RU142732U1 - FUEL PRODUCTION PLANT FOR ENERGY APPLICATION - Google Patents
FUEL PRODUCTION PLANT FOR ENERGY APPLICATION Download PDFInfo
- Publication number
- RU142732U1 RU142732U1 RU2013157502/04U RU2013157502U RU142732U1 RU 142732 U1 RU142732 U1 RU 142732U1 RU 2013157502/04 U RU2013157502/04 U RU 2013157502/04U RU 2013157502 U RU2013157502 U RU 2013157502U RU 142732 U1 RU142732 U1 RU 142732U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- installation
- heating device
- heating
- pressure chamber
- fuel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G9/005—Coking (in order to produce liquid products mainly)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/02—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1003—Waste materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
1. Установка для производства топлива для применения в энергетике для термического разложения веществ типа углеродных материалов, включающая в себя газовый трубопровод (7), в рабочем состоянии подключенный к нагреваемой части установки с нагревательными элементами, в указанной нагревательной части создано пространство для размещения по меньшей мере одного тела из термостойкого материала, содержащего внутреннюю полость с партией перерабатываемого материала, отличающаяся тем, что тело для партии материала образовано газонепроницаемой закрываемой камерой высокого давления (1) по меньшей мере с одним газовым выводом (5), который можно закрыть, отсоединить и присоединить к газовому трубопроводу (7) для отвода газов, образующихся в результате термического разложения материала, причем установка содержит по меньшей мере два нагреваемых устройства (2, 3), каждое из которых адаптировано для различных температур, из которых по меньшей мере одно устройство преднагрева (2), предназначенное для предварительного нагрева по меньшей мере одной камеры высокого давления (1), и по меньшей мере одно устройство догревания (3), предназначенное для догревания по меньшей мере одной камеры высокого давления (1) до более высокой температуры, чем при преднагреве.2. Установка для производства топлива для применения в энергетике по п. 1, отличающаяся тем, что она оснащается системой из более чем двух камер высокого давления (1) для партии материала, и по меньшей мере одно устройство преднагрева (2) и по меньшей мере одно устройство догревания (3) адаптированы для одновременной установки в каждое по меньшей мере двух камер высокого давления (1).3. 1. Installation for the production of fuel for use in energy for thermal decomposition of substances such as carbon materials, including a gas pipeline (7), in working condition connected to the heated part of the installation with heating elements, in the specified heating part there is created space for at least one body of heat-resistant material containing an internal cavity with a batch of processed material, characterized in that the body for the batch of material is formed gas-tight closed by a high-pressure chamber (1) with at least one gas outlet (5), which can be closed, disconnected and connected to the gas pipeline (7) for the removal of gases resulting from thermal decomposition of the material, and the installation contains at least two heated devices (2, 3), each of which is adapted for different temperatures, of which at least one preheating device (2) is designed to preheat at least one high-pressure chamber (1), and at least e one heating device (3) intended for heating at least one high-pressure chamber (1) to a higher temperature than during pre-heating. 2. Installation for the production of fuel for use in energy according to claim 1, characterized in that it is equipped with a system of more than two high pressure chambers (1) for a batch of material, and at least one preheating device (2) and at least one device heating (3) adapted for the simultaneous installation in each of at least two high-pressure chambers (1) .3.
Description
Область техникиTechnical field
Техническое решение относится к установке для переработки углеродных материалов для получения топлива, предназначенного для использования в энергетике.The technical solution relates to a plant for processing carbon materials to produce fuel for use in the energy sector.
Уровень техникиState of the art
В качестве топлива для энергетики используются углеродные вещества в газообразном, жидком и твердом состоянии. Помимо хорошо известных классических промышленных видов топлива, таких как кокс, нефть, бытовой газ и т. д., получаемых классическими методами, топливо, используемое для энергетики, также производится из различных натуральных продуктов, промышленных отходов, сортированных бытовых отходов, шламов из водоочистных сооружений и т. д. Современная наука и техника все больше внимания уделяет проблемам экологической ликвидации нежелательных материалов или отходов и полезному использованию содержащихся в них источников углерода.Carbon substances in a gaseous, liquid, and solid state are used as fuel for energy. In addition to the well-known classic industrial fuels, such as coke, oil, household gas, etc., obtained by classical methods, the fuel used for energy is also produced from various natural products, industrial waste, sorted household waste, sludge from wastewater treatment plants etc. Modern science and technology pays more and more attention to the problems of ecological elimination of unwanted materials or wastes and the beneficial use of carbon sources contained in them.
Установки, использующиеся для переработки углеродных материалов, приспособлены для термолиза, т. е. термического разложения без горения. Перерабатываемый материал помещается в закрытое нагреваемое пространство, например в камеру печи, где он подвергается воздействию высоких температур, вызывающих его разложение, причем выделяющиеся газы отводятся наружу из нагреваемого пространства. Речь идет о классическом пиролизе и других методах. Газы, выводимые из нагреваемого пространства, проходят через теплообменник или кулер, где они подвергаются охлаждению, в результате чего из них отделяется вода и маслянистый конденсат. Маслянистый конденсат собирается и далее перерабатывается. В зависимости от используемых методов и собираемых фракций он используется прямо или после дальнейшей переработки прежде всего в качестве смазки и/или топлива. Газообразная среда, оставшаяся после отделения конденсата, отводится в устройство, служащее для очистки и концентрирования полезных газов, и/или используется в качестве топлива. Остаточная газообразная среда, в которой содержатся уже не использующиеся продукты и возможные частицы пыли, отводится через фильтры в выхлопную трубу или дымоход либо у некоторых методов и установок отводится обратно в нагреваемое пространство. Исходный материал на основе органических остатков, натуральных продуктов, шламов, резины и т. п. помещается в нагреваемое пространство в контейнере, тележке, на поддоне или другом носителе, либо дозируется на решетку, находящуюся в камере печи или в другой термокамере. Предпочтительным является материал в форме, способствующей хорошему доступу тепла, т. е. в виде крошки или частиц, полученных в результате измельчения. Газы, выделяющиеся при нагреве материала, с ростом температуры материала меняют свой состав. Поочередно выделяются сначала аммиак и другие летучие вещества, а затем вода, инертные газы и т. д. Известно, что при температурах, различных в зависимости от состава исходного материала и давления, из этих материалов выделяются газы с высоким содержанием углеводородов, используемых для энергетики. Принцип процесса термического разложения этих материалов и состав фракций, полученных в результате термического разложения в зависимости от конкретных температур и давления термолиза, известны. Однако проблема заключается в обеспечении экономичности этих процессов термического разложения, т. е. режима нагрева материала, количества загрузки, времени воздействия тепла на материал и т. п. С этим связано и отсутствие оптимального оборудования. Нагреваемые камеры, как правило, не работают непрерывно, для каждой партии сырья их требуется перед открытием охладить. Обычно сначала прекращается нагрев нагреваемого пространства, и тепло еще в течение некоторого времени действует, после чего пространство охлаждается естественным или искусственным путем. После экономического израсходования используемой газовой среды из перерабатываемого материала и во время охлаждения из материала еще могут выделяться газы, поэтому обычно газы отводят и в течение этого периода, после чего, как только пространство достаточно охладится до безопасной для открытия температуры, оставшиеся газы и/или завихренные частицы пыли отсасываются. От исходной партии материала после термического процесса в рабочем пространстве, как правило, остается только твердый остаток в виде обугленных частиц или обугленного скелета, распадающегося в угольную мелочь, основным компонентом которой является углерод.The plants used for the processing of carbon materials are adapted for thermolysis, i.e., thermal decomposition without burning. The material to be processed is placed in a closed heated space, for example, in the furnace chamber, where it is exposed to high temperatures causing its decomposition, and the gases emitted are taken out from the heated space. We are talking about classical pyrolysis and other methods. The gases discharged from the heated space pass through a heat exchanger or cooler, where they are cooled, as a result of which water and oily condensate are separated. Oily condensate is collected and further processed. Depending on the methods used and the collected fractions, it is used directly or after further processing, primarily as a lubricant and / or fuel. The gaseous medium remaining after the condensate is separated is discharged to a device that serves to purify and concentrate useful gases, and / or is used as fuel. The residual gaseous medium, which contains products that are no longer in use and possible dust particles, is discharged through filters into the exhaust pipe or chimney, or in some methods and installations it is discharged back into the heated space. The source material based on organic residues, natural products, sludge, rubber, etc., is placed in a heated space in a container, trolley, on a pallet or other medium, or dosed on a grate located in the furnace chamber or in another heat chamber. Preferred is a material in a form that promotes good heat access, i.e., in the form of crumbs or particles resulting from grinding. The gases released during heating of the material change their composition with increasing temperature of the material. First, ammonia and other volatile substances are sequentially released, and then water, inert gases, etc. It is known that at temperatures different depending on the composition of the starting material and pressure, gases with a high content of hydrocarbons used for energy are released from these materials. The principle of the process of thermal decomposition of these materials and the composition of the fractions obtained as a result of thermal decomposition depending on specific temperatures and thermolysis pressure are known. However, the problem is to ensure the efficiency of these processes of thermal decomposition, i.e., the mode of heating of the material, the amount of load, the time of exposure to heat on the material, etc. The absence of optimal equipment is also associated with this. Heated chambers, as a rule, do not work continuously, for each batch of raw materials they need to be cooled before opening. Usually, the heating of the heated space stops first, and the heat acts for some time, after which the space is cooled naturally or artificially. After economic use of the used gas medium from the processed material and during cooling, gases can still be released from the material, therefore, gases are usually removed during this period, after which, as soon as the space is sufficiently cooled to a temperature safe for opening, the remaining gases and / or swirl dust particles are sucked off. From the initial batch of material after the thermal process in the workspace, as a rule, there remains only a solid residue in the form of charred particles or a charred skeleton that decomposes into a coal fines, the main component of which is carbon.
Вышеуказанный способ, включая соответствующую установку, описывается, например, в заявке на изобретение CZ PV 2010-586. Резиновые отходы помещаются в закрытую камеру, оснащенную нагревательным и охлаждающим элементами и конденсационным контуром, содержащим конденсатор. Партия резиновых отходов загружается в количестве от 0,1 до 0,9 объема нагреваемой камеры. Затем камера закрывается, и без специальной регулировки давления температура в камере постепенно повышается до 350-400°C. Образующиеся газообразные продукты отводятся в кулер, где они частично конденсируются, а конденсат собирается в отдельный приемник. Охлажденная остаточная газообразная среда снова подается в камеру. По меньшей мере через 40 минут, но не раньше, чем масса партии резиновых отходов уменьшится более чем на 15%, пространство камеры охлаждается до температуры ниже 200°C. Затем камеру открывают и удаляют образовавшийся твердый остаток, состоящий из кокса с остатками стального корда от шин. После удаления остатков металла этот кокс может далее использоваться, например, для отопления. Установка для проведения данного метода состоит из камеры, оснащенной по меньшей мере одним нагревательным элементом и одним охлаждающим элементом, причем эта камера соединяется с конденсационным контуром, вход и выход которого соединяются с камерой. Нагревательный элемент состоит из электрической нагревательной спирали, которая ввиду необходимости предотвращения воспламенения перерабатываемого материала помещается в защитном кожухе, и весь этот блок находится внутри нагреваемой камеры. Таких нагревательных элементов в соответствии с CZ PV 2010-586 внутри нагреваемой камеры может быть, например, четыре. С внешней стороны камера имеет слой изоляции. В качестве охлаждающего элемента в указанной публикации в первом случае описана трубная система из оребренных труб, находящихся в нагреваемой камере, а во втором случае - перегородка, расположенная по меньшей мере с двух сторон камеры. Между перегородкой и стенкой камеры имеется воздушный зазор, охлаждаемый потоком воздуха. Конденсационный контур оснащен вентилятором для обеспечения циркуляции газообразной среды из камеры в контур и из контура обратно в камеру, а также сборной емкостью для конденсата. В CZ PV 2010-586 описывается метод переработки изношенных шин. В камеру помещаются изношенные шины в количестве 60% от объема камеры, после чего камера закрывается. С помощью нагревательных элементов без специальной регулировки давления температура в камере постепенно повышается до 380°C. Образующиеся газы отводятся в конденсационный контур, через который они циркулируют с помощью вентилятора, и там образуется и собирается конденсат. Через 40 минут такого термического разложения благодаря подаче охлаждающей среды в охлаждающий элемент пространство камеры начинает охлаждаться. После охлаждения до 120°C камера открывается и извлекаются твердые обугленные остатки материала.The above method, including the corresponding installation, is described, for example, in the application for the invention CZ PV 2010-586. Rubber waste is placed in a closed chamber equipped with heating and cooling elements and a condensation circuit containing a condenser. A batch of rubber waste is loaded in an amount from 0.1 to 0.9 of the volume of the heated chamber. Then the chamber closes, and without special pressure control, the temperature in the chamber gradually rises to 350-400 ° C. The resulting gaseous products are discharged to the cooler, where they are partially condensed, and the condensate is collected in a separate receiver. The cooled residual gaseous medium is again supplied to the chamber. After at least 40 minutes, but not earlier than the mass of the lot of rubber waste decreases by more than 15%, the chamber space is cooled to a temperature below 200 ° C. Then the chamber is opened and the solid residue formed, consisting of coke with the remains of the steel cord from the tires, is removed. After the removal of metal residues, this coke can be further used, for example, for heating. The installation for carrying out this method consists of a chamber equipped with at least one heating element and one cooling element, and this chamber is connected to a condensation circuit, the input and output of which are connected to the camera. The heating element consists of an electric heating coil, which, due to the need to prevent ignition of the processed material, is placed in a protective casing, and this entire unit is located inside the heated chamber. There can be, for example, four such heating elements in accordance with CZ PV 2010-586 inside a heated chamber. On the outside, the camera has an insulation layer. In the first case, a pipe system of finned tubes located in a heated chamber is described as a cooling element in this publication, and in the second case, a partition located at least on two sides of the chamber. Between the partition and the chamber wall there is an air gap cooled by the air flow. The condensing circuit is equipped with a fan to ensure the circulation of the gaseous medium from the chamber to the circuit and from the circuit back to the chamber, as well as a condensate collection tank. CZ PV 2010-586 describes a method for recycling used tires. Worn tires in the amount of 60% of the chamber volume are placed in the chamber, after which the chamber is closed. Using heating elements without special pressure control, the temperature in the chamber gradually rises to 380 ° C. The resulting gases are taken to a condensation circuit through which they circulate with a fan, and condensation forms and collects there. After 40 minutes of such thermal decomposition, due to the supply of a cooling medium to the cooling element, the chamber space begins to cool. After cooling to 120 ° C, the chamber opens and solid carbonized material residues are recovered.
Недостатком данного способа и установки является то, что газы, выделяющиеся в ходе термолиза, не обрабатываются иначе, чем конденсацией. Не получается никакого используемого горючего газа. Остаточные продукты, содержащиеся в камере, после открытия камеры могут выходить в окружающую среду. Описываемый метод и его тепловой режим не обеспечивают достаточного разложения многих видов сырья. Повторное нагревание и охлаждение камеры для каждой партии материала в отдельности очень неэффективно и приводит к большим потерям энергии.The disadvantage of this method and installation is that the gases released during thermolysis are not processed otherwise than by condensation. No flammable gas is used. Residual products contained in the chamber may escape into the environment after opening the chamber. The described method and its thermal regime do not provide sufficient decomposition of many types of raw materials. Reheating and cooling the chamber for each batch of material individually is very inefficient and leads to large energy losses.
Вышеупомянутые недостатки указанного существующего метода и установки старается решить документ CZ U 21978. Нагреваемая камера оснащена сменным мобильным контейнером, с помощью которого материал, предназначенный для термического разложения, термическим путем вводится в нагреваемую камеру и после термообработки из камеры удаляется. Мобильный контейнер выполнен в виде мобильного закрывающегося тела с крышкой, которое оснащено отсоединяемым вводом и выводом для выделяющихся в процессе термолиза газов. Ввод и вывод соединяются с конденсационным контуром. Партия материала крышкой газонепроницаемо отделена от пространства нагреваемой камеры. Данный метод переработки материала отличается от предыдущего тем, что партию материала можно загрузить в горячую камеру, а контейнер с твердыми остатками от термического разложения партии материала можно извлечь из камеры в горячем состоянии и оставить остывать вне камеры на подходящем месте, что существенно сокращает время переработки при загрузке нескольких партий материала подряд, а также происходит большая экономия энергии, так как не требуется прекращать эксплуатацию и ждать полного охлаждения нагреваемой камеры. В описанной в данном документе установке учитывается также возможность разъединения конденсационного контура и отвода выделяющихся полезных фракций газов для дальнейшего использования или переработки. Недостаток заключается в несовершенстве теплового и компрессионного режима разложения, т. к. нет возможности настроить оптимальную температурную кривую нагрева. Помещение материала в чрезмерно нагретую камеру может привести к нежелательному стремительному выделению газов, что приводит к увеличению давления в системе и даже к взрыву, а также может привести к образованию спекшейся оболочки на поверхности материала, которая препятствует выходу выделяющихся газов. С другой стороны, мало нагретая камера при установке нового мобильного контейнера стремительно охлаждается, и термическое разложение будет недостаточным. С каждой установкой мобильного контейнера в нагреваемую камеру или удалением из нее происходят резкие колебания температуры и нарушение теплового процесса. Также и эта установка не позволяет осуществлять непрерывный процесс. Установка не способна выделять полезные газы в стабильном количестве и стабильного состава. Кроме того, по указанным выше причинам установку в соответствии с CZ PV 2010-586, а также установку в соответствии с CZ U 21978 нельзя подключить к когенерационной установке.The aforementioned drawbacks of the existing existing method and installation are attempted to be solved by document CZ U 21978. The heated chamber is equipped with a removable mobile container, by means of which the material intended for thermal decomposition is thermally introduced into the heated chamber and, after heat treatment, is removed from the chamber. The mobile container is made in the form of a mobile closing body with a lid, which is equipped with a detachable inlet and outlet for gases released during thermolysis. The input and output are connected to a condensing circuit. The batch of material with a lid is gas-tightly separated from the space of the heated chamber. This method of material processing differs from the previous one in that a batch of material can be loaded into a hot chamber, and a container with solid residues from thermal decomposition of a batch of material can be removed from the chamber in a hot state and left to cool outside the chamber in a suitable place, which significantly reduces the processing time when loading several batches of material in a row, and also there is a big energy saving, since it is not necessary to stop operation and wait until the heated chamber is completely cooled. The installation described in this document also takes into account the possibility of separation of the condensation circuit and removal of the released useful gas fractions for further use or processing. The disadvantage is the imperfection of the thermal and compression decomposition regimes, since there is no way to adjust the optimal temperature heating curve. Placing the material in an overheated chamber can lead to undesirable rapid release of gases, which leads to an increase in pressure in the system and even to explosion, and can also lead to the formation of a sintered shell on the surface of the material, which prevents the escape of released gases. On the other hand, when a new mobile container is installed, a slightly heated chamber is rapidly cooled, and thermal decomposition will be insufficient. With each installation of a mobile container in a heated chamber or removal from it, sharp temperature fluctuations and violation of the thermal process occur. Also, this installation does not allow a continuous process. The installation is not able to emit useful gases in a stable amount and stable composition. In addition, for the above reasons, a plant in accordance with CZ PV 2010-586, as well as a plant in accordance with CZ U 21978 cannot be connected to a cogeneration plant.
Следующая установка описывается в CZ U 21515. Разница по сравнению с предыдущей установкой только в том, что газовый трубопровод для отвода выделяющихся газов не выводится обратно в нагреваемую камеру. За нагреваемой камерой подключается кулер с приемником для конденсата и отводом остаточных газообразных продуктов наружу из установки. В связи с этим используется мобильный контейнер только с отводом газов, а не с вводом. И в этом случае нагреваемая камера установки состоит из беспламенной печи, работающей при нормальном атмосферном давлении, так же работает и мобильный контейнер. Установка работает аналогично и имеет подобные недостатки, как и предыдущая, с той разницей, что остаточная газообразная среда отводится наружу. Установка работает только в загрузочном режиме, и, следовательно, не обеспечивается достаточное количество газообразных и жидких продуктов для производства электроэнергии и тепла. Следующим недостатком является проблема чистоты и стабильности непосредственно вырабатываемого газа, когда в ходе термического процесса разложения партии материала постепенно выделяются газообразные фракции с разным составом в зависимости от увеличивающейся температуры, поэтому полученный газ имеет изменяющийся во времени состав. Однако для применения в энергоблоке необходимо использовать газ с определенным составом, который в определенных пределах является постоянным, следовательно, данная установка не позволяет использовать газообразные продукты в энергоблоке в качестве топлива. В связи с колебаниями температуры в отводном газовом канале его стенки часто покрываются пленкой маслянистых веществ, из которой эти вещества впоследствии частично выделяются обратно в газ, тем самым загрязняя его. Во время термического процесса разложения партии материала меняется также и жидкий продукт, как по количеству, так и по качеству, поэтому и продукцию маслянистого конденсата нельзя непосредственно при производстве использовать в качестве топлива для когенерационной установки или другого устройства сжигания.The next installation is described in CZ U 21515. The difference compared to the previous installation is only that the gas pipeline for evacuating the released gases is not led back to the heated chamber. Behind the heated chamber, a cooler is connected with a condensate receiver and the removal of residual gaseous products out of the unit. In this regard, a mobile container is used only with the removal of gases, and not with the input. And in this case, the heated chamber of the installation consists of a flameless furnace operating at normal atmospheric pressure, and a mobile container also works. The installation works similarly and has similar disadvantages as the previous one, with the difference that the residual gaseous medium is discharged outward. The installation works only in boot mode, and therefore, a sufficient amount of gaseous and liquid products is not provided for the production of electricity and heat. The next disadvantage is the problem of the purity and stability of the directly produced gas, when gaseous fractions with different compositions depending on the increasing temperature are gradually released during the thermal process of decomposition of a batch of material, so the resulting gas has a composition that varies over time. However, for use in a power unit, it is necessary to use gas with a certain composition, which is constant within certain limits, therefore, this installation does not allow the use of gaseous products in the power unit as fuel. Due to temperature fluctuations in the exhaust gas channel, its walls are often covered with a film of oily substances, from which these substances are subsequently partially released back into the gas, thereby polluting it. During the thermal process of decomposition of a batch of material, the liquid product also changes, both in quantity and quality, therefore, the production of oily condensate cannot be directly used in production as fuel for a cogeneration unit or other combustion device.
Сущность технического решенияThe essence of the technical solution
Приведенные выше недостатки устраняются предлагаемым техническим решением. Разработана установка для термического разложения веществ типа углеродных материалов и последующей переработки на топливо, пригодное для использования в энергетике. Установка включает в себя газовый трубопровод, в рабочем состоянии подключаемый к нагреваемому устройству, оснащенному нагревательными элементами, в указанной нагревательной части создано пространство для размещения по меньшей мере одного тела из термостойкого материала, содержащего внутреннюю полость с партией перерабатываемого материала. Сущность предлагаемого решения заключается в том, что тело для партии материала образовано газонепроницаемой закрываемой камерой высокого давления по меньшей мере с одним газовым выводом, который можно закрыть, отсоединить и присоединить к газовому трубопроводу для отвода газов, образующихся в результате термического разложения материала. Сущность предлагаемого решения заключается также в том, что предлагаемая установка содержит по меньшей мере два нагреваемых устройства, каждое из которых адаптировано для разной температуры, в том числе одно устройство преднагрева, предназначенное для предварительного нагрева по меньшей мере одной камеры высокого давления, и второе устройство - это устройство догревания, предназначенное для догревания по меньшей мере одной камеры высокого давления до более высокой температуры, чем при предварительном нагреве.The above disadvantages are eliminated by the proposed technical solution. An installation has been developed for the thermal decomposition of substances such as carbon materials and their subsequent processing into fuels suitable for use in the energy sector. The installation includes a gas pipeline, in working condition connected to a heated device equipped with heating elements, in the specified heating part, a space is created for accommodating at least one body of heat-resistant material containing an internal cavity with a batch of processed material. The essence of the proposed solution lies in the fact that the body for the batch of material is formed by a gas-tight lockable high-pressure chamber with at least one gas outlet, which can be closed, disconnected and connected to the gas pipeline to exhaust gases resulting from thermal decomposition of the material. The essence of the proposed solution also lies in the fact that the proposed installation contains at least two heated devices, each of which is adapted for a different temperature, including one preheater designed to preheat at least one high-pressure chamber, and the second device This is a heating device designed to heat at least one high-pressure chamber to a higher temperature than during pre-heating.
Технический результат достигается за счет того, что устройство оснащается множеством камер высокого давления для партии материала, и по меньшей мере устройство преднагрева и устройство догревания адаптированы для одновременной установки в каждое по меньшей мере двух камер высокого давления.The technical result is achieved due to the fact that the device is equipped with a plurality of high pressure chambers for a batch of material, and at least the preheating device and the heating device are adapted for simultaneously installing at least two high pressure chambers in each.
А также за счет того, что устройства преднагрева и догревания сделаны в виде контейнеров, которые хотя бы частично заполнены жидким теплоносителем.And also due to the fact that the preheating and heating devices are made in the form of containers that are at least partially filled with liquid coolant.
А также за счет того, что контейнеры сделаны в виде камер, в которых жидкий теплоноситель отделен от наружного пространства, находящегося за пределами устройства. А также за счет того, что в каждой такой камере сделано основание с полостью для установки камеры (или камер) высокого давления так, чтобы теплоноситель не разбрызгивался. Основание по своей форме и размерам приспособлено для камер высокого давления, каждое основание имеет размеры и форму для установки одной камеры высокого давления. Основание имеет входное отверстие, через которое можно проводить установку камеры высокого давления, и стенку, которая хотя бы частично выполнена из теплопроводного материала, что позволяет излучать тепло в/из камеры высокого давления. Входное отверстие и стенка основания по меньшей мере частично прилегают к камере высокого давления в закрытом состоянии. Вне основания (по отношению к установленной на нем камере высокого давления) находится жидкий теплоноситель, а внутри основания имеется свободное пространство для размещения по меньшей мере части камеры высокого давления.And also due to the fact that the containers are made in the form of chambers in which the liquid coolant is separated from the external space outside the device. And also due to the fact that in each such chamber a base is made with a cavity for installing the high-pressure chamber (or chambers) so that the coolant is not sprayed. The base in its shape and dimensions is adapted for high pressure chambers, each base has dimensions and shape for installing one high pressure chamber. The base has an inlet through which the high-pressure chamber can be installed, and a wall that is at least partially made of heat-conducting material, which allows heat to be emitted to / from the high-pressure chamber. The inlet and the base wall are at least partially adjacent to the pressure chamber in the closed state. Outside the base (in relation to the high-pressure chamber installed on it) is a liquid coolant, and inside the base there is free space to accommodate at least part of the high-pressure chamber.
Технический результат достигается за счет того, что устройство догревания оснащается по меньшей мере одним дополнительным источником тепла, например, электрическими нагревательными элементами, находящимися в жидком теплоносителе, и/или кольцом, вставляющимся по периметру вокруг камеры высокого давления и состоящим из шамота с внутренними электрическими нагревательными элементами.The technical result is achieved due to the fact that the heating device is equipped with at least one additional heat source, for example, electric heating elements located in the liquid coolant, and / or a ring inserted around the perimeter around the high pressure chamber and consisting of chamotte with internal electric heating elements.
А также за счет того, что жидкие теплоносители устройств преднагрева и догревания взаимно соединяются. А также за счет того, что это соединение выполнено в виде циркуляционного контура с соответствующими элементами для протекания теплоносителя между телом, состоящим из устройства преднагрева, и телом, состоящим из устройства догревания. Данный циркуляционный контур оснащается по меньшей мере затворами и силовой установкой с соответствующими элементами управления, позволяющими включать и выключать циркуляцию теплоносителя из устройства преднагрева в устройство догревания и/или из устройства догревания в устройство преднагрева, а также регулировать процесс такой циркуляции.And also due to the fact that the liquid coolants of the preheating and heating devices are mutually connected. And also due to the fact that this connection is made in the form of a circulation circuit with corresponding elements for the flow of coolant between the body, consisting of a pre-heating device, and the body, consisting of a heating device. This circulation circuit is equipped with at least gates and a power unit with appropriate controls that allow you to turn on and off the circulation of the coolant from the pre-heating device to the heating device and / or from the heating device to the pre-heating device, as well as to regulate the process of such circulation.
А также за счет того, что жидкий теплоноситель имеет ввод и вывод по меньшей мере в один теплообменник, подключенный к устройству, где для этого жидкого теплоносителя также сделан проход через теплообменник, чтобы теплоноситель подавался и отводился как его одна рабочая среда. А также за счет того, что линия второй рабочей среды данного теплообменника присоединяется к рабочему контуру устройства и служит для регулирования теплового режима какого-либо другого или следующего элемента в рабочем контуре данного устройства. Например, в случае подсоединения теплообменника к устройству догревания этот теплообменник подключается как для циркуляции теплоносителя из устройства догревания в теплообменник и обратно, так и, например, к трубопроводу конденсата, который в устройстве служит для подачи и прохождения маслянистого конденсата из газов, отводимых из камер высокого давления.And also due to the fact that the liquid heat carrier has an input and output into at least one heat exchanger connected to the device, where a passage through the heat exchanger is also made for this liquid heat carrier so that the heat carrier is supplied and discharged as its only working medium. And also due to the fact that the line of the second working medium of this heat exchanger is connected to the working circuit of the device and serves to regulate the thermal regime of any other or the next element in the working circuit of this device. For example, if a heat exchanger is connected to a heating device, this heat exchanger is connected both for circulation of the heat carrier from the heating device to the heat exchanger and vice versa, and, for example, to a condensate pipe, which in the device serves to supply and pass oily condensate from gases discharged from high pressure.
Устройство может быть сконфигурировано как единое целое, способное функционировать в качестве такового. Технический результат достигается за счет того, что конец газового трубопровода подсоединяется к устройству для сжигания, например, к когенерационной установке.The device can be configured as a unit capable of functioning as such. The technical result is achieved due to the fact that the end of the gas pipeline is connected to a combustion device, for example, to a cogeneration unit.
А также за счет того, что в случае вышеуказанной комплексной установки за устройством преднагрева и устройством догревания к газовому трубопроводу присоединяется по меньшей мере один кулер, который имеет по меньшей мере один вывод для маслянистого конденсата, получаемого из отводящихся газов, и хотя бы один вывод для остаточных газов.And also due to the fact that in the case of the above-mentioned complex installation, at least one cooler is connected to the gas pipeline behind the preheating device and the heating device, which has at least one outlet for oily condensate obtained from the exhaust gases, and at least one outlet for residual gases.
За кулером подключается трубопровод для отвода конденсата, конец которого подсоединяется к вышеуказанному или другому устройству для сжигания, например, к когенерационной установке.A condensate drain pipe is connected behind the cooler, the end of which is connected to the above or another combustion device, for example, to a cogeneration unit.
А также за счет того, что к газовому трубопроводу за кулером присоединяется по меньшей мере один газовый коллектор, причем из всех присоединенных за кулером газовых коллекторов хотя бы один имеет объем по меньшей мере в четыре раза больше, чем внутренний объем камеры высокого давления.And also due to the fact that at least one gas collector is connected to the gas pipeline behind the cooler, and of all the gas collectors connected behind the cooler, at least one has a volume of at least four times that of the internal volume of the high-pressure chamber.
Предлагаемая установка предназначена для производства топлива из различных видов углеродных материалов и их использования в энергетических целях, главным образом для производства электроэнергии и тепла в двигателях когенерационных установок с газовой и двойной топливной системой. Установка может быть выполнена как комплексный агрегат для переработки и утилизации отходов, биомассы, шламов, изношенных шин, различных промышленных отходов и т. п. Она позволяет эффективно использовать энергию и тепло без значительных потерь. Предлагаемая установка относительно проста по конструкции и с помощью медленного термического разложения позволяет из углеродного сырья одновременно производить твердое, жидкое и газообразное топливо, и в то же время это топливо сразу же использовать для производства электроэнергии и тепла. Установка является высокоэффективной. При ее эксплуатации не происходит загрязнения окружающей среды. Установка может быть установлена в любом месте, например, на открытых свалках и в закрытых помещениях. Ее эксплуатация по сравнению с другими существующими установками отличается низким уровнем шума. Существенным преимуществом установки является также то, что загрузка материала осуществляется периодически, в то время как выход в виде вырабатываемых газов и маслянистого конденсата и/или в виде эксплуатации когенерационной установки или другого устройства для сжигания может быть непрерывным в течение установленного потребителем времени.The proposed installation is intended for the production of fuel from various types of carbon materials and their use for energy purposes, mainly for the production of electricity and heat in the engines of cogeneration plants with gas and dual fuel systems. The installation can be performed as a complex unit for the processing and disposal of waste, biomass, sludge, used tires, various industrial waste, etc. It allows the efficient use of energy and heat without significant losses. The proposed installation is relatively simple in design and using slow thermal decomposition makes it possible to simultaneously produce solid, liquid and gaseous fuels from carbon raw materials, and at the same time, this fuel can be immediately used for the production of electricity and heat. Installation is highly efficient. During its operation, environmental pollution does not occur. The unit can be installed anywhere, for example, in open landfills and in enclosed spaces. Its operation in comparison with other existing installations is characterized by low noise level. A significant advantage of the installation is that the material is loaded periodically, while the output in the form of produced gases and oily condensate and / or in the form of operation of a cogeneration unit or other combustion device can be continuous for a period set by the consumer.
Описание фигур на чертежахDescription of figures in the drawings
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен схематический вид сверху полного комплекта установки с подключенной когенерационной установкой, на фиг. 2 - вид сбоку вертикального разреза устройства преднагрева и устройства догревания, на фиг. 3 - вид в разрезе устройства преднагрева и устройства догревания в линии А-А, схематически обозначенной на предыдущей фигуре, на фиг. 4 - вид сбоку вертикального разреза устройства преднагрева и устройства догревания с подключенным теплообменником, на фиг. 5 - детальное изображение A, B, вид сверху детального изображения входной части установки с устройством преднагрева и устройством догревания, где часть фигуры А изображает принцип перемещения камер высокого давления во времени в ходе термической переработки находящейся в них партии материала, а часть B изображает подключение отдельных элементов в выбранном моменте процесса переработки.The proposed technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a schematic top view of a complete set of a plant with a cogeneration unit connected, FIG. 2 is a side elevational view of a preheater and a preheater, FIG. 3 is a sectional view of a pre-heating device and a heating device in line AA, schematically indicated in the previous figure, in FIG. 4 is a side elevational view of a preheater and a preheater with a connected heat exchanger; FIG. 5 is a detailed image A, B, a top view of a detailed image of the inlet part of the installation with a preheating device and a heating device, where part of figure A depicts the principle of movement of high pressure chambers in time during thermal processing of a batch of material contained in them, and part B depicts the connection of individual elements in the selected moment of the processing process.
Пример варианта технического решенияAn example of a technical solution
Примером варианта предлагаемого решения является установка в соответствии с фиг. 1-5 и описанием, приведенным ниже.An example of a proposed solution is the installation in accordance with FIG. 1-5 and the description below.
Установка, изображенная на фигурах, показана в полной оптимальной конфигурации для реализации медленного термического разложения углеродных материалов различного происхождения и состава.The installation depicted in the figures is shown in the full optimal configuration for implementing slow thermal decomposition of carbon materials of various origin and composition.
Ключевыми элементами с точки зрения предлагаемого решения являются камеры высокого давления 1, образующие топливные элементы для партии материала, и два нагреваемых устройства 2, 3, каждое из которых адаптировано для различной температуры. Одним из них является устройство преднагрева 2, а вторым - устройство догревания 3. Устройство преднагрева 2 служит для предварительного нагрева камер высокого давления 1, а устройство догревания 3 служит для догревания предварительно нагретых камер высокого давления 1 до требуемой более высокой температуры, как подробно описано ниже. Камеры высокого давления 1 имеют форму цилиндра, одно основание которого образует выпуклое дно, а второе - съемную крышку 4, с помощью которой камеры герметично закрываются. Крышка 4 снабжена теплоизоляцией и по меньшей мере одним отверстием, через которое из крышки 4 выводится газовый вывод 5 для отвода первичных горючих веществ. Газовый вывод снабжен затворами 6 и выполнен с возможностью отсоединяемого подключения к газовому трубопроводу 7 для отвода газов, образующихся в результате термического разложения партии материала. Устройство преднагрева и устройство догревания 2, 3 выполнены в виде камер из контейнеров, которые по меньшей мере частично заполнены жидким теплоносителем 8. Технический результат достигается за счет того, что в каждой такой камере сделано несколько оснований 9 для установки камер высокого давления 1. Каждое основание 9 по форме и размерам приспособлено для установки одной камеры высокого давления 1. Основания 9 выполнены в виде гнезд, соответствующих по форме и размерам поверхности установленной в них части камеры высокого давления 1 и имеющих наверху входное отверстие для вкладывания тела камеры высокого давления 1, а внутри - свободное пространство для установки тела камеры высокого давления 1. По меньшей мере их часть состоит из тонкой стенки, например, из листа жести или мембраны, из теплопроводного материала. Фигуры для наглядности всего лишь схематические, поэтому на фиг. 2-4 стенки основания 9 совмещаются со стенками камеры высокого давления 1. Входное отверстие и стенка основания 9 входят в камеру высокого давления 1 с крышкой 4. Теплоноситель 8 находится вне основания 9, если рассматривать по отношению к камере высокого давления 1, установленной на основании 9, поэтому на камеры высокого давления 1 не попадают брызги горячего теплоносителя 8. Альтернативно устройство преднагрева 2 и/или устройство догревания 3 могут быть выполнены в виде простой масляной ванны без таких оснований 9, что, однако, является менее выгодным вариантом исполнения. Вышеописанная конструкция позволяет разместить камеру высокого давления 1 в соответствующем нагреваемом устройстве 2, 3 так, чтобы к крышке 4 и уплотнительной поверхности на верхнем крае камеры высокого давления 1 был доступ из пространства снаружи нагреваемых устройств 2, 3. Данное решение позволяет сохранять максимальную безопасность в случае дефектов уплотнительных поверхностей, т. е. в случае утечки газов, образующихся в ходе термического процесса переработки партии материала, эти горючие газы своевременно обнаруживаются и не происходит их накопления внутри нагреваемого устройства 2, 3.The key elements from the point of view of the proposed solution are high-pressure chambers 1, which form fuel cells for a batch of material, and two heated devices 2, 3, each of which is adapted for a different temperature. One of them is a pre-heating device 2, and the second is a heating device 3. The pre-heating device 2 serves to preheat the high-pressure chambers 1, and the heating device 3 serves to preheat the pre-heated high-pressure chambers 1 to the required higher temperature, as described in detail below . The high-pressure chambers 1 have the shape of a cylinder, one base of which forms a convex bottom, and the second is a
Устройство догревания 3 оснащается дополнительными источниками тепла - во-первых, электрическим нагревательным элементом 10, состоящим из нагревательной спирали, размещенной прямо в жидком теплоносителе 8, а, во-вторых, шамотным кольцом 11, по периметру входящим в камеру высокого давления 1 со встроенным внутри электрическим нагревательным элементом 11, также состоящим из нагревательной спирали.The heating device 3 is equipped with additional heat sources - firstly, an
В устройствах преднагрева и догревания 2, 3 их жидкий теплоноситель 8 соединяется так, что образует циркуляционный контур. В приведенном примере это соединение иллюстрирует соединительные ветви 12, 13 между телом, состоящим из устройства преднагрева 2, и телом, состоящим из устройства догревания 3. Циркуляционный контур имеет регулировочные клапаны, представляющие собой его затворы 6, и насос, являющийся его силовой установкой 14. Насос оснащается обычными элементами управления для запуска и остановки.In the devices for preheating and warming 2, 3, their
На фиг. 4 показан альтернативный вариант, в котором к жидкому теплоносителю 8 дополнительно подключается теплообменник 15. Для жидкого теплоносителя 8 сделан проход через теплообменник 15, и этот теплоноситель является его одной рабочей средой. Второй рабочей средой теплообменника 15 является выбранная среда из другой части установки, что позволяет использовать передачу тепла от/к жидкому теплоносителю 8 для регулирования теплового режима какого-либо другого или следующего элемента в рабочем контуре установки. На фиг. 4 показан вариант применения в случае подключения теплообменника 15 к устройству догревания 3. Технический результат достигается за счет того, что данный теплообменник 15 может быть подключен к трубопроводу конденсата 16.In FIG. 4, an alternative embodiment is shown in which a
Как показано, главным образом на фиг. 1, за устройством преднагрева 2 и устройством догревания 3 в установке находится газовый трубопровод 7, который присоединяется и ведется через кулер 17. Кулер 17 может быть оснащен сборной емкостью для образующегося конденсата. В наиболее предпочтительном варианте, изображенном на фиг. 1, кулер 17 имеет дополнительный или альтернативный по отношению к сборной емкости отвод конденсата 18, к которому присоединяется трубопровод конденсата 16 для слива маслянистого конденсата, образующегося из отводимых газов. Газовый трубопровод 7 после прохождения через кулер 17 используется далее для несконденсированных газов.As shown mainly in FIG. 1, behind the preheating device 2 and the heating device 3, the installation has a
К газовому трубопроводу 7 за кулером 17 присоединяется система газовых коллекторов 19 различной емкости. Первый, присоединенный за кулером 17 газовый коллектор 19 имеет емкость по меньшей мере в четыре раза больше внутреннего объема камеры высокого давления 1.A system of
Конец газового трубопровода 7 присоединяется к устройству для сжигания, например, к когенерационной установке 20. А также конец трубопровода для конденсата 16 подключается к когенерационной установке 20.The end of the
Установка оснащается необходимыми элементами для измерения и регулирования, а также элементами управления, выключателями и блоком управления для автоматического режима эксплуатации. А также содержит напорный вентилятор 21. На входе установки могут быть установлены элементы для обработки и дозирования входного материала. Основные разъединяемые места в установке на фиг. 2-4 показаны как фланцы 22. Установка также оснащается необходимыми известными элементами для обработки производимых материалов, которые в подходящем месте подключаются к контуру установки, такими как фильтры 23, устройство газоподготовки 24 с сушилкой 25, смесители 26, электропроводка 27, трансформатор 28. Для когенерационной установки 20 как обычно в ходе эксплуатации подсасывается окислительный воздух, который на фиг. 1, изображающей весь рабочий контур установки с когенерационной установкой 20, изображается символом a. Здесь имеется также подача воды 31. Для полноты изображаются также обычные элементы для обработки исходного сырья, такие как смесительные резервуары 29, измельчитель 30, конвейер сырья 32 и бункеры 33. Соединительные элементы теплообменника 15 для жидкого теплоносителя 8 изображаются как жидкостной трубопровод 34. Также установлен промежуточный кулер 35. Направление потока сред в установке в ходе эксплуатации обозначается стрелками.The installation is equipped with the necessary elements for measurement and regulation, as well as controls, switches and a control unit for automatic operation. It also contains a
Установка работает следующим образом. Углеродный материал, состоящий, например, из частиц измельченных изношенных шин или из целых шин вместе со стальными кордами, перерабатывается в установке путем медленного термического разложения без присутствия пламени. Продуктом является газообразное, жидкое и твердое топливо. При переработке целых шин остатки от партии материала в виде угольных частиц с остатками стального корда, которые перед сжиганием необходимо устранить из топлива, но не требуется ликвидировать, можно, например, сдать в утильсырье. В случае полного контура установки, как показано на фиг. 1, полученное топливо также сжигается в установке; при этом производится электроэнергия и тепло, которые подаются потребителю.Installation works as follows. Carbon material, consisting, for example, of particles of crushed worn tires or of whole tires together with steel cords, is processed in the installation by slow thermal decomposition without the presence of flame. The product is gaseous, liquid and solid fuels. When processing whole tires, the remains of a batch of material in the form of coal particles with the remains of steel cord, which must be eliminated from the fuel before burning, but do not need to be eliminated, can, for example, be recycled. In the case of a complete installation loop, as shown in FIG. 1, the resulting fuel is also burned in the facility; this produces electricity and heat, which are supplied to the consumer.
Входной материал получается путем дробления или измельчения резины шин. Партия материала, состоящая из частиц этого материала, дозируется в мобильные контейнеры, состоящие из камер высокого давления 1. Партия материала постепенно или в один прием загружается в несколько камер высокого давления 1. Каждая камера высокого давления 1 после наполнения партией материала герметично закрывается крышкой 4. Газовый вывод 5 крепится к крышке 4 заранее или после закрытия. Камера высокого давления 1 устанавливается на основании 9 в устройстве догревания 2 и соединяется с газовым трубопроводом 7. Перед и/или после такого присоединения через газовый вывод 5 из камеры высокого давления 1 отсасывается воздух с присутствующими газами, и при этом давление внутри камеры высокого давления 1 снижается до 2-5 кПа. В устройстве преднагрева 2 находится жидкий теплоноситель 8 при температуре нагрева максимально 120°C, например масло или горячая вода. В состоянии с присоединенным газовым трубопроводом 7 проводится преднагрев камеры высокого давления 1 до температуры 90-120°C, причем такой преднагрев проводят в течение 60-120 минут, оптимально около 90 минут. В течение этого времени с помощью напорного вентилятора 21 в присоединенном газовом трубопроводе 7 поддерживается давление 2-5 кПа, и через него отводится образующаяся в камере высокого давления 1 смесь газов, которые выделяются при термическом разложении партии материала. Затем газовый вывод 5 закрывается и отсоединяется, а закрытая камера высокого давления 1 перемещается в устройство догревания 3, нагретое до более высокой температуры, максимально до 550°C. Здесь камера также устанавливается на основание 9, а ее газовый вывод 5 присоединяется к газовому трубопроводу 7. Газовый вывод 5 открывается, и камеру высокого давления 1 оставляют разогреваться с помощью дополнительных нагревательных элементов 10, однако не более чем в течение 180 минут. В данном устройстве догревания 3 происходит прямой нагрев жидкого теплоносителя 8 нагревательным элементом 10 в виде электрической спирали, находящейся прямо в жидком теплоносителе 8, и косвенно - посредством теплопередачи от нагреваемого кольца 11 к камере высокого давления 1, а оттуда через днище камеры высокого давления 1 и прилегающую к днищу часть стенки основания 9. Также во время догревания камер высокого давления 1 в присоединенном газовом трубопроводе 7 поддерживается давление 2-5 кПа, и через него отводится образующаяся в камере высокого давления 1 смесь газов.The input material is obtained by crushing or grinding rubber tires. A batch of material consisting of particles of this material is dosed into mobile containers consisting of high-pressure chambers 1. The batch of material is gradually or in one go loaded into several high-pressure chambers 1. Each high-pressure chamber 1, after filling with a batch of material, is hermetically closed by a
При предварительном нагреве, а также при догревании камер высокого давления 1 газы, образующиеся из партии материала, свободно выделяются, и по меньшей мере газы, выделяющиеся из камер высокого давления 1 на стадии догревания, отводятся в кулер 17, где они охлаждаются до температуры максимально 60°C, причем при этом отделяется маслянистый конденсат. Несконденсировавшаяся остаточная смесь газов отводится из кулера 17 отдельно от конденсата и собирается на трассе газового трубопровода 7 в коллекторном пространстве газовых коллекторов 19. Первым в контуре установки установлен газовый коллектор 19, объем которого в 4-6 раз превышает внутренний объем камеры высокого давления 1. В нем целенаправленно собираются газы, подающиеся из кулера 17, и свободно перемешиваются. Со временем состав этих газов меняется, т. к. при нагреве каждой отдельной камеры высокого давления 1 из нее в зависимости от текущей температуры в результате термической реакции выделяются различные фракции газов. При накапливании в одном или нескольких коллекторах 19 газов из нескольких камер высокого давления 1, которые могут находиться в различных стадиях нагрева и в течение длительного периода времени, происходит как увеличение концентрации содержащихся газов, так и в значительной степени унификация их состава. В выбранном коллекторе 19 накапливается и свободно перемешивается подающаяся смесь газов по меньшей мере в течение 10 минут без дополнительного нагрева. Затем при условии, что содержание сжигаемых компонентов в накопившейся газовой смеси уже достигло по меньшей мере 20% об. и минимальная теплотворная способность составляет не менее 10 МДж/м3, газовая смесь из газового коллектора 19 отводится. Также во время такого накопления и отвода газовая смесь поддерживается при давлении 2-5 кПа. На этой стадии процесса уже полученная газовая смесь может использоваться для различных целей, прежде всего в качестве топлива. То есть полученная газовая смесь может перекачиваться в небольшие отсоединяемые напорные контейнеры 19, в которых она сжимается до давления 2-20000 кПа, и в этом состоянии она отводится из контура установки и хранится для продажи или в качестве запаса для когенерационной установки 20, например во время отключения части установки при проведении технического обслуживания и т. п., или для других целей. Альтернативно или дополнительно под давлением 2-5 кПа смесь отводится для сжигания в качестве топлива для когенерационной установки 20, как показано на фиг. 1.When preheating, as well as when warming up the high-pressure chambers 1, the gases generated from the batch of material are freely released, and at least the gases released from the high-pressure chambers 1 at the stage of heating are discharged to the cooler 17, where they are cooled to a temperature of maximum 60 ° C, whereby oily condensate is separated. The non-condensing residual gas mixture is discharged from the cooler 17 separately from the condensate and is collected on the route of the
Камеры высокого давления 1 нагреваются постепенно по одной или несколько камер одновременно, а после удаления одной камеры высокого давления 1 на ее место устанавливается следующая камера высокого давления 1. В течение этого времени устройство преднагрева 2 и устройство догревания 3 поддерживаются в нагретом состоянии. Система заполненных камер высокого давления 1 постепенно обрабатывается. По меньшей мере некоторые из них нагреваются постепенно друг за другом на одном и том же основании 9, а то так, что удаленные камеры высокого давления 1 заменяются другими камерами высокого давления 1, температура и содержание которых отвечают соответствующей стадии процесса. Нагретые и израсходованные камеры высокого давления 1 из устройства догревания 3 возвращаются обратно в устройство преднагрева 2, чтобы здесь они отдали свое тепло перед извлечением из установки и чтобы это тепло использовалось для теплового режима установки. Здесь они передают обратно свое тепло, нагревая жидкий теплоноситель 8. Затем, когда дальнейшее нахождение камер высокого давления 1 в устройстве преднагрева 2 является неэкономичным, израсходованные камеры высокого давления 1 демонтируются, и из них высыпается твердый обугленный остаток, который может использоваться в качестве твердого углеродного топлива. Опорожненные использованные камеры высокого давления 1 можно снова наполнить, и весь цикл переработки отдельных партий материала повторить.The high-pressure chambers 1 are gradually heated in one or several chambers simultaneously, and after the removal of one high-pressure chamber 1, the next high-pressure chamber 1 is installed in its place. During this time, the pre-heating device 2 and the heating device 3 are maintained in a heated state. The system of filled high-pressure chambers 1 is gradually being processed. At least some of them are gradually heated one after another on the
Использование энергии в тепловом режиме установки очень эффективно. Температура жидкого теплоносителя 8 в устройстве преднагрева 2 и температура жидкого теплоносителя 8 в устройстве догревания 3 очень эффективно регулируется с помощью циркуляции. При циркуляции временно соединяются жидкие теплоносители 8 обоих нагреваемых устройств 2, 3, и жидкий теплоноситель 8 контролируемым образом циркулирует из одного нагреваемого устройства 2, 3 в другое и обратно, причем по мере необходимости измеряется температура и регулируется количество и скорость потока через этот циркуляционный контур.The use of energy in the thermal mode of the installation is very efficient. The temperature of the
Использование сочетания поэтапной загрузки материала, когда камеры высокого давления 1 устанавливаются на основания 9 дополнительно и/или альтернативно, и непрерывного отвода всех выделяющихся газов и конденсата является высокоэффективным. Процесс переработки партии материала проводится при таком количестве камер высокого давления 1 и в течение такого времени, пока не будет произведено установленное количество газовой смеси. Если жидкий теплоноситель 8 подключается к теплообменнику 15, то жидкий теплоноситель 8 должен по меньшей мере некоторое время протекать через этот теплообменник 15 в качестве его хотя бы одной рабочей среды, причем с помощью тепла, полученного или отданного, регулируется температура некоторой среды в устройстве так, что эта регулируемая среда проходит через теплообменник 15 в качестве его второй рабочей среды. Теплообменник 15 может быть снаружи подключен к некоторым из нагреваемых устройств 2, 3 или может быть установлен внутри. Технический результат достигается за счет того, что с его помощью может регулироваться, например, температура маслянистого конденсата. Полученная газовая смесь может быть сжата до 2-20000 кПа и в этом состоянии храниться в целях дальнейшего употребления и/или под давлением в 2-5 кПа может отводиться для сжигания в качестве топлива, например, для когенерационной установки 20.Using a combination of phased loading of the material when the high-pressure chambers 1 are installed on the
Claims (11)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZCZ2013-28409U | 2013-09-04 | ||
CZ201328409U CZ26384U1 (en) | 2013-09-04 | 2013-09-04 | Apparatus for producing fuels for energy use |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU142732U1 true RU142732U1 (en) | 2014-06-27 |
Family
ID=50029948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013157502/04U RU142732U1 (en) | 2013-09-04 | 2013-12-24 | FUEL PRODUCTION PLANT FOR ENERGY APPLICATION |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ26384U1 (en) |
DE (1) | DE202013105519U1 (en) |
RU (1) | RU142732U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114907868A (en) * | 2021-02-10 | 2022-08-16 | 西奥多设计公司 | Thermal decomposition method and thermal decomposition apparatus |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ2013677A3 (en) * | 2013-09-04 | 2014-11-26 | Hedviga Group, A.S. | Process for producing fuels for power engineering and fuel producing apparatus |
DE102014007595A1 (en) * | 2014-05-26 | 2015-11-26 | Hilmar Hubbes | Process for the treatment of polymeric waste |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ2010586A3 (en) | 2010-07-29 | 2012-02-08 | Hoks Industry A.S. | Heat treatment process of rubber waste within enclosed space and apparatus for making the same |
CZ21515U1 (en) | 2010-09-17 | 2010-11-29 | Kvarcák@Jaromír | Apparatus for heat treatment of organic materials, especially waste materials |
CZ21978U1 (en) | 2010-09-17 | 2011-03-24 | Apparatus for heat treatment of materials with mobile storage tank |
-
2013
- 2013-09-04 CZ CZ201328409U patent/CZ26384U1/en not_active IP Right Cessation
- 2013-12-04 DE DE202013105519.0U patent/DE202013105519U1/en not_active Expired - Lifetime
- 2013-12-24 RU RU2013157502/04U patent/RU142732U1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114907868A (en) * | 2021-02-10 | 2022-08-16 | 西奥多设计公司 | Thermal decomposition method and thermal decomposition apparatus |
CN114907868B (en) * | 2021-02-10 | 2024-04-16 | 西奥多设计公司 | Thermal decomposition method and thermal decomposition device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE202013105519U1 (en) | 2014-01-09 |
CZ26384U1 (en) | 2014-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2921753C (en) | Method of fuel for energetics production and fuel producing device | |
AU2005237099B2 (en) | Method for thermal recycling household wastes and a device for its realization | |
RU142732U1 (en) | FUEL PRODUCTION PLANT FOR ENERGY APPLICATION | |
CN104789270A (en) | Biomass two-section type dry distillation gasification process and device | |
RU2303050C1 (en) | Gas generator | |
US11098251B2 (en) | Reactor for the advanced thermal chemical conversion processing of municipal solid waste | |
KR20040022642A (en) | Regenerating device of waste plastics pyrolyzing oil | |
EP2818257A1 (en) | Equipment for thermal decomposition of organic material and gas production used to generate heat and electricity | |
RU114755U1 (en) | INSTALLATION FOR THE PROCESSING OF FUEL MATERIALS | |
KR101095626B1 (en) | The Foods Wastes Decomposing Apparatus Using the Pyrolytic Recovery System | |
RU136800U1 (en) | SOLID FUEL GASIFIER | |
KR200299241Y1 (en) | Regenerating device of waste plastics pyrolyzing oil | |
RU2174611C1 (en) | Power unit | |
CN215162375U (en) | Green treatment equipment for medical and medical solid waste | |
CN113531538B (en) | Household garbage treatment method and treatment system | |
CN102464991A (en) | Environment-friendly continuous-mode oil refining method | |
WO2020207516A1 (en) | Apparatus for thermal decomposition and method of thermal decomposition | |
Bobir et al. | Improving the Energy Efficiency of the Auger Drum Pyrolysis Device | |
CN203960136U (en) | A kind of waste oil combustion gas cracker | |
JP2000356335A (en) | Small or intermediate scale refuse combustion furnace for suppressing dioxin | |
UA108842U (en) | METHOD OF THERMAL TREATMENT OF WASTE | |
UA9040U (en) | Device for processing of rubber waste |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD1K | Correction of name of utility model owner |