati. Patentni zahtevi: 1. Postupak za destilaciju čvrstog ug-Ijeničkog materijala, naznačen time, što se jako usitnjeni čvrsti ugljenični materijal iz- meša se približno jednakom količinom nekog podesnog ulja (ugljovodičnog, petroleum-skog, kreozotnog ili sličnog) i zagreva u nekoj obrtnoj i malo nagnutoj cilindričnoj komori, čiji je donji kraj topliji od gornjeg, do temparature i pritiska, koji su nedovoljni za isparavanje bitnih količina težih ulja i katrana pri čemu se destilat u samoj komori i u prisustvu regulisanih količina vodene pare izlaže produženom dejstvu toplotnih zračenja iz zidova komore, tako da se time proizvodi izvesna proporcija isparljivih ulja, i izve-sna proporcija koksa, koji )oš sadrži izvesne isparljive sastojke. 2. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što je svaki delić ugljeničnog materijala obavijen tankim slojem ulja, tako da se destilacija tih delića vrši senzibilnom toplotom ulja u mešavini, koju ono prima od zagre-vanih zidova komore, i od para razvijenih prilikom i pod uslovima destilacije. 3. Postupak prema zahtevima 1 i 2, naznačen time, što se komora za destilova-nje puni materijalom za tretiranje samo do Vio svoje zapremnine, i što se taj materijal upušta u komoru na njenom gornjem hladnijem kraju, na kome se i tretirani destilat ispušta. 4. Postupak prema zahtevima 1 do 3, naznačen time, što se vodena para u regu-lisanoj količini upušta u destilat kroz donji topliji kraj komore, kroz koji se ispuštaju čvrsti ostatci destilacije. 5. Postupak prema zahtevima 1 do 4, naznačen time, što se destilacija jako ustinje-nog čvrstog ugljeničnog materijala (sitnijeg od 200 rupica na cm*) obavljenog tankim slojem, vrši u granicama temparature od 350° do 5508 C , i na normalnom atmosferskom pritisku, tako da se time sprečava isparavanje bitnih količina težih ulja (tera) i katrana. 6. Postupak prema zahtevima 1 do 5, naznačen time, što se usitnjeni uglenični materijal, koji se sastoji od manje proporcije uglja, koji se stapa (koksira) i veče pro-porciie uglja koji se ne stapa (ne koksira) iz-meša sa približno istom količinom ulja, do-bijenog ranijom destilacijom sličnih mtšivina, razblaženog ako je potrebno sa pogodnom proporcijom nekog od srednjih ujlanih proizvoda na primer, kreozotnog ulja. 7. Uređaj za izvođenje postupka prema zahtevima od 1 do 6, naznačen time, što se sastoji jedne malo nagnute obrtne cilindrične retorte ili komore (11) koja se obrće na valjcima (13, 15 i 14, 16) pomoću nekog pogonskog uređaja (17), smeštene većim delom u ložišut (12, 25) i snabdevene na gornjem kraju sa cevovodom (20) za u-puštanje uljane mešavine i armaturom (24) i cevovodom (21) za ispuštanje proizvoda destilacije, a na donjem kraju, sa cevovodom (33) za upuštanje vodene pare i izlazom (22) za ispuštanje čvrstih ostataka destilacije, pri čemu armatura (23) i jedna komora (29) sprečavaju izlaz gasova, odnosno, ulaz vazduha u retortu, i što su u komori (retorti Ispostavljeni valjci (34) sašiljcima (37) koji su utvrđeni za krajeve retorte, ali se mogu slobodno okretati po njenim zidovima kada se ona okreće. A-vek ^_A Ad pat.br, 120Sl . ■ , . ■ j IS ft '