RU149053U1

RU149053U1 - TUNNEL FURNACE

Info

Publication number: RU149053U1
Application number: RU2013150010/05U
Authority: RU
Inventors: Олег Павлович Сягин
Priority date: 2013-11-11
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2014-12-20

Abstract

Тоннельная печь, включающая бункер-дозатор, ворошители, движитель, отличающаяся тем, что содержит секцию сушки, оснащенную ИК-лампами, секцию пиролиза, оснащенную генераторами СВЧ и газовыми форсунками-распылителями, бункер-накопитель, оснащенный газовыми форсунками-распылителями.Tunnel oven, including a metering hopper, turners, a propeller, characterized in that it contains a drying section equipped with IR lamps, a pyrolysis section equipped with microwave generators and gas spray nozzles, a storage hopper equipped with gas spray nozzles.

Description

Полезная модель относиться к области энергетики, а именно к пиролизу и брикетированию органического сырья, и может быть использовано для производства пиролизного газа и топливных брикетов, а также для утилизации отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки различных пород древесины или других органических материалов.The utility model relates to the field of energy, namely to the pyrolysis and briquetting of organic raw materials, and can be used for the production of pyrolysis gas and fuel briquettes, as well as for the disposal of logging waste, sawmilling and woodworking of various types of wood or other organic materials.

Известен реактор пиролиза биомассы (Патент РФ №2473662, С10В 49/16, С10В 53/02, B01J 8/10, 27.01.2013) содержащий термореактор и систему отвода пиролизных газов. Термореактор установлен вертикально и выполнен с вертикальной загрузкой. В зоне выхода термореактора расположены слой электропроводного угля и слой изолятора, герметизирующего термореактор, а внутри термореактора расположена газоходная труба, на верхнюю часть которой надет кожух таким образом, что нижняя часть кожуха погружена в электропроводный уголь. В пространстве между газоходной трубой и кожухом расположен фильтр-катализатор. В зоне загрузки термореактора установлено устройство подачи воды. Корпус термореактора снабжен теплозащитной оболочкой, при этом корпус реактора и газоходная труба подключены к соответствующим клеммам для подачи напряжения питания, а газоходная труба через вентиль соединена с системой отвода пиролизных газов.A known biomass pyrolysis reactor (RF Patent No. 2473662, C10B 49/16, C10B 53/02, B01J 8/10, 01/27/2013) containing a thermoreactor and a pyrolysis gas removal system. The thermoreactor is installed vertically and is made with vertical loading. A layer of electrically conductive coal and a layer of insulator sealing the thermoreactor are located in the exit zone of the thermoreactor, and a flue pipe is located inside the thermoreactor, on the upper part of which there is a casing so that the lower part of the casing is immersed in electrically conductive coal. In the space between the gas pipe and the casing is a filter catalyst. A water supply device is installed in the loading zone of the thermoset. The thermoreactor body is equipped with a heat-shielding shell, while the reactor body and the gas pipe are connected to the corresponding terminals for supplying voltage, and the gas pipe through the valve is connected to the pyrolysis gas exhaust system.

Недостатками укачанного изобретения являются его высокая энергоемкость, низкая производительность и большие габариты устройства, ограничивающие работу только в стационарных условиях.The disadvantages of the specified invention are its high energy intensity, low productivity and large dimensions of the device, limiting operation only in stationary conditions.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ непрерывной термической переработки измельченной древесины (Патент РФ №2370520, С10В 53/02, 20.10.2009), включающий загрузку измельченной древесины в горизонтально расположенный реактор, при этом непрерывно осуществляют противоточную подачу теплоносителя из топки. Шнеком, расположенным в начале горизонтального канала реактора, непрерывно создают путем подпрессовки раздельные плотные, но газопроницаемые слои из древесных частиц. Пиролиз проводят последовательно в каждом из подпрессованных слоев при одновременном отводе и конденсации парогазов при фильтрации их в подпресованном слое.Closest to the proposed technical solution is a method for the continuous thermal processing of crushed wood (RF Patent No. 2370520, СВВ 53/02, 20.10.2009), which includes crushed wood loading into a horizontally located reactor, while countercurrent flow of the heat carrier from the furnace is continuously carried out. A screw located at the beginning of the horizontal channel of the reactor continuously creates separate dense but gas-permeable layers of wood particles by prepressing. Pyrolysis is carried out sequentially in each of the pressed layers with simultaneous removal and condensation of combined-cycle gases while filtering them in the pressed layer.

Недостатками указанного изобретения являются его высокая энергоемкость и низкая производительность.The disadvantages of this invention are its high energy intensity and low productivity.

Полезная модель имеет следующие отличия от прототипа:The utility model has the following differences from the prototype:

- процесс производства пиролизного газа технологически связаны с процессом производства топливных брикетов;- the process of production of pyrolysis gas is technologically related to the process of production of fuel briquettes;

- удаление поверхностной влаги и карбонизация сырья осуществляется ИК-лампами, а холодный пиролиз осуществляется с помощью генераторов СВЧ.- removal of surface moisture and carbonization of raw materials is carried out by infrared lamps, and cold pyrolysis is carried out using microwave generators.

Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание установки для производства пиролизного газа и топливных брикетов.The technical problem, which is aimed by the claimed utility model, is to create a plant for the production of pyrolysis gas and fuel briquettes.

Техническим результатом использования заявляемой установки является производство пиролизного газа и топливных брикетов отличающиеся низкой себестоимостью за счет непрерывности технологического процесса их производства, использования произведенного пиролизного газа в качестве энергоносителя для работы самой установки, а также утилизации отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки различных пород древесины или других органических материалов.The technical result of using the inventive installation is the production of pyrolysis gas and fuel briquettes characterized by low cost due to the continuity of the technological process of their production, the use of the produced pyrolysis gas as an energy source for the operation of the installation, as well as the utilization of logging waste, sawmilling and woodworking of various types of wood or other organic materials.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что тоннельная печь, состоящая из бункера-дозатора, бункера-приемника, движителя, оснащена секцией сушки с ИК-лампами и секцией пиролиза с генераторами СВЧ, позволяющая технологически связать процесс производства пиролизного газа с процессом производства топливных брикетов.The stated technical problem is solved due to the fact that the tunnel furnace, which consists of a metering hopper, receiver hopper, mover, is equipped with a drying section with IR lamps and a pyrolysis section with microwave generators, which allows technologically linking the pyrolysis gas production process with the fuel briquette production process .

Предлагаемая тоннельная печь иллюстрируется фигурой.The proposed tunnel kiln is illustrated by a figure.

На фигуре представлена тоннельная печь, где изображены корпус тоннельной печи 1, секция сушки 2, секция пиролиза 3, бункер-дозатор 4, бункер-накопитель 5, движитель 6, пресс-экструдер 7, ворошители 8, ИК-лампы 9, генераторы СВЧ 10, газовые форсунки-распылители 11, 12, труба отвода воздуха 13, трубы отвода газа 14, 15.The figure shows a tunnel furnace, which shows the body of the tunnel furnace 1, a drying section 2, a pyrolysis section 3, a hopper 4, a hopper 5, a mover 6, a press extruder 7, agitators 8, IR lamps 9, microwave generators 10 , gas nozzles-sprayers 11, 12, exhaust pipe 13, gas exhaust pipes 14, 15.

Тоннельная печь работает следующим образом.The tunnel oven operates as follows.

Сырьем для производства пиролизного газа и топливных брикетов является органическое сырье, например, отходы лесозаготовок, лесопиления и деревообработки различных пород древесины или другие органические материалы.Raw materials for the production of pyrolysis gas and fuel briquettes are organic raw materials, for example, waste from logging, sawing and wood processing of various types of wood or other organic materials.

Тоннельная печь содержит корпус 1 и образованные внутри него бункер-дозатор 4, секцию сушки 2, секцию пиролиза 3, бункер-накопитель 5 и движитель 6. При этом корпус 1 выполнен таким образом, чтобы не допускать выхода пиролизного газа из тоннельной печи кроме как через систему отвода пиролизного газа состоящей из труб отвода газов 14, 15 оснащенных циклонами вытяжки пиролизных газов (не указаны).The tunnel kiln comprises a housing 1 and a hopper 4 formed inside it, a drying section 2, a pyrolysis section 3, a storage hopper 5 and a mover 6. Moreover, the housing 1 is designed so as to prevent pyrolysis gas from leaving the tunnel furnace except a pyrolysis gas exhaust system consisting of gas exhaust pipes 14, 15 equipped with cyclones for extracting pyrolysis gases (not indicated).

Сырье загружается в тоннельную печь через бункер-дозатор 4. Бункер дозатор 4 имеет на выходе уравнительную пластину (не указан), с помощью которого регулируют толщину слоя сырья.The feed is loaded into the tunnel kiln through the hopper 4. The hopper 4 has an equalizing plate (not specified) at the outlet, with which the thickness of the feed layer is controlled.

Транспортировку сырья в течение всего производственного процесса осуществляется движителем 6 обеспечивающего непрерывность технологического процесса производства топливных брикетов и пиролизного газа. Движитель 6 представлен, как вариант, в виде транспортировочной ленты закольцованной в беспрерывное кольцо-ленту.The transportation of raw materials throughout the entire production process is carried out by mover 6 providing the continuity of the technological process of production of fuel briquettes and pyrolysis gas. The mover 6 is presented, as an option, in the form of a conveyor belt looped into a continuous ring-tape.

С помощью движителя 6 сырье поступает в секцию сушки 2, где для удаления поверхностной влаги к карбонизации подвергается интенсивному нагреву ИК-лампами 9 до температуры 250-350С. С целью равномерного нагрева сырья в секции сушки 2 размещены два или более ворошителя 8 перемешивающих сырье, поступающее из бункера-дозатора 4. При этом процент остаточной влаги в сырье не должен превышать от 5 до 8%, т.к. остаточная влага содержит натуральное связующее вещество - лигнин, способствующий спеканию и прессованию пресс-экструдером 7 сырья в топливные брикеты. Горячий влагонасыщенный воздух из секции сушки 2 отводится через трубу отвода воздуха 13, оснащенной циклоном вытяжки (не указан) и поступает в бункер-дозатор 4 для дополнительного подогрева сырья в зимний период или для иных технических нужд.Using mover 6, the raw material enters the drying section 2, where it is intensively heated by infrared lamps 9 to a temperature of 250-350C to remove surface moisture to carbonization. In order to uniformly heat the raw materials, two or more agitators 8 of the mixing raw materials coming from the hopper 4 are placed in the drying section 2, while the percentage of residual moisture in the raw materials should not exceed 5 to 8%, because residual moisture contains a natural binder - lignin, which promotes sintering and pressing by a extruder 7 of raw materials into fuel briquettes. Hot saturated air from the drying section 2 is discharged through an air exhaust pipe 13, equipped with an exhaust cyclone (not specified) and enters the metering hopper 4 for additional heating of the raw material in winter or for other technical needs.

Тоннельная печь разделена герметичной перегородкой (не указана) не позволяющей происходить газообмену между секцией сушки 2 и секцией пиролиза 3. В нижней части перегородки имеется регулируемая заслонка (не указана) позволяющая регулировать толщину слоя поверхностно обезвоженного, нагретого до необходимой температуры, сырья транспортируемого движителем 6 из секции сушки 2 в секцию пиролиза 3.The tunnel furnace is divided by a sealed partition (not indicated) that does not allow gas exchange between the drying section 2 and the pyrolysis section 3. In the lower part of the partition there is an adjustable damper (not specified) that allows you to adjust the thickness of the layer of surface-dehydrated, heated to the required temperature, raw material transported by mover 6 of drying section 2 to the pyrolysis section 3.

Далее сырье, отдав поверхностную влагу и накопив заданный температурный режим, с помощью движителя 6 поступает в секцию пиролиза 3. Секция пиролиза 3 оснащена генераторами СВЧ 10 для осуществления процесса холодного пиролиза сырья и продолжения процесса карбонизации при температуре около 250-350С.Further, the raw materials, having given up surface moisture and having accumulated a predetermined temperature regime, by means of a mover 6 enter the pyrolysis section 3. The pyrolysis section 3 is equipped with microwave generators 10 for carrying out the cold pyrolysis of the raw material and continuing the carbonization process at a temperature of about 250-350C.

Часть генераторов СВЧ 10 имеют вертикальное рассеивание шлейфа луча генератора СВЧ, а другая часть генераторов СВЧ 10 работает в горизонтальном широкополосном рассеивании шлейфа инфракрасного луча, благодаря чему процессы холодного пиролиза и карбонизации сырья достигают наибольшего полезного эффекта.Some of the microwave 10 generators have a vertical dispersion of the microwave generator beam, and the other part of the microwave 10 generators operates in horizontal broadband infrared beam distribution, due to which the processes of cold pyrolysis and carbonization of the raw materials achieve the greatest beneficial effect.

Полученный в ходе процесса пиролиза пиролизный газ отводится из секции пиролиза 3 через трубу отвода газа 14, оснащенного циклоном вытяжки (не указан), а из бункера-накопителя 5 - трубой отвода газа 15, оснащенного циклоном вытяжки (не указан).The pyrolysis gas obtained during the pyrolysis process is discharged from the pyrolysis section 3 through a gas exhaust pipe 14 equipped with an exhaust cyclone (not specified), and from a storage hopper 5 with a gas exhaust pipe 15 equipped with an exhaust cyclone (not specified).

Для предотвращения самовозгорания и стабилизации температурного режима сырья предусмотрено применение охлаждающего инертного газа распыляемого с помощью газовых форсунок-распылителей 11 расположенных в секции пиролиза 3 и газовых форсунок-распылителей 12 расположенных в бункере-накопителе 5.In order to prevent spontaneous combustion and stabilize the temperature of the raw materials, it is envisaged to use a cooling inert gas sprayed with gas nozzles 11 located in the pyrolysis section 3 and gas nozzles 12 located in the storage hopper 5.

В результате прохождения секции сушки 2 и секции пиролиза 3 сырье превращается в полуфабрикат с высоким содержанием лигнина, способствующим эффективному спеканию и прессованию сырья в топливные брикеты пригодные к длительному хранению и удобной транспортировке.As a result of passing the drying section 2 and the pyrolysis section 3, the raw material is converted into a semi-finished product with a high lignin content, which contributes to the effective sintering and pressing of the raw material into fuel briquettes suitable for long-term storage and convenient transportation.

Сырье после прохождения секции пиролиза 3 движителем 6 переносится в бункер-накопитель 5, а оттуда в пресс-экструдер 7 где сырье прессуется в топливные брикеты.The raw material after passing through the pyrolysis section 3 by the mover 6 is transferred to the storage hopper 5, and from there to the extruder 7 where the raw material is pressed into fuel briquettes.

Применение тоннельной печи позволит производить топливные брикеты и пиролизный газ отличающиеся низкой себестоимостью за счет непрерывности технологического процесса их производства и утилизации отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки различных пород древесины или других органических материалов.The use of a tunnel furnace will allow the production of fuel briquettes and pyrolysis gas characterized by low cost due to the continuity of the technological process of their production and disposal of logging waste, sawmilling and woodworking of various types of wood or other organic materials.

Claims

A tunnel oven including a metering hopper, agitators, propulsor, characterized in that it contains a drying section equipped with IR lamps, a pyrolysis section equipped with microwave generators and gas spray nozzles, a storage hopper equipped with gas spray nozzles.