RU2508388C2 - Method and apparatus for producing charcoal - Google Patents
Method and apparatus for producing charcoal Download PDFInfo
- Publication number
- RU2508388C2 RU2508388C2 RU2012104696/05A RU2012104696A RU2508388C2 RU 2508388 C2 RU2508388 C2 RU 2508388C2 RU 2012104696/05 A RU2012104696/05 A RU 2012104696/05A RU 2012104696 A RU2012104696 A RU 2012104696A RU 2508388 C2 RU2508388 C2 RU 2508388C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- coal
- pyrolysis
- retorts
- carried out
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения угля из древесины и ее отходов методом пиролиза.The invention relates to the field of producing coal from wood and its waste by pyrolysis.
Известно устройство, включающее топку, сообщающуюся с пиролизной камерой, содержащей цилиндрические реторты, при этом в пиролизной камере между сводом и подом установлены направляющие поток газа элементы, представляющие собой вертикальные колонны, имеющие вогнутые цилиндрические поверхности, обращенные к наружным цилиндрическим поверхностям реторт и расположенные эквидистантно по отношению к ним. (Патент №2237699 от 08.07.2003, опубликован 10.10.2004).A device is known that includes a furnace communicating with a pyrolysis chamber containing cylindrical retorts, while in the pyrolysis chamber between the arch and the hearth gas flow guiding elements are installed, which are vertical columns having concave cylindrical surfaces facing the outer cylindrical surfaces of the retorts and located equidistantly along relation to them. (Patent No. 2237699 of July 8, 2003, published October 10, 2004).
Недостатком данного изобретения является выполнение печи в виде одной пиролизной камеры, что ухудшает условия для протекания пиролиза и негативно сказывается на качестве конечного продукта.The disadvantage of this invention is the implementation of the furnace in the form of a single pyrolysis chamber, which worsens the conditions for the flow of pyrolysis and adversely affects the quality of the final product.
Известно изобретение, относящееся к области получения древесного угля, включающее топку, сообщающуюся с пиролизной камерой, содержащей выемные реторты и снабженной направляющими поток газа элементами, сушильную камеру с направляющими поток газа элементами, представляющими собой вертикальные колонны, при этом сушильная камера размещена за пиролизной камерой и последовательно соединена с ней посредством стенки с воздуховодами. (Патент №66334 от 09.04.2007, опубликован 10.09.2007).A known invention related to the field of production of charcoal, including a furnace, communicating with a pyrolysis chamber containing extraction retorts and provided with gas flow guiding elements, a drying chamber with gas flow guiding elements representing vertical columns, wherein the drying chamber is located behind the pyrolysis chamber and connected in series with it through a wall with ducts. (Patent No. 66334 of April 9, 2007, published September 10, 2007).
Недостатком данного изобретения является низкая производительность.The disadvantage of this invention is the low productivity.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения древесного угля, включающий стадии загрузки сырья в выемные реторты, сушки сырья при температуре 180-200°C до полного удаления воды, пиролиза при температуре нагрева 380-400°C с отделением древесного газа, смол, кислот и спирта, прокалки при температуре нагрева 480-550°С с разделением смеси газов и твердых фракций продукта, и охлаждения. После охлаждения реторту перемещают на кантователь, где содержимое реторты перемещают в приемный бункер. (Патент №2312123 от 10.10.2005, опубликован 20.04.2007).The closest in technical essence and the achieved result is a method of producing charcoal, including the stage of loading raw materials into extraction retorts, drying the raw materials at a temperature of 180-200 ° C to completely remove water, pyrolysis at a heating temperature of 380-400 ° C with the separation of wood gas, resins, acids and alcohol, calcining at a heating temperature of 480-550 ° C with separation of a mixture of gases and solid fractions of the product, and cooling. After cooling, the retort is moved to a tilter, where the contents of the retort are moved to a receiving hopper. (Patent No. 2312123 of 10/10/2005, published on 04/20/2007).
Недостатком данного изобретения является то обстоятельство, что охлаждение получаемого угля происходит непосредственно в тех ретортах, где происходили процессы сушки, пиролиза и прокаливания, а это приводит к увеличению затрат на производство.The disadvantage of this invention is the fact that the cooling of the obtained coal occurs directly in those retorts where drying, pyrolysis and calcination processes took place, and this leads to an increase in production costs.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение выхода и качества древесного угля при увеличении производительности и снижении затрат на его производствоThe task of the invention is to increase the yield and quality of charcoal while increasing productivity and reducing the cost of its production.
Для решения поставленной задачи в способе получения древесного угля, включающем стадии загрузки сырья в выемные реторты, сушки сырья, пиролиза, прокаливания, охлаждения и стабилизации угля, сушку проводят при температуре от 160 до 200°C, пиролиз - при температуре от 300 до 400°C и прокаливание - при 500-550°C, при этом регулирование и поддержание заданных температур осуществляют с помощью температурного датчика, управляющего через частотный преобразователь работой вентилятора, регулирующего подачу воздуха из атмосферы в смеси с топочными газами к ретортам пиролизной камеры, уголь после окончания стадии прокаливания перегружают в герметичные металлические емкости для охлаждения, а стабилизацию угля осуществляют путем постепенной разгерметизации металлических емкостей. С этой целью в установке для получения древесного угля, содержащей устройство загрузки сырья, печь в виде пиролизной камеры с перемещаемыми ретортами и дымовой трубой, топку, сообщающуюся газоходом с пиролизной камерой, устройство перегрузки угля, грузоподъемное устройство, печь с противоположной от топки стороны оснащена дополнительной камерой, отделенной от пиролизной камеры рассеивающей перегородкой, грузоподъемное устройство выполнено в виде кран-балки, перемещаемой в двух взаимно перпендикулярных направлениях, устройство загрузки сырья, печь, топка и устройство перегрузки угля расположены вдоль продольной оси печи, совпадающей с линией передвижения балки грузоподъемного устройства, дымовая труба соединена с дополнительной камерой и расположена сбоку от продольной оси печи, топка оснащена двумя дверями, расположенными симметрично с двух сторон перпендикулярно относительно продольной оси печи, в газоход посредством вентилятора, сообщенного в атмосферой, установлен температурный датчик, управляющий через частотный преобразователь работой вентилятора, устройство перегрузки угля выполнено в виде рамы формы прямоугольного параллелепипеда, на верхнем основании которого жестко закреплен переходник с верхним и нижним замковыми устройствами, на нижнее основание посредством пружин опирается площадка с размещенной на ней сменной герметичной металлической емкостью, площадка соединена с основанием с возможностью ее перемещения в вертикальной плоскости рычажной педалью, причем верхнее замковое устройство обеспечивает герметичное соединение с нижней частью реторты, а нижнее замковое устройство - с герметичной металлической емкостью.To solve the problem in a method for producing charcoal, which includes the steps of loading raw materials into extraction retorts, drying raw materials, pyrolysis, calcining, cooling and stabilizing coal, drying is carried out at a temperature of from 160 to 200 ° C, pyrolysis is carried out at a temperature of from 300 to 400 ° C and annealing - at 500-550 ° C, while controlling and maintaining the set temperatures is carried out using a temperature sensor that controls the operation of a fan through a frequency converter that controls the flow of air from the atmosphere in a mixture with flue gases to p In the pyrolysis chamber, the coal after the calcination stage is overloaded into sealed metal containers for cooling, and coal is stabilized by gradually depressurizing the metal containers. To this end, in a plant for producing charcoal containing a raw material loading device, a furnace in the form of a pyrolysis chamber with movable retorts and a chimney, a furnace connected to the gas duct with a pyrolysis chamber, a coal reloading device, a lifting device, an oven equipped with an additional side from the furnace a chamber separated from the pyrolysis chamber by a scattering partition, the lifting device is made in the form of a crane beam, moved in two mutually perpendicular directions, the device is loaded raw materials, the furnace, the furnace and the coal handling device are located along the longitudinal axis of the furnace, coinciding with the movement line of the beam of the lifting device, the chimney is connected to the additional chamber and is located on the side of the longitudinal axis of the furnace, the furnace is equipped with two doors located symmetrically on both sides perpendicular to the longitudinal axis of the furnace, a temperature sensor is installed in the gas duct through a fan connected to the atmosphere, which controls the operation of the fan through a frequency converter, Coal reloading is performed in the form of a rectangular parallelepiped shape frame, on the upper base of which an adapter with upper and lower locking devices is rigidly fixed, a platform with a replaceable sealed metal container placed on it is supported by springs, the platform is connected to the base with the possibility of its movement in vertical plane lever pedal, and the upper locking device provides a tight connection with the lower part of the retort, and the lower locking device - with a tight metal container.
Снижение нижнего значения температурного диапазона сушильного агента и переход на мягкий режим в интервале от 160 до 200°C позволяет избежать разрыва волокон при сушке, образования трещин и разрушения угля при последующем прокаливании. Снижение нижнего значения температурного диапазона в процессе пиролиза до значений 300-400°C смещает материальный баланс в сторону увеличения выхода угля, в то время как повышение температуры пиролиза смещает этот баланс в сторону увеличения количества парогазовой смеси. Кроме того, повышение температуры в начале процесса пиролиза, вследствие чрезмерно интенсивного выделения летучих, способствует растрескиванию угля. Увеличение нижней границы температурного диапазона стадии прокаливания до 500°C способствует более полному выходу летучих, включая высококипящие смолы, поэтому получаемый уголь будет экологически более чистым. Увеличение верхней границы температурного диапазона свыше 550°C приведет к снижению выхода угля за счет его выгорания. Уменьшение температурного диапазона стадии прокаливания обеспечивает стабильность качества угля при высоком его выходе.Reducing the lower temperature range of the drying agent and switching to a soft mode in the range from 160 to 200 ° C allows avoiding the rupture of the fibers during drying, the formation of cracks and the destruction of coal during subsequent calcination. Lowering the lower temperature range during the pyrolysis to values of 300-400 ° C shifts the material balance in the direction of increasing coal yield, while increasing the pyrolysis temperature shifts this balance in the direction of increasing the amount of gas mixture. In addition, an increase in temperature at the beginning of the pyrolysis process, due to the excessively intense release of volatiles, contributes to the cracking of coal. Increasing the lower limit of the temperature range of the calcination stage to 500 ° C contributes to a more complete release of volatiles, including high-boiling resins, so the resulting coal will be more environmentally friendly. An increase in the upper limit of the temperature range above 550 ° C will lead to a decrease in the yield of coal due to its burnout. A decrease in the temperature range of the calcination stage ensures the stability of the quality of coal with a high yield.
Регулирование и поддержание заданных температур, осуществляемое с помощью температурного датчика, управляющего через частотный преобразователь работой вентилятора позволяет выдерживать заданный температурный режим, исключая перекаливание угля и уменьшение его выхода за счет возможного повышения температуры и времени обработки при прокаливании. Перегрузка угля в герметичные металлические емкости для охлаждения позволяет значительно уменьшить количество выемных реторт и тем самым снизить затраты на производство угля в целом.Regulation and maintenance of set temperatures, carried out using a temperature sensor that controls the operation of a fan through a frequency converter, makes it possible to maintain a predetermined temperature regime, excluding overheating of coal and a decrease in its output due to a possible increase in temperature and processing time during calcination. Overloading coal into sealed metal containers for cooling can significantly reduce the number of removable retorts and thereby reduce the cost of coal production in general.
Предлагаемая конструкция перегрузки угля позволяет исключить возгорание угля при перегрузке его из выемных реторт в герметичные металлические емкости благодаря герметичности верхнего и нижнего замковых устройств. Стабилизация угля, осуществляемая после полного охлаждения угля путем постепенной разгерметизации герметичных металлических емкостей, позволяет исключить возможность самовоспламенения угля при расфасовке, хранении и транспортировке.The proposed design of coal reloading eliminates the ignition of coal when reloading it from removable retorts into sealed metal containers due to the tightness of the upper and lower locking devices. Coal stabilization, carried out after complete cooling of the coal by gradually depressurizing sealed metal containers, eliminates the possibility of self-ignition of coal during packaging, storage and transportation.
Расположение устройства загрузки сырья, печи, топки и устройства перегрузки угля вдоль оси печи, совпадающей с линией передвижения кран-балки, а также выполнение грузоподъемного устройства в виде кран-балки, перемещаемой в двух взаимно перпендикулярных направлениях, позволяют эффективно использовать всю площадь под кран-балкой и обеспечить выполнение всех операций по перемещению реторт, загрузки, перегрузки и выгрузке, а также целого ряда вспомогательных операций одним рабочим. Расположение дымовой трубы сбоку от продольной оси печи также способствует максимально эффективному использованию всей рабочей площади, охватываемой перемещением кран-балки. Наличие в топке двух дверей, расположенных симметрично с двух сторон перпендикулярно относительно продольной оси печи, а также оснащение печи с противоположной от топки стороны дополнительной камерой, отделенной от пиролизной камеры рассеивающей перегородкой, обеспечивают равномерную передачу тепла к содержимому реторт в каждом сечении по длине печи, способствует стабильности процесса и высокому качеству конечного продукта. Причем производительность установки при использовании данной конструкции топки, дополнительной камеры и кран-балки (или аналогичного грузоподъемного устройства, например, козлового крана) и предлагаемом расположении дымовой трубы может быть увеличена за счет увеличения количества рядов реторт при сохранении стабильности процесса и высокого качества продукта практически без изменения конструкции установки.The location of the loading device of raw materials, furnace, furnace and coal reloading device along the axis of the furnace, coinciding with the movement line of the crane beam, as well as the implementation of the lifting device in the form of a crane beam, moved in two mutually perpendicular directions, allow you to effectively use the entire area under the crane beam and ensure the performance of all operations to move retorts, loading, reloading and unloading, as well as a number of auxiliary operations by one worker. The location of the chimney to the side of the longitudinal axis of the furnace also contributes to the most efficient use of the entire working area covered by the movement of the crane beam. The presence in the furnace of two doors located symmetrically on both sides perpendicular to the longitudinal axis of the furnace, as well as equipping the furnace on the opposite side of the furnace with an additional chamber separated from the pyrolysis chamber by a scattering partition, ensure uniform heat transfer to the contents of the retorts in each section along the length of the furnace, contributes to the stability of the process and the high quality of the final product. Moreover, the performance of the installation when using this design of the furnace, the additional chamber and the crane beam (or a similar lifting device, for example, a gantry crane) and the proposed arrangement of the chimney can be increased by increasing the number of rows of retorts while maintaining the stability of the process and the high quality of the product without installation design changes.
Сущность изобретения раскрывается с помощью чертежа. На фиг. 1 представлена схема установки для получения древесного угля. Установка для получения древесного угля включает в себя топку - 1, пиролизную камеру - 2, выемные реторты - 3, каналы - 4, дополнительную камеру - 5, рассеивающие перегородки - 6 и 7, дымовую трубу - 8, двери - 9, свод - 10, крышки свода - 11, кран-балка - 12, перегрузочное устройство - 13, загрузочное устройство - 14, газоходы - 15, герметичные металлические емкости - 19The invention is disclosed using the drawing. In FIG. 1 shows a diagram of an apparatus for producing charcoal. The apparatus for producing charcoal includes a furnace - 1, a pyrolysis chamber - 2, removable retorts - 3, channels - 4, an additional chamber - 5, diffusion partitions - 6 and 7, a chimney - 8, doors - 9, a vault - 10 , roof covers - 11, crane-beam - 12, reloading device - 13, loading device - 14, flues - 15, sealed metal containers - 19
Установка работает следующим образом.Installation works as follows.
На загрузочной площадке 14 подготовленное влажное древесное сырье загружают в реторты 3, которые при помощи подъемного устройства 12 помещают в сушильную часть пиролизной камеры 2. В топке 1 сжигают топливо, например дрова, и получают топочные газы, которые через газоходы 15 поступают в пиролизную камеру, и нагревают реторты. После сушки древесного сырья в мягком режиме реторты перемещаются в позиции 16 и 17. Так как продолжительность процесса сушки зависит от исходной влажности, но обычно не превышает двух часов, в то время как процесс пиролиза длится около 4-х часов, а для прокаливания достаточно полтора часа, предложенная схема реализации процесса позволяет организовать непрерывную работу установки с наименьшими затратами на ее обслуживание. Нагрев сухой древесины, находящейся в ретортах, до 300°C способствует интенсивному выходу летучих, то есть образованию парогазовой смеси (ПГС). Образующаяся ПГС, обеспечивая равномерный прогрев всего объема реторты, отводится по каналам 4 в топку. Высокая теплотворная способность пиролизной ПГС способствует увеличению температуры топочных газов. Установленные в газоходах 15 температурные датчики через частотный преобразователь включают вентилятор, обеспечивая необходимый стабильный температурный режим прокалки угля в позиции 18. Увеличение продолжительности прокаливания угля практически не влияет на содержание в угле смолистых соединений, но ведет к заметному уменьшению выхода угля. После окончания процесса прокаливания угля при открытой крышке 11 посредством кран-балки реторта перемещается к устройству перегрузки 13 с установленной в нижней его части герметичной металлической емкостью 19. При открывании днища реторты уголь пересыпается в емкость 19. После заполнения емкости углем посредством рычажной педали емкость с углем опускается, в образовавшуюся щель между верхней частью емкости и нижним замковым устройством помещается крышка емкости, емкость герметизируется и перемещается на площадку охлаждения. После охлаждения для стабилизации угля емкости постепенно разгерметизируются (обеспечивается постепенное сообщение внутреннего пространства герметичных емкостей с атмосферным воздухом).At the
Освобожденные от угля реторты перемещаются в устройство 14, где после охлаждения до 70°C (продолжительность охлаждения в зависимости от температуры наружного воздуха составляет 10-25 минут) вновь осуществляется их загрузка подготовленным древесным сырьем.The retorts freed from coal are transferred to the
Все это позволяет повысить выход и качество древесного угля при увеличении производительности и снижении затрат на его производствоAll this allows you to increase the yield and quality of charcoal while increasing productivity and reducing the cost of its production
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012104696/05A RU2508388C2 (en) | 2012-02-09 | 2012-02-09 | Method and apparatus for producing charcoal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012104696/05A RU2508388C2 (en) | 2012-02-09 | 2012-02-09 | Method and apparatus for producing charcoal |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012104696A RU2012104696A (en) | 2013-08-20 |
RU2508388C2 true RU2508388C2 (en) | 2014-02-27 |
Family
ID=49162479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012104696/05A RU2508388C2 (en) | 2012-02-09 | 2012-02-09 | Method and apparatus for producing charcoal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2508388C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2676042C1 (en) * | 2018-01-09 | 2018-12-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Method for producing charcoal |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2606420A1 (en) * | 1986-11-07 | 1988-05-13 | Fromager Gerard | Process for the carbonisation of wood and twinned ovens for making use of the process |
US6447559B1 (en) * | 1999-11-05 | 2002-09-10 | Saudi American Minerals Inc. | Treatment of coal |
RU66334U1 (en) * | 2007-04-09 | 2007-09-10 | Сергей Иванович Чегодаев | DEVICE FOR PRODUCING CHARCOAL |
RU2312123C2 (en) * | 2005-10-10 | 2007-12-10 | Вячеслав Сергеевич Андреев | Method and installation for production of the charcoal |
-
2012
- 2012-02-09 RU RU2012104696/05A patent/RU2508388C2/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2606420A1 (en) * | 1986-11-07 | 1988-05-13 | Fromager Gerard | Process for the carbonisation of wood and twinned ovens for making use of the process |
US6447559B1 (en) * | 1999-11-05 | 2002-09-10 | Saudi American Minerals Inc. | Treatment of coal |
RU2312123C2 (en) * | 2005-10-10 | 2007-12-10 | Вячеслав Сергеевич Андреев | Method and installation for production of the charcoal |
RU66334U1 (en) * | 2007-04-09 | 2007-09-10 | Сергей Иванович Чегодаев | DEVICE FOR PRODUCING CHARCOAL |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2676042C1 (en) * | 2018-01-09 | 2018-12-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Method for producing charcoal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012104696A (en) | 2013-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2970769B1 (en) | Horizontal heat recovery coke ovens having monolith crowns | |
KR102442237B1 (en) | Improved burn profiles for coke operation | |
CA2451894C (en) | Process for flash carbonization of biomass | |
AU2002318452A1 (en) | Process for flash carbonization of biomass | |
RU2508388C2 (en) | Method and apparatus for producing charcoal | |
EP2978821B1 (en) | A method for producing biochar | |
CN104031666A (en) | Bamboo charring kiln with flue gas residual heat recycling function | |
JP2005255697A (en) | Operation method for coke oven | |
RU2468061C2 (en) | Plant for production of charcoal | |
RU2336125C1 (en) | Method of continuous production of peat-mineral hydrophobic oil sorbent | |
CN101880537B (en) | Semi coke furnace dry quenching system | |
RU2553116C1 (en) | Method of metallurgical coke production | |
UA122462C2 (en) | Process for producing biocoal and plant therefor | |
RU2784767C1 (en) | Modular pyrolysis plant for charcoal production | |
RU76912U1 (en) | CHARCOAL INSTALLATION | |
RU2429273C1 (en) | Plant for charcoal production | |
RU216919U1 (en) | DEVICE FOR OBTAINING CHARCOAL | |
SU1399626A1 (en) | Furnace for roasting carbon blanks | |
RU2676042C1 (en) | Method for producing charcoal | |
RU2433158C2 (en) | Method and apparatus for recycling carbon-bearing pyrolysis wastes | |
RU2439122C2 (en) | Device for producing charcoal | |
RU53668U1 (en) | CHARCOAL INSTALLATION | |
RU2298728C1 (en) | Method and device for burning solid fuel | |
UA144666U (en) | CHARCOAL INSTALLATION | |
RU2045568C1 (en) | Method of producing charcoal and apparatus for performing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20150923 |