Способ отвода продуктов дистилляции каменных углей из камер коксовальных печей

стиями 5 и б некоторое количество, например 8 - 12 или более железных ящиков 14, закрываемых герметически крышками 13 с гидравлическими затворами, Жидкость для этих гидравлических затворов подводится помощью патрубков 15 и труб 16, лежа 1 цих 1 га своде, и втекает в ящики 14. Каждый из этих ящиков 14 соединен помо 1 цью бокового патрубка 17 с газособирятельной трубой 18, проведенной внутри свода в продольном направлении и соединенной помощью части 19 с упомянутой выше общей газособирательцой трубой 10. Эта часть 19 выполнена внизу в виде гидравлического затвора, причем опускание колокола 20 влечет за собою прекращение сообщения между трубами 18 и 10. Жидкость к этому затвору подводится при помощи трубы 21. Часть 19 содержит, кроме того, клапан 22, позволякцций регулировать давление газа в каждой из труб 18. Выпуск 23, расположенный у конца трубы 18, позволяет отводить жидкость и конденсат, собравшиесяв этой трубе 18.Через дно каждого из ящиков 14 проходит трубчатая часть 24, заходящая внутрь ящика, которы и несет также и трубку 25, направленцую вц 11 з и имеющую тот же самый вцутре 1 ний диаметр, что и труба 24; обе эти трубы направляют и удерживают концентрическую трубу 26. Если снять крьпцку 1 Х то труба 26 может быть по желанию вставлена или удалена. Верхняя часть трубы 26, заходящая внутрь ящика. несет колокол 27, образующий В 1 есте с ящиком и его внутренней трубой гидравлический затвор, отделяющий пространство внутри трубы 26 от цярукного пространства, Жидкость для этого затвора подается через цятрубок 15 и трубу 16 из гидравлического затвора крышки 13; жидкость течет далее через боковой цатрубок 17 и трубу 18 и отводится при помощи, выпуска 23. Нижний конец трубы 26 ) проходит через пространство 12, гдесобирается газ, и заходит внутрь загрузки камеры ня некоторую глубину, например, ца 300 - 500 л 1 л. Продолжением этой трубы 26 являются цилиндрический канал или полое простргп 1 ство 28 внутри загрузки, образуемое самой массой угля, проходящее почти через всю массу угля и расположенное посередине между обеими обогреваемыми боковыми стенками. Этот трубчатый канал 28 вместе с трубой 26 оорязует отводный канал, при помощи которого происходит отсасывание летучих продуктов перегонки из внутренних слоев угольной загрузки. Отсосаццые газь 1 и пары попадают В закрытый ящик 14 и поступа 1 от затем через боковой патрубок 17, трубу 18, часть 19 в об 1 цу 1 О для всей батареи газособирательну 1 о трубу 10. Эта труба, равно кяк и резервуар 8, присоединены каждый в отдельности к особому всасывающему устройству, так что в каждом из них может быть устанавливаемо желаемое давление.Описанное выше устройство работает следующим ооразом. Камеры непрерывно обогрева 1 отся при помощи боковых стенок 2, как это обычно делается цри добывании кокса. Трубы 26, как это будет описано ниже, удаляются 1 аньц 1 с, чем заканчивается коксованиг и раньше, чем кокс будет удален из камеры, как это представлено на праВой части фиг, 2. После того, как кокс будет удален, двери 3 закрываются, а резервуар 8 отделяется от камеры по- л 1 ощь 1 О приспособления 9; равным образом от камеры отделяется и сборная труба 10 пол 1 ощыо колокола 20, После этого в камеру обычным способам вводят уголь и Выравнивают его поверлп 1 ость 11. Газы, попадающие В камеру вместе с углем, удаляются при помощи трубы 7 и какого-либо подходящего приспособления (на чертеже не изображе 11 цого). Полые каналы 28 образу 1 отся так, что через кажд 1 дй яц 1 ик 14 и его трубы 24 и 25 проталкивается в угольную массу заостренный железный стержень, который зятем удаляют, Вертикальное положение образованного таким образом кгп 1 яла, а такке симметоичцое давление массы угля Гарантируют сохранность полого канала и после удаления стержня. После ЭТОГО В 5 щик ВВОдят сверху Вытяжные трубы 26, тяк что их нижние концы Вдавливаются В верхние концы каналов .28 и соединяются с нимидостаточно плотно. Затем здкрьпгдют крышки 13Далее: нриостдндвлвдют о сдс,- ванне через трубу 7 газов, проникших в камеру вместе с углем, Резервуар 8, отделенный от камеры приспособлением 9, остается в этом положении. Колокол 20 приподнимают, чем освобождается проход газам через исть 19, благодаря чему трубы И и все яшики 14 оказываются сообщенными со сборной трубой 10, где ноддерживают необходимое понижеНос давление, вследствие чего можег нд-чаться отсасывание летучих продуктов перегонки при помоши полых кгпалов 28.Существенным признаком предлагаемого изобретения является пониженное давление в полых каналах 2 К трубах 2 б и яшиках 14, каковое давление подвергается определенным изменениям в зависимости от течеи процесса коксования. Для достижения этой цели служит регулирующее дроссельное приспособление 22,В дальнейшем описана в качестве первого примера применения предлагаемого изобретения обработка обычного коксуюшегося угля, при которой при коксовании образуются так называемые коксовальные швы, т. е, зоны пластической битуминознои консистенции, возникающие на границе между внешнимй слоями загрузки, превратившимися в раскаленный кокс, и внутренними, еше не измененными слоями. Такие сорта угля обладают средним: либо малым содержанием летучих компонентов, кдк, например, большинство сортов востфальского угля, При обработке подобного рода угля в течение первой стадии процесса, немедленно после начала, давление регулируется таким образом, чтобы в пространстве 12, где происходит скопление газов, оно равнялось атмосферному, т, е. чтобы разность этих обоих давлений равнялась в , О. Для этого достаточно небольшого отрицательного давления в яшикдх 14, равного, например, 10 - 30 лы водяного столба, После сравнительно короткого времени, например, после одного часа, непосред. ственно вблизи обогреваемых стенок ооразуются упомянутые выше швы 29, кдк это представлено нд левой части фпг, 2. Равным образом, и в верхних повсрхностн 1 х сло 5 х уГ,я происходит известного рода спекание, обусловлпвдемое лучистой теплотой, отраженной от своза камеры, В более глубоких слоях 30 загрузки уголь остается еше не измененным и сравнительно холодным; как показывает опыт, его температура на немного превышает 100; такая температура сохраняется до тех пор, пока не будет удалена вся влдгд, нд что требуется не менее половины общей продолжительности процесса, Вне зон, ограниченных швами 29, расположен готовый, сильно раскаленный кокс 31. Как только достигнуто описанное состояние, производится значительное увеличение отрицательного давления, под действием которого происхолит отсасывание газов из внутренних слоев угля 30 загрузки, что является существенным признаком предлагаемого изобретения. Давление в сборном пространстве 12 остается и теперь равным + О. Это является возможным потому, что образующиеся при коксовгпип швы являются почти герметическими и совершенно разделяют внутренние слои от внешних, так что между обоими пространствами возможны значительные разности давлений. Величина отрицательного ддвлени определяется прежде всего фактическими условиями работы в каждом отдельном конкретном случае, Существенными являются следующие условия: горизонтальная толщина слоев, из которых производится отсасывание и которая зависит как от размеров камеры, так и от взаимного расстояния полых каналов 28; размеры кусков угля и плотность загрузки; интенсивность образования отсасываемых продуктов перегонки, зависяшая, в свою очередь, как от степени обогревания, так и от свойств данного сортд угля, Так, например, при общей продолжительности процесса в 24 часа отрицательное давление, служащее для отсасывания из яшиков 14, постепенно повышают, пока оно, после истечения первого часа не достигнет, например, 50 мм водяного столба; отрицательное давление про.должают згтем Овышать, пока оцо после 10 - 12 часов, т. е. к середине процесса не достигнет, например, 10,ц.ц водяного столба, причем необходимо все время следить за тем, чтобы д;вление в собирательном пространстве це отличалось существенно от+ О. В течение всего этого времени происходят определенные изменения в состоянии и структуре загрузки, причем швы 29 постепенно приближаются к середине камеры, как это изображено на правой части фиг. 2, К концу этого периода масса кокса Л обнимает уже большуо часть загрузки, а не подвергнувшийся еще изменению уголь 30 внутри зон спекания обнимает лишь малую часть загрузки, Зона спекания образует как бы капсюлю, охватывающую канал 28.В конце концов эти зоны вплотцуо подходят к каналам, еще ближе, нежели это представлено на правой части фиг. 2. В этот момент первая стадия процесса является законченной.Вторая стадия процесса начинается с того, что сильное отрицательное давление, равное, например, 150 лслг водяного столба, господствующее в концу первой стадии, поднимается и в ящиках 14 и каналах 2 б, 28 поддерживается одинаковое давление, как и в пространстве 12, равное +О, Это давление поддерживается теперь неизменным вплоть до окончания процесса коксования. Подобного рода отсасывание является вполне возможным, так как торможение в части 19 может быть при помощи регулирующего органа 22 доведено до такой степени, чтобы давление в трубе 18, ящиках 14 и трубах 2 б практически равнялось+ О. Однако, такое уменьшение отсасываю- щего действия сильно затрудняет одновременное отсасывание из каналов 28 и из внешних слоев кокса Л, Вследствие этого оказывается необходимым одновременно отсасывать также и через трубу 7 в резервуар 8, иначе давление газа в пространстве 12 отклонится от величины+ О, и произойдет накопление газов, Вследствие всех этих затруднений технически более выгодным является такой способ работы, при котором при начале второй стадии трубы 2 б совершенно удаляются,( так что внутренние пространства 28уг; сгобцаются непосредственно с рострацстном 12 и поверхностью П, причем дальнейшее отсасывание всех летучих продуктов перегонки производится исключительно при помощи трубы 7 и резервуара 8. С этой цельо опускают колокол 20, так что труба 18 отделяется от трубы 10, а запор 9 между трубоо 7 и резервуаром 8 открывается.Описацное изменение давления, характеризующее предлагаемое изобре тение, согласовано с изменениями,происходящими внутри массы угля и обусловленными ими колебаниями состава отсасываемых продуктов перегонки. В начале первой стадии, т. е.после законченного образования зон спекания 29 (левая часть фиг. 2) структура внутренних слоев массы угля 30 является почти такой же как и в момент загрузки, так что отсасывае мые продукты перегонки легко прохо.дят через массу угля, для чего достаточно лишь незначительного отрицательного давления. В дальнейшем ца холодных внутренних слоях угляоседает все больше и больше протеающая чимо них пароооразцая смола,двследствие чего масса угля становитсявсе менее проницаемой для газов. Вслед, ствие этого приходится постепенноувеличивать отрицательное давление.К концу первой стадии сопротивление течению паров дегтя становится максимальным, так как тогда такое течение возчожно лишь в узкой зоне, парал, лельцой средней плоскости двух соседних отводных каналов 28. В этот момент почти все количество имевшихсябитуминозных компоцент оказывается ( перегнанныч и отсосанным, и дальней ший выход этих продуктов являетсялишь незцачительным, Учитывая это обстоятельство, автор изобретения предлагает прекращать с этого момента отсасывание из вцутренних слоев.Образующиеся еще в дальнейшем продукты перегонки, возникающие внутри подобной капсюли, заключенной внутри зон спекания и окружающей канал 28, выталкиваются в эти каналыпод действием собственного давленияи поступают оттуда в пространство 12причем их свойства почти не претерпевают изменений. К концу процесса, когда вся масса сплошь оказывается превращенной в кокс, приспособление 9 закрывается, благодаря чему резервуар 8 отделяется от трубы 7, и процесс отсасывания окончательно прекращается.Двери 3 камеры открываются, а масса кокса удаляется обычными способами. Так как трубы 2 б удаляются задолго до этого момента, то удаление кокса происходит беспрепятственно.Во время первой стадии процесса, когда каналы 26 соединены с трубою 10 при помощи труб 2 б и 18, можно, если это является желательным, наряду с этим отсасыванием из внутренних слоев, производить также, например, в течение некоторого времени, и отсасывание летучих продуктов из слоев, лежащих вне зон спекания, пользуясь для этой цели трубою 7 и резервуаром 8. При этом в собирательном пространстве 12 поддерживается, разумеется, постоянное давление в+ О, Такой способ работы позволяет одновременно получать два различных вида газов, являющихся сильно фракционированными, так как в этой стадии процесса внешние и внутренние пространства стоят под сильно различающимися давлениями. Газ, отсасываемый из внутренних пространств, является высокоценным, содержит много бензола и обладает в начале процесса теплопроизводительностью около 7500 калм, а к концу процесса в око 5500 кал,м". Почти такою же самою теплопроизводительностью в 5500 кал/лР обладает газ, получаемый в начале второй стадии процесса, причем теплопроизводительность постепенно падает и достигает к концу процесса 3000 кал/м",В качестве второго примера применения предлагаемого изобретения в дальнейшем описана обработка каменного угля с высоким содержанием летучих компонент, дающего значительное количество газов, как-то каменного угля из почти всех месторождений Верхней Силезии. В таком угле не имеет места образование зон спекания, весьма плотных и не пропускающих газы; такой уголь, поскольку он еще не превратился в готовый кокс, сохраняет н течение всего процесса сравнительно рыхлую структуру, не пропускгпощую газов и паров. С другой стороны, подобные сорта угля отличаются тем, что немедленно после начала про" цесса происходит сильное и бурное выделение газов и паров.В виду подобного бурного протекания процессов является выгодным так изменить описанный выше процесс, чтобы отрицательное давление, устанавливаемое во внутренних пространствах, могло при начале бурного выделения быть увеличено в надлежащей степени. Так, если приходится обрабатывать уголь из Верхней Силезии, то в начале процесса устанавливают в ящиках 14 и отсасывающих трубах отрицательное давление, равное, например, - 170 мм водяного столба. По мере выделения газа и образования кокса это отрицательное давление постепенно понижают, например, до 100 мм водя. ного столба, так как по мере образования кокса слой угля, через который должны проходить газы и пары, становится все более тонким. Этот процесс сопровождается тем замечательным явлением, что выделение газов и паров, отсасываемых из внутренних слоев, продолжается в заметной степени до самого конца процесса. В виду этого можно доводить первую стадию, описанную в первом примере, до самого конца процесса, так что вторая стадия, т. е. отсасывание из верхнего собирательного пространства, вообще совершенно отпадает. В этом случае необходимо поддерживать высокое отрицательное давление, характерное для первой стадии, почти до самого конца процесса, т, е. при общей продолжительности, например, в 24 часа в течение 20 - 22 часов. Эти отличия от описанного в первом примере процессе объясняются, как уже было отмечено выше, тем, что выделение газов является весьма сильным и в особенности тем, что в этом случае отсутствует образование зон спекания, все более и более заполняемых битуминозными продуктами, что пре. пятствует прохождению газов, Крометого, при многих богатых газом сортах угля применение предлдгдемого способа связано с тем преимуществом, что отпддает необходимость в предварительном уплотнении или прессовании угля, что до сих пор было необходимо для получения достаточно плотного и крепкого кокса. Кокс, получаемый по предлагаемому способу, из богатого летучими угля, оказывдется безупречным и обладает превосходными качествами. Предлагдемое изобретение может быть тем не менее прилагдемо и к камерным печам, заполняемым прессованным углем, если такая подготовка угля является почему-либо желательной. В этом случае рекомендуется образовать каналы в массе угля, необходимого для отсасывания, во время прессования угля или непосредственно после него, т. е. еще до введения угля в печь, После того, как уголь введен в печь, вставляют, как описано выше, трубы 26 сверху, так что концы труб попадают в заранее подготовленные кандлы в массе угля, Течение процесса происходит так;ке,как было описано выше, с тем лишь отличием, что вследствие большейплотности массы угля необходимо прилагать к внутренним пространствам более высокое отрицательное давление,Предмет патента.1. Способ отвода продуктов дестилляции каменных углей из камер коксовдльных печей, путем раздельного отведения как из внутренних слоев коксующейся шихты, так и из верхней полости камеры продуктов дестилляции, отличающийся тем, что давление в верхнем собирательном для газов пространстве камеры поддерживают постони. ным, тогда как во внутренних полых пространствах более низкое и изменяют сообразно протеканию процесса коксо. вания,2. Способ согласно п. 1, отличающийся тем, что регулирование отрицательного давления во внутренних полых пространствах коксующей шихты при отсасывании продуктов дестилляции, производят таким образом, что в верхнем собирательном канале для газов ноддержигдется давление, равное - , Олл водяного столба по отношению к дтмосферному давлению.3, Способ согласно пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в процессе коксовдния давление в верхнем собирательном пространстве камеры поддерживается рдвным + 0 лл водяного столба относительно атмосферы, тогдд как отрипдтсльное давление во внутренних полых прострдпствах в начале процесса несколько ниже нежели + 0 ил водяного столбд, а затем по мере протекания процесса повьпцастся до значения, прсвышдющсго 100 лл водяного столба, после чего к концу процесса вновь устанавливается равным0 лл,4, Способ согласно пп. 1 - 3, отличающийся тем, что повышенное отрицательное давление во внутренних полых пространствах поддерживают до тех пор, пока зоны спекания не замкнут их,5. Способ согласно пп, 1 - 4, отличающийся тем, что отсасывание производят спсрвд только из внутренних полых пространств. при одновременном постепенном повышении отрицательного давления согласно п. 3, до моментд их замыкания коксующимися зонами, после чего отсасывание производят одновременно и из внутренних слоев и из верхнего собирательного для газов пространства, давление в котором поддерживают согласно п. 3, равным+О лл водяного столба.6, Способ согласно пп. 1 - 5, отличающийся тем, что при коксовании каменных утлей с большим содержанием летучих веществ давление в соби. рдтсльном для газов пространстве поддерживают постоянным и равным приблизительно + 0 лл водяного столба относительно атмосферы, тогда как отрицательное давление во внутренних пространствах доводится тотчас же после начала газификации до величины, превышающей 100 лл водяного столба с последовательным снижением по мере снижения газификации, причем это повышенное отрицательное давление поддерживают в течение большей части процесса коксования и при окон.чании такового опять доводят до значения + О мм водяного столба.7. Способ согласно пп, 1 - 6, отличающийся тем, что пониженное давление во внутренних полых пространствах доводят раньше окончания про цесса коксования до значения + О лсм водяного столба, для чего устанавли-вают непосредственное сообщениемежду внутренними полым и верхнимгазособирательным пространствами,