Пристрій для комплексної переробки вугільної сировини

Реферат: UA 113938 C2 (12) UA 113938 C2 Винахід належить до пристроїв для комплексної переробки вугільної сировини та може бути використано у виробництві синтетичних паливних продуктів та моторного палива. Пристрій являє собою вертикальний трубчастий апарат, в якому в одному контактному об'ємі розташовані камера газифікації, блок пароводяного гартування, блок парової конверсії, блок інтенсивного перемішування водневмісного продукту з нафтовугільною пастою, вузол відведення пастоподібного концентрату за межі контактного об'єму у протяжний апарат на остаточну гідрогенізацію. Камеру газифікації виконано у вигляді двох коаксіальних циліндрів, сполучених між собою у нижній частині, у якій розміщено блок пароводяного гартування, поєднаний з першим ступенем парової конверсії, в порожнині між циліндрами встановлено систему водяного охолодження та естакаду каталізатора другого ступеня парової конверсії, виконану з мідної сітки. Винахід забезпечує зниження енергоємності та підвищення ефективності пристрою. UA 113938 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до пристроїв для комплексної переробки вугільної сировини і може бути використано у виробництві синтетичних паливних продуктів та моторного палива. Відомо пристрій для комплексної переробки вугільної сировини, який являє собою послідовно розміщені в одному контактному об'ємі сектор газифікації з плазмогенеруючою камерою і сектор гідрогенізації [див, наприклад, патент UA107440, МПК: C01G1/06, 25.12.2014]. Відомо також пристрій для комплексної переробки вугільної сировини, який являє собою вертикальний трубчастий апарат, в якому в одному контактному об'ємі послідовно розташовані камера газифікації, блок пароводяного гартування, блок парової конверсії, блок інтенсивного перемішування водневмісного продукту з нафтовугільною пастою, конвеєр для пневмофільтрації для розділення пастоподібного концентрату і фільтрату, відведення пастоподібного концентрату за межі контактного об'єму у протяжний апарат на остаточну гідрогенізацію [див., наприклад, заявка UA № а201509475, заявл. 01.10.2015]. За технічною суттю та ефектом, що досягається, відомий пристрій є найбільш близьким до того, що заявляється. Недоліком відомого пристрою є велика вартість, що пов'язана зі здійсненням процесу при дуже високому тиску, який складає на стадії газифікації 150-200 атм. В основу винаходу поставлено задачу створити пристрій для комплексної переробки вугільної сировини, який дозволить підвищити ефективність за рахунок зниження його вартості. Поставлена задача вирішується в пристрої для комплексної переробки вугільної сировини, який являє собою вертикальний трубчастий апарат, в якому в одному контактному об'ємі послідовно розташовані камера газифікації, блок пароводяного гартування, блок парової конверсії, блок інтенсивного перемішування водневмісного продукту з нафтовугільною пастою, відведення пастоподібного концентрату за межі контактного об'єму у протяжний апарат на остаточну гідрогенізацію; відповідно до винаходу, камеру газифікації виконано у вигляді двох коаксіальних циліндрів, сполучених між собою у нижній частині, у якій розміщено блок пароводяного гартування, поєднаний з першим ступенем парової конверсії, в порожнині між циліндрами встановлено систему водяного охолодження та естакаду каталізатора другого ступеня парової конверсії, виконану з мідної сітки. Відмінними ознаками пристрою, що заявляється, є: - камера газифікації виконана у вигляді двох коаксіальних циліндрів, сполучених між собою у нижній частині, у якій розміщено блок пароводяного гартування, поєднаний з першим ступенем парової конверсії, - в порожнині між циліндрами встановлено систему водяного охолодження та естакаду каталізатора другого ступеня парової конверсії, виконану з мідної сітки. Виходячи з описаного рівня техніки випливає, що вказані відмінності є новими. На кресленні представлена загальна схема пристрою, що заявляється. Суть ефекту полягає в тому, що завдяки відведенню більшої частини об'єму такого, що утворилися, водню та монооксиду вуглецю, процес газифікації і підготування пасти до гідрогенізації здійснюється при тиску 8-10 атм, що значно знижує вартість всієї установки. Пристрій, що заявляється, являє собою вертикальний трубчастий апарат, у якому в одному контактному об'ємі послідовно розміщені камера газифікації 1, блок парового гартування 2, поєднаний з першим ступенем парової конверсії, блок інтенсивного перемішування водневмісного продукту з нафтовугільною пастою 3, відведення 4 пастоподібного концентрату у протяжний апарат 5 за межі контактного об'єму на остаточну гідрогенізацію. На вході в камеру газифікації 1 встановлені плазмотрони 6 з індукційними плазмовими пальниками, а камера газифікації 1 виконана з двох коаксіальних циліндрів - зовнішнього 7 та внутрішнього 8, які сполучені між собою у нижній частині, де розміщено блок пароводяного гартування 2, суміщений з першим ступенем парової конверсії. В порожнині між циліндрами 7 і 8 встановлено систему водяного охолодження 9 та естакаду 10 каталізатора другого ступеня парової конверсії 11, яка виконана з мідної сітки. Пристрій обладнаний колектором 12 для відведення водню та діоксиду вуглецю і колектором підведення нафтовугільної пасти 13. Пристрій, що заявляється, працює таким чином. Активовану водовугільну суспензію подають на плазмотрони 6, далі продукт надходить до внутрішнього циліндра 8 камери газифікації 1, де утворюються водневмісний продукт та мікрокраплі відновленого комплексу металів, що містяться в мінеральній частині вугілля. В нижній частині камери 1, яка має систему водяного охолодження 9, здійснюється пароводяне гартування вуглеводневої сировини. Одночасно з цим, завдяки наявності природних мінеральних включень відновленого комплексу металів (залізо, алюміній тощо), які грають роль каталізаторів конверсії, здійснюється перша стадія парової конверсії. Водень у суміші з монооксидом вуглецю відбирається крізь простір між зовнішнім та внутрішнім 8 циліндрами, де 1 UA 113938 C2 5 10 15 20 на естакаді 10 з мідного каталізатора здійснюється другий ступінь парової конверсії, після чого водень та діоксид вуглецю відводяться з апарата по колектору 12. Процес здійснюється при тиску 8-10 атм. Водневмісний продукт у суміші з мінеральною компонентою, що утворилася, надходить у блок інтенсивного перемішування 3 з нафтовугільною пастою, яку подають по колектору 13. А після по відведенню 4 виводять за межі контактного об'єму у протяжний апарат 5 на остаточну гідрогенізацію. Техніко-економічна перевага пристрою, що заявляють, у порівнянні з пристроєм-прототипом полягають у підвищені ефективності пристрою за рахунок зниження його вартості. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Пристрій для комплексної переробки вугільної сировини, який являє собою вертикальний трубчастий апарат, в якому в одному контактному об'ємі розташовані камера газифікації, блок пароводяного гартування, блок парової конверсії, блок інтенсивного перемішування водневмісного продукту з нафтовугільною пастою, вузол відведення пастоподібного концентрату за межі контактного об'єму у протяжний апарат на остаточну гідрогенізацію, який відрізняється тим, що камеру газифікації виконано у вигляді двох коаксіальних циліндрів, сполучених між собою у нижній частині, у якій розміщено блок пароводяного гартування, поєднаний з першим ступенем парової конверсії, в порожнині між циліндрами встановлено систему водяного охолодження та естакаду каталізатора другого ступеня парової конверсії, виконану з мідної сітки. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2