WO2019074468A1 - Способ быстрого пиролиза и установка для его осуществления - Google Patents

Способ быстрого пиролиза и установка для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
WO2019074468A1
WO2019074468A1 PCT/UA2018/000032 UA2018000032W WO2019074468A1 WO 2019074468 A1 WO2019074468 A1 WO 2019074468A1 UA 2018000032 W UA2018000032 W UA 2018000032W WO 2019074468 A1 WO2019074468 A1 WO 2019074468A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
reactor
pyrolysis
fluidized bed
fast pyrolysis
Prior art date
Application number
PCT/UA2018/000032
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Владимир Александрович КОТЕЛЬНИКОВ
Хатуна Санисаровна КУХАЛАШВИЛИ
Александр Николаевич ГУМЕНЮК
Original Assignee
Владимир Александрович КОТЕЛЬНИКОВ
Хатуна Санисаровна КУХАЛАШВИЛИ
Александр Николаевич ГУМЕНЮК
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Александрович КОТЕЛЬНИКОВ, Хатуна Санисаровна КУХАЛАШВИЛИ, Александр Николаевич ГУМЕНЮК filed Critical Владимир Александрович КОТЕЛЬНИКОВ
Publication of WO2019074468A1 publication Critical patent/WO2019074468A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/04—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment drying
    • 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
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/78—Recycling of wood or furniture waste

Definitions

  • the invention relates to the field of processing of solid organic substances, in particular, to the technique of processing wood, crop products, organ-containing fossil fuels, as well as industrial and household waste containing organic components, in particular, to methods and installations for rapid pyrolysis, and may find application in energy, utilities, chemical, forest and oil refining and other industries.
  • a device for implementing this method includes a grinding unit, a unit for supplying organo-containing substances and waste to the reactor, a unit for heating the shafts of the reactor chamber using a heating unit made in the form of an electric inductor, a unit for pressing the rotating shafts, a cleaning unit, a condenser-gaseous fuel receiver-condenser , a gaseous fuel utilization unit, a liquid fraction condensing unit connected to a cleaning unit.
  • the speed of rotation of the shafts is regulated by the speed of the electric motor [RU N ° 2281312 C2, C10B 49/00, C10B 53/00, C08J 11/12, F23G 5/027, 2006].
  • the active area of fast pyrolysis reactions is insufficient, which leads to a decrease in the volumes of pyrolysis gas output, as well as the mass of high-carbon solid.
  • the absence of a separate unit for drying the raw material increases the heat consumption of the substance for drying (the endothermic process) and cannot prevent the undesirable Fischer-Tropsch process.
  • the basis of the invention is the task of improving the method of fast pyrolysis to increase the yield of pyrolysis gas, minimize the cost of thermal energy and reduce the cost of the initial products of fast pyrolysis, as well as the production of liquid fractions of different density.
  • the second task which forms the basis of the invention, is to create a quick pyrolysis installation for implementing the method, which would, thanks to the introduction of new structural elements, increase the yield of pyrolysis gas, minimize the cost of thermal energy and reduce the cost of initial products of fast pyrolysis.
  • the task is solved by the fact that in the method of fast pyrolysis, which includes processing in the reactor solid organic raw materials and waste into gaseous and liquid fuels with the subsequent sending of the gaseous fractions for processing, according to the invention, first install fast pyrolysis using a gas distribution system based on gas burners, systems of heat exchangers and radial fans bring to operation, high-temperature air mixture resulting from the combustion of natural g in the gas igniters, they absorb radial fans and, through heat exchangers, send them to the vibrating fluidized bed dryer, after establishing a stable operating mode in the reactor and in the vibrating fluidized bed dryer, they turn on the device for pneumatic pulses feeding the vibratory fluidized bed dryer, which is output to the vibrating mode, the dried product with the help of the system - the reactor centrifugal cyclone, the reactor centrifugal cyclone bunker and screw feeders are sent to the fast pyrolysis reactor, where dvergayut thermal degradation during fast pyrolysis of
  • the temperature of the inner walls of the fast pyrolysis reactor is 730 ° C
  • the temperature in the vibrating dryer of the fluidized bed is 130 ° C.
  • vibrators will be used, with the amplitude of forced vibration of the gratings ranging from 0.5-3.0 mm.
  • the drying agent has a temperature of up to 200 ° C.
  • Temperature control in the fast pyrolysis reactor and the vibrating fluidized bed dryer is carried out using a multichannel digital meter, thermocouple type TXA.
  • the drying agent using a centrifugal cyclone system is removed from the quick pyrolysis plant for further use.
  • the removal of excess thermal energy is provided by shutting down the operation of gas burners.
  • Temperature control of the condenser is carried out with cold water, while the resulting hot water is disposed of or used for production needs.
  • the liquid fraction, synthetic oil formed in the distillation column, is removed from the quick pyrolysis unit to the collection of the liquid fraction for collection and storage and its further use in chemical processes.
  • Gas burners have adjustable power of 40-110 kW;
  • the electric power of the radial fan is 4.0 kW, and the regulation of the productive capacity of the radial fan is carried out by frequency modulation.
  • Screw feeders have frequency modulation controls.
  • the second task is solved by the fact that in the installation of fast pyrolysis, including the unit of supply of raw materials, reactor, heating unit, condenser, _
  • a vibrating fluidized bed dryer two heat exchangers, radial fans, a distillation column, and centrifugal cyclones, bunkers, screw feeders, a solid fraction collector, a collection of gas fraction, as a unit for feeding the raw material used receiving tank with agitator and a movable bottom with a crusher and a separator connected to a device of pneumatic-pulsed feed of raw materials, which is connected to a vibrating dryer of a fluidized bed connected to two centrifugal cycles Bottles connected to the hoppers of the centralized cyclones, fluidized bed dryer connected to a reactor centrifugal cyclone connected to a bunker of a reactor centrifugal cyclone connected to screw feeders with a sluice seal, connected to a fast pyrolysis reactor connected to gas burners, a solid fraction collector, two heat sinks that is connected with a distillation column, which, in turn, is connected with a screw plate, with a
  • a rotation cone-umbrella driven by an external frequency-modulated motor, is introduced into the fast pyrolysis reactor.
  • the heat exchangers are tubular.
  • the radial fan is covered with thermal insulation material.
  • the collection of the solid fraction consists of a controlled valve made of heat-resistant steel, a sealed sector gateway metering system made of heat-resistant steel and a removable 170-liter process tank equipped with an emergency pressure-relief valve.
  • the collection of the liquid fraction is a glass dish of 20 liters.
  • the collection is a system of gas compressor and gas tank with a capacity of 6-10 m 3 .
  • the claimed invention has the following advantages compared with the prototype.
  • the useful active area of fast pyrolysis reactions is 10 times the size of the prototype, which leads to a multiple increase in the volumes of pyrolysis gas yield, as well as the mass of high-carbon solid. All internal _
  • the surface of the fast pyrolysis reactor is active for the ablation process from the walls of the reactor to the initial dry matter, which, in turn, makes it possible to sharply increase (multiply) the number of reactions in the mode of “explosive boiling up” per unit time.
  • “Splashing” of dry starting material along the walls of the fast pyrolysis reactor is carried out with the help of a rotational “cone-umbrella” inserted into the inside of the reactor and controlled by an external frequency-modulated motor.
  • a separate stage of drying at the above temperatures eliminates the formation of the process of fermentation.
  • the advantage of the fluidized bed vibratory dryer is the ability to control the raw materials in it within a wide range, the intensity of heat and mass transfer, the ability to organize a continuous process with simple instrumentation.
  • the capacity of the fluidized bed vibratory dryer, on a dry basis, is at least 250 kg per hour.
  • Installation of fast pyrolysis can be scaled, manufactured both in stationary design and in mobile (container) capacity from 100 kW to 20 MW.
  • FIG 1 shows a diagram of the installation of fast pyrolysis (UPS)
  • figure 2 shows a graph of the pressure drop in the layer of granular material in a vibrating dryer of the fluidized bed, depending on the speed of the gas (liquid) flow passing through the layer.
  • Installation of rapid pyrolysis contains a receiving hopper 1 with a agitator and a movable bottom with a crusher and separator.
  • the receiving hopper 1 is connected to a device 2 of a pneumatic impulse supply of raw materials, which is connected to a vibrating dryer 3 of the fluidized bed connected to two centrifugal cyclones 4 connected to the hoppers 5 of centrifugal cyclones.
  • the fluidized bed dryer 3 is connected to a reactor centrifugal cyclone 6 connected to a bunker 7 of a reactor centrifugal cyclone connected to a screw feeder 8 with a rotary lock gate connected to a fast pyrolysis reactor 9.
  • the fast pyrolysis reactor 9 is associated with gas burners 10, a solid fraction collector 11, two heat exchangers (tubular) 12 connected to a distillation column 13, which, in turn, is connected to a screw plate 14 with a collector 15 of the liquid fraction with a water tubular condenser 16, connected with a collection of 17 gas fraction.
  • the heat exchangers 12 are also connected to two radial fans 18, which are connected to the vibrating dryer 3 of the fluidized bed.
  • the working range of the productive capacity of the radial fan 18 should begin with 4000 m 3 per hour.
  • the radial fan is covered with thermal insulation material.
  • the temperature on the surface of the outer coating should not exceed 45 ° C.
  • Regulation of the productive capacity of the radial fan is carried out by frequency modulation. Power supply - 380/220 V, 50 Hz power grid. Radial electric power fan is 4.0 kW. Execution - explosion-proof, explosion-proof.
  • the centrifugal cyclone 4 is designed to separate the dry matter and the drying agent in order to eliminate the ingress of the drying agent into the fast pyrolysis reactor 13.
  • the centrifugal cyclone 4 is covered with insulating material, and the temperature on the surface of the outer coating should not exceed 45 ° C.
  • Collection 1 1 of the solid fraction is intended to collect and temporarily accumulate high-carbon material coming from fast pyrolysis reactor 9 with a temperature of 500-650 ° ⁇ , as a result of which any collision of air (even in small quantities) with high-carbon material leads to explosive ignition of the latter. To eliminate this phenomenon, it is necessary to isolate high-carbon material from the outside air until its temperature reaches 100 ° C.
  • hermetic sector gateway - dispenser made of heat-resistant steel and controlled by frequency modulation
  • the gas distribution system is designed to supply heat energy to the fast pyrolysis reactor 9 in order to ensure the fast pyrolysis process and consists of:
  • the collection 15 of the liquid fraction is intended for the collection and temporary storage of fractions of synthetic oil coming from the distillation column 13, and is a glass container of 20 liters.
  • the collection 17 of the gas fraction is intended for the collection, storage and storage of synthesis gas and is a system of a gas compressor and gas tank with a capacity of 6-10 m 3 .
  • the feeder material in the reactor 9 consists of:
  • - 2 controlled valves made of heat-resistant steel), adjustable by frequency modulation (speed variator); - 2 sealed sector lock-dose gateways (made of heat-resistant steel), regulated by frequency modulation.
  • the method of rapid pyrolysis is as follows.
  • the installation of fast pyrolysis (UPS) using a gas distribution system based on automatic gas burners 10 (fuel - natural gas), heat exchanger system 12 and radial fans 18 bring to the operating mode: the temperature of the inner walls of the fast pyrolysis reactor 9 is 730 ° C; the temperature in the vibrating dryer 3 fluidized bed - 130 ° C.
  • the vibrators of the vibrating dryer 3 of the fluidized bed and the raw materials supply system are in the off mode (the entire time of outputting the UPS to the operating mode).
  • Temperature control in the reactor 9 and the vibrating dryer of the fluidized bed 3 is carried out using a multichannel digital meter using thermocouples of the type TXA (not shown).
  • the device 2 After establishing a stable mode of operation in the reactor 13 and in the vibrating drier 3 of the fluidized bed, the device 2 is supplied with a pneumatic impulse feed of the raw material to the vibrating drier 3 of the fluidized bed, which is brought to the vibratory mode.
  • the dried product with the help of the system - the reactor centrifugal cyclone 6, the bunker 7 of the reactor centrifugal cyclone and the screw feeder 8 is sent to the reactor 13 fast pyrolysis, where it is subjected to thermal destruction.
  • the drying agent using cyclone system 4 is removed from the DFS and can be further used for various purposes. Remote particles from cyclones 4 enter the hoppers 5 and can later be sent to the feed system.
  • the transfer of thermal energy into the ablation type reactor 13 (at the initial stage) is carried out using convective heat exchangers.
  • the process of rapid pyrolysis is based on the theory of phase transitions. Physico-chemical is a break of intermolecular and intramolecular bonds along the chains of carbon-carbon, carbon-hydrogen, etc. While the reactions are predominantly exothermic, therefore, the process of fast pyrolysis is accompanied by the release of thermal energy, thereby ensuring the maintenance of the necessary operating temperature of the entire process, which significantly distinguishes it from the slow traditional pyrolysis.
  • a particle receives enough energy to start a radical-chain reaction of thermal destruction throughout the entire volume of the particle with the formation of products whose translational energy ensures the explosive nature of the decay of the entire particle.
  • the primary physico-chemical act is a heterogeneous process of transferring thermal energy from the heated metal to the surface layer of fiber adjacent to it. The transfer of energy can occur by three mechanisms:
  • the first and third mechanisms will lead to an increase in temperature in the bulk and in the surface layer of the particle.
  • the depth of the surface layer of a particle in which 90% of IR photons are absorbed can be estimated by the formula:
  • I / Io exp (-ed [s]) ⁇ 0.1, in which ⁇ is the extinction coefficient ( ⁇ 104 mol / l cm [5]), [s] is the concentration of molecular bonds ( ⁇ 10-1 mol / l ). Evaluation gives d ⁇ 10-2 cm.
  • Pyrolysis gas through the heat exchangers 12 enters the distillation column 13 with vortex plates and a water-cooled condenser. Temperature control of the condenser is carried out with cold water (tap water), while the resulting hot water is disposed of or used for production needs.
  • the pyrolysis gas, passing the distillation column 13, undergoes a condensation process, and synthesis gas is generated at the condenser outlet, which is removed from the UWB into the collection 17 of the gas fraction for collection and storage with a view to further use in various energy systems as a source of thermal and electrical energy generation .
  • liquid fraction - Synthetic oil is removed from the UPS in a collection of 15 liquid fractions for collection and storage with a view to its further use in chemical processes.
  • the hydrodynamic essence of the fluidization process is as follows. If a fluidizing agent flows through a layer of granular material located on a supporting perforated grid of a vibrating fluidized bed dryer, then the state of the layer is different depending on the speed of this flow. With a gradual increase in the flow rate from 0 to some first critical value, the usual filtration process occurs, in which solid particles are stationary. On the graph ( Figure 2) of the fluidization process, called the fluidization curve and expressing the dependence of the static pressure drop in the layer of granular material on the speed of the fluidizing agent, the filtering process corresponds to the ascending branch OA.
  • the amplitude of the forced vibration of the gratings is from 0.5-3.0 mm.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Установка быстрого пиролиза включает последовательно расположенные блок подачи сырья, вибрационную сушилку кипящего слоя (3), центробежный циклон (6), бункер (7), винтовые питатели (8) и реактор быстрого пиролиза (9). Реактор быстрого пиролиза (9) соединён с газовыми горелками (10), сборником твердой фракции (11), трубчатыми теплообменниками (12). С помощью радиальных вентиляторов (18) сушильный агент, полученный при сгорании природного газа в газовых горелках, подаётся через теплообменники в вибрационную сушилку кипящего слоя (3) для высушивания твердого органосодержащего сырья и отходов. Пиролизный газ, полученный из высушенного сырья в реакторе быстрого пиролиза, через теплообменники (12) подается в ректификационную колонну (13) для выделения жидких фракций различной плотности и трубчатый конденсатор для выделения синтез-газа. Предложенное изобретение позволяет увеличить выход пиролизного газа с минимизацией затрат тепловой энергии, а также получение жидких фракций различной плотности.

Description

СПОСОБ БЫСТРОГО ПИРОЛИЗА И УСТАНОВКА
ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение относится к области переработки твердых органических веществ, в частности, к технике переработки древесины, продуктов растениеводства, органосодержащего ископаемого топлива, а также промышленных и бытовых отходов, содержащих органические составляющие, в частности, к способам и установкам быстрого пиролиза, и может найти применение в энергетике, коммунальном хозяйстве, химической, лесо- и нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.
Известен способ переработки твердых органосодержащих веществ и отходов в газообразное и жидкое топливо путем нагревания их с заданной скоростью нагрева, с последующим направлением полученных газообразных фракций для дальнейшей переработки конденсацией. Органосодержащие вещества и отходы измельчают до размеров частиц 0,05-5,00 мм, а высокоскоростной нагрев осуществляют без доступа воздуха со скоростью нагрева 10-10"6 град/с при температуре 751-1000°С в течение 10- 10-5с, очистку полученного газообразного топлива осуществляют путем пропуска через жидкую фракцию предварительно сконденсированного топлива, при этом органосодержащее вещество и отходы прессуют между вращающимися валами при температуре валов 751-1000°С в течение 10-10-5с, а скорость подачи органосодержащих веществ и отходов устанавливают в пределах V=(0,02-0,2)D, где V - скорость подачи, м/с, D - диаметр валов, см, при скорости вращения валов 1-100 об/мин.
Устройство для осуществления указанного способа включает блок измельчения, блок подачи органосодержащих веществ и отходов в реактор, блок нагрева валов камеры реактора с помощью узла нагрева, выполненного в виде электрического индуктора, блок подпрессовки вращающихся валов, блок очистки, приемник-конденсатор жидкой фракции сконденсированного газообразного топлива, блок использования газообразного топлива, устройство конденсации жидкой фракции, соединенный с устройством очистки. Скорость вращения валов регулируется оборотами электродвигателя [RU N° 2281312 С2, С10В 49/00, С10В 53/00, C08J 11/12, F23G 5/027, 2006].
В указанном способе недостаточна активная площадь реакций быстрого пиролиза, что приводит к уменьшению объемов выхода пиролизного газа, а также массы высокоуглеродистой твердого вещества. Отсутствие отдельного блока сушки исходного сырья повышает расходы тепловой энергии на сушку вещества (эндотермический процесс), а также не может воспрепятствовать нежелательному процессу Фишера-Тропша.
Отсутствие ректификационной колонны с вихревыми тарелками не позволяет получать жидкие фракции различной плотности, а также осушать и очищать газовую фракцию, образовавшуюся в процессе пиролиза в реакторе.
При отсутствии теплообменников и вентиляторов невозможно образование агента сушки и получение дополнительной тепловой энергии на сушку исходного вещества.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа быстрого пиролиза для увеличения объема выхода пиролизного газа, минимизации затрат тепловой энергии и снижение себестоимости исходных продуктов быстрого пиролиза, а также получения жидких фракций различной плотности.
Вторая задача, поставленная в основу изобретения, - это создание установки быстрого пиролиза для осуществления способа, который способствовал бы благодаря введению новых элементов конструкции увеличению объема выхода пиролизного газа, минимизации затрат тепловой энергии и снижению себестоимости исходных продуктов быстрого пиролиза.
Поставленную задачу решают тем, что в способе быстрого пиролиза, включающем переработку в реакторе твердого органосодержащего сырья и отходов в газообразное и жидкое топливо с последующим направлением полученных газообразных фракций на переработку, согласно изобретению, сначала установку быстрого пиролиза с помощью газораспределительной системы на базе газовых горелок, системы теплообменников и радиальных вентиляторов выводят на рабочий режим, высокотемпературную воздушную смесь, образовавшуюся в результате сгорания природного газа в газовых запальниках, впитывают радиальные вентиляторы и через теплообменники направляют в вибрационную сушилку кипящего слоя, после установления стабильного режима работы в реакторе и в вибрационной сушилке кипящего слоя включают устройство пневмо-импульсной подачи сырья в вибрационную сушилку кипящего слоя, которую выводят на вибрационный режим, высушенный продукт с помощью системы - реакторного центробежного циклона, бункера реакторного центробежного циклона и винтовых питателей направляют в реактор быстрого пиролиза, где подвергают термической деструкции, в процессе быстрого пиролиза вещества в реакторе быстрого пиролиза образуются пиролизный газ и твердое вещество - высокоуглеродистый материал, который выводят из реактора быстрого пиролиза в сборник твердой фракции для дальнейшего использования, а пиролизный газ через теплообменники направляют в ректификационную колонну с вихревыми тарелками и конденсатором с водяным охлаждением, пиролизный газ, проходя ректификационную колонну, подвергается процессу конденсации, и на выходе конденсатора образуется синтез-газ, который выводят из установки быстрого пиролиза в сборник газовой фракции для сбора и хранения для дальнейшего использования в различных энергетических системах в качестве источника генерации тепловой и электрической энергии.
В рабочем режиме температура внутренних стенок реактора быстрого пиролиза составляет 730°С, температура в вибрационной сушилке кипящего слоя составляет 130°С.
Для более эффективного процесса сушки исходного материала в сушилке кипящего слоя применят вибраторы, при этом амплитуда принудительной вибрации решеток составляет от 0,5-3,0 мм.
Сушильный агент имеет температуру до 200°С.
Контроль температур в реакторе быстрого пиролиза и вибрационной сушилке кипящего слоя осуществляют с помощью многоканального цифрового измерителя, термопар типа ТХА.
Агент сушки с помощью системы центробежных циклонов выводят из установки быстрого пиролиза для дальнейшего использования.
Выносные частицы из центробежных циклонов поступают в бункеры, и в дальнейшем их направляют в систему подачи.
Отвод избытка тепловой энергии обеспечивают отключением работы газовых горелок.
Управление температурным режимом конденсатора проводят холодной водой, при этом образовавшуюся горячую воду утилизируют или используют для производственных нужд.
Жидкую фракцию - синтетическую нефть, образовавшуюся в ректификационной колонне, выводят из установки быстрого пиролиза в сборник жидкой фракции для сбора и хранения и дальнейшего использования ее в химических процессах.
Газовые горелки имеют регулируемую мощность 40-110 кВт;
Электрическая мощность радиального вентилятора составляет 4,0кВт, а регулирование продуктивной мощностью радиального вентилятора проводят частотной модуляцией.
Винтовые питатели имеют управления частотной модуляцией.
Вторую поставленную задачу решают тем, что в установку быстрого пиролиза, включающую блок подачи исходного сырья, реактор, блок нагрева, конденсатор, _
4
сборник жидкой фракции, согласно изобретению, введены вибрационная сушилка кипящего слоя, два теплообменника, радиальные вентиляторы, ректификационная колонна, а также центробежные циклоны, бункеры, винтовые питатели, сборник твердой фракции, сборник газовой фракции, как блок подачи исходного сырья использован приемный бункер с ворошителем и подвижным днищем с дробилкой и сепаратором, соединенным с устройством пневмо-импульсной подачи сырья, который соединен с вибрационной сушилкой кипящего слоя, соединенной с двумя центробежными циклонами, соединенными с бункерами отцентрованных циклонов, сушилка кипящего слоя соединена с реакторным центробежным циклоном, соединенным с бункером реакторного центробежного циклона, соединенным с винтовыми питателями со шлюзовым герметичным затвором, соединенными с реактором быстрого пиролиза, соединеным с газовыми горелками, сборником твердой фракции, двумя теплообменниками, что соединены с ректификационной колонной, которая, в свою очередь, соединена с винтовой тарелкой, со сборником жидкой фракции, с водяным трубчатым конденсатором, соединенным со сборником газовой фракции, а теплообменники также соединены с двумя радиальными вентиляторами, соединенными с вибрационной сушилкой кипящего слоя.
Внутрь реактора быстрого пиролиза введен вращательный «конус-зонтик», управляемый внешним двигателем с частотной модуляцией.
Теплообменники выполнены трубчатыми.
Радиальный вентилятор покрыт теплоизоляционным материалом.
Выполнение радиального вентилятора взрывозащищенное, взрывобезопасное.
Сборник твердой фракции состоит из управляемого затвора, изготовленного из жаропрочной, стали, герметичного секторного шлюза - дозатора, изготовленного из жаропрочной, стали и съемной технологической емкости на 170 л, оснащенной аварийным клапаном сброса давления.
Сборник жидкой фракции представляет собой стеклянную посуду на 20 л.
Сборник представляет собой систему газового компрессора и газгольдера емкостью на 6-10 м3.
Заявляемые изобретения имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом.
Полезная активная площадь реакций быстрого пиролиза в 10 раз превышает площадь прототипа, что приводит к кратному увеличению объемов выхода пиролизного газа, а также массы высокоуглеродистого твердого вещества. Вся внутренняя _
5 поверхность реактора быстрого пиролиза является активной для процесса абляции от стенок реактора до исходного сухого вещества, что, в свою очередь, позволяет резко увеличить (кратно) количество реакций в режиме «взрывного вскипания» в единицу времени. «Разбрызгивание» сухого исходного вещества по стенкам реактора быстрого пиролиза осуществляют с помощью вращательного «конуса-зонтика», введенного внутрь реактора и управляемого внешним двигателем с частотной модуляцией.
Введение в установку быстрого пиролиза вибрационной сушилки кипящего слоя, предназначенной для сушки исходного вещества до относительной влажности, менее 2%, позволяет минимизировать расходы тепловой энергии на сушку вещества (эндотермический процесс), а также блокирует процесс Фишера-Тропша, который является нежелательным в процессе быстрого пиролиза. Радиальные вентиляторы, обеспечивающие кипящий слой, засасывают горячую газовоздушную смесь и смешивают с холодным воздухом, тем самым образуя агент сушки, который подают в сушилку под вибрационные решетки. Температурный режим сушки исходных веществ составляет 120-150°С. Таким образом, сушку осуществляют за счет «бесплатной» тепловой энергии, что позволяет (в конечном итоге) снизить себестоимость исходных продуктов быстрого пиролиза в 2 раза. Отдельная стадия сушки при вышеприведенных температурах исключает образование процесса бертенирования. Преимуществом вибрационной сушилки кипящего слоя (с псевдоожиженным слоем) является возможность регулирования в широких пределах продолжительности пребывания в ней сырья, интенсивность тепло- и массообмена, возможность организовать непрерывный процесс при простом аппаратурном оформлении. Производительность вибрационной сушилки кипящего слоя, по сухому веществу, составляет не менее 250 кг в час.
В установке быстрого пиролиза применяют комбинированные газовые горелки, которые на начальном этапе работают, используя природный газ (или пропан-бутановая смесь), а при постоянном процессе быстрого пиролиза используют часть газа, образовавшегося в процессе быстрого пиролиза.
Включение в установку быстрого пиролиза ректификационной колонны с вихревыми тарелками позволяет получать жидкие фракции различной плотности, а также осушать и очищать газовую фракцию, образовавшуюся в процессе быстрого пиролиза в реакторе быстрого пиролиза. Использование вихревого способа ректификации позволяет получать жидкие фракции в интервале 0,65-0,85 кг/м3.
Включение в установку быстрого пиролиза для обеспечения тепловых процессов сушки теплообменников (трубчатых) и радиальных вентиляторов способствует образованию агенту сушки. Кроме того, по внутренним трубкам теплообменников протекает пиролизный газ из реактора быстрого пиролиза с температурой до 600°С, и система вентилятор-теплообменник получает дополнительную тепловую энергию на сушку исходного вещества.
Установка быстрого пиролиза может масштабироваться, изготавливаться как в стационарном исполнении, так и в мобильном (контейнерном) мощностью от 100 кВт до 20 МВт.
Изобретение поясняется иллюстрациями.
На Фиг.1 изображена схема установки быстрого пиролиза (УБП);
на Фиг.2 показан график перепада давления в слое зернистого материала в вибрационной сушилке кипящего слоя в зависимости от скорости газового (жидкостного) потока, проходящего через слой.
Установка быстрого пиролиза содержит приемный бункер 1 с ворошителем и подвижным днищем с дробилкой и сепаратором. Приемный бункер 1 соединен с устройством 2 пневмоимпульсной подачи сырья, которая соединена с вибрационной сушилкой 3 кипящего слоя, соединенной с двумя центробежными циклонами 4, соединенными с бункерами 5 центробежных циклонов. Сушилка 3 кипящего слоя соединена с реакторным центробежным циклоном 6, соединенным с бункером 7 реакторного центробежного циклона, соединенным с винтовым питателем 8 со шлюзовым герметичным затвором, соединенным с реактором 9 быстрого пиролиза. Внутрь реактора 9 быстрого пиролиза введен вращательный «конус-зонтик», управляемый внешним двигателем с частотной модуляцией. Реактор 9 быстрого пиролиза сопряжен с газовыми горелками 10, сборником 11 твердой фракции, двумя теплообменниками (трубчатыми) 12, соединенными с ректификационной колонной 13, которая, в свою очередь, соединена с винтовой тарелкой 14 со сборником 15 жидкой фракции с водяным трубчатым конденсатором 16, соединенным со сборником 17 газовой фракции. Теплообменники 12 также соединены с двумя радиальными вентиляторами 18, которые соединены с вибрационной сушилкой 3 кипящего слоя.
Радиальные вентиляторы 18, предназначенные для обеспечения сушилки 3 кипящего слоя сушильным агентом, имеют температуру до 200°С. Рабочий диапазон производительной мощности радиального вентилятора 18 должен начинаться с 4000 м3 в час. Радиальный вентилятор покрыт теплоизоляционным материалом. Температура на поверхности внешнего покрытия не должна превышать 45 °С. Регулирование продуктивной мощностью радиального вентилятора проводят частотной модуляцией. Питание - электросеть 380/220В, 50Гц. Электрическая мощность радиального вентилятора составляет 4,0 кВт. Исполнение - взрывозащищенное, взрывобезопасное.
Центробежный циклон 4 предназначен для разделения сухого вещества и сушильного агента с целью устранения попадания сушильного агента в реактор 13 быстрого пиролиза. Центробежный циклон 4 покрыт теплоизоляционным материалом, при этом температура на поверхности внешнего покрытия не должна превышать 45°С.
Сборник 1 1 твердой фракции предназначен для сбора и временного накопления высокоуглеродистого материала, поступающего из реактора 9 быстрого пиролиза с температурой 500-650°С, в результате чего любое столкновение воздуха (даже в небольших количествах) с высокоуглеродистым материалом приводит к взрывному возгорания последнего. Для исключения подобного явления необходимо изолировать высокоуглеродистый материал от наружного воздуха до момента, когда его температуры достигнет 100°С.
Сборник 11 твердой фракции состоит из:
- управляемого затвора, изготовленного из жаропрочной, стали и регулируемого с помощью частотной модуляции (вариатор скорости);
- герметичного секторного шлюза - дозатора, изготовленного из жаропрочной, стали и регулируемого частотной модуляцией;
- съемной технологической емкости на 170 л, оснащенной аварийным клапаном сброса давления.
Газораспределительная система предназначена для подвода тепловой энергии в реактор 9 быстрого пиролиза с целью обеспечения процесса быстрого пиролиза и состоит из:
- автоматических газовых горелок 10 с регулируемой мощностью 40-110 кВт;
- устройства согласования промышленного газопровода с газовыми горелками. Сборник 15 жидкой фракции предназначен для сбора и временного хранения фракций синтетической нефти, поступающих из ректификационной колонны 13, и представляет собой стеклянную емкость на 20 л.
Сборник 17 газовой фракции предназначен для сбора, накопления и хранения синтез-газа и представляет собой систему газового компрессора и газгольдера емкостью на 6-10 м3.
Устройство подачи материала в реактор 9 состоит из:
- 2-х винтовых питателей 8 с управлением частотной модуляцией;
- 2-х управляемых затворов (изготовленных из жаропрочной стали), регулируемых с помощью частотной модуляции (вариатор скорости); - 2-х герметичных секторных шлюзов-дозаторов (изготовленных из жаропрочной стали), регулируемых частотной модуляцией.
Способ быстрого пиролиза осуществляют следующим образом.
Сначала установку быстрого пиролиза (УБП) с помощью газораспределительной системы на базе автоматических газовых горелок 10 (топливо - природный газ), системы теплообменников 12 и радиальных вентиляторов 18 выводят на рабочий режим: температура внутренних стенок реактора 9 быстрого пиролиза составляет 730°С; температура в вибрационной сушилке 3 кипящего слоя - 130°С. При этом вибраторы вибрационной сушилки 3 кипящего слоя и система подачи сырья находятся в режиме выключено (все время вывода УБП на рабочий режим). Высокотемпературная воздушная смесь, образовавшаяся в результате сгорания природного газа в газовых горелках 10, всасывается радиальными вентиляторами 18 через теплообменники 12 и направляется в вибрационную сушилку 3 кипящего слоя, будучи тепловым агентом сушилки. Контроль температур в реакторе 9 и вибрационной сушилке 3 кипящего слоя осуществляют с помощью многоканального цифрового измерителя, с помощью термопар типа ТХА (не показаны). После установления стабильного режима работы в реакторе 13 и в вибрационной сушилке 3 кипящего слоя включают устройство 2 пневмоимпульсной подачи сырья в вибрационную сушилку 3 кипящего слоя, которую выводят на вибрационный режим. Высушенный продукт с помощью системы - реакторного центробежного циклона 6, бункера 7 реакторного центробежного циклона и винтового питателя 8 направляют в реактор 13 быстрого пиролиза, где подвергают термической деструкции. Агент сушки с помощью системы циклонов 4 выводят из УБП и могут в дальнейшем использовать в различных целях. Выносные частицы из циклонов 4 поступают в бункеры 5 и в дальнейшем могут быть направлены в систему подачи.
Передачу тепловой энергии внутрь реактора 13 абляционного типа (на начальном этапе) проводят с помощью конвективных теплообменников.
Процесс быстрого пиролиза основан на теории фазовых переходов. Физико- химически представляет собой разрыв межмолекулярных и внутримолекулярных связей по цепочкам углерод-углерод, углерод-водород и т.п. При этом реакции носят преимущественно экзотермический характер, поэтому процесс быстрого пиролиза сопровождается выделением тепловой энергии, за счет чего обеспечивается поддержание необходимого рабочего температурного режима всего процесса, что существенно отличает его от медленного традиционного пиролиза.
При быстром пиролизе (БП) скорость нагрева вещества велика. ШП характеризуется непрерывным производством и невысокой энергоемкостью. Теоретически основы БП описываются теорией фазовых переходов, а именно:
- все вещества могут находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии;
- между этими состояниями существуют пределы;
- переход вещества из одного состояния в другое сопровождается или поглощением тепловой энергии, или выделением ее;
- существует предел существования самого вещества (спинодаль), при приближении к которому вещество находится в метастабильном (неопределенном) состоянии, со структурными изменениями как на молекулярном, так и на атомарном уровне;
- если воздействовать на вещество с высокой скоростью, высокой температурой (достаточной для приближения вещества к пределу существования), то происходит взрывное «закипание» (фазовый взрыв), сопровождаемое выделением большого количества тепловой энергии и изменением структуры вещества.
За время контакта (абляции) частица получает достаточное количество энергии для запуска радикально-цепной реакции термической деструкции по всему объему частицы с образованием продуктов, поступательная энергия которых обеспечивает взрывной характер распада всей частицы. Первичный физико-химический акт представляет собой гетерогенный процесс передачи тепловой энергии от нагретого металла на прилегающий к нему поверхностный слой клетчатки. Передача энергии может происходить по трем механизмам:
- в местах прямого контакта через фононы-фононные взаимодействия;
- диполь - дипольные взаимодействия;
- по всей площади контакта путем ИК-излучения.
Первый и третий механизмы будут приводить к повышению температуры в объеме и в приповерхностном слое частицы.
На фоне достаточно изотропного колебательного возбуждения молекулярной структуры частицы фононами и ИК-фотонами резонансный характер второго механизма обеспечит высокую константу скорости гомолитических реакций разрыва связей с образованием радикальных продуктов.
Зная температуру металла, можно оценить энергию инфракрасных фотонов: hv = kT = l ,38 10-16 900-1,3 10-13 эрг = 0,08 еВ.
А используя закон Стефана-Больцмана, можно оценить интенсивность стационарного потока ИК-энергии: J = aT4 = 5,7 10-8 107 10-4 6 1011 = 3,4 107 эрг / см2с.
Соответственно поток ИК-фотонов с энергией 0,08 еВ составляет:
N = J/hv = 3 1020 квантов / см2 с ~ 5 10-4 1 / (моль см2с)
Глубину поверхностного слоя частицы, в котором поглотится 90% ИК-фотонов, можно оценить по формуле:
I/Io = exp (-ed [с]) ~ 0,1 , в которой ε - коэффициент экстинкции (~ 104 моль / л см [5]), [с] - концентрация молекулярных связей (~ 10-1 моль/л). Оценка дает d ~ 10-2 см.
Отсюда следует, что в приповерхностном слое частицы толщиной d за время контакта около 0,1 с концентрацией ИК-фотонов может достичь величины ~ 5 моль/л, то есть на каждую связь придется по 60 ИК-квантов. Обычно по мере деструкции поглощенная ИК-энергия будет быстро релаксировать в поступательную энергию подвижных продуктов пиролиза. При этом приповерхностный слой будет просветляться в ИК-диапазоне и фронт радикальных реакций деструкции быстро распространится по всему объему частицы, и приведет к повышению ее температуры. Итогом процессов релаксации колебательной энергии в поступательную будет взрывной распад частицы на фрагменты различного химического состава. При таком «энтропийном взрыве» выделяется тепловая энергия, вызывающая повышение температуры в реакторе 9 быстрого пиролиза. Так как температура внутри реактора 9 быстрого пиролиза должна быть постоянной, необходимо предусматривать механизм отвода избытка тепловой энергии, что обеспечивается отключением работы газовых горелок 10, автоматика которых связана с термопарами реактора 9 быстрого пиролиза. В процессе быстрого пиролиза вещества в реакторе 9 быстрого пиролиза образуются: пиролизный газ и твердое вещество - высокоуглеродистый материал, который выводят из реактора 9 быстрого пиролиза в сборник 11 твердой фракции для дальнейшего использования в различных целях.
Пиролизный газ через теплообменники 12 поступает в ректификационную колонну 13 с вихревыми тарелками и конденсатором с водяным охлаждением. Управление температурным режимом конденсатора проводят холодной водой (водопроводной), при этом образовавшуюся горячую воду утилизируют или используют для производственных нужд. Пиролизный газ, проходя ректификационную колонну 13, подвергается процессу конденсации, и на выходе конденсатора образуется синтез-газ, который выводят из УШП в сборник 17 газовой фракции для сбора и хранения с целью дальнейшего использования в различных энергетических системах в качестве источника генерации тепловой и электрической энергий.
Образовавшуюся в ректификационной колонне 13 жидкую фракцию - синтетическую нефть выводят из УБП в сборник 15 жидкой фракции для сбора и хранения с целью дальнейшего использования ее в химических процессах.
Гидродинамическая сущность процесса псевдоожижения заключается в следующем. Если через слой зернистого материала, расположенного на поддерживающей перфорированной решетке вибрационной сушилки кипящего слоя, проходит поток псевдоожижающего агента, то состояние слоя оказывается различным в зависимости от скорости этого потока. При плавном увеличении скорости потока от 0 до некоторого первого критического значения происходит обычный процесс фильтрации, при котором твердые частицы неподвижные. На графике (Фиг.2) процесса псевдоожижения, названным кривой псевдоожижения и выражающим зависимость перепада статического давления в слое зернистого материала от скорости псевдоожигающего агента, процессу фильтрации соответствует восходящая ветвь OA. В случае малого размера частиц и невысоких скоростей фильтрации псевдосжигающего агента, режим его движения в слое ламинарный и ветвь OA прямолинейна. В слое крупных частиц при достаточно высоких скоростях псевдоожигающего агента, перепад давления может расти нелинейно с увеличением скорости (переходный и турбулентный режим). Переход от режима фильтрации в режиме псевдоожижения отвечает на кривой псевдоожижения критической скорости псевдоожижающего Wnc (точка А), названной скоростью начала пседоожижения. В момент начала псевдоожижения вес зернистого материала, приходящийся на единицу площади поперечного сечения аппарата, уравновешивается силой гидравлического сопротивления слоя -ДРся.
Начиная со скорости начала псевдоожижения и выше, перепад давления на слое сохраняет практически постоянное значение, и зависимость = f (W) выражается прямой АВ, параллельной оси абсцисс. Это объясняется тем, что с ростом скорости псевдоожигающего агента контакт между частицами уменьшается, и они получают большую возможность хаотического перемешивания во всех направлениях. При этом растет среднее расстояние (просвещения) между частицами, то есть увеличивается порозность слоя и, следовательно, его высота. Так как перепад давления в псевдоожиженном слое остается практически постоянным, высоту такого расширенного слоя можно определить по стандартным формулам.
С целью более эффективного процесса сушки исходного материала в сушилке 3 кипящего слоя необходимо применить вибраторы. Амплитуда принудительной вибрации решеток (по вертикали) составляет от 0,5-3,0 мм.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ быстрого пиролиза, включающий переработку в реакторе твердого органосодержащего сырья и отходов в газообразное и жидкое топливо с последующим направлением полученных газообразных фракций на переработку, отличающийся тем, что сначала установку быстрого пиролиза с помощью газораспределительной системы на базе газовых горелок, системы теплообменников и радиальных вентиляторов выводят на рабочий режим, высокотемпературную воздушную смесь, образовавшуюся в результате сгорания природного газа в газовых горелках, впитывают радиальные вентиляторы и через теплообменники направляют в вибрационную сушилку кипящего слоя, после установления стабильного режима работы в реакторе и в вибрационной сушилке кипящего слоя включают устройство пневмоимпульсной подачи сырья в вибрационную сушилку кипящего слоя, которую выводят на вибрационный режим, высушенный продукт с помощью системы - реакторного центробежного циклона, бункера реакторного центробежного циклона и винтовых питателей направляют в реактор быстрого пиролиза, где подвергают термической деструкции, в процессе быстрого пиролиза вещества в реакторе быстрого пиролиза образуются пиролизный газ и твердое вещество - высокоуглеродистый материал, который выводят из реактора быстрого пиролиза в сборник твердой фракции для дальнейшего использования, а пиролизный газ через теплообменники направляют в ректификационной колонны с вихревыми тарелками и конденсатором с водяным охлаждением, пиролизный газ, проходя ректификационную колонну, подвергается процессу конденсации, и на выходе конденсатора образуется синтез-газ, который выводят из установки быстрого пиролиза в сборник газовой фракции для сбора и хранения и дальнейшего использования в различных энергетических системах в качестве источника генерации тепловой и электрической энергии.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в рабочем режиме температура внутренних стенок реактора быстрого пиролиза составляет 730°С, температура в вибрационной сушилке кипящего слоя составляет 130°С.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для более эффективного процесса сушки исходного материала в сушилке кипящего слоя применят вибраторы, при этом амплитуда принудительной вибрации решеток составляет от 0,5 - 3,0 мм.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушильный агент имеет температуру до
200°С.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что контроль температур в реакторе быстрого пиролиза и вибрационной сушилке кипящего слоя осуществляют с помощью многоканального цифрового измерителя, термопар типа ТХА.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что агент сушки с помощью системы центробежных циклонов выводят из установки быстрого пиролиза для дальнейшего использования.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что выносные частицы из центробежных циклонов поступают в бункеры, и в дальнейшем их направляют в систему подачи.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что отвод избытка тепловой энергии обеспечивают отключением работы газовых горелок.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что управление температурным режимом конденсатора проводят холодной водой, при этом образовавшуюся горячую воду утилизируют или используют для производственных нужд.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкую фракцию - синтетическую нефть, образовавшуюся в ректификационной колонне, выводят из установки быстрого пиролиза в сборник жидкой фракции для сбора и хранения и дальнейшего использования ее в химических процессах.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовые горелки имеют регулируемую мощность 40-110 кВт;
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что электрическая мощность радиального вентилятора составляет 4,0 кВт, а регулирование продуктивной мощностью радиального вентилятора проводят частотной модуляцией.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что винтовые питатели имеют управления частотной модуляцией.
14. Установка быстрого пиролиза, включающий блок подачи исходного сырья, реактор, блок нагрева, конденсатор, сборник жидкой фракции, отличающаяся тем, что в установку включены вибрационная сушилка кипящего слоя, два теплообменника, радиальные вентиляторы, ректификационная колонна, а также центробежные циклоны, бункеры, винтовые питатели, сборник твердой фракции, сборник газовой фракции, как блок подачи исходного сырья использован приемный бункер с ворошителем и подвижным днищем с дробилкой и сепаратором, соединенным с устройством пневмоимпульсной подачи сырья, соединенным с вибрационной сушилкой кипящего слоя, соединенной с двумя центробежными циклонами, соединенными с бункерами центробежных циклонов, сушилка кипящего слоя соединена с реакторным центробежным циклоном, соединенным с бункером реакторного центробежного циклона, соединенным с винтовыми питателями со шлюзовым герметичным затвором, соединенными с реактором быстрого пиролиза, который соединен с газовыми горелками, сборником твердой фракции, двумя теплообменниками, что соединены с ректификационной колонной, которая, в свою очередь, соединена с винтовой тарелкой, со сборником жидкой фракции, с водяным трубчатым конденсатором, соединенным со сборником газовой фракции, а теплообменники также соединены с двумя радиальными вентиляторами, соединенными с вибрационной сушилкой кипящего слоя.
15. Установка по п.14, отличающаяся тем, что внутрь реактора быстрого пиролиза введен вращательный «конус-зонтик», управляемый внешним двигателем с частотной модуляцией.
16. Установка по п.14, отличающаяся тем, что теплообменники выполнены трубчатыми.
17. Установка по п.14, отличающаяся тем, что радиальный вентилятор покрыт теплоизоляционным материалом.
18. Установка по п.14, отличающаяся тем, что выполнение радиального вентилятора - взрьгоозащищенное, взрывобезопасное.
19. Установка по п.14, отличающаяся тем, что сборник твердой фракции состоит из управляемого затвора, изготовленного из жаропрочной, стали, герметичного секторного шлюза - дозатора, изготовленного из жаропрочной, стали и съемной технологической емкости на 170 л, оснащенной аварийным клапаном сброса давления.
20. Установка по п.14, отличающаяся тем, что сборник жидкой фракции представляет собой стеклянную емкость на 20 л.
21. Установка по п.14, отличающаяся тем, что сборник представляет собой систему газового компрессора и газгольдера емкостью на 6- Юм3.
PCT/UA2018/000032 2017-10-13 2018-04-02 Способ быстрого пиролиза и установка для его осуществления WO2019074468A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201709927 2017-10-13
UA201709927 2017-10-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019074468A1 true WO2019074468A1 (ru) 2019-04-18

Family

ID=66100993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2018/000032 WO2019074468A1 (ru) 2017-10-13 2018-04-02 Способ быстрого пиролиза и установка для его осуществления

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019074468A1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4568362A (en) * 1982-11-05 1986-02-04 Tunzini-Nessi Entreprises D'equipements Gasification method and apparatus for lignocellulosic products
RU2121516C1 (ru) * 1994-03-24 1998-11-10 Фоест-Альпине Индустрианлагенбау ГмбХ Способ обработки мелкоизмельченной руды и установка для его осуществления
RU2223301C1 (ru) * 2002-08-01 2004-02-10 Коломыцев Владимир Николаевич Способ получения углеводородных продуктов
RU2451880C2 (ru) * 2009-09-18 2012-05-27 Владимир Александрович Котельников Способ переработки углеродсодержащих твердых веществ методом быстрого пиролиза (варианты)
US20120137939A1 (en) * 2010-12-06 2012-06-07 Uop Llc Processes and systems for producing heat for rapid thermal processing of carbonaceous material
RU137086U1 (ru) * 2013-04-01 2014-01-27 Открытое Акционерное Общество "Румо" Энергетический комплекс по переработке твердых бытовых и промышленных отходов

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4568362A (en) * 1982-11-05 1986-02-04 Tunzini-Nessi Entreprises D'equipements Gasification method and apparatus for lignocellulosic products
RU2121516C1 (ru) * 1994-03-24 1998-11-10 Фоест-Альпине Индустрианлагенбау ГмбХ Способ обработки мелкоизмельченной руды и установка для его осуществления
RU2223301C1 (ru) * 2002-08-01 2004-02-10 Коломыцев Владимир Николаевич Способ получения углеводородных продуктов
RU2451880C2 (ru) * 2009-09-18 2012-05-27 Владимир Александрович Котельников Способ переработки углеродсодержащих твердых веществ методом быстрого пиролиза (варианты)
US20120137939A1 (en) * 2010-12-06 2012-06-07 Uop Llc Processes and systems for producing heat for rapid thermal processing of carbonaceous material
RU137086U1 (ru) * 2013-04-01 2014-01-27 Открытое Акционерное Общество "Румо" Энергетический комплекс по переработке твердых бытовых и промышленных отходов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Qureshi et al. A technical review on semi-continuous and continuous pyrolysis process of biomass to bio-oil
Papuga et al. Temperature and time influence on the waste plastics pyrolysis in the fixed bed reactor
US9011560B2 (en) Various methods and apparatuses for an ultra-high heat flux chemical reactor
JP5270090B2 (ja) バイオマスの熱分解のための方法及び装置
RU2711498C2 (ru) Система газификации
US20100247387A1 (en) Systems and methods for biomass gasifier reactor and receiver configuration
RU2524110C2 (ru) Способ быстрого пиролиза биомассы и углеводородсодержащих продуктов и устройство для его осуществления
US20190264109A1 (en) Device for Processing Scrap Rubber
CN201125229Y (zh) 新型生物质固体颗粒热解反应器
CN100445244C (zh) 防止等离子体煤裂解制乙炔反应器通道结焦的方法及结构
Niu et al. Enriched‐Air Gasification of Refuse‐Derived Fuel in a Fluidized Bed: Effect of Gasifying Conditions and Bed Materials
CN101597504B (zh) 一种翻转床热固载体热解析装置
CN101161777B (zh) 新型生物质固体颗粒热解反应器
WO2019074468A1 (ru) Способ быстрого пиролиза и установка для его осуществления
RU2688568C1 (ru) Способ переработки органического сырья с получением синтетического высококалорийного газа в установке высокотемпературного абляционного пиролиза
CN110546240A (zh) 用于处理煤和生活垃圾的装置
US5628260A (en) Vertical ring processor
DE102013010642A1 (de) Verfahren und Vorrichtung einer Induktionsthermolyse zur kontinuierlichen Wiedergewinnung von Rohstoffen aus Abfallmaterialien
CN104164241B (zh) 一种多级出料的移动床干馏加热炉
RO120487B1 (ro) Procedeu şi instalaţie de descompunere a deşeurilor de cauciuc şi mase plastice
CN206204180U (zh) 一种用煤和乙炔制取苯的***
UA124405U (uk) Спосіб швидкого піролізу
UA124404U (uk) Установка для швидкого піролізу
RU61844U1 (ru) Комплекс для переработки твердых бытовых отходов
PL234963B1 (pl) Urządzenie do pirolizy odpadów

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18867251

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 06/10/2020)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18867251

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1