CZ290795A3 - Process and apparatus for heat treatment of carbon-containing material - Google Patents

Description

Zařízení a způsob tepelného zpracování materiálu obsahujícího uhlík

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení a způsobu tepelného zpracování materiálu, obsahujícího uhlík, v šachtové peci s přívodem tepelné energie.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že se materiál , obsahující uhlík , zpracovává v šachtové peci s přívodem tepelné energie a že výsledkem tohoto zpracování je výroba dřevěného uhlí nebo aktivního uhlí. Pro výrobu dřevě ného uhlí nebo aktivního uhlí jsou jíž známy šach tové pece, které jsou diskontinuálně nebo kontinu álně zaváženy výchozím materiálem obsahujícím uhlík, ve kterých po dosažení určitého stupně naplnění probíhá tepelné zpracování,Při tom se šachtové peci přivádí tepelné energie a přes vhodné vstupní otvory se do ní přivádí nezbytné procesní plyny. Jak tepelná energie, tak i procesní plyny protékají při tom uvnitř pece materiálem, obsahujícím uhlík, zpravidla v protiproudu,takže se přebytečná tepelná energie a procesní odpadní plyny musí odvádět na horním konci šachtové pece. Tyto známé šachtové pece mají tu nevýhodu, že výchozí materiál,obsahující uhlík, který se má zpracovávat, musí zůstat v šachtové peci po celou dobu nezbytnou pro pyrolýzu a/nebo pro aktivaci a teprve po ukončení zpracování se celá šachtová pec vyprazdňuje. Iro novou šarži je potom vždy nezbytné nové naplnění šachtové pece, Dále dochází v důsledku společného vedení tepelné energie a procesních plynů výhozím materiálem ,obsahujícím uhlík,k potížím při vedení procesu,které vedou k nerovnoměrnému konečnému stavu zpracovává ného materiálu,obsahujícího uhlík. Dále bylo již navrhováno, uspořádat uvnitř šachtové pece vodící plechy, které mají umožnit, aby se jednou naplněný materiál ,obsahující uhlík, mohl během tepelné ho zpracovávání udržet v určité výši šachtové pece, čímž se má dosáhnout, aby se materiál.obsáhující uhlík mohl podrobit dostatečnému tepelnému zpracování,takže by bylo možné zabránit nerovnoměrné 2<valitě při vyprazdňování. Tyto šachtové pece nejí vedle komplikované konstrukce,která se krom? toho může použít jen u velkých jednotek, tu nevýhodu, že vodící plochy vedou k tvorbě můstků, které vadí celému procesu tepelného zpracování.

Vynález si proto klade za základní úlohu vy· tvořit zařízení ,které je druhově stejné, a pomocí něhož by bylo možné kontinuálně tepelně zpra covávat materiál, obsahující uhlík, s výhodou pro výrobu dřevěného uhlí a/nebo aktivního uhlí, a způsob tepelného zpracování.

Podstata vynálezu

Tato úloha je vyřešena podle vynálezu znaky uvedenými v patentovém nároku 1. Bylo zjištěno, že, když zařízení má alespoň jednu šachtovou pec s přívodem tepelné energie,která obsahuje nejméně dva reaktory, které mají společné plnící zařízení pro materiál, obsahující uhlík a jsou vytvořeny jako samostatné jednotky, může se provádět současné kontinuální tepelné zpracování materiálů ,obsahujících uhlík, v oddělených reaktorech. Tím se velmi výhodně umožní, aby se mohlft pro vádět pro jednotlivé reaktory společná úprava materiálu, obsahujícího uhlík,která může obsahovat zejména výrobu potřebných velikostí kusů a například odkornění a teprve přímo před šach tovou pecí se může provádět přiřazení k jedno tlivým reaktorům. Tím se nabízí možnost rovnoměrně ovládaného vedení procesu,které je nastaveno na optimální výtěžek produktu, homogenní kvalitu produktu a rovnoměrně malou emisi. Dále se pomocí takto konstruovaného zařízení mohou zpracovávat tepelně i malá množství materiálů, obsahujícíh uhlík, krávě tato možnost nabízí tu výhodu, že takovéto zařízení je možné rychle a bez problému postavit v blízkosti výskytu potřebného materiálu, obsahujícího uhlík, kterým mohou být zejména kusy dřeva listnatých stromů nebo štěpky dřeva listnatých stromů ale i jiné materiály, jako například koks ze skořápek kokosových ořechů, koke/^- ze skořápek burských oříšků, bambus nebo nodobné.

U výhodného vytvoření vynálezu je to uspořádáno tak, že šachtová pec má dva až patnáct , s výhodou pět až deset a nejvýhodněji osm reaktorů. ^edy je velice výhodně možné, uspořádat v jediné šachtové peci více menších,úplně oddělených reaktorů, takže je velice výhodně možné ,

-4v každém z jednotlivých reaktorů uvnitř šachto vé pece , například při společném zásobování všech reaktorů šachtové pece tepelnou energií alespoň z jednoho společného zdroje telené energie, vyrobit různé šarže dřevěného uhlí a/nebo aktivního uhlí a tyto se mohou v reaktoru nastavit jednoduchým vedením procesu, například na stavením doby prodlevy materiálu , obsahujícího uhlík.

U dalšího výhodného provedení vynálezu je to uspořádáno tak , že společné plnící zařízení má s výhodou plnící komoru, jejíž vstup je spo jen s přívodem a jejíž výstup je spojen s rozvodem , přičemž pro rozvod slouží tozdělovací žlábek, jehož přívod je spojen s výstupem plnící komory a jehož výstup je možné spojit s reaktory. Tím se dosáhne výhodné možnosti uspořádat pro více reaktorů společnou plnící komoru,která je nezbytná pro zabránění výstupu procesních odpadních plynů do atmosféry a za komorou může být uspořádán přívod materiálů, obsahujících uhlík, do jednotlivých reaktorů. Tím ,že je rozdělovači žlábek přiklouben k plnící komoře s výhocou výkyvné a při vykývnutí opisuje se'svým výstupem kruhový oblouk, uvnitř něhož jsou uspořádány reaktory, je možné jednoduchým přestavením úhlu rozdělovacího žlábku naplnit jiný reektor materiálem, obsahujícím uhlík . Pořadí plnění, popřípadě množství ,které se do jednotlivých reaktorů plní, jsou závislé na vedení procesu a dají se snadno ovládat.

-ου dalšího výhodného uspořádání vynálezu je to uspořádáno tak, že reaktory jsou reakční trubice, které jsou spojeny s rozdělovačem pomocí přechodové trubky , a tyto jsou vytvořeny s výhodou s válcovým nebo kónickým rozšířením . Tato konstrukce reaktorů dovoluje, aby se uvnitř šachtové pece uspořádal ve vzájemném odstupu větší počet jednotlivých, reaktorů, vytvořených jako reakční trubice , a přesto aby se uvnitř šachtové pece mohlo uspořádat společné napájení reakčních trubic tepelnou energií , takže je možné nepřímo tepelně zpracovávat materiál,obsahující uhlík,který je naplněn do reakčních tru bek. Vytvořením reaktorů ve formě reakčních trubek se současně dosáhne toho, že se na co nejmen ším prostoru může uspoádat relativně velký počet jednotlivých reaktorů.

rři dalším výhodném provedení vynálezu je to uspořádáno tak, že šachtová pec má tři axiální oblasti, které jsou vytvořeny s výhodou vložnými dny ,které mají vodorovné průchozí otvory pro upnutí reakčních trubic,a které přesahují ve své výšce přes reakční trubice. Tím se dosáhne, že reakční trubice popřípadě reaktory lze rozdělit v různé tepelné oblasti,ve kterých může současně probíhat sušení a/nebo pyrolýza a/nebo aktivace materiálu, obsab.ujícího uhlík a tím se mohou spolu spojit tyto rozdílné procesy. S výhodou se tím dosáhne, že tyto pochody jsou ovladatelné na sobě nezávisle a tím jsou

-6snadno ovladatelné. Tímto spojením jednotil vých pracovních stupňů sušení , pyrolýzy a aktivace v jedné průchozí reakční trubici po případě reaktoru, který má tři tepe¹né oblasti, je jednoduchým způsobem umožněn kontinuální zpu sob práce celého zařízení. Tento způsob práce se dosáhne tím, že v závislosti na tom, že se pomocí vypouštěcího zařízení pro zpracovávaný materiál, obsahující uhlík, odeberou z reaktorů určitá vypouštěná množství , se může přivést odpovídající množství výchozího materiálu,obsahujícího uhlík přes vstupní zařízení popřípadě plnící komoru a rozdělovači žlábek.

Další výhodné uspořádání zařízení vyplývají z ostatních znaků, uvedených v podnárocích.

Úloha je dále vyřešena znaky uvedenými v patentovém nároku 22. Tím, že se reaktory mokou zavážet materiálem obsahujícím uhlík odděleně a při při současném zavážení s přívodem ďespoň jedné tepelné energie se vyrábí rozdílné šarže zpracovávaného materiálu, obsahujícího uhlík, je s výhodou možné,provádět v jednom jediném reaktoru pomocí jednoduchého řízení způsobu jak pyrolýzu , tedy zuhelňování dřeva, tak i aktivaváví dřevěného uhlí. Tím se nabízí možnost rovnoměrného,ovládaného vedení procesu, které se může nařídit na optimální výtěžek produktu, homogenní kvalitu produktu a rovnoměrnou mal^u emisí. Vzhledem k tomu, že při dalším

-Ίvedení způsobu až do aktivovaní se nemusí pro vádět po zuhelnění žádné mezichlazení materiá lu , obsahujícího uhlík , nabízí kopulační proces značné výhody co setýká energetické bilance a může se provozovat pomocí energie, která je obsažena v materiálu obsahujícím uhlík, bez cizí energie. Nepatrné množství použité cizí energie je nezbytné pouze při uvádění zařízení do provozur

Iři výhodném provedení způsobu je to us pořádáno tak, že se tepelná energie získá spalováním procesních odpadních plynů a/nebo součástí obsažených v těchto plynech, ve spalovací komoře, přičemž se s výhodou procesní od padni plyny popřípadě jejich součásti spálí za přebytku vzduchu ihned po opuštění reaktorů. Tímto okamžitým spálením procesních odpadních plynů přímo po výstupu z reaktoru se dosáhne toho, že se tepelně odstraní všechny hořlavé a životní prostředí zatěžující plyne a kondenzovatelné produkty a může se obsah energie plynných a kondenzovatelných. produktů v pro cesních odpadních plynech využít pro získání tepelné energie procesu. Využití vázaného a značného obsahu energie plynných a vypařují cích se produktů pyrolýzy se tedy provozně těch· nicky spojuje s čištěním procesních odpadních plynů.

Dále je výhodné, že se ty plynné složky odstraní přímo po výstupu z reaktoru, které

-8mohou tvořit ve vyšších koncentracích výbušnou směs a na své cestě delším potrubím by vyžadovaly bezpečnostní opatření proti vniknutí ky slíku a proti zápalným vlnám. Kromě toho se zabrání kondenzaci dehtů a olejů z těkavých sou částí materiálu obsahujícího uhlík a tím se dosáhne čistého vedení provozu. To je zajištěno tím, že se odpor proti proudění procesních odpadních plynů popřípadě z nich vyrobeného topného plynu překoná s výhodou na konci procesu pomocí dmychadla na umělý tah. Pod pojmem topné plyny se ve smyslu vynálezu rozumí horké plyny, které dopravují tepelnou energii ze spalovací komory do šachtové pece. Tím se nemohou odloučit žádné kondenzáty dehtu s olejem a části zařízení jsou pod podtlakem, takže nemůže docházet k žádným emisím. Tím, že procesní odpadní plyny popřípadě v nich obsažené součásti, mají velmi vysokou výhřevnost, může se dát k dispozici tepelná energie, postačující k vedení procesu. Procesní odpadní plyny se nezředí dusíkem , jak je tomu při přímém vy tápění proplachovacími plyny .

Při dalším výhodném provedení vynálezu je to uspořádáno tak, že topné plyny vyrobené uvnitř šachtové pece spalováním procesních odpadních plynů se přivádí k reaktorům a využívají se k nepřímému vytápění reaktorů. Touto konstrukcí se velmi výhodně dosáhne toho, že může docházet k bezpečnému spálení plynných složek při cí-9leně nastaveného přebytku vzduchu a tím je umožněno upustit od dodatečné spalovací komory pro vyhoření přebytečných plynu. Tato přebytečné ply ny by obsahovaly množství plynu, které se nepo třebuje vracet zpět do šachtové pece jako topný plyn. Nepřímý# vytápěním reaktorů se dále s výho dou dosáhne toho, že se procesy pyrolýsa a/nebo aktivování a jejich zásobování tepelnou erargií spojí. Tím jsou oba pochody vzájemně na sobě ne závisle ovladatelné a tím se při použití způsobu dají snadněji ovládat.

Ve výhodném uspořádání způsobu je to uspořádáno tak,že se spalování ve spalovací komoře provádí za stupňovitého příhodu vzduchu. Tím se velmi úspěšně zabrání tomu, aby se oxidy dusíku netvořily ani z dusíku dřeva ani z dusíku spalovacího vzduchu. Tím se odstraní další zdroj emisí ,obvyklý při provozu plynových spalovacích komor. Tepelné oxidy dusíku,které se při vyhoření uhlíků,které se dostanou spolu s dehtem do spalovací komory, by vedly ke zvýšeným emisím, se redukují na minimum stupňovitě nastavitelným přívodem vzduchu a současně se zabrání tvorbě monoxidu uhelnatého, takže se s velkou jistotou nedosáhnou mezní hodnoty zatěžující životní prostředí.

Dále je nepřímým vytápěním reaktorů topnými plyny, vedenými do šachtové pece umožněno, vyplnit celou výšku šachtové pece topným plynem, takže to může mít vliv na vysokou výstupní teplotu procesních odpadních plynů i na hlavě šach·

-lotové pece. Tato vysoká výstupní teplota plynů zabraňuje kondenzaci dehtů, obsažených v pro cesníoh odpadních plynech / odpadních plynech z pyrolýzy /, pokud se tyto nedostaly do spalovací komory.

Iři zvlášt výhodném provedení způsobu je to uspořádáno tak, že topné plyny jsou vedeny tak k šachtové peci, že v různých oblastech šachtové pece se provádí sušení a/ nebo pyrolýza a/nebo aktivování materiálu-obsahujícího uhlík Takovýmto uspořádáním šachtové pece je umožněno spojit p*i procesu jednotlivé stupně procesu sušení, pyrolýzu a aktivování v jediném kontinuálním procesu. Procesní odpadní plyn ,vznikající při aktivování a pyřolýze z materiálu, obsahujícího uhlík a vneseného procesního plynu / aktivačního plynu/, vystupuje v reaktoru v proti proudu k materiálu, obsahujícímu uhlík. Vzhledem k tomu,že materiál, obsahující uhlík, byl do reaktoru přiveden s teplotou okolí, a během svého pohybu směrem dolů se zahřeje na teplotu pyrolýzy popřípadě aktivování, funguje vystupující procesní plyn popřípadě procesní odpadní plyn jako nosič tepla a umožňuje optimální tepelné hospodářství. (Pomocí to hoto vedení procesu se podél výšky reaktoru nastavují oblasti stejných fyzikálně/chemijekých pochodů, jejichž vodorovné vyrovnání se dá snadno řídit přívodem topných plynů do šachtové pece. Cím menší se zvolí průřez reaktorem, tím lépe se 'ůže ovlivnit vodorovné vyrovnání a v průřezu re-11aktoru dosáhnout homogenní teplota jako základ pro jednotnou kvalitu produktu.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je dále blíže vysvětlen na jednom příkladu provedení pomocí příslušných výkresů. Tyto ukazují :

obr. 1 bokorys zařízení pro tepelné zpracování materiálu ,obsahujícího uhlík,v částečném řezu ;

obr. 2 půdorys podle obr. 1 v řezu a obr. 3 schematické znázornění zařízení, znázorněného na obr. 1 a 2 .

Na obr.. 1 je znázorněno zařízení 10 pro tepelné zpracování materiálu, obsahujícího uhlík . Zařízení 10 má dvě šachtové pece 12, přičemž konstrukce je dále blíže znázorněna jen pomocí šachtové pece 12. Šachtová pec 12 má uvnitř osově rovnoběžně uspořádané reakční trubice 14, sloužící jako reaktory. Šachtová pec 12 má dále mezidna 16 a 18, které rozdělují reaktor na oblasti 20 , a 24 . Mezidna 16 a 18 mají průchozí otvory 26, kterými jsou vedeny reakční trubice 14.Uvnitř oblasti 20 jsou reakční trubice 14 provedeny jako dvoustěnné a mají vstupní otvor 28 pro přívod chladícího média, zejména vody. Uvnitř oblasti 22 mají reakční trubice 14 vstupní otvor?pro procesní plyny, zejména horkou páru. Oblast 22 šachtové pece 12 lze dále zásobovat přes zde naznázorněnou

-12spalovací komoru 32 / obr. 2 / tepelnou energií.

Oblast 22 má dále , zde neznázorněný , vypouštěcí otvor 34 / obr. 3 / , který je spojen s výměníkem 36 tepla . Oblast 24 šachtové pece 12 má , rovněž neznázorněný , vtokový otvor 32 / obr. 3/, který je spojen s výměníkem 36 tepla . Oblast 24 má dále vypouštěcí otvor 40 , který spojuje sběrný plynový prostor 41 pro procesní odpadní plyny, se spalovací komorou 32 . Sběrný plynový prostor 41 je při tom spojen s reakčními trubicemi 14 a slouží pro odvádění vznikajících procesních od padních plynů. Nad šachtovou pecí 12 končí re akční trubice 14 v přecl.odové trubici 42 , která je spojena s rozvodem 44 . X rozvodu 44 je přiřazena plnící komora 46 , jejíž vstup 48 je spojen s přívodem 30 a jejíž výstup je spojen s rozvo dem 44. Vstup 48 plnící komory 46 a její výstup 52 mají při tom, zde neznázorněné , uzavírací orgány, které jsou vytvořeny jako nepropustná šoupátka. Uvnitř rozvodu 44 je uspořádán žlábek 54,který je p-iklouben výkyvné k plnící komoře 46, a jeho výstup 56 lze přiřadit k jednotlivým přechodovým trubkám 42. Reakční trubice 14 mají pod oblastí 20 vypouštěcí zařízení 48,přičemž každé vypouštěcí zařízení 58 reakční trubice 14 je přiřazeno k vlastnímu vratnému vynášecímu šneku 60 .

Na půdorysu, znázorněném na obr. 2 , je dále objasněna konstrukce zařízení 10. Stejné součásti, znázorněné již na obr. 1 , jsou označeny stejnými vztahovými značkami a nejsou již znovu objasnová-13ny.

Na obr. 2 je vidět , že obě šachtové pece 12 jsou stejně konstruované a uvnitř na čáře kruhového oblouku je nyní uspořádáno osm reakčních trubic 14. Ke každé z těchto reakčních trubic 14 je k dolnímu vypouštěcímu otvoru 58 ,o kterém je zmínka již při popisu obr. 1, přiřazen vypouštěcí šnek 60 . Vynášecí šneky 60 jsou spojeny se sběrnými šneky 62, které vedou k jednomu, zde neznázorněnému , sběrnému místu.

Na schematickém přehledu, znázorněném na obr.

, je ještě jednou znázorněno osm reakčních trubic 14, které mají konstrukci, která již byla popsána při porisu obr. 1 a 2. lomocí schematického přehledu na obr. 3 je zejména zřejmá funkce zařízení 10 podle následujícího vysvětlení. Stejné součásti ,znázorněné již na obr. 1 a 2, js u opět opatřeny stejnými vztahovými značkami.

Zařízení 10, znázorněné na obr. 1 až 3 > fungu je následovně:

Výchozí materiál, obsahující uhlík , například kusy dřeva listnatých stromů, se upraví na velikost potřebnou pro dřevěné uhlí a/nebo aktivní uhlí a pomocí neznázorněnéhodopravníku se přivede k přívodu 50 popřípadě plnící komoře 46 .

K plnící komoře 46 se přivádí přímo diskontinuálně množství dřeva, které odpovídá možnému množství doplňovanému do reakční trubice 14. Dopravník tedy pracuje jen po odvolání na základě kontroly stavu naplnění, která je například uspořádána uvnitř

-14přechoáové trubky 42 a není na obr. 1 až 3 znázor něna.

Úkolem plnící komory 46 je při tom vedle dáv kování výchozího materiálu, obsahujícího uhlík , utěsnění reakčních trubic vůči okolí. Objem plnící komory je při tom o 30 4° větší než objem cy klické náplně vsázkového materiálu,který se má dávkovat, aby se stup 48 komory sevřít v důsledku přeplnění. Plnící komora 46 je tvořena například válcovou trubicí. Vstup 48 plnící komory 46 a výstup 5.2 plnící komory 46 jsou při tom opatřeny uzavíracími orgány, vytvořenými jako plynotěsná šoupátka, která jsou například pohaněna mechanicky a jsou opatřena pojistkou proti přetížení.

Při provozu reaktoru popřípadě reakčních trubic 14 jsou šoupátka zajištěna proti současnému otevření.

Plnění reaktoru popřípadě reakčních trubic 14 se nyní provádí následovně. Šoupátko uspořádané ve vstupu 48 plnící komory 46 se otevře , když je zajištěno,že šoupátko, uspořádané ve výstupu 32 plnící komory 46 je uzavřeno. Pomocí dopravníku se plnící komora 46 naplní množstvím kousků dřeva nebo štěpků dřeva, které odpovídá například 70 4 objemu plnící komory 46 . Nyní se šoupátko uspořádané ve vstupu 48 plnící komory 46 uzavře, zatím co se šoupátko , uspořádané ve výstupu plnící komory 46 může otevřít. Otvorem šoupátka, které je uspořádáno ve výstupu 52 plnící komory 46 se dostane vsazený materiál do rozdělovacího žlábku 54 a tím do reakční trubice 14, nřiřazené právě rozdělovacímu žlábku 54.

-15Nyní se šoupátko , uspořádané uvnitř výstupu plnící komory 46 opět zavře. Během průchodu materiálu plnící komorou 46 se při otevřeném dolním šoupátku a výtoku vsazeného materiálu , spojí plnící komora 46 s reakční trubicí 14 , za tím co se při otevřeném horním šoupátku během plnění plnící komory 46 ,přítomný plyn vytlaču je do atmosféry. Aby se při průběhu tohoto způsobu nemohl odvádět z reakční trubice 14 žádný procesní odpadní plyn do okolí, musí se provést výplach plnící komory 46 nebo odsátí. Aby se tohoto dosáhlo , může se například během vytékání vsazeného materiálu do rozdělovacího žlábku 54 zavádět tangetiálně do plnící komory 46 dusík. Tím se dosáhne toho, že během otevření výstupu 52 plnící komory 46 se nemůže dostat žádný procesní odpadní plyn , zejména odpadní plyn z pyrolýzy nebo odpadní plyn z aktivování, do plnící komory 46 a do oblasti rozdělovacího žlábku 54. Bále je myslitelné, že se během otevření vstupu 48 plnící komory 46 plyn vytlačeny z plnící komory 46 přivádí do spalovací komory 32, takže je zajištěno, že se během otevření výstupu 52 plnící komory 46 procesní odpadni plyn, který se dostal do plnící'komory 46,nemůže dostat do atmosféry.

Rozvod dřeva ,které se vnáší diskontinuálně do jednotlivých reakčních trubic 14, se provádí pomocí výkyvného rozdělovacího žlábku 54. kterv o~ijímá dřevo a přivádí ho k přechodové

-16trubce, jejíž čidlo stavu naplnění vyžaduje do plnění. Rožvod 44 , uvnitř něhož je uspořádán rozdělovači žlábek 54, je například zahrnut do odvodu odpadních plynů pocházejících ze spalovacích plynů z vytápění reaktoru, takže se zde zabrání podchlazení a tím vylučování kondenzátu.

Výkyvný rozdělovači žlábek 54 reaguje na signál již zmíněného čidla stavu naplnění. V důsledku thho se nepředpokládá, že by se doplňování reakčních trubic 14 muselo být prováděno v pořadí jejich uspořádání. Pomocí optického čidla,které může být uspořádáno například v měřícím velínu, je umožněna kontrola práce roz dělovacího žlábku 54,takže se může kontrolovat, zda popřípadě reakční trubice 14 byla delší dobu nenaplněna.

Přechodové trubice 42 tvoří takovéto spojení mezi reakčními trubicemi 14 a rozvodem 44 , aby se umožnil odvod procesních odpadních plynů v plynovém sběrném prostoru uvnitř oblasti 24, aniž by se procesní odpadní plyny mohly dostat do rozvodu 44.

Průměr přechodových trubic 42 je například dimenzován tak, aby mezi reakčními trubicemi 14 a přechodovými trubicemi 42 vznikla štěrbina , kterou by mohly procesní odpadní plyny mohly uniknout do plynového sběrného prostoru.

Reakční trubice 14 se zahřívají zevně uvnitř

-17oblasti 22 tepelnou enrgií , která je dána k dispozici spalovací komorou 32.

Spalovací komora 32 je nastartována na po čátku procesu pomocí cizího zdroje energie , například oleje , pomocí hořáku 68, takže se do oblasti 22 šachtové pece 12 dostane topný plyn . Topný plyn tam ohřívá reakční trubice 14 a tím nepřímo výchozí materiál, nacházející se v reakčních trubicích 14 . Ve vedení.topného plynu jsou uspořádány výměníky 64 a 65 tepla, jejichž význam bude ještě vysvětlen.

Po uvedení zařízení 10 do chodu se proces ní odpadní plyn přivádí přes vstupní otvor 40 do spalovací komory 32 . Spalovací komora 32 je při tom uspořádána přímo za šachtovou pecí 12 , takže se procesní odpadní plyny nemohou ochla dit tak dalece , aby v nich obsažený dehet a oleje mohly kondenzovat. To tedy znamená , že se tyto procesní odpadní plyny a v nich obsažené součásti ihned po výstupu ze šachtové pece 12 spá lí ve spalovací komoře 32 a po náběhovém čase zařízení převezmou úlohu topných plynů, které se přivádí přes vnitřní prostor šachtové pece

12. Tím je zajištěno, s ohledem na to, že pro česní odpadní plyny mají vysokou energetickou hodnotu, že po krátkém náběhovém čase pracuje celé zařízení 10 v energetickém samo.'sta-tňém: provozu. Do spalovací komory 32 se přivádí postupně vzduch, takne se ve spalovací komoře 32 řídí

-13přívod vzduchu tak, aby se redukovala tepelná tvorba oxidů dusíku a rovněž výstup monoxidu uhelnatého na minimum · Spalovací komora 32 je libovolně temperovatelná přídavkem vzduchu .

Veškerá vodní pára vznikající ze zuhelnatění výchozího materiálu,která vzniká z vlhkosti dřeva a s tím spojené rozkladové vody , se yědé_.spalovací komorou 3? a tam se zbaví zatížení organickými kyselinami a spolu s odpadními plyny ze spalovací komory 32 se odvede do atmosféry. Obvyklé čištění odpadních vod jako pro cesních odpadních vod obsahujících kysěliny, dehet a oleje,není v souvislosti s tím již nutné.

Jestliže je sušení výchozího materiálu , obsahujícího uhlík, v nejhořejší oblasti reakčních trubic 14 ukončeno, vede exotermický děj pyrolýzy k relativně rychlému zuhelnatění,které je třeba při obsahu těkavých součástí asi 15 z důvodů požadované kvality dřevěného uhlí přerušit, Ukázalo se, že celková dobaohřevu asi 2,5 hodiny stačí, aby se z kusů dřeva předem stanovené velikosti , jako vsazeného materiálu, vyrobilo dřevěné uhlí očekávané kvality.

Pomocí nepřímého ohřevu materiálu obsahu jícího uhlík, může být teplota mimo reakční trubici 14 větší než teplota, která je nezbytná k vlastní pyrolýze popřípadě aktivování. Tato nesmí být ale tak vysoká , aby v naplněných

-19kusech dřeva docházelo k neobhajitelným rozdílům ve stupni prouhelnění, to znamená v podílu těkavých součástí .

Toto zásobování reakčních trubic 14 topnými plyny vede k nepřímému ohřevu výchozích materiálů, obsahujících uhlík, naplněných v reakčních trubicích 14. řro zabránění tvorby můstků uvnitř reakčních trubic 14 se světlý průměr reakčních trubic 14 volí například v poměru 1 : 5 mezi kusy naplněných kusů dřeva a světlým pí úměrem. Pro zabránění tvorby můstků mohou mít reakční trubice 14 také kónické rozšíření, které v oblasti tepelných procesů, tedy v oblastech 22 a 24 , může činit například asi 5 °. V případu tvorby můstků uvnitř reakčních trubek 14 pozná, rozdělovači žlábek 54 , že reakční trubice 14 není pravidelně naplněna a signalizuje tuto tvorbu můstků dále. Tvorba můstků se odstraní přívodem rea2<ční páry přes vstupní otvor 30 a reakční trubice 14 se dále plní normálně.

Dřevo nadávkované do reakčních trubic 14 se podrobí pomocí vysoké vnější teploty v oblasti 22 šachtové pece 12 intenzivnímu tepelnému namáhání. Sušení dřeva vyžaduje podstatně méně tepla než by bylo nutné k odpaření vody. V důsledku hygroskopické trhací práce, .se se zmenšujícím sě obsahem vody při sušení stále zvyšuje naklad energie a dosáhne asi 150 # výparného tepla pro vodu.Doby nezbytné pro sušení se proto nedají přesne určit, ale při zvyšování teploty šachtové pece 12 na teplotu převyšující 350 °C a stále se zvy-2Cšující teplotě pyrolýzy, še dosáhne toho, že dřevěné uhlí má zbytek těkavého obsahu 15 až 13 Sxotermický děj pyrolýzy dřeva podporuje při tom prouhelnění kusů dřeva zcela podstatně. Tím se umožní, že se reakční trubice 14 zahřejí tak, že se teplota během uhelnatění dřeva v oblasti 22 mimo reakční trubice 14 pohybuje asi okolo 750 °C, zatím co te plota v oblasti 24 se může pohybovat nad 300 °C , Sladění vedení teplot spolu s výkonem zařízení 10 a požadovanou kvalitou dřeva se při tom může pro vést odpovídajícím nastavením vedení procesu.

Zmíněné vedení teploty uvnitř šachtové pece 12 v oblasti 22 je příznivé zejména pro celý provoz zařízení, ηθ·:οΐ se spalovací komora 32 může takto provozovat vždy nad bezpečnou zápalnou teplotou , která se pohybuje asi okolo 750 °C.

Během tepelného zpracování vsazených kusů dřeva. následuje po sušení tepelný rozklad, při kterém vznikají například následující produkty :

- karbonizační voda 32 /=

- kondenzovatelné součásti / dehet, methanol, Kyselila octová / 25 %

- plynné součásti 16,5 $

- dřevěné uhlí 2Ó,3 /· llynr-é a kondenzovatelné produkty vystupují jako procesní odpadní plyny a dovolují, vyrobit ve spalovací komoře 32 pomocí r.adstechiometrického spálení dostatek tepla,takže se šachtové pece 12 mohou vytápět procesním odpadním plynem a ještě

-21zbývá značný přebytek energie . Reakční trubice 14 se rozšiřují v oblasti vstupního prostoru na kruhový prostor, ve kterém se provádí napájení aktivační párou / přehřátou párou /. Aktivační pára se získává například přes výměník 64 tepla z přebytečného topného plynu, který se nepptřebuje pro vytápění oblasti 32 . Zavádění aktivační páry přes vstupní otvor 30 vyvolává v tamní oblasti reakční trubice 14 endotherraní reakci, to znamená, že se teplo nezbytné pro přehřátí aktivační páry odebírá z dřevěného uhlí a toto se tsk ochlazuje. Přiváděním aktivační páry se účinkem působícím jako proplachovací plyn dosáhne zlepšeného přenosu tepla uvnitř reakční trubice 14 , zejména pak uvnitř oblastí 22 a 24 a tím se umožní zvýšit výtěžek dřevěného uhlí. Přehřátá pára šoupá uvnitř reakčních trubic 14 v protiproudu k materiálu , obsahujícímu uhlík, který je v reakčních trubicích 14 a slouží jeko procesní plyn . Během zuhelnatění, tedy během pyrolýzy a během sktivování , se v prostřední a dolní oblasti reakčních trubic 14 uvolní plyn z pyrolýzy popřípadě procesní plyn, který se smísí s procesním plynem,vpuštěným přes vstup 30 ,a s přehřátou párou nezreagovanou při aktivování a uniká smírem vzhůru z reakčních trubis 14 jako procesní odpadní plyn do plynového sběrného prostoru 41.

V oblasti 20 šachtové pece 12 dochází ke chlazení, které se zlepší zejména tím, že se

-22v této oblasti provedou reakční trubice 14 s dvojitou stěnou a do takto vzniklého prostoru se může zavádět chladící voda. Pro zlepšení účinku chlazení mohou mít reakční trubice 14 dále chladící žebra.

ěestliže se má pomocí zařízení 10 vyrábět místo až dosud popsané výroby dřevěného uhlí aktivní uhlí,vnesou se vhodné odřezky přes plnící komoru 46 do reakčních trubic 14 . Pochody ke kterým je při tom třeba brát zřetel jsou dále výše podrobně vysvětleny a není nutné je zde opakovat. Těsnějším uložením odřezků se zlepší podmínky přestupu tepla uvnitř reakčních trubic 14.Sušení a pyrolýza odřezků se dosáhne proto již před dosažením vpouštěcího otvoru 30 , tedy před zmíněným rozšířením reakčních trubic 14 .Tím vzniklo již v tomto časném okamžiku dřevěné uhlí, které se nyní částečně zplyní .Při tom reaguje část uhlí ku dřevěného uhlí s vázaným kyslíkem a vede k vytvoření pórů,které zvětší specifický povrch dřevěného uhlí tak, že se může použít jako adsorpční prostředek.

Zatím co se při obvyklé výrobě aktivního uhlí z dřevěného uhlí prováděl aJctivační proces po ochlazení dřevěného uhlí v odděleném reaktoru , nedochází zde v důsledku spojení procesů sušení, pyrolýzy a aktivování ke ztrátám energie ochlazováním a opětovným ohříváním pro částečné zplyňování. Proces tedy pracuje v oblasti mezi pyrolýzou dřeva a totálním zplynová -23ním dřeva.

Uvnitř reakčních trubic 14 probíhají při tom následující pochody. Oblast 22 , ve které se provádí tepelné zpracování vsazeného materiálu, se vytápá topným plynem spalovací komory 32 po temperování na požadovanou teplotu reaktoru. Pro definované tenperování slouží například výměník 65 tepla, Pro rovnoměrné rozdělení topných plynů se ve středu šachtové pece 12, to znamená uvniř kruhového tvaru vytvořeného reakčními trubicemi 14, může uspořádat vytěsňovací zařízení, takže jádrem šachtové pece 12 neporudí topný plyn. Pro zlepšení rozdělení topného plynu a pochodu přenosu tepla prostřednictvím topného plynu na reakční trubice 14 se může meziprostor uvnitř reakčních trubic 14 vyplnit vrstvami výplňových tělísek. Tyto vrstvy jsou uspořádány na děrované desce, pod níž se horké topné plyny rozdělují po průřezu šachtové pece 12. Malá aktivnost při přenosu tepla, dosažená náplní působí konstantní udržení rozdělení teplot uvnitř oblasti 22 . Především vyplývají z tohoto přednosti pro vedení procesu , neboí násyp výplňových tělísek vyvolává ztrátu tlaku v cestě topného plynu, která dovolí ,udržet tlak v horní oblasti šachtové pece 12 snadněji na konstantní hodnotě.Nad oblastí 22 se topné plyny přivádí přes vypouštěcí otvor 34 k výměníku 36 tepla. V oblasti 22 mohou být dále uspořádány , dosud nezmíněné hořáky 66 , a to v dolní části, to znamená pod oblastí koksování a

-24tím pod zmíněným děrovaným plechem pro rozdělení topného plynu pro vytápění. Tyto hořáky 66 slouží pouze pro uvedení zařízení do chodu a automaticky se odpojí,když se dosáhne reakční teplota a spalovací komora /2 se přepne na spalování procesních odpadních plynů ze šachtové pece 12.

Oblastí 24, to znamená sušící oblastí, proudí nyní topný plyn,který byl přiveden přes vypouštěcí otvor 34 k výměníku 26 tepla. Tím se umožní temperování oblasti 24 asi na 350 °C , a sušení se může přizpůsobit vlhkosti přiváděného výchozího materiálu. Topný plyn proudí po projití sušící oblastí také plynovým sběrným prostorem pro procesní odpadní plyn popřípadě aktivační odpadní plyn a zabraňuje tím kondenzací dehtů a olejů, které jsou přítomny v procesních odpadních plynech,před dosažením spalovací komory 32.

V oblasti 20 se reakční produkt, jak již bylo uvedeno výše, chladí například vodou. Oblast 20 je při tom plynotěsně oddělena od oblastí 22 a 24 .

Vynášecí šneky 60, uspořádané pod reakční trubicí 14 pojímají produkt vznikající v každé přiřazené reakční trubici 14. Tím se dosáhne toho, že se prosazené množství může pro kaž dou reakční trubici 14 regulovat zvlášť. Jestliže by se měla registrovat tvorba můstků v reakční trubici 14 , tak se příslušné vynášecí šneky zadrží tak dlouho, dokud se neodstranítvorba můstků zplynováním části dřeveného uhlí a

-25dokud se neprovedlo doplnění příslušné reakční trubice 14 čerstvým dřevem . Tím se dosáhne toho, že se při větším doplněném množství, než od povídá normálnímu dávkování, se vynášecí šneky 60 nepřipojily teprve tehdy, když se prouhelnilo. Tím se zabrání vynášení dřeva pro nedostate ěnóu prodlevu v reakční trubici 14 .Tvorba můst kú v reakční trubici 14 se může poznat na z skla dě poklesu teploty v násypném kuželu vynášecích šneků 60. Zplynování pro odstranění tvorby můst ků se provádí zvýšeným přídavkem procesní páry přes vpouštěcí otvor 30» Vynášecí šneky 60 dopravují produkt například do sběrných šneků 62 které ho přivádí k dalšímu zpracování a/nebo adjustaci. Všechny vynášecí šneky 60 popřímadě sběrné šneky 62 jsou pomáloběžné tlakové šneky, které namáhají produkt mechanicky jen málo a které jsou s výhodou opatřeny dávkováním vody. Tento přídavek vody způsobí konečné ochlazení produktua nastaví požadovaný obsah vody 2 .

Zvýšení obsahu vlhkosti, například na hodnotu ya , se provádí při další adjustaci.

Z plynového sběrného prostoru 41 šachtové pece 12, který je uspořádán uvnitř oblasti 24 , se procesní odpadní plyn převádí přes vypouštěcí otvor 40 do spalovací komory 32. Vzhledem k tomu, še se s každou tunou čueva / bezvodého/ o převede asi 110 m pyrolyzního plynu s obsahem asi 1,3 kg dehtu a dalšího 1,0 kg kondenzovatel

-26ných podílů , do spalovací komory 32 , ná pro vedení procesu podstatný význam, že neexistuje žádná možnost vylučování kondenzátů v důsledku poklesu teploty. Pro tento proces je typické a podstatné , že se pyrolyzní plyny na cestě ke spálení neochladí pod 250 °G . Jestliže kon denzovatelné látky zůstanou až do spálení plynné, může se počítat s dobrým vyhořením a mylými emisemi . Pyrolyzní plyny přecházející mezi šachtovou pecí 12 a splaovací komorou 32 se proto, jak již bylo uvedeno, ohřívají topnými, plyny, které se přivádí pro sušení do oblasti 24 . Spálením uvnitř spalovací komory 32 se získají topné plyny, jejichž teploty jsou 1100 °C až 1200 °C. Spalování se při tom provádí pomocí přebytku vzduchu. Tím, že se tyto velmi horké topné plyny vedou přes výměníky 64 a 55 tepla, může se uvnitř oblasti 22 šachtové pece 12 nastavit potřebná teplota. Tepelná energie ode braná topnému plynu se při tom používá souča sně pro přehřátí aktivační páry,kterou je možné přivádět přes vpouštěcí otvor 30 · !ro redukci tvorby oxidů dusíku,kterou lze očekávat v důsledku vysoké teploty, je možné spalovací komoru 32 s výhodou vytvořit dvou stupňovou, přičemž první stupeň se po inten zivním promíchání procesního odpadního vzduchu se spalovacím vzduchem provozuje pomocí nadbytečného množství vzduchu, zatím co se ve druhém stupni, pomocí sekundárního přívodu vzduchu

-27nastaví konečné množství nadbytečného vzduchu . Tím se dosáhne toho, že se může realizovat mi nimalizace zatížení emisemi . Pro zabránění výstupu emisí , například při poruše, může mít spa lovací komora 32 bezpečnostní komín , který dovolí, aby se hořlavé součásti procesního odpadního plynu spálily automaticky se zapojujícím podpůrným plamenem. Během fáze , v níž se zařízení 10 uvádí do chodu , se spalovací komora 32 nejdříve ohřívá pomocí hořáku 88 přídavným palivem , například topným olejem , dokud se nemůže provést přestavení na spalování procesních odpadních plynů .

Optimalizace vedení teplot v šachtové peci 12 umožňuje optimalizaci hospodářství s energií celého procesu zpracování výchozího materiálu, obsahujícího uhlík . Při aktivovaní dřevěného uhlí, vyráběného v reakčních trubi cích 14 šachtové pece 12 , se energie spotřebuje p*i silném andothermním procesu . Uvnitř reakčních trubic 14 se pomocí nepřímého přenosu tepla dosáhne nižší reakční teplota než je teplota v blízkosti-stěny reaktoru . Zde je možné vedení teploty , zásobování aktivačním plynem, výkon reaktoru a kvalitu produktu zejména dobře opt imalizovat.

Bodle všeho lze konstatovat , že procesní odpadní plyny a kondenzovatelné látky, například organické kyseliny, dehty a oleje, vznikající

-28Pri suché destilaci výchozího materiálu , obsahujícího uhlík , tedy při pyrolýze popřípadě při zuhelnění, se morou v důsledku uspořádání způsobu využít výlučně energeticky a tím se mohou odstranit kontrolovatelně a s ohledem na životní prostředí cíleně příznivě.

Zapojením spalovací komory 32 přímo za šachtovou pecí 12 se dosáhne toho, že vysoké teploty a prodlevy zaručují při dostatečné nabídce ky slíku velmi vysoký stupen vyhoření kondenzovatelných produktů pyrolýzy, zatím co pro minimalizaci emisí oxidů dusí2<u se může vzduch přivádět postupně.

Příklady provedení vynálezu

Dále se průběh způsobu ozřejmuje ještě jednou na konkrétním příkladu provedení.

íro výrobu dřevěného uhlí se na vzduchu uložené vrstvené bukovéla- dubové' dřevo., . o_rozměrech asi 10 x 10 cm naplnilo alespoň do jedné reakční trubice 14. Pro výrobu aktivního uhlí se naplnily usekané kusy dřeva stejných druhů dřeva o rozměrech asi 50 x 20 x 8 mm. Před zuhelnatěním popřípadě aktivováním se odstranilo asi 85 % kůry,neboi větší podíl kůry se může projevovat negativně na kvalitě vyráběných produktů. Zmíněný vsazený materiál má proto následující typické výchozí hodnoty :

- obsah vody asi 25 % / vztaženo na vlhkou hmotu/

-29- obsah popele asi 1,5#/ bezvodý /

- obsah síry maximálně 0,05 % / bezvodá/

- obsah dusíku asi 0,1 $ / bezvodý/

Kusové dřevěné uhlí vyrobené pomocí zařízení 10 a popsaného způsobu má po vynesení z reakční trubice 14 následující analytické hodnoty :

- obsah vody maximálně 10 fy>

- obsah popelu / bezvodého / max. 4 %

- fixní uhlík / bezvodý / minimálně 80 fy

- velikost kusů 10 až 100 mm.

Jestliže se v reakčních trubicích 14 v jednom kroku způsobu vyrábí z vlhkého usekaného dři ví ve formě odřezků, aktivní uhlí, má toto ná sledující analytické hodnoty ;

- zrnění 0,5 až 4 mm

- obsah vody maximálně 15 7°

- obsah popelu / bezvodého / maximálně 6 fy>

- hustota po setřesení 240 až 410 kg/m

- adsorpční výkony vůči fenolu 2 až 4 fy>

/ při 1 ppm / , 0,8 až 2 ^cfy / při 0,1 ppm/

- vůči jodu minimálně 650 mg/g

- specifický povrch minimálně 750 m /g

- struktura pórů je bimodální

Uvedené hodnoty pro výrobu dřevěného uhlí popřípadě aktivního uhlí slouží pouze jako příklad a nejou vhodné k tomu, aby se popsaný způsob omezil pouze na tyto hodnoty.

-30Kastavením parametrů procesu , tedy především vedením teploty , se může reaktor provozovat tak, aby se mohla volitelně nebo podílově vsazená výchozí množství materiálu , obsahujícího uhlík, nechat zreagovat na požadované cílové produkty, takže by se změnou vedení procecu mohlo vyrobit dřevěné uhlí nebo aktivní uhlí.

Jestliže se zařízení 10 provozuje tak , aby se vyrobilo dřevěné uhlí , může se přes vstupní otvor 30 přivádět rovněž přehřátá pára / vodní pára / do reakčních trubic 14 , která je nezbytná při výrobě aktivního uhlí pouze pro přívod aktivačního plynu. Tato vodní pára nepůsobí při teplotě asi 500 °C , nezbytné pro požadované vyzrání dřeva, jako aktivační plyn ve smyslu aktivace. Bylo ale zjištěno, že vodní pára vede při výrobě dřevěného uhlí v důsledku s tím zvýšeného množství proplachovacího plynu ke zlepšení tepelného hospodářství v reakčních trubicích 14 a tím ke zvýšení výtěžku dřevěného uhlí.

Ve znázorněném příkladu má zařízení 10 dvě šachtové pece 12. Odpovídajícím uspořádáním způsobu se může například v jedné šachtové peci 12 získávat dřevěné uhlí a ve druhé šachtové peci 12 aktivní uhlí. Tím se vytvoří uni verzálně použitelné zařízení, které může pracovat v souladu < výchozím materiálem, který je k' dispozici samo statné.

Claims (27)

1. ? A Τ 3 Ν I Ο V á NÁROKY

   1. Zařízení ke kontinuálnímu tepelnému zpracování materiálu , obsahujícího uhlík , nejméně s jednou šachtovou pecí , která má nejméně dva . v podstatě svisle uspořádané reaktory , se společným plnícím zařízením pro materiál, obsahující uhlík, s vyprazdňovacím zařízením pro spra covaný materiál, obsahující uhlík , se vstupním otvorem pro procesní plyny , přiřazeným ke každému reaktoru a s vypouštěcím otvorem pro procesní odpadní plyny , přiřazeným ke každému reak toru , a se zařízením pro nepřímé vytápění re aktorů ,vyznačující se tím, že reaktory / reakční trubice 14 / tvoří samostatně provozované jednotky , jejichž vypouštěcí otvory pro procesní odpadní plyny vyústují ve společném plynovém sběrném prostoru /41/,přičemž plynový sběrný prostor je spojen se spalovací komorou /32/, která je pro společné vytápění všech reakčních trubic /14/ spojena s nejméně jednou oblastí /22/ šachtové pece /12/,která slouží pro nepřímé vytápění reakčních trubic /14/.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, žeplnící zařízení má plnící komoru /46/, jejíž vstup /43/ lze spojit s přívodem /50/ a jejíž výstup /52/ lze spojit s rozvodem /44/.

   -323. Zařízení podle jednoho z předcházejí cích nároků, vyznačující se tím, vstup / 43/ plnící komory /46/ a výstup ze /52/ plnící komory /46/ mají po jednom uzavíracím orgánu , vytvořeném jako plynotěsné šoupátko,
3. 4. Zařízení podle jednoho z předcházejícíh nároku vyznačující se tím, že rozvod /44/ má rozdělovači žláhek /54/ , jehož vstup je spojen s výstupem /52/ plnící komory /46/ a jehož výstup lze spojit s reaktory.
4. 5. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároků , v y z n a č u j í c í se tím, že rozdělovači žláhek /54/ je přiklouben výkyvné 2< plnící komoře /46/ a při vykývnutí opisuje se svým výstupem /56/ kruhový oblouk ,uvnitř něhož jsou uspořádány reaktory.
5. 6. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároku , vyznačující se t i m , že reaktory jsou tvořeny reskčními trubicemi /14/.
6. 7. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároků ,vyznačující se tím, že jedna šachtová pec /12/ má dvě až patnáct , s výhodou pět až deset a nejvýhodněji osm reakčních trubic /14/.
7. 8. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároků , v yznačující se tím,

   -33že reakční trubice /14/jsou pomocí přechodové trubky /42/ spojeny s rozvodem /44/.
8. 9. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároků ,vyznačující se tím, že reakční trubice /14/ jsou vytvořeny válcové nebo s kónickým rozšířením.
9. 10. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároků , vyznačující se tím, že reakční trubice /14/ jsou uspořádány ve vzájemném odstupu uvnitř šachtové pece /12/.
10. 11. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároků , vyznačující se tím, že šachtová pec /12/ má axiálně oddělené oblasti / 20,22,24/ , které přesahují přes re akční trubice /14/.
11. 12. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároků ,vyznačující se tím, že oblasti / 20,22,24/ jsou vytvořeny mezi dny /16 ,'18/,které mají průchozí otvory /26/ pro uložení reakčních trubic /14/.
12. 13. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároků , vyznačující se tím, že reakční trubice /14/ jsou uvnitř oblasti /20 / vytvořeny s dvojitými stěnami.
13. 14. Zařízení podle jednoho z předchézejících nároků ,vyznačující se tím, že oblast /22/ má vstupní otvor /33/ pro topné plyny , spojený se spalovací komorou /32/ a

    -34výstupní otvor /34/ spojen;' s výměníkem /36/ tepla.
14. 15. Zařízení podle nároku 13 , v y z n a čující se tím, že vstupní otvor /33/ je spojen se spalovací komorou /32/ přes nejméně jeden výměník /64,65 / tepla.
15. 16. Zařízení podle jednoho z předcházejí cích nároků , vyznačující se tím, že uvnitř oblasti /22/ je uspořádán nejméně jeden hořák /66/ .
16. 17. Zařízení podle jednoho z předcházejí cích nároků , vyznačující se tím, že oblast /24/ má vstupní otvor spojený s výměníkem /36 / tepla a výstupní otvor /40/ vedoucí ke spalovací komoře /32/.

    1S. Zařízení podle nároku 16 , v y z n a čující se tím, že uvnitř oblasti /24/ je uspořádán plynový sběrný prostor /41/ pro zachycení procesních odpadních plynů opouštějících reakční trubice /14/ a tento je spojen se spalovací komorou /32/.
17. 19. Zařízení podle jednoho z předcházejí cích nároků ,vyznačující se tím, že reakční trubice /14/ mají uvnitř oblasti /22/ vstupní otvor /30 / pro procesní plyny.
18. 20. Zařízení podle nároku 19 , v y znáčů j í c í se tím, že vstupní otvor /50/ je spojen přes výměník /64/ tepla se spalovací komorou /32/.

    -3521. Zařízení podle jednoho z předcházejí cích nároků , v y z n a. č u jící se tím, že vyprazdňovací zařízení je tvořeno vyná secím šnekem / 60/ přiřazeným ke každé reakční trubici /14/ ·
19. 22. Způsob kontinuálního tepelného zpracování materiálu , obsahujícího uhlík , v šachtové peci, která má nejméně dva nepřímo vytápěné reaktory,přičemž se do materiálu, obsahujícího uhlík , přivádí pro zpracování procesní plyny , v y značující se tím, že se reaktory / reakční trubice /14/ zavážejí odděleně materiálem ,obsahujícím uhlík a plynný procesní odpadní plyn nebo procesní odpadní plyn ve formě páry, vznikající při zpracování materiálu, obsahujícího uhlík, ze všech reakčních trubic se jímá a ihned ze energeticky zhodnocuje pro vytápění reakčních trubic a pro přípravu procesních plynů.
20. 23. Způsob podle nároku 22 ,vyznačující se tím,že se v reakčních trubicích /14/ provádí pyrolýza nebo aktivování mateři álu obsahujícího uhlík.
21. 24. Způsob podle nároku 22 , v y z n a č ujícíse tím, že se tepelná energie získává spálením procesních odpadních plynů a/nebo součástí obsažených v procesních odpadních plynech ve spalovací komoře.
22. 25. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků ,vyznačující se tím,

    -36že se procesní odpadní plyny spalují ihned po opuštění šachtové pece za přebytku vzduchu.
23. 26. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků ,vyznačující se tím, že se do spalovací komory přivádí během spalování procesních odpadních plynů a/nebo součástí obsažených v procesních odpadních plynech, postupně vzduch.
24. 27. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků ,vy značující se tím, že se topné plyny , vyrobené spálením ve spalovací komoře uvnitř šachtové pece vedou na reakční trubice.

    23. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků , vyznačující se tím, že se topné plyny vedou do šachtové pece tak , aby se provedl nepřímý ohřev a s výhodou se dosáhly různé teplotní oblasti šachtové pece, tak že se současně provádí sušení a/nebo pyrolýza a/nebo aktivování materiálu, obsahujícího uhlík, v nejméně jedné reakční trubici.
25. 29. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků ,vyznačující se tím, že se přebytečné topné plyny používají pro výrobu procesních plynů , především pak páry pro aktivování.
26. 30. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků ,vyznačující se tím, «

    -37že nrccesní plyny proudí materiálem obsahu jícím uhlík v protiproudu.
27. 31. Způsob podle jednoho z předcházejí_ cích nároků ,vyznačující se tím, že se šachtová pec popřípadě reakční trubice zaváží kontinuálně materiálem , obsahujícím uhlík.