CZ4099U1 - Zařízení na suchou destilaci dříví - Google Patents

Description

(54) Název užitného vzoru:

Zařízení na suchou destilaci dříví

CZ 4099 U

Zařízení na suchou destilaci dříví

Technické řešeni

Užitný vzor se týká retortní pece na suchou destilaci dříví, určené zejména pro výrobu dřevěného uhlí.

Dosavadní stav techniky

Suchou destilací dříví se vyrábí ze syrové dřevní hmoty zejména dřevné uhlí, ale lze současně jímat veškeré odpadní produkty, vznikající při suché destilaci. Při běžné destilační teplotě, optimální pro výrobu dřevného uhlí, tvoří největší podíl odpadových složek dřevný dehet, kyselina octová a kysličník uhelnatý. Současná známá zařízení k suché destilaci dříví jsou konstruována již jen k výrobě dřevného uhlí a to v pecích k tomuto účelu zvlášť konstruovaných. Konstrukce pecí, využívajících umístění přímo v lokalitě zdroje vsázkového materiálu, je velmi jednoduchá, pece jsou rozměrově uzpůsobeny pro přepravu běžnými mobilními prostředky. Veškeré vedlejší produkty, vodní kondenzát kyseliny octové, fenolické, dehtovité látky, toxické aldehydy, kysličník uhelnatý a jiné, vznikající při suché destilaci dříví unikají volně do ovzduší a do podloží v okolí pece, poněvadž tyto pece nejsou vybaveny žádným zařízením, umožňujícím jímání vedlejších produktů jako je octová voda, dehet a jiné. Velké konstrukčně dokonalejší retortní pece, musí být trvale umístěny v jednom místě. Většinou jsou u těchto pecí přídavná technologická zařízení a vsázkový materiál je nutno k těmto pecím dopravovat z větších vzdáleností. Obvykle jsou tyto pece vybaveny kompletním zařízením, zachytávajícím prchavé produkty (skrubery, trubkové nebo kolínkové chladiče). Je známé řešení pece, jež umožňuje výrobu dřevěného uhlí v poměrně krátkém časovém úseku. Těleso této pece má válcovitý tvar a je usazeno na nosnících, které jsou zakotveny v základně. Mezi spodní částí pece a základnou je volný manipulační prostor. V horní části pece je z boku jejího tělesa vytvořena násypka pro vsázkový materiál. Pec ve své horní části vyúsťuje otevřeným komínem, u něhož je umístěn hořák. Pec je dále osazena kouřovým potrubím, jež navazuje na chladicí zařízení, ve kterém je jímán dřevný dehet, kyselina octová, voda a jiné odpadní látky. Toto odlučovací zařízení, jímající pyrolytické plyny je většinou zabudováno přímo v peci, je příliš konstrukčně složité a jeho výkon neodpovídá mohutnosti a složitosti konstrukčního řešení. Samotná výroba dřevného uhlí probíhá nepřetržitě. Syrové dříví, předem nakrácené na technologicky nutnou délku je průběžně sypáno násypkou do pece, jejímž vnitřním prostorem pozvolna sestupuje směrem ke dnu, jež je opatřené výstupem. Proces suché destilace probíhá tak, že ve spodní části u výstupu se sesypává chladnoucí dřevěné uhlí, nad touto vrstvou probíhá samotné hoření a prohořívání vsázkového dříví, na něž je dosypáváno syrové dříví. Vzduch podporující hoření, je vháněn výstupem ve dnu pece. Nevýhodou této pece je velmi krátká doba suché destilace, dříví dostatečně neprohoří a tím výsledné dřevěné uhlí obsahuje nežádoucí přísady, takže jej lze použít zejména k průmyslovému využití. Další nevýhodou je i nutné krácení vsázkového dříví na nutnou technologickou délku, tím se prodlužuje přípravný čas a zvyšují se náklady na výrobu dřevěného uhlí. Velkou nevýhodou je i to, že pec je velmi robustní, je velké hmotnosti. Svým usazením na pevné

-1CZ 4099 U základy, svou velikostí a i nutností podpůrných technologických zařízení se pec projevuje velmi negativně v ekologickém narušování svého okolí. Dále je známé řešení pece válcovitého tvaru, jež je volně ustavena na pevném podloží. Těleso pece je ve své spodní části otevřené, vnitřní prostor pece ústí volně do podloží. Těleso pece je ve své horní části uzavřené rovným krytem. V rovném krytu pece je vytvořeno několik otvorů. Spodní část pece je opatřena několika výstupy, na nichž jsou připevněny komíny, osově shodné s osou válcovitého tělesa pece, přičemž komíny jsou vedeny nad úroveň krytu pece. Do pece je ročně naskládáno vsázkové dříví a je zapáleno. Vzduch vstupuje do pece otvory v krytu a vystupuje vně komíny. Přívod vzduchu je regulován pouze otvory v krytu pece. Současně těmito otvory provádí obsluha pece mechanickou kontrolu průběhu suché destilace. Výsledné dřevěné uhlí lze využít nejen k průmyslovým účelům, ale i k sanitárním účelům a v potravinářském průmyslu. Nevýhodou této pece je její nedokonalé konstrukční a technologické řešení, projevující se především nepřirozenou cirkulací vzduchu po celou dobu průběhu suché destilace dříví. Další nevýhodou je to, že pec není vybavena odlučovacím zařízením pro jímání vznikajících pyrolytických plynů, takže dochází k jejich úletu do ovzduší a to včetně jejich škodlivých složek. Velkou nevýhodou je i to, že vzniklá octová voda se značným podílem dřevného dehtu volně prosakuje do podloží pece. Další známé řešení je retortní pec, jež je tvořena tělesem válcovitého tvaru, které je ve své vrchní části uzavřenou tvarovým krytem. Spodní část tělesa pece není opatřena dnem. Kruhové těleso pece je opatřeno dveřmi. Ve spodní části tělesa pece jsou vytvořeny průduchy pro přívod vzduchu. Vrchní kryt má vytvořen otvor, jež je osazený otočnou klapkou a na němž je uložen komínek. Nevýhodou této pece je to, že pec není vybavena odlučovacím zařízením pro jímání vznikajících škodlivých látek a opět dochází k prosakování octové vody do podloží pece a úniku škodlivých látek do ovzduší. Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro suchou destilaci dříví sestávající z jednotlivých komínů, připevněných k tělesu pece, jehož podstatou je, že k plášti tělesa pece je připevněno dno a strop. Plášť je ve své spodní části opatřen nejméně dvěma sacími otvory primárního vzduchu a nejméně jedněmi dveřmi. Ve stropu jsou vytvořeny nejméně dva otvory osazené klapkami a nejméně jeden výstupní otvor, na němž je ustaven kouřovod. Jeho druhý konec je uložen v tělese spalovací komory se zabudovanou katalyzátorovou mřížkou a osazenou hořákem. Spalovací komora je opatřena potrubím, připevněným ke vstupu kondenzátoru s uloženým rozvětvením potrubí. Rozvětvení je vně kondenzátoru napojeno do výstupu s odtokem a který je zaveden do komínu, v jehož vnitřním prostoru jsou uloženy kolmo k jeho ose lapače. Dále je podstatné i to, že ke dnu je z jeho spodní strany připevněn nosník. Podstatné je i to, že v plášti a ve stropě jsou zabudovány teploměry. Podstatné je také, že ve spalovací komoře je zabudována difuzní komora s uloženým hořákem. Podstata spočívá i v tom, že na dně tělesa pece je ustaven kolejový vůz. Také je podstatné, že plášť je sestaven z dílců.

Výhody zařízení pro suchou destilaci dříví spočívají v tom, že zařízení při konstrukční jednoduchostí zajišťuje vysoký výkon při odlučování kouřových plynů. Výhodou je i to, že konstrukční

-2CZ 4099 U řešení zabezpečuje jednoduchou a spolehlivou obsluhu. Výhodou je i to, že spálením se podstatně redukuje množství kouřových plynů, což se velmi příznivě odráží v průchodnosti kouřovodů a komína, destilační teplota je rychleji dosažena a snáze se udržuje a tak je podstatné zvýšen výkon zařízení. Výhodou je také to, že spálením se kouřových plynů se značně snižuje množství kondenzátu, což se příznivě odráží i v údržbě samotného zařízení, kondenzát nezneprůchodňuje kouřovody a komín. Výhodné je ale hlavně to, že nedochází k úniku škodlivých odpadních sloučenin do podloží v okolí zařízení a do ovzduší.

Přehled obrázků na výkresech

Zařízení na suchou destilaci dříví je zobrazeno na přiložených výkresech, kde na obr. 1, je zařízení zobrazeno v čelním pohledu, na obr. 2 je zařízení znázorněno v bokoryse, na obr. 3 je půdorys dna a stropu, na obr. 4 je půdorys odlučovacího zařízení, na obr. 5 je podélný řez odlučovacím zařízením, na obr. 6 je čelní pohled na zařízení a na obr. 7 je zobrazen kolejový vůz. Příkladné provedení

Ke dnu 2 opatřeném ze spodní části nosníkem 24, je připevněn plášť 1, složený z dílců 111. Ve spodní části pláště 2 je vytvořeno šest sacích otvorů 5. Plášť 2 j® opatřen z jedné strany jedněmi jednoduchými dveřmi 4, proti nimž jsou v plášti 2 usazeny jedny oboustranné dveře 41. Jednoduché dveře 4 a oboustranné dveře 41 jsou připevněny k plášti 2 pomocí otočných závěsů 7 a jsou opatřeny třmenovými závěsy 6.. Plášť 2 je opatřen nejméně jedním teploměrem 21. K plášti 2 je připevněn strop 2 ^s vytvořenými čtyřmi otvory, osazenými klapkami 31 a dvěma výstupními otvory 81. Na každém výstupním otvoru 81 je uložen kouřovod 8, připevněný svým druhým koncem ke spalovací komoře 9. Ve spalovací komoře 2 je uložena difuzní komora 91 s hořákem 10 a katalyzátorovou mřížkou 21· ^Ke spalovací komoře je připevněno potrubí 12 uložené svým druhým koncem do vstupu 13 kondenzátoru 22· Ve vnitřním prostoru kondenzátoru 16 je uloženo rozvětvení 14 potrubí 12, přičemž kondenzátor 22 je společný pro obě větve rozvětvení 21 obou větví potrubí 12. Na protilehlé straně kondenzátoru 16 od vstupu 22 je napojeno rozvětvení 14 do výstupu 22· Výstup 15 je opatřen ve své spodní části odtokem 17 a svým druhým koncem je uložen v komínu 18. Komín 18 je ve svém vnitřním prostoru opatřen zabudovanými lapači 22, které jsou křížově uspořádány. Na ústí komínu 18 je uložena posuvná klapka 20. Strop 3 je po svém obvodě opatřen zábradlím 23. Plášť 2 j® opatřen žebříkem 22. Na dně 2 je ustaven svými koly 26 kolejový vůz 22· Kola 26 jsou připevněna ke spodní straně základny 27 kolejového vozu 22· Kolmo k základně 27 po jejím obvodě je ustaven rám 25, vyplněný segmenty 28., které jsou spojeny pomocí zámků 29.

Vlastní funkce zařízení na suchou destilaci dříví spočívá v tom, že po naskládání vsázkového dříví do kolejového vozu 30 je kolejový vůz 30 ustaven na dně 2 a dříví je zapáleno. Jednoduché dveře £ a oboustranné dveře 41 jsou pomocí třmenových závěsů 6 hermeticky uzavřeny. Při zapálení jsou zprůchodněny nezobrazeným zařízením sací otvory 2 a posuvná klapka 20 je vysunuta tak, že komín 18 je zcela průchozí. Současně jsou v difúzních komorách 92· Klapky 31 utěsňují zapáleny hořáky 10 otvory ve stropě 3.

-3CZ 4099 U

Kouřové plyny, vznikající při suché destilaci dříví prostupují z tělesa pece výstupními otvory 81 do kouřovodů 8. Kouřovody 8 jsou plyny přivedeny do difúzních komor 91, kde jsou pomocí hořících hořáků 10 spalovány. Přes nažhavenou katalyzátorovou mřížku 11. postupují zbytky nespálených kouřových plynů potrubím 12 do rozvětvení 14, kde jsou pomocí ochlazovaných stěn rozvětvení 14 chladicím médiem kondenzovány. Kondenzát stéká samospádem do výstupu 15 a následné odtokem 17 odtéká vně tělesa výstupu 15. Zbytky kouřových plynů postupují výstupem 15 do komínu 18., ve kterém prochází přes křížově uložené lapače 19, na jejichž stěnách dále kondenzují. Po dosažení destilační teploty jsou průběžně uzavírány sací otvory 5 a posuvná klapka 20 je suvným pohybem zasouvána do zóny vyústění komínu 18, tak aby destilační teplota byla po celou dobu jejího průběhu konstantní. Destilační teplota je zobrazována pomocí teploměrů 21. Po ukončení suché destilace dříví jsou oboustranné dveře 41 a jednoduché dveře 4 otevřeny, jednotlivé segmenty 28., kolejového vozu 30 jsou po odemčení zámků 29 odebírány a výsledné dřevné uhlí může být vyskladněno. Průmyslová využitelnost

Zařízení na suchou destilaci dříví je možno využít při výrobě dřevného uhlí, zejména u výroby vyžadující snadné přemístění z místa na místo, kde nejsou jakékoliv zdroje energie.

Claims (5)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   Zařízení na suchou destilaci dříví, sestávající z jednotlivých komínů, připevněných k tělesu pece, vyznačuj ící se tím, že k plášti (1) tělesa (2) a strop (3), přičemž plášt (1) opatřen nejméně dvěma sacími otvory a nejméně jedněmi dveřmi (4) a ve stropu (3) jsou vytvořeny nejméně dva otvory osazené klapkami (31) a nejméně jeden výstupní otvor (81), na němž je ustaven kouřovod (8), jehož druhý konec je uložen v tělese spalovací komory (9) se zabudovanou katalyzátorovou mřížkou (11) a osazenou hořákem (10) a spalovací komora (9) je opatřena potrubím (12), připevněným ke vstupu (13) kondenzátoru (16) s uloženým rozvětvením (14) potrubí (12), jež je vně kondenzátoru (16) napojeno do výstupu (15) s odtokem (17) a který je zaveden do komínu (18), v jehož vnitřním prostoru jsou uloženy kolmo k jeho ose lapače (19).

   pece je připevněno dno je ve své spodní části (5) primárního vzduchu
2. 2. Zařízení na suchou destilaci dříví podle nároku 1, vyznačující se tím, že ke dnu (2) je z jeho spodní strany připevněn nosník (24).
3. 3. Zařízení na suchou destilaci dříví podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že v plášti (1) a ve stropě (3) jsou zabudovány teploměry (21).

   Zařízení na suchou destilaci dříví podle nároku 1, 2 a 3, v značující se tím, že ve spalovací komoře je zabudována difuzní komora (91) s uloženým hořákem (10).

   CZ 4099 U
4. 5. Zařízení na suchou destilaci dříví podle nároku 1, 2, 3 a 4, vyznačující se tím, že na dně (3) tělesa pece je ustaven kolejový vůz (30).
5. 6. Zařízení na suchou destilaci dříví podle nároku 1, 2, 3, 4a 5, vyznačující se tím, že plášť (l) je sestaven z dílců (111).