BG66581B1 - Method and a installation for high temperature pyrolysis of organic substances - Google Patents
Method and a installation for high temperature pyrolysis of organic substances Download PDFInfo
- Publication number
- BG66581B1 BG66581B1 BG111036A BG11103611A BG66581B1 BG 66581 B1 BG66581 B1 BG 66581B1 BG 111036 A BG111036 A BG 111036A BG 11103611 A BG11103611 A BG 11103611A BG 66581 B1 BG66581 B1 BG 66581B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- pyrolysis
- gas
- pyrolysis reactor
- temperature
- reactor
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Област на техникатаField of technology
Изобретението се отнася до метод и инсталация за високотемпературна пиролиза на органични вещества, което ще намери приложение при преработване на отпадъци от бита и индустрията за производството на енергия от вещества, съдържащи въглерод.The invention relates to a method and installation for high-temperature pyrolysis of organic substances, which will find application in the processing of waste from household and industry for the production of energy from substances containing carbon.
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Известни са устройства за пиролиза на автомобилни гуми, при които обикновено се получават течен продукт за горене и твърд въглероден остатък. При тези устройства е необходимо предварително загряване на гумите, високо налягане на пиролизния процес и дестилационна инсталация, която е свързана с реактора за пиролиза. Освен това се налага складиране и пласмент на течния продукт.Devices for pyrolysis of car tires are known, which usually produce a liquid combustion product and a solid carbon residue. These devices require preheating of the tires, high pressure of the pyrolysis process and a distillation plant that is connected to the pyrolysis reactor. In addition, storage and marketing of the liquid product is required.
От патентен документ US 4118282 А е известно устройство за пиролиза на отпадъчни органични вещества, чрез микровълнова обработка. При това устройство се използва микровълново лъчение, което е свързано с голям разход на енергия.From patent document US 4118282 A is known a device for pyrolysis of waste organic substances by microwave treatment. This device uses microwave radiation, which is associated with high energy consumption.
Известен е и патентен документ US 4412889 А, в който е разкрита инсталация за високотемпературна пиролиза, в която пиролизният процес протича в отсъствието на кислород при температура от 399°С до 760°С. Предварително, пиролизният реактор се загрява от пещ, в левия край на която са монтирани газови горелки. В резултат на това, подаваният материал започва да се разпада чрез химична реакция, като се образуват въглеводороден пиролизен газ и твърд въглероден остатък. Инсталацията е снабдена и с охладителна система за поддържане на желаната температура.Also known is U.S. Pat. No. 4,412,889 A, which discloses a high temperature pyrolysis plant in which the pyrolysis process takes place in the absence of oxygen at a temperature of 399 ° C to 760 ° C. Preliminarily, the pyrolysis reactor is heated by a furnace at the left end of which gas burners are mounted. As a result, the feed material begins to decompose by chemical reaction, forming a hydrocarbon pyrolysis gas and a solid carbon residue. The installation is also equipped with a cooling system to maintain the desired temperature.
Известната инсталация не осигурява автономно термично поддържане на пиролизния процес.The known installation does not provide autonomous thermal maintenance of the pyrolysis process.
Техническа същност на изобретениетоTechnical essence of the invention
Задача на настоящото изобретение е да създаде метод и инсталация за високотемпературна пиролиза на органични вещества, при които се извършва директна безотпадна пиролиза на суровината при нисък разход на енергия, и при които се получава газообразен продукт с висока енергийна стойност, без образуването на тежки фракции и диоксин.It is an object of the present invention to provide a method and installation for high temperature pyrolysis of organic substances in which direct waste-free pyrolysis of the raw material is carried out at low energy consumption and in which a gaseous product of high energy value is obtained without the formation of heavy fractions and dioxin.
Задачата е решена като е създаден метод за високо температурна пиролиза на органични вещества, включващ предварително нагряване на пиролизен реактор чрез смесване на горим газ, въздух, кислородно - водородна смес и водна пара до получаване на температура от 700°С до 900°С. Методът включва и следните операции: дозирано подаване на предварително надробен отпадъчен продукт; осъществяване на паро-каталитична конверсия в пиролизния реактор до получаване на синтез - газ; извършване на пиролиза на отпадъчния продукт при температура до 2000°С; отделяне в пиролизния реактор на твърд остатък, съдържащ неорганични вещества, след което в циклон се осъществява отвеждане на пиролизния газ и неговото очистване от твърди частици и отделяне на твърд въглероден остатък.The problem is solved by creating a method for high temperature pyrolysis of organic substances, including preheating of a pyrolysis reactor by mixing combustible gas, air, oxygen - hydrogen mixture and water vapor to obtain a temperature of 700 ° C to 900 ° C. The method also includes the following operations: dosed feeding of pre-shredded waste product; performing steam-catalytic conversion in the pyrolysis reactor to obtain synthesis - gas; performing pyrolysis of the waste product at a temperature up to 2000 ° С; separation in the pyrolysis reactor of a solid residue containing inorganic substances, after which the pyrolysis gas is removed in a cyclone and its purification from solid particles and separation of a solid carbon residue.
Задачата е решена като е създадена и инсталация за високотемпературна пиролиза на органични вещества, включваща пиролизен реактор. Пиролизният реактор, съгласно изобретението, е снабден със захранващо устройство за суровина и с шнек за отвеждане на твърд остатък, съдържащ неорганични вещества. В долната си част пиролизният реактор от една страна е свързан с оксиводородни клетки чрез въздухопровод, а от друга страна с парогенератор чрез тръбопровод. В горната си част пиролизният реактор чрез тръбопровод за горещ газ е свързан с циклон, в горната част на който е монтиран филтър, свързан с тръбопровод за отвеждане на пиролизен газ. В долната си част циклонът е снабден с шнек за отвеждане на твърд въглероден остатък.The problem was solved by creating an installation for high-temperature pyrolysis of organic substances, including a pyrolysis reactor. The pyrolysis reactor according to the invention is provided with a feed device for raw material and with an auger for removing solid residue containing inorganic substances. In its lower part, the pyrolysis reactor is connected on the one hand to hydrogen cells via an air line and on the other hand to a steam generator via a pipeline. In its upper part, the pyrolysis reactor is connected via a hot gas pipeline to a cyclone, in the upper part of which a filter is mounted, connected to a pipeline for removal of pyrolysis gas. In its lower part the cyclone is equipped with an auger for removal of solid carbon residue.
Създадените метод и инсталация за високотемпературна пиролиза на органични вещества осигуряват директна пиролиза на суровината, загрявана при горенето на оксиводород без използването на каталитичен реактор за начално получаване на синтез - газ. Поради високите температури при прилагането на пиролизата, образуването на тежки фракции, както и на диоксин е невъзможно.The created method and installation for high-temperature pyrolysis of organic substances provide direct pyrolysis of the raw material, heated during the combustion of hydrogen hydroxide without the use of a catalytic reactor for the initial production of synthesis gas. Due to the high temperatures during the application of pyrolysis, the formation of heavy fractions as well as dioxin is impossible.
Създаденият метод е изцяло безотпаден, като не остава неизползваем твърд или течен остатък. Полученият газообразен продукт е с висока енергийна стойност и може да се използва както за автотермичното поддържане на технологичнияThe created method is completely waste-free, leaving no unusable solid or liquid residue. The obtained gaseous product has a high energy value and can be used both for autothermal maintenance of the technological
66581 Bl процес, така и за производство на електроенергия, чрез ко-генерация за битово отопление.66581 Bl process, both for the production of electricity through co-generation for domestic heating.
Пояснение на приложената фигураExplanation of the attached figure
Настоящото изобретение се илюстрира на приложената фигура 1, която представлява принципна схема на инсталация за високотемпературна пиролиза на органични вещества.The present invention is illustrated in the attached figure 1, which is a schematic diagram of an installation for high temperature pyrolysis of organic substances.
Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of the invention
Създадената инсталация за високотемпературна пиролиза на органични вещества, показана на фиг. 1, включва пиролизен реактор 4, снабден със захранващо устройство 1 за суровина и с шнек 8 за отвеждане на твърд остатък, съдържащ неорганични вещества. В долната си част пиролизният реактор 4 от една страна е свързан с оксиводородни клетки 2 чрез въздухопровод 6, а от друга страна с парогенератор 3 чрез тръбопровод 7. В горната си част пиролизният реактор 4 чрез тръбопровод 9 за горещ газ е свързан с циклон 5, в горната част на който е монтиран филтър, свързан с тръбопровод 10 за отвеждане на пиролизен газ. В долната си част циклонът 5 е снабден с шнек 11 за отвеждане на твърд въглероден остатък.The created installation for high-temperature pyrolysis of organic substances, shown in fig. 1 comprises a pyrolysis reactor 4 equipped with a feeder 1 for feedstock and an auger 8 for discharging a solid residue containing inorganic substances. In its lower part the pyrolysis reactor 4 is connected on the one hand to hydrogen cells 2 through an air duct 6 and on the other hand to a steam generator 3 via a pipeline 7. In its upper part the pyrolysis reactor 4 is connected to a cyclone 5 via a hot gas pipeline 9, in the upper part of which a filter is mounted, connected to a pipe 10 for removal of pyrolysis gas. In its lower part the cyclone 5 is provided with an auger 11 for removal of solid carbon residue.
Инсталацията работи по следния начин.The installation works as follows.
Първоначално пиролизният реактор 4 се подгрява чрез смесване на горим газ, въздух, кислородно-водородна смес и водна пара до получаване на температура от 700°С до 900°С. Кислородно-водородната смес се получава в оксиводородни клетки 2, формиращи батерия, а парата се получава от парогенератор 3. Започва дозирано подаване на предварително надробения отпадъчен продукт, например автомобилни гуми, полиетиленови торби, дървени стърготини и други. В резултат на парокаталитична конверсия в пиролизния реактор 4 се получава синтез - газ е висока калорична стойност. Съставът на синтез газът зависи от съотношението на подавания газов микс, количеството на водните пари и състава на отпадъка. Количеството на водорода след конверсията на по - тежките газове се увеличава, което значително повишава скоростта на горене, топлоотдаването и КПД на самата инсталация. Това води до бързо повишаване на температурата в пиролизния реактор 4, който се загрява при изгарянето на този газ до 2000°С. Веднъж получен, този газ се използва за поддържане на температурата в пиролизния реактор 4, за допълнително подгряване на парата и на реактора 4. В резултат на това се извършва пиролиза на органичната материя и превръщането й в горящ газ и твърд остатък, съдържащ неорганични вещества, в насипно състояние. След приключване на пиролизата твърдият продукт се извежда от пиролизния реактор 4 през шнека 8. Остатъчният газ допълнително се очиства от твърди частици в циклона 5. Твърдият въглероден остатък се отделя от циклона 5 чрез шнека 11.Initially, the pyrolysis reactor 4 is heated by mixing combustible gas, air, oxygen-hydrogen mixture and water vapor to obtain a temperature of 700 ° C to 900 ° C. The oxygen-hydrogen mixture is obtained in oxyhydrogen cells 2, forming a battery, and the steam is obtained from a steam generator 3. Dosed feeding of the pre-shredded waste product, for example car tires, plastic bags, sawdust and others, begins. As a result of parocatalytic conversion in the pyrolysis reactor 4 synthesis is obtained - gas is a high calorific value. The composition of the synthesis gas depends on the ratio of the supplied gas mix, the amount of water vapor and the composition of the waste. The amount of hydrogen after the conversion of heavier gases increases, which significantly increases the combustion rate, heat dissipation and efficiency of the installation itself. This leads to a rapid rise in temperature in the pyrolysis reactor 4, which is heated during the combustion of this gas to 2000 ° C. Once obtained, this gas is used to maintain the temperature in the pyrolysis reactor 4, to further heat the steam and the reactor 4. As a result, the pyrolysis of the organic matter and its conversion into a burning gas and solid residue containing inorganic substances, in bulk. After completion of the pyrolysis, the solid product is removed from the pyrolysis reactor 4 through the auger 8. The residual gas is further purified from solid particles in the cyclone 5. The solid carbon residue is separated from the cyclone 5 by the auger 11.
Твърдият въглероден остатък може да се използва за промишлени нужди като пълнител за автомобилни гуми, сажди и други. Той може да се използва и за допълнителна газификация, чрез пиролиза по описаната по-горе схема, като в загретия вече реактор около 750-800°С се подава водна пара и част от твърдия въглерод играе ролята на мощен редуктор и катализатор, и сам участва в процеса. Водната пара взаимодейства с въглерода и се получава газова смес, до пълното изразходване на въглерода.The solid carbon residue can be used for industrial purposes as a filler for car tires, soot and others. It can also be used for additional gasification by pyrolysis according to the scheme described above, as in the already heated reactor around 750-800 ° C water vapor is supplied and part of the solid carbon plays the role of a powerful reducer and catalyst, and itself participates. in the process. The water vapor reacts with the carbon to form a gas mixture, until the carbon is completely consumed.
Излишъкът от пиролизния газ, оставащ след поддържането на температурата в пиролизния реактор 4 и в парогенератора 3, след като е очистен от твърди частици в циклона 5, може да се използва за производство на електроенергия чрез ко-генерация.The excess pyrolysis gas remaining after maintaining the temperature in the pyrolysis reactor 4 and in the steam generator 3, after being cleaned of solid particles in the cyclone 5, can be used to generate electricity by co-generation.
В резултат на описания процес се получава горящ газ, който се използва за автотермично поддържане на пиролизата, а излишъкът се използва като източник за производството на електроенергия, за отопление и други. Като твърд остатък се получава въглерод, който участва в процеса на горенето или се използва като търговски продукт в зависимост от условията.As a result of the described process, burning gas is obtained, which is used for autothermal maintenance of pyrolysis, and the excess is used as a source for electricity production, heating and others. As a solid residue, carbon is obtained, which participates in the combustion process or is used as a commercial product, depending on the conditions.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG111036A BG66581B1 (en) | 2011-09-19 | 2011-09-19 | Method and a installation for high temperature pyrolysis of organic substances |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG111036A BG66581B1 (en) | 2011-09-19 | 2011-09-19 | Method and a installation for high temperature pyrolysis of organic substances |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG111036A BG111036A (en) | 2013-04-30 |
BG66581B1 true BG66581B1 (en) | 2017-05-31 |
Family
ID=48875348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG111036A BG66581B1 (en) | 2011-09-19 | 2011-09-19 | Method and a installation for high temperature pyrolysis of organic substances |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG66581B1 (en) |
-
2011
- 2011-09-19 BG BG111036A patent/BG66581B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BG111036A (en) | 2013-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yoon et al. | Gasification and power generation characteristics of rice husk and rice husk pellet using a downdraft fixed-bed gasifier | |
EP2799523B1 (en) | Externally heated microwave plasma gasifier and synthesis gas production method | |
CN101817525B (en) | Process and device for producing calcium carbide by using powder raw materials through two-stage method | |
CN101495603A (en) | Thermal revivification gasification method for generating hydrogen and electricity | |
CN101575527B (en) | Biomass direct thermal cracking generator and cracking method thereof | |
CN103013568B (en) | Plasma gasification treatment system of solid organic waste | |
WO2010063206A1 (en) | High temperature gasifying process with biomass and system thereof | |
WO2010119973A1 (en) | Hydrocarbon oil production system and method for producing hydrocarbon oil | |
CN103013609A (en) | Method for preparing fuel gas from pulverized-coal-slurry cylindrical granular fuel manufactured by water-contained crushed coal | |
CN104004548B (en) | A kind of gasification production equipment | |
WO2019080187A1 (en) | Pyrolysis treatment process for organic solid waste | |
CN101955799B (en) | Method for comprehensively using powdered coal to prepare coal tar, coal gas and water vapor | |
CN211394370U (en) | System for pyrolysis of junked tire of boiler flue gas of thermal power plant | |
CN109517612A (en) | A kind of damaged tire superheated steam energy conversion method of continuous high-efficient green | |
WO2014207944A1 (en) | Combustion system | |
KR101103678B1 (en) | Apparatus and process for manufacturing high purity hydrogen by catalytic decomposition of petroleum waste gas | |
WO2010063205A1 (en) | High temperature gasifying process with biomass and system thereof | |
TW201502174A (en) | System and method for converting plastic/rubber to hydrocarbon fuel by thermo-catalytic process | |
CN203513601U (en) | Biomass gasification and pyrolysis reactor | |
KR101032178B1 (en) | Gasification system for converting carbonaceous feedstock into synthesis gas and method thereof | |
JP2002285171A (en) | Biomass gasifier and method for gasifying biomass | |
BG66581B1 (en) | Method and a installation for high temperature pyrolysis of organic substances | |
CN209412150U (en) | A kind of autonomous superheated steam energy source conversion system of damaged tire of continuous high-efficient green | |
CN202465607U (en) | External heating type microwave plasma gasification furnace | |
CN108097188B (en) | The gasification installation of plasma pyrolysis residual oil and exhaust gas |