RU2783823C1 - Pyrolysis fuel production unit - Google Patents
Pyrolysis fuel production unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2783823C1 RU2783823C1 RU2021138320A RU2021138320A RU2783823C1 RU 2783823 C1 RU2783823 C1 RU 2783823C1 RU 2021138320 A RU2021138320 A RU 2021138320A RU 2021138320 A RU2021138320 A RU 2021138320A RU 2783823 C1 RU2783823 C1 RU 2783823C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pyrolysis
- channel
- stage condenser
- chamber
- fuel
- Prior art date
Links
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title claims abstract description 135
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 56
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 11
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 10
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 3
- 239000012265 solid product Substances 0.000 abstract 3
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000003019 stabilising Effects 0.000 abstract 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 14
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 11
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N oxozirconium Chemical compound [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 102200035591 MAP6D1 C10G Human genes 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N Octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052803 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000012261 resinous substance Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области низкотемпературного быстрого пиролиза, а именно к устройствам для производства пиролизного топлива из биомассы мелкораздробленной древесины и может быть использовано в удаленных районах лесного и сельского хозяйства имеющих ограниченный доступ к нефтяным ресурсам и продуктам их переработки. The invention relates to the field of low-temperature fast pyrolysis, namely to devices for the production of pyrolysis fuel from biomass of finely divided wood and can be used in remote areas of forestry and agriculture with limited access to oil resources and products of their processing.
Прототипом является установка для производства пиролизного топлива содержащая: накопительный бункер дисперсного исходного сырья, реактор быстрого пиролиза, камеру горения, циклон очистки первой ступени для очистки пиролизного газа от твердых инертных веществ, циклон очистки второй ступени, конденсатор первой ступени, водяной теплообменник, конденсатор второй ступени, топливный насос, газодувку рециркуляции газа, блок первичной очистки синтетического топлива, блок стабилизации синтетического топлива, канал подачи исходного сырья, канал перетока твердого дисперсного инертного вещества (патент RU 2604845 C1, МПК C10B 49/10 (2006.01), C10G 9/32 (2006.01); опубл. 10.12.2016 бюл. № 34).The prototype is an installation for the production of pyrolysis fuel containing: a storage bin for dispersed feedstock, a fast pyrolysis reactor, a combustion chamber, a first-stage purification cyclone for cleaning pyrolysis gas from solid inert substances, a second-stage purification cyclone, a first-stage condenser, a water heat exchanger, a second-stage condenser , fuel pump, gas recirculation blower, synthetic fuel primary purification unit, synthetic fuel stabilization unit, feedstock supply channel, solid dispersed inert substance overflow channel (patent RU 2604845 C1, IPC C10B 49/10 (2006.01), C10G 9/32 ( 2006.01); published on December 10, 2016, Bull. No. 34).
Недостатки прототипа: Prototype Disadvantages:
1) Пиролизные газы, образующиеся в процессе пиролиза, уносят с собой угольную пыль и твердые инертные вещества, из-за чего требуется сепаратор для очистки газов от примесей, на это затрачивается дополнительная энергия и ресурсы.1) Pyrolysis gases generated during the pyrolysis process carry away coal dust and solid inert substances, which requires a separator to purify gases from impurities, which consumes additional energy and resources.
2) Конденсация пиролизным топливом, вследствие высокой вязкости, более энергозатратна, а смолы, содержащиеся в ней, осаждаются на теплообменных поверхностях, выводя их из строя.2) Condensation with pyrolysis fuel, due to its high viscosity, is more energy-consuming, and the resins contained in it are deposited on heat exchange surfaces, disabling them.
3) Количество подведенной энергии на удаление влаги значительно превышает норму расхода на сушку.3) The amount of energy supplied to remove moisture significantly exceeds the consumption rate for drying.
4) При пиролизе в кипящем слое происходят большие потери энергии вследствие: малого времени контакта между теплоносителем и теплообменной поверхностью и необходимостью повторного нагрева твердого инертного вещества, возвращающегося после сепараторов.4) During pyrolysis in a fluidized bed, large energy losses occur due to: short contact time between the coolant and the heat exchange surface and the need to reheat the solid inert substance returning from the separators.
5) Большая энергозатратность установки, в целом, подтверждается тем, что на процесс получения пиролизного топлива сжигается весь углеродистый остаток - древесный уголь. 5) The high energy consumption of the installation, in general, is confirmed by the fact that the entire carbon residue - charcoal - is burned for the process of obtaining pyrolysis fuel.
Задачей изобретения является разработка энергосберегающей установки более надёжной в эксплуатации.The objective of the invention is to develop an energy-saving installation more reliable in operation.
Технический результат достигается тем, что: установка для производства пиролизного топлива, содержащая технологически связанные между собой: накопительный бункер исходного дисперсного сырья с каналом подачи частиц и камерой удаления остаточной влаги, пиролизный реактор с каналом отвода смеси пиролизных газов и каналом отвода твердых продуктов пиролиза, конденсатор первой ступени с линией отвода не сконденсировавшихся газов пиролизного газа и каналом отвода первичного конденсата пиролизного газа, конденсатор второй ступени с всасывающей линией и каналом отвода вторичного конденсата пиролизного газа, насос пиролизного топлива с каналом подачи конденсата пиролизного газа на очистку, водяной теплообменник с каналом подачи переохлажденного конденсата пиролизного газа в конденсатор второй ступени с циркуляционным контуром охлаждающей воды, блок очистки пиролизного топлива с каналом отвода загрязняющих веществ, соединенный с насосом пиролизного топлива и блоком стабилизации пиролизного топлива с каналом отвода пиролизного топлива, камеру горения с каналом отвода газообразных продуктов сгорания и каналом подачи воздуха, согласно изобретению установка дополнительно содержит: камеру удаления остаточной влаги, выполненную в виде шахтного аппарата конвективной сушки с каналами для подвода и отвода теплоносителя; пиролизную камеру, выполненную в виде шнекового транспортёра, снабженного рубашкой с каналами для подвода и отвода теплоносителя и каналом отвода твердых продуктов пиролиза и каналом отвода пиролизных газов, встроенным в рубашку и примыкающим к конденсатору первой ступени; линия отвода не сконденсированных паров из конденсатора первой ступени снабжена рубашкой с каналами для подвода и отвода теплоносителя; канал отвода твердых продуктов пиролиза сообщен с камерой охлаждения, снабженной в нижней части коллектором для подачи воды; конденсатор первой ступени выполнен в виде полого скруббера с коллектором подачи хладагента; конденсатор второй ступени выполнен в виде эжекторного насоса со сборником жидкой фракции пиролиза и сообщён каналом подвода жидкой фракции из конденсатора первой ступени и линией отвода вторичных не сконденсированных газов; между конденсатором второй ступени и насосом пиролизного топлива установлен центробежный сепаратор с каналами отвода воды и пиролизного топлива; канал отвода пиролизного топлива центробежного сепаратора сообщен с насосом пиролизного топлива; канал отвода сепарированной воды центробежного сепаратора сообщен с коллектором подачи хладагента конденсатора первой ступени, водяным теплообменником, коллектором подачи воды камеры охлаждения; канал отвода вторичного неконденсируемого газа сообщен с камерой горения; канал отвода газообразных продуктов сгорания последовательно сообщен с каналами подвода и отвода теплоносителя пиролизной камеры, линии отвода неконденсирующихся паров из конденсатора первой ступени и сушильной камеры.The technical result is achieved by the fact that: a plant for the production of pyrolysis fuel, containing technologically interconnected: a storage hopper of the initial dispersed raw material with a particle supply channel and a residual moisture removal chamber, a pyrolysis reactor with a channel for removing a mixture of pyrolysis gases and a channel for removing solid pyrolysis products, a condenser of the first stage with a line for the removal of non-condensed gases of pyrolysis gas and a channel for the removal of primary condensate of pyrolysis gas, a condenser for the second stage with a suction line and a channel for the removal of secondary condensate of pyrolysis gas, a pyrolysis fuel pump with a channel for supplying pyrolysis gas condensate for purification, a water heat exchanger with a channel for supplying supercooled pyrolysis gas condensate into the second stage condenser with a cooling water circulation circuit, a pyrolysis fuel purification unit with a contaminant removal channel connected to a pyrolysis fuel pump and a pyrolysis fuel stabilization unit and with a channel for removing pyrolysis fuel, a combustion chamber with a channel for removing gaseous combustion products and an air supply channel, according to the invention, the installation further comprises: a chamber for removing residual moisture, made in the form of a shaft convective dryer with channels for supplying and removing heat carrier; a pyrolysis chamber made in the form of a screw conveyor equipped with a jacket with channels for inlet and outlet of the coolant and a channel for the removal of solid pyrolysis products and a channel for the removal of pyrolysis gases built into the jacket and adjacent to the first stage condenser; the line for the removal of non-condensed vapors from the first stage condenser is equipped with a jacket with channels for supplying and discharging the coolant; the channel for the removal of solid pyrolysis products is connected with the cooling chamber, equipped in the lower part with a collector for supplying water; the first stage condenser is made in the form of a hollow scrubber with a refrigerant supply manifold; the condenser of the second stage is made in the form of an ejector pump with a collector of the liquid fraction of pyrolysis and is connected by a channel for supplying the liquid fraction from the condenser of the first stage and a line for removing secondary non-condensed gases; between the condenser of the second stage and the pyrolysis fuel pump, a centrifugal separator is installed with channels for draining water and pyrolysis fuel; the pyrolysis fuel outlet channel of the centrifugal separator is connected to the pyrolysis fuel pump; the separated water discharge channel of the centrifugal separator is connected to the first stage condenser refrigerant supply manifold, water heat exchanger, cooling chamber water supply manifold; channel for removal of secondary non-condensable gas communicated with the combustion chamber; the channel for the removal of gaseous products of combustion is connected in series with the channels for supplying and discharging the heat carrier of the pyrolysis chamber, the line for removing non-condensable vapors from the first stage condenser and the drying chamber.
Сущность изобретения поясняется фиг.1, где изображена схема принципиальной установки для производства пиролизного топлива.The essence of the invention is illustrated in figure 1, which shows a schematic diagram of a plant for the production of pyrolysis fuel.
На чертежах цифрами обозначены следующие элементы и узлы:In the drawings, the following elements and assemblies are indicated by numbers:
1 Бункер сырья1 Bunker of raw materials
2. Канал подачи частиц2. Particle feed channel
3. Сушильный аппарат шахтного типа3. Shaft dryer
4. Канал подачи топочного газа 4. Flue gas supply channel
5. Канал отвода топочного газа из сушильного аппарата 5. Flue gas outlet from the dryer
6. Пиролизная камера 6. Pyrolysis chamber
7. Рубашка пиролизной камеры.7. Shirt pyrolysis chamber.
8. Канал подвода топочного в рубашку пиролизной камеры8. Channel for supplying furnace to the jacket of the pyrolysis chamber
9. Канал отвода топочного газа из рубашки пиролизной камеры 9. Flue gas outlet channel from the pyrolysis chamber jacket
10. Камера охлаждения угля10. Coal cooling chamber
11. Канал отвода газообразных продуктов пиролиза из пиролизной камеры11. Channel for removal of gaseous products of pyrolysis from the pyrolysis chamber
12. Ленточный транспортёр12. Belt conveyor
13. Накопитель угля13. Coal storage
14. Конденсатор первой ступени14. First stage condenser
15. Коллектор подачи хладагента конденсатора первой ступени15. First stage condenser refrigerant supply manifold
16. Канал отвода первичного конденсата 16. Primary condensate outlet
17. Конденсатор второй ступени17. Second stage condenser
18. Всасывающая линия конденсатора второй ступени18. Second stage condenser suction line
19. Канал отвода вторичного конденсата 19. Secondary condensate outlet
20. Канал отвода не сконденсировавшихся газов 20. Channel for removal of non-condensed gases
21. Камера горения 21. Combustion chamber
22. Канал подачи воздуха22. Air supply channel
23. Центробежный сепаратор 23. Centrifugal separator
24. Канал отвода воды из центробежного сепаратора24. Channel for draining water from the centrifugal separator
25. Насос пиролизного топлива25. Pyrolysis fuel pump
26. Блок очистки26. Cleaning unit
27. Блок стабилизации27. Stabilization block
28. Канал отвода загрязняющих веществ 28. Pollutant outlet
29. Канал отвода пиролизного топлива 29. Pyrolysis fuel outlet channel
30. Канал отвода готового пиролизного топлива30. Ready pyrolysis fuel outlet channel
31. Водяной теплообменник31. Water heat exchanger
32. Буферная ёмкость для воды32. Buffer tank for water
33. Циркуляционный контур охлаждающей воды 33. Cooling water circuit
34. Канал отвода воды в очистное сооружение34. Water drainage channel to the treatment plant
35. Канал отвода воды в коллектор камеры охлаждения угля35. Water drainage channel to the collector of the coal cooling chamber
36. Коллектор подачи хладагента, камеры охлаждения угля36. Refrigerant supply manifold, coal cooling chambers
37. Газодувка37. Gas blower
38. Датчик температуры (хромель-копелевая термопара)38. Temperature sensor (chromel-copel thermocouple)
39. Регулируемая задвижка.39. Adjustable valve.
Установка по получению пиролизного топлива содержит технологически связанные между собой: накопительный бункер 1, сообщенный с каналом подачи частиц 2; сушильную камеру 3, включающую канал подачи 4 и канал отвода топочного газа 5; камеру пиролиза 6, выполненную в виде шнекового транспортера, которая снабжена рубашкой 7 с каналами подвода 8 и отвода топочного газа 9. Пиролизная камера 6 сообщается с камерой охлаждения угля 10 и имеет внутри рубашки канал отвода газообразных продуктов пиролиза 11. Камера охлаждения угля 7 последовательно сообщена с ленточным транспортером 12 и накопителем угля 13. Канал отвода газообразных продуктов пиролиза 11 присоединен непосредственно к конденсатору первой ступени 14. Конденсатор первой ступени 14 выполнен в виде скруббера, содержит коллектор подачи хладагента 15, канал отвода первичного конденсата 16 в конденсатор второй ступени 17. Конденсатор второй ступени 17 выполнен в виде эжекторного насоса и включает в себя: всасывающую линию 18, канал отвода вторичного конденсата 19 и канал отвода не сконденсировавщихся газов 20, сообщенный с камерой горения 21. Камера горения 21 снабжена каналом подачи воздуха 22 и каналом подвода 8 топочных газов в рубашку пиролизного аппарата. Канал отвода вторичного конденсата 19 сообщен с центробежным сепаратором 23. Центробежный сепаратор 23 снабжен каналом отвода воды 24 и последовательно сообщён с насосом пиролизного топлива 25, блоком очистки 26 и блоком стабилизации 27. Блок очистки 26 включает в себя канал отвода загрязняющих веществ 28 и канал отвода пиролизного топлива 29. Блок стабилизации включает в себя канал отвода готового пиролизного топлива 30. Канал отвода воды из центробежного сепаратора 23 сообщается с коллектором подачи хладагента 15 конденсатора первой ступени 14, водяным теплообменником 31 и буферной емкостью 32. Водяной теплообменник снабжен циркуляционным контуром охлаждающей воды 33. Буферная ёмкость 32 снабжена каналом отвода воды в очистное сооружение 34 и каналом отвода воды 35 в коллектор подачи хладагента 36 камеры охлаждения угля 10.The installation for the production of pyrolysis fuel contains technologically interconnected: storage bin 1, connected with the particle supply channel 2; a drying chamber 3 including a supply channel 4 and a flue
Принцип действия установки заключается в следующем (см. фиг. 1): исходное дисперсное сырьё (ИДС) предварительно измельченное до размера 5-10 мм поступает в накопительный бункер 1. Из накопительного бункера 1 ИДС поступает в канал подачи частиц 2, откуда оно поступает в сушильную камеру 3 шахтного типа, где происходит конвективная сушка топочными газами (конвективная сушка дисперсного материала намного эффективнее кондуктивной, применяемой в установке прототипа). Высушенное ИДС поступает в пиролизный аппарат 6. Внутри пиролизного аппарата под воздействием температуры (500°С) происходит быстрый абляционный пиролиз и ИДС распадается на твёрдые продукты пиролиза (уголь) и газообразные продукты пиролиза (пиролизный газ). Горячий уголь подаётся в камеру охлаждения угля 10, и охлаждается орошением сепарированной водой из коллектора 36. Охлажденный уголь поступает на ленточный транспортёр 12, откуда он направляется в накопитель угля 13. Пиролизные газы сразу поступают через канал отвода газообразных продуктов пиролиза 11 в конденсатор первой ступени 14. Это позволяет избежать конденсации смолистых веществ в канале подвода пиролизного газа в конденсатор первой ступени. В конденсаторе первой ступени 14, под действием хладагента, подаваемого из коллектора 15, пиролизные газы сепарируются на первичный конденсат и не сконденсировавшиеся газы. Первичный конденсат отводится через каналы отвода 16 в конденсатор второй ступени 17. Не сконденсировавшиеся газы, образовавшиеся в конденсаторе первой ступени, отводятся через всасывающую линию 18 в конденсатор второй ступени 17 эжекцией переохлажденной водой. Последовательная конденсация пиролизного газа, сначала охлажденной водой в конденсаторе первой ступени, а затем переохлажденной водой в конденсаторе второй ступени, позволяет сократить энергозатраты на создание переохладленного хладагента в водяном теплообменнике. (В результате смешения вторичных пиролизных газов с переохлажденной водой из водяного теплообменника образуется охлажденный вторичный пиролизный конденсат, поэтому сепарированная вода, поступающая в конденсатор первой ступени, будет достаточно охлажденной для улавливания основного количества смолистых веществ, имеющих высокую температуру кипения.) Всасывающая линия 18 для предотвращения конденсации пиролизных газов снабжена рубашкой с каналами для подвода и отвода теплоносителя. В конденсаторе второй ступени 17 пиролизный газ разделяется на конденсат и не сконденсировавшиеся газы. Не сконденсировавшиеся газы отводятся в камеру горения 21 через канал отвода 20. В камере горения не сконденсировавшиеся газы смешиваются с подогретым воздухом, поступающим из канала 22, и сгорают, образуя топочный газ, который последовательно проводят, через канал подвода топочного газа 8, в рубашки: пиролизного аппарата 6, и всасывающей линии 18. Затем топочные газы отводят через канал 4 в сушильный аппарат 3 в качестве теплоносителя. Из сушильной камеры топочные газы отводятся через канал 5 в газодувку 37. Часть отработанного топочного газа из газодувки 37 подают обратно в сушильный аппарат на рециркуляцию для поддержания заданной температуры, а другую часть отработанного топочного газа выбрасывают в атмосферу. Температура сушильного агента измеряется хромель-копелевой термопарой 38 и регулируется задвижкой 39, установленными в рециркуляционном контуре отработанного топочного газа. Из конденсатора второй ступени вторичный конденсат отводится через канал отвода 19 в центробежный сепаратор 23. В нем происходит сепарирование вторичного конденсата на пиролизное топливо и воду. Пиролизное топливо отводится насосом 25 в блок очистки 26, где происходит удаление через канал 28 загрязняющих веществ из пиролизного топлива. В блоке очистки 26 происходит выделение углеводородной смеси, содержащей бензиновую и дизельную фракции. Очистка происходит под избыточным давлением 10 атмосфер, нагнетаемым насосом 25, с применением катализатора, например кобальтового, с цеолитсодержащим носителем ЦВМ (Со=32%, MgO=3%, ЦВМ - носитель) и кизельгуровым носителем (Со=32%, MgO=3%, ZrO2 - носитель). Соотношение количества исходного дисперсного сырья к количеству получаемого пиролизного топлива по массе составляет 10:1. Из блока очистки 26 пиролизное топливо отводятся, через канал 29 в блок стабилизации 27. В блоке стабилизации 27 производится ввод присадок для доведения характеристик до стандартных требований, предъявляемых к фракционному составу пиролизного топлива, до требуемого октанового числа.The principle of operation of the installation is as follows (see Fig. 1): the initial dispersed raw material (IDS) pre-crushed to a size of 5-10 mm enters the storage hopper 1. From the storage bin 1, the IDS enters the particle supply channel 2, from where it enters a shaft-type drying chamber 3, where convective drying with flue gases takes place (convective drying of particulate material is much more efficient than conductive drying used in the prototype installation). The dried IDS enters the
Исследование пиролизного топлива, полученного по заявленной установке, осуществляли в Центре коллективного пользования научным оборудованием по получению и исследованию наночастиц металлов, оксидов металлов и полимеров «Нанотехнологии и наноматериалы».The study of pyrolysis fuel obtained by the claimed installation was carried out at the Center for the Collective Use of Scientific Equipment for the Obtaining and Study of Metal Nanoparticles, Metal Oxides and Polymers "Nanotechnologies and Nanomaterials".
Из блока стабилизации пиролизное топливо отводится через канал 30 в ёмкость для сбора готового пиролизного топлива. Сепарированная вода из центрифуги 23 параллельно отводится, через канал 24: в коллектор подачи хладагента 15 конденсатора первой ступени 14, в водяной теплообменник 31 и в буферную ёмкость 32. Охлажденная сепарированная вода из теплообменника 31 эжектирует вторичные пиролизные газы в конденсатор второй ступени. Из буферной ёмкости 32 сепарированная вода отводится через канал 35 в коллектор подачи хладагента 36 камеры для охлаждения угля 11, а избыток воды отводится через канал отвода 34 в очистные сооружения.From the stabilization unit, pyrolysis fuel is discharged through
В заявляемой установке по сравнению с известным прототипом значительно сокращены потери энергии с уходящими газообразными продуктами сгорания (топочными газами). Это подтверждается тем, что для производства пиролизного топлива не используется углеродистое вещество.In the inventive installation, compared with the known prototype, energy losses with the outgoing combustion gases (flue gases) are significantly reduced. This is confirmed by the fact that carbonaceous matter is not used for the production of pyrolysis fuel.
Кроме того, заявляемая установка более надёжна в эксплуатации, так как конденсация пиролизных газов осуществляется не пиролизным топливом, как в установке прототипа, а эжекцией сепарированной воды, выделенной центробежным аппаратом.In addition, the proposed installation is more reliable in operation, since the condensation of pyrolysis gases is carried out not by pyrolysis fuel, as in the prototype installation, but by ejection of separated water released by a centrifugal apparatus.
Технический результат достигается тем, что: The technical result is achieved by:
- низкотемпературный быстрый пиролиз протекает в абляционном режиме при работе транспортера; - low-temperature fast pyrolysis proceeds in the ablative mode during the operation of the conveyor;
- сушка проводится конвективно топочными газами;- drying is carried out convectively with flue gases;
- пиролизные газы до контакта с хладагентом находятся в обогреваемых рубашками зонах;- pyrolysis gases before contact with the refrigerant are in the zones heated by shirts;
При этом все эндотермические процессы в установке поддерживаются топочными газами при противоточном движении с продуктами пиролиза, а хладагент - сепарированная вода имеет, по сравнению с прототипом, значительно более низкую вязкость.At the same time, all endothermic processes in the plant are supported by flue gases in countercurrent movement with pyrolysis products, and the refrigerant - separated water has, in comparison with the prototype, a significantly lower viscosity.
Данная установка позволяет получать не только пиролизное топливо, но и древесный уголь, для использования в удаленных районах лесного и сельского хозяйства, которые имеют ограниченный доступ к нефтяным ресурсам и продуктам их переработки.This unit allows you to get not only pyrolysis fuel, but also charcoal, for use in remote areas of forestry and agriculture, which have limited access to oil resources and products of their processing.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2783823C1 true RU2783823C1 (en) | 2022-11-18 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006117006A1 (en) * | 2005-05-03 | 2006-11-09 | Danmarks Tekniske Universitet | A method and a mobile unit for collecting and pyrolysing biomass |
| CN103160306A (en) * | 2013-03-19 | 2013-06-19 | 启东金匙环保科技有限公司 | Continuous waste rubber low-temperature micro-pressure catalysis-free pyrolysis complete production unit |
| RU2604845C1 (en) * | 2015-07-16 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Plant for production of pyrolysis fuel |
| RU2659924C1 (en) * | 2017-09-08 | 2018-07-04 | Юрий Михайлович Микляев | Solid carbon-containing waste pyrolysis utilization method and waste treatment system for its implementation |
| RU2725790C1 (en) * | 2019-08-27 | 2020-07-06 | Павел Феликсович Джулай | Pyrolysis high-temperature processing plant for organic raw materials |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006117006A1 (en) * | 2005-05-03 | 2006-11-09 | Danmarks Tekniske Universitet | A method and a mobile unit for collecting and pyrolysing biomass |
| CN103160306A (en) * | 2013-03-19 | 2013-06-19 | 启东金匙环保科技有限公司 | Continuous waste rubber low-temperature micro-pressure catalysis-free pyrolysis complete production unit |
| RU2604845C1 (en) * | 2015-07-16 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Plant for production of pyrolysis fuel |
| RU2659924C1 (en) * | 2017-09-08 | 2018-07-04 | Юрий Михайлович Микляев | Solid carbon-containing waste pyrolysis utilization method and waste treatment system for its implementation |
| RU2725790C1 (en) * | 2019-08-27 | 2020-07-06 | Павел Феликсович Джулай | Pyrolysis high-temperature processing plant for organic raw materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101544901B (en) | Method and device for preparing biological oil by biomass cracking | |
| RU2495066C2 (en) | Method of producing soot from rubber wastes | |
| MX2013000885A (en) | Low water biomass-derived pyrolysis oils and processes for producing the same. | |
| AU2012265423A1 (en) | Apparatus and system for manufacturing quality coal products | |
| US4533438A (en) | Method of pyrolyzing brown coal | |
| CN104762097A (en) | Rotary furnace low-order powdered coal pyrolysis upgrading method with coal gas circulation | |
| AU2010295138B2 (en) | External combustion and internal heating type coal retort furnace | |
| MX2012008726A (en) | Apparatus for pyrolysis of coal substance. | |
| CN110591745B (en) | Pyrolysis-gasification integrated device and process | |
| CN101392180A (en) | Method for preparing fuel liquid by using low cost and pollution-free biomass and apparatus thereof | |
| CN104789244A (en) | Gas-circulating method for pyrolysis production of anthracite in coal powder rotary furnace | |
| US4050990A (en) | Method and apparatus for producing form coke | |
| CN101289621A (en) | Process for preparing carbocoal, coke tar and coal gas by treating bovey coal by suspending pyrogenation device | |
| US20160152898A1 (en) | Dry distillation reactor and method for raw material of hydrocarbon with solid heat carrier | |
| CN101289622B (en) | Process for upgrading of bovey coal by solid thermal-loading suspending pyrogenation device of bovey coal | |
| CN103980920B (en) | A kind of inferior fuel pyrolytic process | |
| CN105861080A (en) | Rapid catalytic pyrolysis system of biomass downward bed and biomass pyrolysis method | |
| CN105713629A (en) | Powdered coal pyrolysis method adopting steam thermal coupling | |
| RU2783823C1 (en) | Pyrolysis fuel production unit | |
| CN103450914B (en) | Method for producing liquid fuel by performing fast pyrolysis on solid organic matters | |
| JP6502532B2 (en) | Cooling method of half carbonized biomass | |
| US11060034B2 (en) | Process and reactor for continuous charcoal production | |
| CN201520746U (en) | External-combustion internal-heating-type coal dry distillation furnace | |
| RU2673052C1 (en) | Method for coal processing and device for its implementation | |
| JPS591759B2 (en) | Method and apparatus for producing metallurgical shaped coke |