BG65547B1

BG65547B1 - Метод и инсталация за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици и други нарязани растителни отпадъци

Info

Publication number: BG65547B1
Application number: BG107491A
Authority: BG
Inventors: Димитър КОЛЕВ
Original assignee: Димитър КОЛЕВ
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2008-11-28
Also published as: BG107491A

Abstract

Изобретението се отнася до метод за получаване набрикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, както и до инсталация за осъществяването му. Методът и инсталацията могат да намерят приложение при производството на брикети от дървени въглища, от дребни дървени частици и растителни отпадъци, като дървени трици, талаш, слама, слънчогледови стъбла и други. По метода дървените частици и растителните отпадъци се сушат, пиролизират се, а полученият въглен се охлажда и смила, когато това е необходимо. Въглищният прах се смесва с вода и свързващо вещество, брикетира се и се суши. Пиролизният процес се извършвана два етапа -основна и допълнителна пиролиза. Сушенето на суровината и основната пиролиза се извършват в един апарат, при директна обработка на продуктите със смес от горещи пиролизни и димни газове. Тази смес се получава при подаването на предварително нагрят въздух и горещи димни газове. Инсталацията включва блок за основна пиролиза (1), блок за сепариране на въглена (9), първи реактор за допълнителна пиролиза (11), блок за охлаждане на дървения въглен (13), блок за формоване на брикети (15), блок за сушене на брикети (17) и блок за подготовка на въздуха (2).

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до метод за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици и други органични отпадъци, като нарязани растителни отпадъци, както и на инсталация за неговото осъществяване. То може да намери приложение при производството на брикети от дървени въглища, от дребни дървени частици и органични отпадъци като, дървени трици, талаш слама, слънчогледови стъбла и други селскостопански, битови и промишлени отпадъци съдържащи въглерод.

Предшестващо състояние на техниката

Известен е метод за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици и органични отпадъци [1], при който материалът се изсушава и се пиролизира до въглен при индиректно нагряване. Полученият при това въглен се охлажда, смила се, ако е необходимо, след което се овлажнява при едновременно добавяне на свързващи вещества. Получената маса се брикетира, а брикетите се изсушават.

Известен е втори метод затермическа преработка на биомаса до дървени въглища [2], при който преработката става при температура 650950°С, като нагряването става при допълнително използуване на въглеводородно гориво.

Известен е трети метод [3] за пиролиза на растителни частици, при което пиролизата се осъществява в кипящ слой, а частиците се подават в горния край на слоя.

Известна е инсталация за провеждане на метода [1], която се състои от една или повече камери, събрани в батерия, които се нагряват индиректно от димни газове протичащи в специални канали около камерите. Инсталацията включва още блок за охлаждане на въглена, устройство за смилането му, ако е необходимо, устройство за брикетиране и блок за сушене.

Известни са инсталации [2] и [3] за осъществяването на втория и третия метод.

При първия метод, нагряването на дървените частици, респ. на селскостопанските отпадъци, протичащо през стена е бавен процес. За ускоряването му е необходимо силно повишаване на температурите на димните газове, а това от своя страна е свързано, от една страна, с понижаване на енергетичната ефективност на процеса и от друга с използването на материали, способни да работят при твърде високи температури. Особено силно се проявяват тези недостатъци при обработка на слама, трици и талаш, които имат топлоизолационни свойства и ниско насипно тегло, поради което производителността на инсталациите пада допълнително.

При втория метод, за осъществяването му е необходимо допълнително нагряване при изгаряне на въглеводороди.

Характерно за третия метод е, че при кипящия слой става смесване на подаваните частици с тези, претърпели превръщане, вследствие на което полученият дървен въглен не е еднороден и съдържа повишена концентрация на летливи продукти.

Известните инсталации са свързани с недостатъците на методите и се определят от тях.

Техническа същност на изобретението

Задачата на изобретението е да се създаде подобрен и по-ефективен метод за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, и на инсталация за неговото осъществяване с подобрена конструкция.

Изобретението се осъществява чрез метод за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, при който дървените частици или нарязани растителни отпадъци се сушат, пиролизират се, а полученият въглен се охлажда и смила, когато това е необходимо. Въглищния прах се смесва с вода и свързващо вещество, брикетира се и се суши. Характерна особеност на метода е, че сушенето и пиролизирането се извършват в един апарат, при директна обработка на продуктите със смес от горещи пиролизни и димни газове. Тази смес се получава при подаването на предварително нагрят въздух и горещи димни газове, като въздухът изгаря част от получените при пиролизата на органичните от

65547 Bl падъци летливи органични продукти, водород и CO. При това се получава необходимата за сушенето, нагряването на отпадъците и техния пиролиз топлина. Началната температура на подаване на сместа от въздуха и димните газове в апарата за пиролиз е в границите от 350 до 500°С, а температурата на газовете на изход от апарата е за предпочитане от 350 до 450°С. Сместа от пиролизните и димни газове след извършването на пиролизния процес се отделя от частиците на въглена и се изгаря. Част от получените горещи димни газове се използува за подгряване на въздуха, друга част за сушене на брикетите, а трета част се смесва с горещия въздух и се подава за извършване на изсушаването и пиролизирането на материала. Сушенето на брикетите става преимуществено в поток от димни газове, получени при смесването на горещи димни газове, с димни газове охладени в сушилната.

Съгласно един вариант на метода дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, се подават в средната част на апарата. Частиците, постъпили за сушене и пиролиз, в зависимост от тяхната скорост на витаене се разделят на две части. По-леките частици се изнасят с газовия поток, сушат се и се пиролизират във възходящ правоток, а по-едрите частици се спускат надолу, изсушават се и пиролизират частично в противоток на газовия поток. Пиролизата на тези частици протича основно в долната част от апарата, където се образува подвижен слой. След олекването си, поради изсушаване, пиролиз и надробяване и поради ударите си една в друга и в стената на апарата, олекотените частици се отнасят с газовия поток. Основната част от всички частици се отделя в циклон, преимуществено батерия от циклони, след което пиролизните газове, смесени с димен газ се изгарят, при добавяне на въздух. Отделените в циклона частици от въглен престояват от 10 до 60 s, за предпочитане около 30 s, за завършване на пиролизния процес за сметка на топлината на нагряването им, след което се смесват с вода, съдържаща свързващо вещество, охлаждат се и се формоват, а получените брикети се сушат в поток от димни газове, охлаждат се и се извеждат като готов продукт.

Съгласно един вариант на първия вариант на метода подвижния слой, образуван в долната част на апарата е кипящ слой.

Съгласно втори вариант на първия вариант на метода подвижния слой, образуван в долната част на апарата е фонтаниращ слой.

Съгласно втори вариант на метода нарязаните растителни органични отпадъци, преимуществено слама, се подават в долната част на апарата във възходящ правоток с горещия въздух.

Съгласно трети вариант на метода обработваните вещества се движат преимуществено хоризонтално, като се обработват с газови потоци преимуществено с различна концентрация на кислорода в отделните потоци, като тази концентрация се регулира чрез дебита на подавания за извършването на процеса въздух и дебита на рециркулиращи димни и пиролизни газове.

Инсталацията за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, съгласно метода, включва блок за пиролиза, блок за сепариране на въглена, блок за охлаждане на дървения въглен, блок за смилане на въглена, ако това се налага, блок за формоване на брикетите и блок за сушене на брикетите. Тя включва още блок за подготовка на въздуха и горелка за първоначално включване на инсталацията. Характерна особеност на инсталацията е, че включва още поне един реактор за допълнителен пиролиз, който представлява преимуществено вертикална тръба, в която са разположени мигалки. Броят на мигалките е за предпочитане 2. Блокът за пиролиза е свързан с линия за подаване на суровина. Посредством първа линия за пиролизен газ той е свързан към блока за сепариране на въглена, който представлява преимуществено мултициклон и е свързан посредством втора линия за пиролизен газ към блока за подготовка на въздух и посредством линията за въглищен прах, към реактора за допълнителен пиролиз. Блокът за подготовка на въздуха е свързан към атмосферата с линия за атмосферен въздух, с линия за студен атмосферен въздух и с линия за изхвърляне на охладени димни газове. Той е свързан още посредством линия за подаване на горещ въздух към блока за пиролиз, посредством първа линия за горещи димни газове към блока за сушене на брикети и посредством втора линия за горещи димни газове, към блока за пиролиз. Блокът за допълнителен пиролиз е свързан още посредством линия за горещ въглен към

65547 Bl блока за охлаждане на въглена. Последният, от своя страна, е свързан още към линия за подаване на вода, съдържаща слепващо вещество. Посредством линия за подаване на охладен въглен той е свързан с блока за брикетиране. Последният е свързан от своя страна, посредством линията за влажни брикети с блока за сушене на брикетите. Този блок е свързан още към атмосферата посредством линия за изхвърляне на димни газове от сушилната и с линия за изваждане на готовите брикети от инсталацията. Блокът за подготовка на въздуха включва горелка, вентилатор и топлообменник. Вентилаторът е свързан към втората линия за пиролизен газ, като я разделя на две части. Горелката е свързана още и с линия за студен въздух. Тя е свързана посредством първата линия за горещи димни газове към топлообменника, който от своя страна е свързан още към атмосферата посредством линия, за подаване на атмосферен въздух и посредством линия за изхвърляне на димни газове. Посредством линия за горещ въздух той е свързан още с блока за пиролиза. Първата линия за горещи димни газове е свързана още посредством втората линия за горещи димни газове към пиролизатора, а посредством третата линия за горещи димни газове към блока за сушене на брикети. Линията за подаване на горещ въздух е свързана още посредством линията за горещи газове към горелката за първоначално включване на инсталацията. Тази горелка е свързана още с линията за подаване на атмосферен въздух за горелката и с линията за подаване на гориво.

Съгласно един вариант на инсталацията блокът за пиролиз представлява вертикален апарат за пиролиз с конично дъно. В този вертикален апарат са монтирани надупчени хоризонтални прегради, изработени за предпочитане от пресечено изтеглена ламарина. Към коничното дъно на апарата е включена линията за подаване на горещ въздух, като към нея е свързана втората линия за горещи димни газове.

Съгласно втори вариант на инсталацията над коничното дъно на апарата за пиролиз на дребни частички е разположена хоризонтална решетка за създаване на кипящ слой.

Съгласно трети вариант на инсталацията блокът за пиролиз представлява пиролизатор за слама, който в долната си част е свързан със захранващо устройство за подаване на сламата, а в горната си част - към първия тръбопровод за пиролизни газове. Пиролизаторът за слама е вертикален, преимуществено цилиндричен апарат, в долната част на който е свързан със захранващото устройство, е разположен шнек за подаване на сламата, който е разделен на две части, между които е разположено свободно пространство за уплътняване на сламата. Над шнека са разположени насочени нагоре жалузи, за подаване на горещ въздух и димни газове, свързани с кутия за подаване на горещ въздух, като над жалузите е разположено цилиндрично пространство за сушене, изгаряне и пиролиз. Това пространство се разширява във второ цилиндрично пространство, което е свързано чрез първия тръбопровод за пиролизен газ към блока за сепарация на въглена. Към кутията за подаване на горещ въздух е включена линията за подаване на горещ въздух, към която е свързана втора линия за горещи димни газове.

Съгласно един вариант на третия вариант на инсталацията захранващото устройство е оформено като наклонена тръба с правоъгълно сечение, разположена под ъгъл спрямо хоризонталната равнина от 20 до 70°, за предпочитане 45°.

Съгласно втори вариант на третия вариант на инсталацията захранващото устройство е оформено от два шнека, като вторият шнек е вертикален, а първият шнек е преимуществено хоризонтален.

Съгласно четрърти вариант на инсталацията пиролизаторът е оформен като хоризонтална кутия, в която е монтирана перфорирана метална лента, движеща се върху ролки. Лентата се задвижва от задвижващо устройство, което включва поне една задвижваща верига. Към хоризонталната кутия е монтиран бункер за подаване на подлежащите на пиролизиране материали. В тази кутия са монтирани пирамидални кутии, затворени в горния си край от перфорираната метална лента. Тези кутии са обърнати пресечени пирамиди. Към долната част на тези кутии са свързани тръбопроводи за горещи газове. На тях са монтирани шибърите на тръбопроводите за горещи газове. Тези тръбопроводи са свързани, от една страна, към втория тръбопровод за горещи димни газове и от друга - към тръбопроводите за локално подаване на горещ въздух, като към последните са монтирани шибъри. Тръбопроводите за локално подаване

65547 Bl на горещ въздух са свързани още към линията за горещ въздух. В края на перфорираната лента, противоположен на края, в който е включен бункерът, върху перфорираната лента се оформя втори допълнителен пиролизатор. Посредством линията за прах от дървен въглен той е свързан към блока за охлаждане на въглена. Този блок от своя страна е свързан към линията за подаване на въглищен прах от първия допълнителен пиролизатор 11.

Пояснение на приложените фигури

Изобретението се пояснява с приложените фигури, от които:

фигура 1 представлява блок схема на инсталацията;

фигура 2 - технологична схема на блока за подготовка на въздуха;

фигура 3 - схема на блока за пиролиз на дребни частици, при първия вариант на инсталацията;

фигура 4 - технологическа схема на блока за сепарация на въглена и свързването му с реактора за допълнителен пиролиз;

фигура 5 - схема на блока за пиролиз на слама;

фигура 6 - схема на един вариант на захранващото устройство за слама към блока за пиролиз на слама;

фигура 7 - схема на втори вариант на захранващото устройство за слама към блока за пиролиз на слама;

фигура 8 - схема на пиролизатора на четвъртия вариант на инсталацията.

Примери за изпълнение на изобретението

Пример 1.

Инсталация за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци е представена на фиг. от 1 до 4. Тя включва блок за пиролиза 1, блок за сепариране на въглена 9, реактор за допълнителен пиролиз 11, блок за охлаждане на дървения въглен 13, блок за формоване на брикетите 15 и блок за сушене на брикетите 17. Тя включва още блок за подготовка на въздуха 2 и горелка 30 за първоначално включване на инсталацията.

Реакторът за допълнителен пиролиз 11 представлява вертикална тръба, в която са разположени два броя мигалки 25. Блокът за пиролиза 1 е свързан с линия 7 за подаване на суровина. Посредством първа линия за пиролизен газ 8 той е свързан и към блока за сепариране на въглена 9. Последният представлява мултициклон и е свързан посредством втора линия за пиролизен газ 5 към блока за подготовка на въздух 2 и посредством линията за въглищен прах 10 към реактора за допълнителен пиролиз 11. Блокът за подготовка на въздуха 2 е свързан към атмосферата с линията 3, за атмосферен въздух, с линията 23 за студен атмосферен въздух и с линията 4 за изхвърляне на охладени димни газове. Той е свързан още посредством линията 6 за подаване на горещ въздух към блока за пиролиз 1. Посредством първа линия за горещи димни газове 21 той е свързан и към блока за сушене на брикети 17, а посредством втора линия за горещи димни газове 59, към блока за пиролиз 1. Блокът за допълнителен пиролиз 11 е свързан още посредством линията 12 за горещ въглен към блока за охлаждане на въглена 13. Последният е свързан още към линия 22 за подаване на вода, съдържаща слепващо вещество. Посредством линията 14, за подаване на охладен въглен той е свързан с блока за брикетиране 15, като последният е свързан от своя страна, посредством линията за влажни брикети 16 с блока за сушене на брикетите 17. Този блок е свързан още към атмосферата посредством линията 19 за изхвърляне на димни газове от сушилната и с линията 18 за изваждане на готовите брикети от инсталацията. Блокът за подготовка на въздуха 2 включва горелката 62, вентилатора 54 и топлообменника 63. Вентилаторът 54 е свързан към втората линия за пиролизен газ 5, като я разделя на две части. Горелката 62 е свързана още с линията за студен въздух 23, като е свързана още посредством първата линия за горещи димни газове 20 към топлообменника 63, който от своя страна е свързан още към линията 3, за подаване на атмосферен въздух, към линията за изхвърляне на димни газове 4, към атмосферата. Посредством линията 6, за горещ въздух, блокът за подготовка на въздуха 2 е свързан към блока за пиролиза 1. Първата линия за горещи димни газове 20 е свързана още посредством втората линия за горещи димни га

65547 Bl зове 59 към пиролизатора 1, а посредством третата линия за горещи димни газове 21 към блока за сушене на брикети 17. Линията за подаване на горещ въздух 6 е свързана още посредством линията за горещи газове 6а към горелката 30 за първоначално включване на инсталацията. Тази горелка е свързана още с линията за подаване на атмосферен въздух 24 и с линията за подаване на гориво 29. Блокът за пиролиз 1 се състои от вертикалния апарат 26 за пиролиз на дребни частички, с конично дъно, като във вертикалния апарат 26 за пиролиз на дребни частички са монтирани надупчените хоризонтални прегради 27 от пресечено изтеглена ламарина. Към коничното дъно на апарата е включена линията 6 за подаване на горещ въздух, като към нея е свързана втората линия за горещи димни газове 59. Над коничното дъно на апарата 26, за пиролиз на дребни частички е разположена хоризонталната решетка 28, за създаване на кипящ слой.

Инсталацията работи по следния начин. По линията 7 в апарата се подават дървени трици. В долната част на апарата, по линията 6 се подава въздух, предварително нагрят до температура 400°С, примесен с димни газове, подавани по линията 59. Горещите газове създават върху хоризонталната решетка 28 кипящ слой на по тежките частици на материала. При това дори найедрите частици се изсушават, започват да пиролизират и получените при това газове се запалват. След пиролизирането на частичките теглото им се намалява, което води до намаляване на скоростта на утаяването им и те се отнасят от газовия поток. Процесът на сушене и пиролиза започва още от попадане на частиците в апарата 26. При това в зависимост от размерите им, респ. от скоростта на витаенето им те се разслояват. Най-леките частици направо се изнасят нагоре и се изсушават и пиролизират при възходящ правоток. Колкото по-леки са частиците, толкова по-висока е скоростта на движението им, респ. толкова по-малко е времето на пребиваването им в реактора. От друга страна, именно найлеките частици имат нужда от най-малко количество топлина за своето сушене и пиролиз, т.е. от най-малко време на престояване в реактора. По-тежките частици, за които скоростта на утаяване е по-висока от скоростта на потока се спускат на долу, при което интензивно се нагряват, изсушават и пиролизират. При това теглото им се понижава и те започват да се издигат нагоре. По тази причина само най-тежките частици достигат до дъното на апарата, където образуват кипящия слой, от който излитат след загуба на значителна част от теглото си. Скоростта на движение на частиците в апарата се забавя от монтираните в него листове от пресечено-изтеглена ламарина 27, което води до удължаването на престоя им при висока температура. На изход от апарата 26 по тръбопровода 8 пиролизните газове постъпват в мултициклона 9, очистват се от прах и по втората линия за пиролизен газ 5 отиват за изгаряне в блока за подготовка на въздуха 2. Непосредствено под мултициклона 9 частичките въглен попадат в реактора 11 за допълнителен пиролиз, където престояват 40 s в слой върху мигалките 25. Това време е достатъчно, за да може евентуално неовъглената сърцевина на някои от частичките, престояли недостатъчно в реактора, да се превърне във въглен. Готовият въглен, по линията 12 попада в блока за охлаждане на дървения въглен 13, където се смесва с вода, с добавка на свързващо вещество, подавана по линия 22. При това въгленът се охлажда. По линията 14 той се подава в блока за брикетиране 15, където се брикетира. Мокрите брикети, по линията 16 постъпват в блока за сушене, където се изсушават с димни газове, получени при изгаряне на част от пиролизните газове, постъпващи в блока за сушене по линията 21. Охладените димни газове се изхвърлят в атмосферата по линията 19. Готовите брикети се изнасят от инсталацията по линията 18.

Пример 2.

Инсталацията за получаване на брикети от дървени въглища от слама е представена на фиг. 1, 2, 4, 5 и 7. С изключение на блока за пиролиза тя е еднаква с тази, описана в пример 1. Блокът за пиролиз 1 представлява пиролизатор за слама, който в горната си част е свързан с първи тръбопровод за пиролизен газ 8. В долната част на апарата се намира захранващото устройство 49 за подаване на сламата. То се състои от хоризонталния шнек 51 и вертикалния шнек 47, разделен на две части, между които е разположено свободното пространство 48, за уплътняване на сламата. Над шнека 47 са разположени жалузите 42, за подаване на горещ въздух, смесен с димни газове. Жалузите 42 са разположе

65547 Bl ни в кутията 43 за подаване на горещ въздух и димни газове. Над жалузите е разположено цилиндричното пространство 41, за сушене, изгаряне и пиролиз, което се разширява във второ цилиндрично пространство 40. Към кутията 43 за подаване на горещ въздух е включена линията 6 за подаване на горещ въздух, като към нея е включена линията 59 за подаване на горещи димни газове.

Инсталацията работи по следния начин. В захранващото устройство 49 се подава подлежащата на пиролиз слама. Сламата се захваща от шнека 51 и от него се подава на шнека 47. При прекъсването на шнека, в пространството 48 сламата се сбива и уплътнява, като възпрепятства излизането на пиролизни газове от инсталацията. Сламата достига до жалузите 42, където през жалузите се подава въздух и димни газове с температура 400°С. При това сламата се изсушава, пиролизира се, а получените пиролизни газове се запалват. Изгарянето им поддържа температурата на процеса, като компенсира ендотермичните ефекти на сушенето и пиролиза. В пространството 41 и 40 пиролизният процес е практически завършил, като е възможно само в центъра на “ставите” на сламките да остане непиролизирано вещество. Сместа от димни и пиролизни газове се отделя от получения въглен в мултициклона 9. Готовият въглен, по линията 12 попада в блока за охлаждане на дървения въглен 13, където се смесва с вода с добавка на свързващо вещество. При това въгленът се охлажда. По линията 14 той се подава в блока за брикетиране 15, където се брикетира. Мокрите брикети, по линията 16 постъпват в блока за сушене, където се изсушават с димни газове, получени при изгаряне на част от пиролизните газове, постъпващи в блока за сушене по линията 21. Охладените димни газове се изхвърлят в атмосферата по линията 19. Готовите брикети се изнасят от инсталацията по линията 18.

Пример 3.

Инсталацията за получаване на брикети от дървени въглища от дървени трици, талаш и други надробени органични отпадъци е представена на фиг. 1, 2, 4 и 8. С изключение на блока за пиролиза тя е еднаква с тази, описана в пример

1. Блокът за пиролиз 1 представлява хоризонтална кутия, в която е монтирана перфорирана метална лента 56, движеща се върху ролките 57.

Задвижващото устройство 58, на лентата 56, включва две задвижващи вериги, разположени от двете страни на лентата, задвижвани чрез електромотор с регулируеми обороти. Към хоризонталната кутия на блока 1 е монтиран бункерът 52 за подаване на подлежащите на пиролизиране материали. В блока 1 са монтирани кутиите 44, оформени като обърнати пресечени четириъгълни пирамиди, затворени в горния си край от перфорираната метална лента 56. Към долната част на кутиите 44 са свързани тръбопроводите 60, за горещи газове, като на тях са монтирани шибърите 61. Тези тръбопроводи са свързани, от една страна, към втория тръбопровод за горещи димни газове 59 и от друга, към тръбопроводите 45, за локално подаване на горещ въздух. Към последните са монтирани шибърите 46. Тръбопроводите 45 за локално подаване на горещ въздух са свързани още към линията за горещ въздух 6. В края на перфорираната лента, противоположен на края, в който е включен бункерът 52, върху перфорираната лента 56 се оформя втори допълнителен пиролизатор 55. Посредством линията за прах от дървен въглен 12а този пиролизатор е свързан към блока за охлаждане на въглена 13. Този блок от своя страна е свързан към линията 12, за подаване на въглищен прах от първия допълнителен пиролизатор 11. В блока за охлаждане на дървения въглен 13, въгленът се смесва с вода с добавка на свързващо вещество. При това въгленът се охлажда. По линията 14 той се подава в блока за брикетиране 15, където се брикетира. Мокрите брикети, по линията 16 постъпват в блока за сушене, където се изсушават с димни газове, получени при изгаряне на част от пиролизните газове, постъпващи в блока за сушене по линията 21. Охладените димни газове се изхвърлят в атмосферата по линията 19. Готовите брикети се изнасят от инсталацията по линията 18.

Claims

Патентни претенции

1. Метод за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, при който дървените частици и органичните отпадъци се сушат, пиролизират се, а полученият въглен се охлажда и смила, когато това е необходимо, след което се смесва с вода и свързващо вещество,

65547 Bl брикетира се и се суши, характеризиращ се с това, че сушенето и пиролизирането се извършват в един апарат, при директна обработка на продуктите със смес от горещи пиролизни и димни газове, като тази смес се получава при подаването на предварително нагрят въздух и горещи димни газове, където въздухът изгаря част от получените при пиролизата на органичните отпадъци летливи органични продукти, водород и CO, при което се получава необходимата за сушенето, нагряването на отпадъците и техния пиролиз топлина, като началната температура на подаване на сместа от нагретия въздух и димните газове в апарата за пиролиз е преимуществено от 350 до 500°С, а температурата на газовете на изхода от апарата е преимуществено от 350 до 450°С, като сместа от пиролизните и димни газове след извършването на пиролизния процес се отделя от частиците на въглена и се изгаря, при което част от получените горещи димни газове се използва за подгряване на въздуха, а друга, втора част - за сушене на брикетите, а трета част се смесва с горещия въздух и се подава за извършване на изсушаването и пиролизирането на материала в апарата, като сушенето на брикетите става преимуществено в поток от димни газове, получени при смесването на горещи димни газове, с димни газове, охладени при сушенето.
2. Метод за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че наситнените отпадъци се подават в средната част на апарата, при което частиците, постъпили за сушене и пиролиз, в зависимост от тяхната скорост на витаене се разделят на две части, като по-леките частици се изнасят с газовия поток, сушат се и се пиролизират във възходящ правоток, а поедрите частици се спускат надолу, изсушават се и пиролизират частично в противоток на газовия поток, като пиролизата им протича основно в долната част от апарата, където се образува подвижен слой, при което след олекването на същите частици, поради изсушаване, пиролиз и надробяване, и поради ударите си една в друга и в стената на апарата, олекотените частици се отнасят с газовия поток, като основната част от всички частици се отделя в циклон, или батерия от циклони, след което пиролизните газове, сме сени с димен газ изгарят, при добавяне на въздуха, като след това отдават топлината си за индиректно нагряване на въздуха, подаван за сушене и пиролиза в апарата, както и за сушене на получените брикети, като отделените в циклона частици от въглен престояват от 10 до 60 s, за предпочитане около 30 s, за завършване на пиролизния процес за сметка натопляната на нагряването им, след което се смесват с вода, съдържаща свързващо вещество, охлаждат се и се формоват, а получените брикети се сушат в ток от димни газове, охлаждат се и се извеждат като готов продукт.
3. Метод за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, съгласно претенция 2, характеризиращ се с това, че подвижният слой, образуван в долната част на апарата е кипящ слой.
4. Метод за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, съгласно претенция 2, характеризиращ се с това, че подвижният слой, образуван в долната част на апарата е фонтаниращ слой.
5. Метод за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че нарязаните растителни отпадъци, се подават в долната част на апарата във възходящ правоток с горещия въздух.
6. Метод за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че обработваните вещества се движат за предпочитане хоризонтално, като се обработват с газови потоци с различна концентрация на кислорода в отделните потоци, като тази концентрация се регулира чрез дебита на подавания за извършването на процеса въздух и дебита на рециркулиращи димни и пиролизни газове.
7. Инсталация за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, включваща блок за пиролиза, блок за сепариране на въглена, блок за охлаждане на дървения въглен, блок за смилане на въглена, ако това се налага, блок за формоване на брикетите и блок за сушене на

65547 Bl брикетите, като включва още блок за подготовка на въздуха и горелка за първоначално включване на инсталацията, характеризираща се с това, че включва още поне един реактор за допълнителен пиролиз (11), който представлява вертикална тръба, в която са разположени мигалки (25), за предпочитане два броя, като блокът за пиролиза (1) е свързан с линия (7) за подаване на суровина, и посредством първа линия за пиролизен газ (8) е свързан към блока за сепариране на въглена (9), който представлява мултициклон и е свързан от своя страна посредством втора линия за пиролизен газ (5) към блока за подготовка на въздух (2), и посредством линия за въглищен прах (10), към реактора за допълнителен пиролиз (11), като блокът за подготовка на въздуха (2) е свързан към атмосферата с линия (3) за атмосферен въздух, с линията (23) за студен атмосферен въздух и с линия (4) за изхвърляне на охладени димни газове, като е свързан още посредством линия (6) за подаване на горещ въздух към блока за пиролиз (1) и посредством трета линия за горещи димни газове (21) към блока за сушене на брикети (17), и посредством втора линия за горещи димни газове (59), към блока за пиролиз (1), като реакторът за допълнителен пиролиз (11) е свързан чрез линия (12), за горещ въглен към блока за охлаждане на въглена (13), като този блок от своя страна е свързан към линия (22) за подаване на вода, съдържаща слепващо вещество, и посредством линия (14), за подаване на охладен въглен, е свързан с блока за брикетиране (15), при което последният е свързан, от своя страна, посредством линия за влажни брикети (16) с блока за сушене на брикетите (17), който блок е свързан към атмосферата посредством линия (19) за изхвърляне на димни газове от сушилната на брикети и с линията (18) за изваждане на готовите брикети от инсталацията, при което блокът за подготовка на въздуха (2) включва горелка (62), вентилатор (54) и топлообменник (63), като вентилаторът (54) е свързан с втората линия за пиролизен газ (5), като я разделя на две части, а горелката (62) е свързана с линията за студен атмосферен въздух (23), като е свързана още с първа линия за горещи димни газове (20) на топлообменника (63), който, от своя страна, е свързан още към линията (3), за подаване на атмосферен въздух, както и към линията за изхвърля не на димни газове (4), към атмосферата и посредством линията (6), за горещ въздух, към блока за пиролиза (1), като първата линия за горещи димни газове (20) е свързана от своя страна с втората линия за горещи димни газове (59) към блока за пиролиза (1), а посредством третата линия за горещи димни газове (21) към блока за сушене на брикети (17), като линията за подаване на горещ въздух (6) е свързана също посредством линия за горещи газове (6а) към горелката (30) за първоначално включване на инсталацията, при което последната е свързана с линия за подаване на атмосферен въздух (24) и с линия за подаване на гориво (29).
8. Инсталация за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, съгласно претенция 7, характеризираща се с това, че блокът за пиролиз (1) представлява вертикален апарат (26) за пиролиз на дребни частички, с конично дъно, като във вертикалния апарат (26) са монтирани надупчени хоризонтални прегради (27), преимуществено от пресечено изтеглена ламарина, а към коничното дъно на апарата е включена линията (6) за подаване на горещ въздух, като към нея е свързана втората линия за горещи димни газове (59).
9. Инсталация за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, съгласно претенция 8, характеризираща се с това, че над коничното дъно на апарата (26), за пиролиз на дребни частички е разположена хоризонтална решетка (28), за създаване на кипящ слой.
10. Инсталация за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, съгласно претенция 7, характеризираща се с това, че блокът за пиролиз (1) представлява пиролизатор за слама (41), който в долната си част е свързан със захранващото устройство (49) за подаване на сламата, а в горната си част е свързан към първия тръбопровод за пиролизни газове (8), като пиролизаторът за слама (41) е вертикален, преимуществено цилиндричен апарат, в долната част на който, в захранващото устройство (49) е разположен шнек (47), за подаване на сламата, който е разделен на две части, между които е разположено свободното пространство (48), за уплътняване на сламата, като над шнека (47) са

65547 Bl разположени насочени нагоре жалузи (42), за подаване на горещ въздух и димни газове, свързани с кутия (43), за подаване на горещ въздух, а над жалузите е разположено цилиндричното пространство (41), за сушене, изгаряне и пиролиз, което преминава във второ разширено цилиндрично пространство (40), свързано чрез първи тръбопровод за пиролизни газове (8) към блока за сепарация на въглена, а към кутията (43) за подаване на горещ въздух е включена линията (6) за подаване на горещ въздух, към която е свързана втората линия за горещи димни газове (59).
11. Инсталация за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, съгласно претенция 10, характеризираща се с това, че захранващото устройство (49) е оформено като наклонена тръба (50) с правоъгълно сечение, разположена под ъгъл спрямо хоризонталната равнина от 20 до 70°, за предпочитане 45°.
12. Инсталация за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, съгласно претенция 10, характеризираща се с това, че захранващото устройство (49) е оформено от два шнека (47 и 51), като шнекът (47) е вертикален, а шнекът (51) е преимуществено хоризонтален.
13. Инсталация за получаване на брикети от дървени въглища от дребни дървени частици или нарязани растителни отпадъци, съгласно претенция 7, характеризираща се с това, че апаратът за пиролиза (1) е оформен като хоризонтална кутия, в която е монтирана перфорираната метална лента (56), движеща се върху ролки (57) и задвижвана от задвижващо устройство (58), включващо поне една велосипедна верига, като към кутията на пиролизатора е монтиран бункер (52) за подаване на подлежащите на пиролизиране материали, а в кутията на пиролизатора са монтирани пирамидални кутии (44), затворени в горния си край от перфорираната метална лента (56), при което тези кутии са преимуществено обърнати пресечени пирамиди, като към долната част на кутиите (44) са свързани тръбопроводи (60) за горещи газове, като на тях са монтирани шибъри (61), при което тези тръбопроводи са свързани от една страна към втора линия за горещи димни газове (59) и от друга - към тръбопроводи (45), за локално подаване на горещ въздух, като към последните са монтирани шибъри (46), а тръбопроводите (45), за локално подаване на горещ въздух са свързани още към линията за горещ въздух (6), като в края на перфорираната лента (56), противоположен на края, в който е включен бункерът (52), върху перфорираната лента (56) е оформен вторият реактор за допълнителен пиролиз (55), който посредством линията за прах от дървен въглен (12а) е свързан към блока за охлаждане (13), който блок от своя страна е свързан към линията (12), за подаване на въглищен прах от първия реактор за допълнителен пиролиз (11).