Спосіб збагачування вуглистого матеріалу(варіанти) та пристрій для його здійснення(варіанти)

Номер патенту: 27512

Опубліковано: 15.09.2000

Автор: Коппельман Едвард

Є ще 8 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Текст

1. Способ обогащения углистого материала, при котором осуществляют контактирование угли стого материала с теплоносителем, отличаю щийся тем, что включает этапы введения твердой гранулированной загрузки углистого материала в, по меньшей мере, одну трубу, находя щуюся в те плообменнике, введения теплоносителя внутрь наружного корпуса теплообменника, циркулирова ния теплоносителя внутри наружного корпуса теп лообменника вокруг и в контакте с трубой, инжек тирования газа под давлением в тр убу, содержа щую твердый гран улированный углистый матери ал, и извлечения твердого гранулированного угли стого материала, когда твердый гранулированный углистый материал достигает желаемого значения теплотворной способности (БТЕ). 2. Способ по п. 1, о тли чающийся тем, что избы точное давление вн утри тр убы поддерживают в диапазоне от 1406 кг/м 2 до 2,1 1 10 6 кг/м 2 (от 2 PSIG до 3000 PSIG). 3. Способ по п. 1, о тли чающийся тем, что тепло носитель, который циркулируе т вокруг тр убы, на гревают до температуры от 120°С до 650 С 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что твер дый гранулированный углистый материал выдер живают внутри тр убы при желаемой температуре и давлении в течение периода времени, по мень шей мере, 3 минут. 5. Способ по п. 3, отл ичающийся тем, что твер дый гранулированный углистый материал выдер живают внутри тр убы при заданных температуре и давлении в те чение периода времени менее 30 минут. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в каче стве теплоносителя используют масло. 7. Способ по 1, отличающийся тем, что в качест ве теплоносителя используют нагретый газ. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что инжек тируют под давлением инертный газ. 9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что инжек тирует инертный газ, который включает азот. 10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что ин жектируют под да влением газ, который включает двуокись углерода. 1 1 . Способ по п. 1, отличающийся тем, что совместно с газом под давлением инжектируют водород. 12. Способ по п 3, отличающийся тем, что цир куляцию теплоносителя обеспечивают последова тельно вдоль более длинны х участков, по мень шей мере, одной трубы путем последовательного открывания и запирания выбранных пар из мно жества клапанов 13. Способ обогащения углистого' материала, при котором осуществляют контактирование углистого материала с теплоносителем, о тличающийся тем, что включает этапы загрузки твердого гран у лированного углисто го материала в, по меньшей мере, одну тр убу, на ходящуюся вн утри наружного корпуса , инжектирования газа под да влением в трубу, нагревания твердого гранулированного уг листого материала посредством циркулирования теплоносителя вокруг и в непосредственном кон такте с тр убой , уда ления воды , вы тесненной из углистого материала, находяще гося в тр убе, уве личения температуры углистого материала до заранее заданной температуры вн утри тр убы, и извлечения обогащенного углистого материала. 14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что газ под давлением вводят в трубу, в то время как цир кулируе т теплоноситель, до те х пор, пока давле ние не достигнет желаемого уровня. 15. Способ по п . 13 , о тли чающий ся тем, что в качестве теплоносителя используют масло. 16. Способ по п. 13, отл ича ющийс я тем , что в качестве теплоносителя используют нагретый газ. 17. Способ по п . 14 , отлича ющийс я тем, что избыточное давление газа, который вводят в тр у бу, поддерживают в диапазоне от 1406 кг/м 2 до 2,1 1 106 кг/м 2 (2 PSIG до 3000 PSIG), и заранее заданную температур у, до которой нагревают уг листый материал, поддерживают в диапазоне от 1200Сдо650ьС. 18. Способ по п. 1 7, отл ича ющийся тем , что СМ О см ю см 27512 твердый гранулированный углистый материал выдерживают вн утри тр убы в течение от 3 до 30 минут 19 Способ по п. 13, отличающийся тем, что обо гащенный твердый гранулированный углистый материал извлекают посредством экструдера для гранулирования или скатывания обогащенного углистого материала. 20 Способ обогащения углистого материала, при котором осуществляют контактирование углистого материала с теплоносителем, отличающийся тем, что включает этапы введения загрузки твер дого гранулированного углисто го материала в, по меньшей мере, одну тр убу, на ходящуюся вн утри теплообменника, имеющего нар ужный корп ус и множество клапанов, расположенных с ин терва лом вдоль образ ующей теплообменника, инжек тирования газа под давлением в тр убу, цирк ули рования теплоно сите ля через нар ужный корп ус теплообменника вокруг последова тельно более длинных участков, по меньшей мере, одной трубы посредством последовательного открывания и запирания выбранной пары из множества клапа нов, и извле чения твердого гран улированного уг листого материала, когда углистый материал дос тигнет желаемого значения теплотворной способ ности (БТЕ). 21 Способ по п. 20, отличающийся тем, что газ инжектируют под давлением в, по меньшей мере, одну трубу для облегчения теплопередачи от этой трубы к загр узке твердого гранулированного угли стого материала. 22. Способ по п. 20, отличающийся тем, что каж дый участок тр убы подвер гают воздействию теп лоносителя в течение промежутка времени, дос тато чного для испарения и конденсации влаги в части загрузки, содержащейся внутри каждого участка, на твер дом гран улирбванном углистом материале, содержащемся внутри последующи х участков трубы, и подогрева углистого материала, содержащегося в последующих участках этой тр у бы. 23. Способ по п. 21, отличающийся тем, что газ, инжектируемый под давлением в тр убу, инжекти руют при избыточном давлении в диапазоне 1406 кг/м 2 до 2,1 1 • 10 6 кг/м* (от 2 PSIG до 3000 PSIG), и температуре, при которой теплоноситель цирку лирует через наружный корпус, составляющей о т 1 2 0 Хдо 6 5 0 °С . 24. Сп особ по л. 23 , о тли чающий ся тем , что в качестве газа, инжектируемого в тр убу, использу ют инертный газ. 25. Способ по п . 23 , отл ичающийс я тем , что в качестве газа, инжектируемого в тр убу, использу ют двуокись углерода или азот. 26 Устройство для обогащения углисты х материалов, включающее средства для обработки углистого материала, о тличающееся тем, что со держит теплообменное средство, включающее наружный корпус, имеющий вход на первом конце наружного корпуса и выход на втором конце наружного корпуса, по меньшей мере, один трубчатый элемент, находящийся внутри наружного корпуса, для приема загрузки твердого гранулированного углисто го материала, средства для распределения загрузки твердого гранулированного углистого материала в трубчатом элементе, сред ства для удаления загрузки от выхода, средства для введения газа под давлением в трубчатый элемент и средства для циркуляции теплоносителя внутри наружного корпуса, в результате чего за счет циркуляции теплоносителя при повышенной температуре внутри корпуса в течение длительного периода времени увеличивается значение теплотворной способности (БТЕ) загрузки твердого гранулированного углистого материала. 27. Устройство по п. 26, отлича ющееся тем, что средства для удаления включают средства для транспортирования твердой гранулированной за грузки углисто го материала к средствам хранения загрузки после выхода загрузки из теплообменного средства, при этом средства для транспортиро вания твердой гран улированной загр узки распо ложены непосредственно за выходом, и средства для хранения твердой гран улиро ванной загр узки установлены за средствами для транспортирова ния загрузки. 28. Устройство по п. 27, отлича ющееся те м, что оно дополнительно включает средства для подго товки твердого гранулированного углистого мате риала для гранулирования или окатывания, вклю чающие экструдер, установленный за средствами для хранения углистого материала. 29. Устройство по п. 26, отлича ющееся тем, что средства для циркуляции теплоносителя включа ют полки-фланцы, проходя щие вн утри наружного корпуса, для направления теплоносителя по пол кам-фланцам внутри наружного корпуса. 30. Устройство по п. 29, отлича ющееся тем. что средства для циркуляции теплоноси теля вн утри наружного корпуса дополнительно включают мно жество сдвоенных пар клапанов вход-вы ход, при этом первый клапан расположен непосредственно у входа нар ужного корпуса, второй клапан распо ложен ниже пер во го клапан а вдоль нар ужно го корпуса, и тр убопроводы, отходящие от первого и второго клапанов, которые ведут к печи для на грева теплоносителя 31 . Устройство по п. 30, отличающееся тем, что включае т че тыре клапана вход-вы ход, располо женные на расстоянии вдоль наружного корпуса. 32. Устройство по п. 26, отлича ющееся тем, что оно дополнительно содержит, по меньшей мере, две входны х блокирово чны х приемных воронки для хранения твердой гранулированной загрузки углистого материала, средства для передачи за грузки твердого гранулированного углистого мате риала из одной блокировочной приемной воронки в теплообменное сре дство и вве дения за гр узки твердого гранулированного углистого материала в трубчатый элемент одновременно с заполнением одной из двух входных блокировочных приемных воронок твердым гранулированным углистым ма териалом. 33 Устройство по п. 26, отличающееся тем, что средства для циркуляции теплоносителя внутри наружного корпуса дополнительно содержат множество комплектов взаимосвязанных труб, расположенных рядами для направления теплоносителя в противоположном направлении через каждый последующий комплект взаимосвязанных труб, с обеспечением ввода теплоносителя через впускной клапан в первый комплект взаимосвязанных тр уб, расположенных у первого конца наружного 27512 корпуса, и вывода теплоносителя из второго комплекта взаимосвязанных труб через выпускной клапан, расположенный у второго конца наружного корпуса. 34 Устройство по п. 33, отличающееся тем, что выполнено с возможностью подогрева в печи теплоносителя после выхода его из выпускного клапана и перед рециркулированием его в первый комплект взаимосвязанных труб. 35 . Устр ойство для о бо га щен ия углисто го ма териа ла, включающее средства для обрабо тки угли сто го материала , отл ича ющеес я тем, что соде ржит теп лообменно е ср едство , вк лючающе е на р ужный корп ус для приема за гр узки твер до го гра н улиро ва нно ю углисто го ма териала , име ющий вход, распо ложенный у е го п ер во го к онца , и вы ход, ра слоложенны й у втор ого кон ца на р ужно го ко рп уса для удаления обо га щенной за гр узки угли стого материала, сре дства для пода чи за гр узки углисто го материа ла в нар ужный корп ус и , по мень шей мере , о дин тр убча ты й элемен т, ра спо ложенны й вн утри н ар ужно го корп уса , для цирк уляции теплоноси те ля , и средства для вве дения газа под да влением в нар ужный корп ус , соединенные с теплоо бменным сре дством. 36 Устройство по п. 35 , о тличающееся тем, что теплообменное средство включает, по меньшей мере, один люк, проходящий от наружного корпуса, для обеспечения доступа к трубчатому элементу. 37. Устройство по п. 35, отлича ющееся тем, что теплоноситель, который циркулируе т через тр уб чатый элемент, нагрет до температуры о т 120 С до 650°С. 38. Устройство по п. 35, отлича ющееся тем, что наружный корпус выполнен с возможностью под держания внутри него избыточного давления 1406 кг/м 2 до 2,1 1 10 е кг/м 2 (от 2 PSIG до 3000 PSIG) в процессе обогащения. 39. Устройство по п . 35 , о тли чающееся тем, что теплоносителем, который циркулирует через трубчатый элемент, является масло. 40. Устройство по п. 35, отличающееся тем, что, по меньшей мере , один тр убча тый элемен т до полнительно, содержит множеотво тр уб, проходя щи х вн утри нар ужного корп уса , в котором тр убы находятся в контакте с загр узкой твердого грану лированного углистого материала. 4 1 . Устройство по п. 40, отличающееся тем, что теплоноситель, который циркулирует через трубы, нагрет до температуры от 120°С до 650 С. 42. Устройство по п. 40, отличающееся тем, что из быточное давление внутри нар ужного корпуса со ставляет 1406 кг/м 2 до 2,11-Ю6 кг/м 2 (от 2 PSIG до 3000 PSIG) во время процесса обогащения. 43. Устройство по п . 41 , о тли чающееся тем, что теплоносителем, циркулирующим через верти кально проходящие трубы, является масло 44. Устройство по п . 41 , о тли чающееся тем, что теплоносителем, циркулирующим через верти кальные трубы, является подогретый газ. Настоящее изобретение, в частности , применимо, но не ограничиваемся этим, к способу обработки углистых материалов при высоком давлении для увеличения значения теплотворной способности (БТЄ) углистого материала. Типичным способом, для которого применимо настоящее изобретение, является обработка различных встречающи хся в природе углистых материалов, как, например, древесина, торф, полубитуминозный уголь или черный лигнит, для того, чтобы сделать их более пригодными в качестве твердого топлива. Для того, чтобы сделать углистые материа-„ лы более пригодными в качестве твердого топлива, использовалось или предлагалось к использованию множество изобретений, относящихся к обогащению углистого топлива. Общими для них являются множество проблем, связанных с высокой стоимостью как производства, так и эксплуатации систем обогащения углистого топлива, трудностью и сложностью контроля для обеспечения эксплуатации систем обогащения или улучшения углистого топлива на основе непрерывности, и обычное отсутствие гибкости и многосторонности такого оборудования для адаптирования при обработке других материалов при различных температурах и/или дазлениях. За прототип заявляемого изобретения принят способ обогащения углистого материала, при котором осуществляют контактирование углистого материала с теплоносите лем (Патен т С ША № 4089656, Kn.F28D7/16, 1978г.). В качестве прототипа заявляемого изобретения принято также устройство для обогащения углистых материалов, включающее средства для обработки углистого материала (Патент США №4089656, w.F28D7/16, 1978г.). Недостаток описанного в патенте № 4089656 способа заключается в том, что обработанный согласно известной технологии углистый материал обладает низкими топливными характеристиками, т.к. упомянутая технология не обеспечивает эффектов-, ной очистки углистого материала от влаги и прочих загрязнений. Недостатком известного устройства является отсутствие в нем конструктивных элементов, обеспечивающих получение высококачественного, свободного от примесей углистого материала. В основу изобретения поставлена задача повышения эффективности способа обогащения углистого материала путем сочетания воздействия факторов инжектирования газов под давлением и нагрева углисто го материала посредством теплоносителя, в результате чего происходит проникновение теплоносителя, нагретого до температуры, достато чной для испарения влаги из углисты х материалов, в мельчайшие зазоры между частичками углистого материала, и интенсифицируется циркуляция теплоносителя в нисходящем направлении, вызывающая вытеснение из обрабатываемого материала влаги вместе с другими побочными продуктами, такими, как деготь и 27512 загрязняющие газы. В основу изобретения поставлена также задача улучшения топливно-энергетических характеристик материала, обрабатываемого в устройстве для обогащения углистого материала, путем оптимизации его конструктивного исполнения, в частности, оснащения его средством для введения газа под давлением и средством циркуляции теплоносителя, в результате чего происходит проникновение теплоносителя, нагретого до температуры, достато чной для испарения влаги из углистых материалов, в мельчайшие зазоры между частичками углистого материала, и интенсифицируется циркуляция теплоносителя в нисходящем направлении, вызывающая вытеснение из обрабатываемого материала влаги вместе с другими побочными продуктами, такими, как деготь и загрязняющие газы. Поставленная задача достигается за счет того, что способ обогащения углистого материала, при котором осуществляют контактирование угли-* стого материала с теплоносителем, согласно изобретению, включает этапы введения твердой гранулированной загрузки углистого материала в, по меньшей мере, одну тр убу, на ходящуюся в теплообменнике, введения теплоносителя внутрь наружного корпуса теплообменника, циркулирования теплоносителя внутри наружного корпуса'теплообменника вокруг и в контакте с трубой, инжектирования газа под давлением в трубу, содержащую твердый гранулированный углистый материал, и извлечения твердого гранулированного углистого материала, когда твердый гранулированный углистый ма териал до сти гае т желаемого значения БТЕ При этом давление внутри трубы поддержива ют в ди апа зон е о т 140 6 к г/м 2 (2 PSIG) до 2,11 106 кг/м 2 (3000 PSIG), а теплоноситель, который циркулирует вокруг тр убы, нагревают до температуры от 12О°С до 650 С. Твердый гранулированный углистый материал выдерживают внутри тр убы при желаемой температуре и давлении в течение периода времени, по меньшей мере, 3 минут либо менее 30 минут. В качестве теплоносителя используют масло или нагретый газ. Кроме того, в способе инжектируют под давлением инертный газ, который включает азот либо двуокись углерода, и совместно с газом под давлением инжектируют водород. Циркуляцию теплоносителя обеспечивают последовательно вдоль более длинных участков, по меньшей мере, одной трубы путем последовательного открывания и запирания выбранных пар из множества клапанов Согласно второго варианта изобретения поставленная задача достигается за счет того, что способ обогащения углисто го материала, при котором осуществляют контактирование углистого материала с теплоносителем, согласно изобретению, включает этапы загрузки твердого гранулированного углисто го материала в, по меньшей мере, одну тр убу, на ходящуюся вн утри наружного корпуса, инжектирования газа под давлением в трубу, нагревания твердого гранулированного углистого материала посредством циркулирования теплоносителя вокруг и в непосредственном контакте с трубой, удаления воды, вытесненной из углистого материала, находящегося в трубе, увеличения температуры углисто го материала до заранее заданной температуры внутри тр убы, и извлечения обогащенного углистого материала. При этом газ под давлением вводят в трубу, в то время как циркулирует теплоноситель, до тех пор, пока давление не достигнет желаемого уровня, а в качестве теплоносителя используют масло или нагретый газ. Кроме того, давление газа, который вводят в тр убу, поддерживают в диапазоне от 2 PSIG до 3000 PSIG, и заранее заданную температур у, до которой нагревают углистый материал, поддерживают в диапазоне от 120°С до 650°С , а твердый гранулированный углистый материал выдерживают внутри трубы в течение от 3 до 30 минут. Обогащенный твердый гранулированный углистый материал извлекают посредством экструдера для гранулирования или окатывания обогащенного углистого материала. Согласно третьему варианту осуществления изобретения поставленная задача достигается за счет того, что способ обогащения углистого материала, при котором осуществляют контактирование углистого материала с теплоносителем, согласно изобретению, включает этапы введения загрузки твердого гранулированного углистого материала в, по меньшей мере, одну трубу, находящуюся внутри теплообменника, имеющего наружный корпус и множество клапанов, расположенных с интервалом вдоль образующей теплообменника, циркулирования теплоносителя через наружный корпус теплообменника вокруг последовательно более длинных участков, по меньшей мере, одной трубы посредством последовательного открывания и запирания выбранной пары из множества клапанов, и извлечения твердого гранулированного углистого материала, когда углистый материал достигнет желаемого значения БТЕ. При этом газ инжектируют под давлением в, по меньшей мере, одну трубу для облегчения теплопередачи от этой трубы к загрузке твердого гранулированного углистого материала. Каждый участок тр убы подвергают воздействию теплоносителя в течение промежутка времени, достаточного для испарения и конденсации влаги в части загрузки, содержащейся внутри каждого участка, на твердом гранулированном углистом материале, содержащемся внутри последующи х участков трубы, и подогрева углистого материала, содержащегося в последующи х участках этой трубы. Газ, инжектируемый под давлением в трубу, инжектируют при давлении в диапазоне от 2 PSIG до 3000 PSIG, и температуре, при которой теплоноситель циркулирует через наружный корпус, составляющей от 120°С до 650°С, причем в качестве газа, инжектируемого в трубу, используют инертный газ, двуокись углерода или азот. Поставленная задача достигается также за счет того, что устройство для обогащения углистых материалов, включающее средства для обработки углистого материала, согласно изобретению, содержит теплообменное средство, включающее наружный корпус, имеющий вход на первом конце наружного корпуса и вы ход на втором 27512 конце наружного корпуса, по меньшей мере, один трубчатый элемент, находящийся внутри наружного корпуса, для приема загрузки твердого гранулированного углистого материала, средства для распределения загрузки твердого гранулированного углистого материала в трубчатом элементе, средства для удаления загрузки от выхода, средства для введения газа под давлением в трубчатый элемент и средства для циркуляции теплоносителя вн утри нар ужного корпуса, в результа те чего за счет циркуляции теплоносителя при повышенной температуре внутри корпуса в течение длительного периода времени увеличивается значение БТЕ загрузки твердого гранулированного углистого материала При этом средства для удаления включают средства для транспортирования твердой гранулированной загрузки углистого материала к средствам хранения загрузки после выхода загрузки из теплообменного средства, при этом средства для транспортирования твердой гранулированной загрузки расположены непосредственно за выходом, и средства для хранения твердой гранулированной загрузки установлены за средствами для транспортирования загрузки Кроме того, устройство дополнительно включает средства для подготовки твердого гранулированного углистого материала для гранулирования или скатывания, включающие экструдер, установленный за средствами для хранения углистого материала Средства для циркуляции теплоносителя включают полки-фланцы, проходящие внутри наружного корпуса, для направления теплоносителя по полкам-фланцам внутри наружного корпуса и множество сдвоенных пар клапанов вход-вы ход, при этом первый клапан расположен непосредственно у входа наружного корпуса, второй клапан расположен ниже первого клапана вдоль наружного корпуса, и трубопроводы, отходящие от первого и второго клапанов, которые ведут к печи для нагрева теплоносителя Устройство также включает четыре клапана вход-вы ход, расположенные на расстоянии вдоль наружного корпуса, и дополнительно содержит, по меньшей мере, две входных блокировочных приемных воронки для хранения твердой гранулированной загрузки углистого материала, средства для передачи загрузки твердого гранулированного, углистого материала из одной блокировочной приемной воронки в теплообменное средство и введения загрузки твердого гранулированного углистого материала в трубча тый элемент одновременно с заполнением одной из двух входных блокировочных приемных воронок твердым гранулированным углистым материалом, Средства для циркуляции теплоносителя внутри наружного корпуса дополнительно содержат множество комплектов взаимосвязанных труб, расположенных рядами для направления теплоносителя в противоположном направлении через каждый последующий комплект взаимосвязанных труб, с обеспечением ввода теплоносителя через впускной клапан в первый комплект взаимосвязанных труб, расположенных у первого конца наружного корпуса, и вывода теплоносителя из второго комплекта взаимосвязанных труб через выпу скной клапан, расположенный у второго конца наружного корпуса Предлагаемое устройство выполнено с возможностью подогрева в печи теплоносителя после выхода его из выпускного клапана и перед рециркулированием его в первый комплект взаимосвязанных труб " Согласно второго варианта исполнения изобретения поставленная задача дости гается за счет того, что устройство для обогащения углистого материала, включающее средства для обработки углистого материала, согласно изобретению, содержит теплообменное средство, включающее наружный корпус для приема зафузки твердого гранулированного углистого материала, имеющий вход, расположенный у его первого конца, и выход, расположенный у второго конца наружного корпуса для удаления обогащенной загрузки углистого материала, средства для подачи загрузки углистого материала в наружный корпус и, по меньшей мере, один трубчатый элемент, расположенный внутри наружного корпуса, для циркуляции теплоносителя, и средства для введения газа под давлением в наружный корпус, соединенные с теплообменным средством При этом теплообменное средство включает, по меньшей мере, один люк, проходящий от наружного корпуса, для обеспечения доступа к трубчатому элементу Теплоноситель, который циркулирует через тр убча тый элемент, на фет до температуры от 120°С до 650°С Наружный корпус предлагаемого устройства выполнен с возможностью поддержания внутри него давления от 2 PSIG до 3000 PSIG в процессе обогащения Теплоносителем, который циркулирует через трубчатый элемент, является масло В устройстве, по меньшей мере, один трубчатый элемент дополнительно содержит множество тр уб, проходящи х вн утри наружного корпуса, в котором трубы на ходятся в контакте с загр узкой твердого гранулированного углистого материала Теплоноситель, который циркулирует через тр убы, нагрет до температуры от 120°С до 650Х, а давление внутри наружного корпуса составляет от 2 PSIG до 3000 PSIG во время процесса обогащения, причем теплоносителем, циркулирующим через вертикально проходящие трубы, является масло или подогретый газ Способы и устройства настоящего изобретения преодолевают множество проблем и недостатков известного оборудования и технологий путем создания установок, конструкция которых проста и долговечна, многосторонняя в использовании и легко адаптируется для обработки различных питающих материалов при различных температурах и/или давлении Устройства настоящего изобретения дополнительно отличаются тем, что они просты для контроля и эффективны в утилизации тепловой энергии, посредством чего обеспечивается экономичная эксплуатация и сохранение ресурсов Выгода и преимущества настоя щего изобретения достигаются за счет следующи х способов и устройств, в которых углистые материалы загружаются в теплообменное устройство, содер 27512 жащее, по крайней мере, внутреннюю тр убу, окруженную наружным кожухом, при атмосферных условия х. После загр узки углисто го материала в теплообменное устройство углистый материал инжектируется вместе со сжатым газом. В одном варианте настоящего изобретения теплоноситель, имеющий температур у между примерно 250° F и около 1200° F, обычно, около 750е F, циркулирует в кожухе таким образом, что теплоноситель контактир ует с наружной периферией внутренней трубы /тр уб/. Теплоноситель входит в кожух через первый клапан, расположенный непосредственно у вершины теплообменника, и выходит из кожуха через второй клапан, расположенный непосредственно у днища теплообменника. Температура в контролируемый промежуток времени остается повышенной для увеличения значения БТЕ углистого материала. Вода и другие побочные продукты, например, деготь и газы, которые вытягиваются из углистого материала, удаляются через клапан, расположенный у днища теплообменника. По. завершении этапа теплообмена углистый материал передается в один или более вместительных сосудов, где углистый материал хранится до тех пор, пока он может быть передан в экструдер для скатывания или гранулирования. Во втором варианте углистый материал загружается в теплообменник, имеющий, по крайней мере, одну внутреннюю трубу, которая окружена наружным кожухом В наружном кожухе предусмотрено четыре клапана вход/вы ход, через которые теплоноситель входит и вы ходит из кожуха. Первый клапан расположен непосредственно на вершине теплообменника, второй клапан располагается ниже первого клапана приблизительно на одной трети длины теплообменника, третий клапан расположен ниже второго клапана приблизи тельно на двух третях длины теплообменника и четвертый клапан расположен непосредственно у днища теплообменника. В этом варианте теплоноситель вводится через первый клапан и циркулирует в нисходящем направлении кожуха теплообменника до тех пор, пока он не достигнет второго клапана, который открывается, чтобы позволить теплоносителю вернуться обратно через печь, где он подогревается, подогретый теплоноситель рециркулируе тся обратно через первый клапан. После того, как по существу вся вода вытягивается вниз ниже уровня второго клапана, второй клапан запирается и открывается третий клапан, заставляя воду испаряться и конденсироваться на угле, находящемся ниже уровня второго клапана. Этот процесс открывания и запирания клапанов продолжается до тех пор, пока вся вода вытягивается к днищу теплообменника, где она собирается и сливается. При этом предполагается, что теплоноситель имеет температуру между около 250°F и около 1200°F и давление системы составляет от около 2 PSIG до около 3000 PSIG. /PSIG - избыточное давление в фунта х на квадратный дюйм, 1 Ме габар на 1 см 2 = 14,50 фун тов на кв. дюйм = 750 мм рт.ст./. Третий вариант настоящего изобретения содержит наружный кожух, в который загружают углистый материал для обогащения или улучшения. Наружный кожух включает множество установленных параллельно горизонтальных труб, расположенных внутри кожуха, который содержит теплоноситель. Теплоноситель циркулирует в нисходящем направлении последовательно через расположенные на одном уровне горизонтальные тр убы, в то оремя как в кожух инжектируе тся инертный газ. Температура теплоносителя составляет о т около 250Т до около 1200°F и давление составляет от около 2 PSIG до 3000 PSIG. Четвертый вариант настоящего изобретения содержит наружный кожух, в который загружают углистый материал для обогащения, и множество расположенных параллельно вертикальных тр уб, проходящих вниз в кожух. Теплоноситель циркулируе т по всем вер тикально выровненным трубам, и в наружный кожух инжектируют инертный газ для способствования обогащению углистого материала. Здесь также температура теплоносителя составляет от около 250°F до около 1200°F, и давление составляе т от около 2 PSIG до 3000 PSIG. Дополнительные выгоды и преимущества настоящего изобретения становятся более ясными из предложенного описания предпочтительных вариантов в соче тании со специальными примерами и чертежами, на которых: Фигура 1 является функциональным схематическим видом системы обогащения топлива на основе теплообменника порционного типа, устроенной и расположенной в соответствии с принципами настоящего изобретения. Фигура 2 является функциональным схематическим видом системы обогащения топлива на, основе теплообменника непрерывного типа, устроенной и расположенной в соответствии с принципами настоящего изобретения; Фигура 3 является видом сбоку в вертикальном разрезе второго варианта теплообменника, имеющего множество клапанов вход/вы ход; согласно принципам настоящего изобретения; Фигура 4 является видом сбоку в вертикальном разрезе третьего варианта теплообменника, имеющего наружный кожух, который удерживает углистый материал и множество параллельных горизонтальных труб, помещенных в наружный кожух, по которым циркулирует теплоноситель в соответствии с принципом настоящего изобретения, Фигура 5 является видом сбоку в вертикальном разрезе четвертого варианта теплообменника, имеющего наружный кожух, который удерживает углистый материал и множество параллельных вертикальных тр уб, которые проходят в наружном кожухе, по которым циркулирует теплоноситель, в соответствии с принципом настоящего изобретения; Фигура 6 является сечением 6 - 6 фигуры 5, показывающим трубы, используемые для циркуляции теплоносителя. Настоящее изобретение применимо для обогащения или улучшения углистых материалов, включающи х, но не ограничивающихся ими, размолотый уголь, гни т и полуби туминозные угли типа широко распространенного среди древесины, торфа и битуминозных или жирных углей, которые находят в месторождениях подобно высококачественным углям. Углистые материалы при добыче обычно со держат о т около 20% до 80% вла ги и 27512 часто могут использоваться непосредственно без какой-либо подготовительной обработки, кроме гранулирования углистого материала до желаемого размера Размер частиц углистого материала в большей части определяется временем, необходимым для обогащения углистого материала до желаемого уровня Обычно, чем больше размер частиц, тем, больше времени требуется для обогащения углистого топлива. Согласно фигуре 1 система дозированного, или порционного типа обогащения топлива 1 имеет теплообменник 2, который содержит камеру с входом 3 на одном конце и выходом 4 на другом конце, множество труб 5, проходящи х по длине камеры, и наружный кожух 6, который окружает множество труб 5. Углистый материал транспортируется из бункера 7 транспортером 8 к входному концу 3 теплообменника 2 Клапаны 9 и 10 (являющиеся средствами распределения загрузки твердого гранулированного углистого материала), расположенные на вершине теплообменника, открыты для того, чтобы позволить загрузку углистого материала в трубы 5 Клапан 1 1 , расположенный возле днища теплообменника 2, заперт перед заполнением труб 5 углистым материалом. После заполнения труб 5 клапаны 9 и 10 запираются, чтобы удерживать углистый материал внутри труб 5. Затем через клапаны 12 (средства для введения газа под давлением) инжектируют инертный газ 13, например, азот или другой газ, например, двуокись углерода для того, чтобы заполнить зазоры между углистыми частицами и поднять давление в трубах Азот или другой инертный газ находится под таким давлением, чтобы при включении технологического процесса газ легко тек в тр убы 5, на ходящиеся при атмосферном давлении. При подъеме давления в трубах до желаемого уровня поток газа отключают. Теплоноситель, например, нагретый газ, расплавленная соль или предпочтительнее, масло, имеющий температуру между около 250°F и 1200°F, предпочтительнее, около' 750°F, непрерывно циркулирует через корпус б, входя в корпус через средства для циркулирования теплоносителя внутри наружного корпуса - клапаны 14 и 15, входя в корпус через клапан 14 и выходя через клапан 15. Теплоноситель, который входит через клапан 15, пропускают через печь, где он подог-, ревается перед повторным введением в корпус 6. Внутренняя стенка корпуса или кожуха 6 имеет множество следующи х один за другим фланцев или полок с открытым концом 16, проходящи х внутрь, по которым теплоноситель стекает ступенчатым образом в нисходящем направлении через корпус 6. Инертный газ или газ двуокись углерода действует как теплоноситель, соприкасаясь с вн утренней стенкой тр убы 5, погло щая тепло и перенося тепло в углистый материал. В случае, когда углистый материал, заключенный в трубах 5, имеет содержание серы выше желаемого уровня, вместе с инертным газом или газообразной двуокисью углерода может быть инжектирован в трубы 5 водород для извлечения избытка серы из углистого материала. Обычно количество необходимого водорода прямо пропорционально процентному содержанию серы, которую нужно удалить. Влага, содержащаяся в углистом материале, вытягивается вниз по трубам 5 в результате нисходящего потока горячего теплоносителя вокруг тр уб. При достаточно высокой температуре углистый материал испаряется и влага конденсируется на холодном углистом материале, расположенном у основания труб 5. В конце концов по существу вся вода вместе с др угими побочными продуктами, такими, как деготь и газы, собирается у вы хода 4 теплообменника 2. Клапан 17, расположенный у днища теплообменника 2, может быть открыт для слива воды и других продуктов из теплообменника Период времени, в течение которого углистый материал должен оставаться внутри труб 5, изменяется в зависимости от размера гранул, температуры, при которой работает система давления инжектируемого в трубы газа и желаемого значения теплотворной способности Обычно период времени составляет о т около 5 минут до около 30 минут. Необходимый период времени обычно уменьшается при увеличении температуры и давления в теплообменнике И наоборот, необходимый период времени увеличивается при использовании более низких температур и давлений Процесс с использованием системы 1 может осуществляться при температурах, лежащих в диапазоне от приблизительно 250°F до 1200°Fi и при давлениях, лежащих в диапазоне от приблизительно 2 до 3000 PSIG. Наиболее удовлетворительные результаты по обогащению углистых материалов получают, когда температура, при которой теплоноситель циркулирует в системе, достигает порядка около 750°F. По завершении этапа теплообмена и обогащения давление снимают путем открывания контрольного клапана 1 1 . Трубы 5, расположенные внутри наружного корпуса или кожуха 6, освобождаются путем открывания клапана 11 и затем клапана 18, расположенного у днища теплообменника Углистый материал затем передают транспортером 19 (средством для удаления загрузки от вы хода) во второй буккер 20 (или средство для хранения твердой гранулированной загрузки), где его временно хранят. От днища второго бункера 20 отходит экстр удер 21, в котором углистый материал окатывается или гранулируется, и затем передается в охладитель 22 После достаточного охлаждения углистого материала последний передают во второй экструдер 23, который передает окатыши или гранулы на склад. Согласно фигуре 2 система обогащения топлива непрерывного типа 24 включает пару вместительных бункеров 25 и 26 или же иначе упоминаемых здесь блокирующи х приемных воронок, которые хранят подлежащий обогащению углистый материал. Углистый материал укладывают на транспортер 27 (или средство для подачи загрузки углистого материала), ведущий на вершину теплообменника 28. Нижний или донный клапан 29 заперт при прохождении углистого материала через клапан 30, установленный наверху теплообменника, в тр убы 31, содержащиеся в наружном корпусе 32. Процесс осуществляется непрерывно, поскольку одна из блокирующих приемных 27512 воронок 25 или 26 может быть вновь заполнена, в то время, когда другая разгружается на транспортер 27. Как только трубы 31 полностью заполнены, клапан 30 запирается и в трубы 31 под давлением инжектируется инертный газ, например, азот или другой газ, например, двуокись углерода. Инертный газ 33 или другой газ, например, двуокись углерода , подают под таким давлением, чтобы при подаче газ легко тек в тр уба х 31, на ходящи хся при атмосферном давлении. Когда давление в труба х 31 поднимается до желаемого уровня, поток газа отключают. Инертный газ или другой газ, например, двуокись углерода поднимает давление в системе до от около 2 PSIG до около 3000 PSIG, предпочтительнее, до давления в системе около 800 PSIG. После того, как в труба х поднимают давление, температур у углисто го материала поднимают посредством непрерывно циркулирующего через корпус теплоносителя, как это описано для теплообменника 2 на фигуре 1. Здесь также вследствие нисходящего потока теплоносителя по существу вся вла га, содержащаяся в углистом материале, вытягивается к днищу теплообменника 28, где она может быть собрана и слита через клапан 34 вместе с побочными продуктами, такими, как деготь или другие газы, которые также выпускаются. Теплоноситель выходит из корпуса 34 через клапан 35 и циркулирует через печь 36 перед повторным введением через клапан 37. Также предполагается, что температура теплоносителя составляет от около 250°F до 1200°F, предпочтительнее, около 750°F. Азот 33 или др угой инертный газ служит в качестве теплоносителя, контактирующего с внутренней стенкой труб 31, отбирающего у нее тепло и передающего это тепло углистом у материалу. По завершении процесса теплообмена и обогащения у дни ща теплообменника 28 открываются клапаны 29 и 38, позволяя давлению снизиться до атмосферного, при этом углистый материал падает на транспортер 39, который транспортирует материал к паре выходных блокировочных воронок 40 и 41. Клапан 42 открыт на первой блокировочной воронке 40, давая возможность ссыпаться в нее углистому материалу. Когда первая воронка заполнена, клапан 42 запирается и открывается клапан 43, расположенный наверху второй блокировочной воронки, с тем, чтобы дать возможность углистому материалу стекать в нее. Обе блокировочные воронки 40 и 41 имеют экструдеры 44 и 45, в которых углистый материал окатывается или гранулируется и передается в охладитель 46. После достаточного охлаждения углистый материал передается во второй экструдер 47, который транспортирует углистый материал на хранение. На фигуре 3 показан второй вариант теплообменника 48, который может использоваться с системой дозированного или порционного типа фигуры 1 в соответствии с настоящим изобретением В этом варианте теплообменник 48 включает выход 49 и вход 50 для углистого материала, расположенные на противоположных концах теплообменника 48, множество труб 51, в которые загружается углистый материал для обогащения, верхний клапан 52 и нижний клапан 53 для поддержания углистого материала в тр убка х 51 под давлением, и наружный корпус 54, который окружает множество труб, и впускной клапан для инжектирования инертного газа 55 или другого газа, например, двуокиси углерода, в трубы. Инертный газ или газ двуокись углерода находятся под таким давлением, которое позволяет при подаче газа течь в тр убы 51, на ходя щиеся при атмосферном давлении. Когда давление в трубах поднято- до желаемого уровня, поток газа отключают. Обычно инертный газ поднимает давление системы до 2 - 3000 PSIG , предпочтительнее, до около 800 PSIG. Наружный корпус 54 имеет четыре клапана вход/выход 56-59, через которые циркулирует теплоноситель. Первый клапан 56 расположен непосредственно у вершины теплообменника сразу же под клапаном 52. Второй клапан 57 расположен ниже примерно на одну треть длины теплообменника под первым клапаном 56. Третий клапан 58 расположен ниже примерно на две трети длины теплообменника под и первым, и вторым клапанами, и четвертый клапан 59 расположен непосредственно у днища теплообменника 48 над клапаном 53. От вн утренней стенки корпуса 54 отходят множество полок-фланцев с открытыми концами 60, расположенных в виде перемежающихся ступеней, по которым теплоноситель стекает вниз в корпусе 54. После запирания клапана 53 углистый материал загр ужают в тр убы 51 , запирают клапан 52, и инжектируют в трубы 51 инертный газ или газ двуокись углерода, при этом теплоноситель непрерывно циркулирует через корпус 54 для увеличения температуры углистого материала, находящегося в тр убах 51. Теплоноситель нагревают в печи 61 до температуры, достаточной для испарения влаги, содержащейся в углистом материале. Обычно теплоноситель нагрет до температуры от около 250°F до 1200°F, предпочти тельнее, до 750°F. Теплоноситель вводят в корпус через первый клапан 56. При сначала запертых клапанах 57 и 58 и сначала открытых клапанах 56 и 59 теплоносителю позволяют заполнить корпус 54. Когда корпус 54 заполнен, клапан 59 запирают, клапан 57 открывают для того, чтобы теплоноситель циркулировал в основном через верхнюю треть корпуса. Когда теплоноситель доходит до конца самой верхней полки-фланца 60, теплоноситель стекает вниз на следующую полку-фланец 60. Такое течение потока назад и вперед в нисходящем направлении продолжается до тех пор, пока теплоноситель не достигнет второго клапана 57, где он вытекает через второй клапан 57 и возвращается обратно через печь 61 для подогрева . Во время циркуляции теплоносителя через корпус 54, влага, содержащаяся в углистом материале, испаряется и конденсируется на более холодном углистом материале, находящемся ниже уровня, на котором циркулируе т теплоноси тель. После того, как по существу вся влага, содержащаяся в углистом материале, расположенном в первой верхней трети труб 51 вытягивается вниз под уровень второго клапана 57, второй клапан 57 запирается и открывается третий клапан 58, тогда как четвертый клапан 59 остается запертым Это теперь позволяет теплоносителю циркулировать через верхние две трети корпуса до те х пор, пока по существу вся вла га испари тся и сконденсиру 27512 ется на углистом материале, расположенном ниже уро вня тре тьего клапана 58. Когда по существу вся влага собирается ниже уровня третьего клапана 58, третий клапан 58 запирается, в то время как второй клапан 57 остается запертым, а четвертый клапан 59 открывается. В конце концов по существу вся вла га, присутствующая в загрузке углистого материала, вытягивается ниже уровня четвертого клапана 57, где собирается и сливается из теплообменника через клапан 62 вместе с побочными продуктами, такими, как деготь и другие газы, которые удаляются из загрузки. После завершения процесса обогащения загрузку направляют в экструдер 63 для скатывания или гранулирования. На фигуре 4 показан третий вариант теплообменника 64, который, предпочтительнее, используют с порционной системой фигуры 1 в соответствии с настоящим изобретением. В этом варианте теплообменник 64 имеет вход 65 и выход 66, расположенные на противоположных концах теплообменника, множество параллельных горизонтальных труб 67-70, через которые циркулирует теплоноситель для нагревания углистого материала, и наружный корпус, в который загружают углистый материал. Углистый материал падает на один из двух аксиально параллельных шнеков 71, которые вращаются наружу для распределения углистого материала по корпусу 72. Клапан 73 запирают перед загрузкой углистого материала в наружный корпус. Когда углистый материал загружен в наружный корпус 72, клапан 74 также запирают и в корпус 72 инжектируют инертный газ, например, азот или какой-нибудь другой газ, например, двуокись углерода. Инертный газ подают под таким давлением, чтобы он мог свободно течь в корпус 72, находящийся при атмосферном давлении. Когда давление в тр убах поднимают до желаемого уровня, поток газа отключают. Желательно поднять давление в системе до от около 2 до около 3000 PSIG , предпочтительнее, до давления около 800 PSIG. Наружный корпус 72 включает множество параллельных горизонтальных труб 67-70, имеющих клапаны вход/выход 75-82, через которые циркулирует теплоноситель. Первоначально теплоноситель входит в горизонтальные параллельные трубы 67 через первый клапан 75. Теплоноситель перемещае тся по первой тр убе 67 до те х пор, пока не достигнет 'заднего конца первой трубы и пройдет через клапан 76. В этот момент теплоноситель перемещается во вторую горизонтальную параллельную трубу 68 посредством переходной муфты 83. Теплоноситель входит в тр убы 68 через клапан 77, посредством которого направление меняется на противоположное направлению в первой горизонтальной параллельной трубе 67. Такое циркулирование теплоносителя через горизонтальные параллельные трубы 67-70 и клапаны 7582 продолжается до те х пор, пока теплоноситель не выйдет из труб. После того, как теплоноситель выходит из тр убы 70 через клапан 82, теплоноситель пропускают через печь 84, где он подогревается перед повторным введением его через первый впускной клапан 75. Обычно необходимо нафеть систему до температуры от около 250°F до около 1200°F, предпочтительнее, до температуры около 750 F, для испарения влаги, содержащейся в углистом материале. Здесь также циркулирование теплоносителя вперед и назад в нисходящем направлении вынуждает по существу всю влагу, содержащуюся в углистом материале, вытесняться из загрузки вместе с любыми др угими побочными продуктами, такими, как деготь или другие газы, и собираться у клапанов 85, расположенных у дни ща теплообменника 72. После завершения процесса обогащения вторая пара шнеков 86 передает обогащенный углистый материал на выход 66 Вокруг периферии корпуса предусмотрен изоляционный поверхностный слой 87, показанный в виде частичного выреза, для обеспечения поддержания теплоносителя при относительно постоянной температуре . Вдоль нар ужного корпуса также предусмотрены множество люков 88-90, которые обеспечивают доступ к трубам 67-70, если необходимо извлечь трубы 67-70. На фигура х 5 и 6 предста влен че твер тый вариант теплообменника 91, используемый с настоящим изобретением. В этом варианте теплообменник имеет вход 92 и вы ход 93, расположенные на противоположных концах теплообменника, тр убу 94 для направления углистого материала вниз в теплообменник и множество параллельных вертикальных труб 95, проходящих от пластинчатого элемента, отделяющего теплоноситель от углисто го материала, и наружный корпус 96, в который загружают углистый материал. Для использования теплообменника клапан 97, расположенный непосредственно у вы хода 93 заперт, и углистый материал загружается в наружный корпус 96 через вход 92, клапан 98 и впускную трубу 94. Клапан 98 затем запирают и в нар ужный корпус инжектир уют инер тный газ, например, азот или какой-нибудь другой газ, например, двуокись углерода, чтобы поднять давление в системе. Обычно инертный газ поднимает давление в системе дс около 2 - 3000 PSIG, предпочтительнее, до давления около 800 PSIG. Ко гда да вление внутри наоужного корпуса поднимается до желаемого уровня, поток газа отключают. Теплоноситель непрерывно циркулирует по всем параллельным вертикальным трубам 95 для увеличения температуры углисто го материала. Для способствования циркуляции в параллельных вертикальных труба х 95 проходят обрабатывающие валы 99. При соприкосновении теплоносителя с валами 99 возникает тенденция закручивания или зави хрения теплоноси теля вн утри тр уб вследствие турбулентного течения потока. Теплоноситель входит в теплообменник через клапан 100, проходит вверх и вниз через каждую из параллельных вертикальных тр уб 95 в открытый участок 101 и вып ускной клапан 102, откуда е го пропускают через пе чь 103 и повторно вводят через клапан 100. В идеале, температура теплоноси теля со ста вляе т о т около 2 50°F до коло 1200°F, предпочтительнее, около750°F. Влага и другие побочные продукты, такие, как деготь и другие газы, собираются у вы хода 104 перед тем, как углистый материал собирается посредством открывания клапана 97. Для уменьшения времени обработки в вариантах, описанных для фигур 1 -6 , инертный газ, пропускаемый через систему, может бы ть подог I 27512 рет до температуры, приближающейся к оптимальным температурам теплоносителя. Желательное уменьшение общего времени обработки системы достигается, например, когда инертный газ подогревают до температуры приблизительно на 50 F ниже температуры нагретого углистого материала. В случае, когда углистый материал содержит нежелательно высокий уровень серы, углистый материал может быть обработан либо перед, либо после осуществления этапа теплообмена и обогащения. Перед обогащением углистого материала количество НгЭ, образующегося в процессе обогащения, может быть ограничено до желаемой величины путем добавления точного количества сорбирующего вещества, например, известняка, в загрузку углистого материала. Вследствие температуры и давления в те чение всего времени сорбент будет поглощать большую часть образующегося H2S, этот процесс исключает необходимость в дорогостоящем оборудовании. Готовый продукт может быть затем пропущен через вибрационное сито, которое отделяет сорбирующее вещество от обогащенного углистого материала перед этапом экструзии и гранулирования. Дополнительно перед экструдированием и гранулированием углистого материала может быть добавлен свежий сорбент на базе беспроцентного отношения серы к кальцию, так, чтобы при сжигании углистого материала до 96% SOX захватывалось перед ее выпуском в атмосферу Для того, чтобы дополнительно проиллюстрировать изобретение, приведены несколько специальных примеров. Понятно, что эти примеры приведены только для иллюстрации практичных, годных к употреблению вариантов во взаимосвязи времени, температуры^ и давления, используемых в изобретьнии, и не предназначены для ограничения сферы изобретения, описанного в данном описании и заявленного в формуле. Пример 1 Полубитуминозный уголь из Вайоминга, имеющий при добыче содержание влаги 31, 0% по весу и теплотворную способность 7,776 БТЕ на фунт, загружали в объем труб теплообменника фигуры 1. Вер хний клапан затем запирали и вводили азот в трубы, содержащие полубитуминозный уголь. Давление внутри труб поддерживалось при 800 PSIG, температур у теплоносителя поддерживали порядка 750°F, температура углистого материала, содержащегося в труба х, дости гала 669°F, Процесс обогащения топлива осуществляли в течение 20 минут. По завершении процесса обогащения клапан, расположенный у днища теплообменника, был открыт и загрузка была удалена. После осуществления процесса обогащения углистый материал имел увеличенное до 12,834 БТЕ на фунт значение теплотворной способности на свободной от влаги основе /за сче т обезвоживания/. рядка 900 PSIG и температур у теплоносителя поддерживали порядка 750°F. Температура углистого материала, находящегося внутри труб, достигала 656°F Процесс обогащения топлива осуществлялся в течение 19 минут. По завершении процесса обогащения клапан, расположенный у днища теплообменника, открывался и загрузку удаляли. После процесса обогащения значение теплотворной способности углистого материала увеличивалось до 12,266 БТЕ на фунт на свободной от влаги основе /за счет обезвоживания/. Пример 3 Канадский торф с содержанием влаги порядка 67,2% по весу и теплотворной способностью 2,854 БТЕ на фун т загружали в объем труб теплообменника фигуры 1. Затем верхний клапан запирался, и в трубы с заключенным в них Канадским тор фом вво дился азот. Давление вн утри труб поддерживали при 1000 PSIG и температуру теплоносителя поддерживали при 750°F. Температура углистого материала, заключенного в трубе, достигала 680°F. Процесс обогащения топлива осуществлялся в течение 20 минут. По завершении процесса обогащения клапан у днища теплообменника открывался и загрузку удаляли. После завершения процесса обогащения значение теплотворной способности углистого материала увеличивалось до 13,555 БТЕ на фунт на свободной от ві.аги основе /за счет обезвоживания/. Пример 4 Твердая древесина /древесина твердых пород дерева/ с содержанием влаги 70,40% по весу и теплотворной способностью 2,241 БТЕ на фунт загружали в объем труб теплообменника фигуры 1. Затем верхний клапан запирался, и в трубы с содержащейся в них твердой древесиной вводился азот. Давление в трубах поддерживали при 800 PSIG и температуру теплоносителя поддерживали при 750°F. Температура углистого материала, содержащегося в трубах, достигала 646°F. Процесс обогащения топлива длился в течение 7 минут. По завершении процесса обогащения клапан, расположенный у днища теплообменника, и загрузку удаляли. После завершения процесса обогащения значение теплотворной способности увеличивалось до 1 1 ,414 БТЕ на фунт на сво бодной от влаги .основе /за счет обезвоживания/. Различные варианты изобретения могут также использоваться для преобразования относительно бесполезных веществ биомасс в активированный уголь, который используется при изготовлении высокочистого растительного или животного угля. Например, биомассу загружали в объем труб теплообменника фигуры 1, в то время, как трубы непрерывно омывались подогретым инертным газом, создающем в системе давление, находящееся в пределах от около 2 PSIG до около 3000 PSIG в зависимости от реального состава биомассы. Температура в системе поддерживалась в диапазоне от около 250°F до 1500 F. В одном испытании содержимое труб омывалось потоком азота с расходом 10 кв. футов в час /SCFH/, средняя температура поддерживалась примерно при 750°F, и давление поддерживалось примерно при 20 PSIG. /см. таблицу/. После 15 минут пребывания в теплообменнике смывание азотом прекращали, затем биомасса была, по су Пример 2 Лигнит из Северной Дакоты с содержанием влаги 37,69% по весу и теплотворной способностью 6,784 БТЕ на фунт загр ужали в объем труб теплообменника фигуры 1. Затем запирали верхний клапан и вводили азот в тр убы, содержащие лигнит. Давление внутри тр уб поддерживали по 10 27512 ществу, высуше на и охла жд ена в течение 20 миНе см отря на то, что, ка к мы пола гае м, опинут. П роцесс пре образовал биомас су в сырой а к- санные в да нном ва риа нте пред почтител ьные тивирова нный рас тительны й ил и животны й угольва риа нты выпол няют пос та вле нные цел и, понятно, что со зна чением те плотворной спос обности порядка изобре тение поддае тс я мод ифика ции, ва риа ции и 12,949 Б ТЕ на с вобод ной от влаги ос нове /за с чет изменениям , не отходя от духа изобретения . обезвожива ния/. Та бл ица Температ сис- Темлерат сна- Температ внут- Давлен вуіри Давление сна- Расход погою Время ри труб азота темы ружи труб труб ружи труб 0 756 749 770 0 0 0 0:01 10 1:30 — 740 227 210 205 10 740 188 2Q1 195 10 2:00 * 3:00 741 743 169 200 194 10 4:00 749 753 159 2Q1 19.5 10 5.ГО 757 763 156 19.9 19.2 10 6:00 761 769 160 19.9 19.3 10 7:00 760 771 181 20.1 19.5 10 8:00 760 771 252 20.1 19.5 10 9Я) 758 768 442 20.0 19.4 10:00 758 766 599 19.9 192 10 11:00 758 764 657 20.1 19 .6 10 12:00 760 659 20.1 19 .6 10 13.00 764 765 650 20.1 19. 7 10 14:00 768 767 638 20.3 19.7 10 15:00 772 770 628 20.3 20.0 0 . 7 63 11 10 . 27512 є 12 р to Z191Z n _flL m тг "ИГ і OS m МИф S8 88 zig/г 27512 104 Фиг. 6 Фиг. 5 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122)3- 72-89 (03122)2 -57-03 16

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for enrichment of carbon material (variants) and appliance for its implementation (variants)

Автори англійською

Koppelman Edvard

Назва патенту російською

Способ обогащения углеродного материала (варианты) и устройство для его осуществления (варианты)

Автори російською

Коппельман Эдвард

МПК / Мітки

МПК: F28D 7/16

Мітки: вуглистого, пристрій, спосіб, матеріалу(варіанти, здійснення(варіанти, збагачування

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/16-27512-sposib-zbagachuvannya-vuglistogo-materialuvarianti-ta-pristrijj-dlya-jjogo-zdijjsnennyavarianti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб збагачування вуглистого матеріалу(варіанти) та пристрій для його здійснення(варіанти)</a>

Подібні патенти