RU2203922C1 - Method and installation for processing moisture-containing organic substance into liquid and gaseous fuel - Google Patents
Method and installation for processing moisture-containing organic substance into liquid and gaseous fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2203922C1 RU2203922C1 RU2002101677/12A RU2002101677A RU2203922C1 RU 2203922 C1 RU2203922 C1 RU 2203922C1 RU 2002101677/12 A RU2002101677/12 A RU 2002101677/12A RU 2002101677 A RU2002101677 A RU 2002101677A RU 2203922 C1 RU2203922 C1 RU 2203922C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- processing chamber
- moisture
- liquid
- organic matter
- processing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки твердого топлива в жидкое и газообразное топливо, в частности к технологии и технике пиролитической конверсии органических веществ в газообразное и жидкое топливо. The invention relates to the field of processing solid fuel into liquid and gaseous fuels, in particular to the technology and technique of pyrolytic conversion of organic substances into gaseous and liquid fuels.
Известны способ и устройство для пиролиза углей в жидкое топливо (А. Блохин. Пиролизная технология переработки топливного сырья. - ЦЭНЭФ, апрель-июнь 2002. С. 10-13). A known method and device for the pyrolysis of coal into liquid fuel (A. Blokhin. Pyrolysis technology for the processing of fuel raw materials. - CENEF, April-June 2002. S. 10-13).
Недостатком известного способа является низкая производительность и малый выход жидкого и газообразного топлива из угля (30-40% от массы органического вещества). The disadvantage of this method is the low productivity and low yield of liquid and gaseous fuels from coal (30-40% by weight of organic matter).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ и устройство для переработки биомассы в жидкое топливо методом быстрого пиролиза (Towards the "bio-refinery" Fast pyrolysis of Biomass. RE World. 2001. Vol. 4. 1. P. 67-83). Closest to the technical nature of the present invention is a method and apparatus for processing biomass into liquid fuel by the rapid pyrolysis method (Towards the "bio-refinery" Fast pyrolysis of Biomass. RE World. 2001. Vol. 4. 1. P. 67-83 )
В данном способе органическое вещество измельчают, нагревают в пиролизной установке с последующей конденсацией продуктов пиролиза в газообразное и жидкое топливо. Пиролизная установка содержит устройство для измельчения, устройство регулируемой подачи мелкодисперсного органического вещества в камеру переработки и устройство конденсации газообразного топлива в жидкое. In this method, the organic matter is crushed, heated in a pyrolysis unit, followed by condensation of the pyrolysis products in gaseous and liquid fuels. The pyrolysis installation includes a device for grinding, a device for the regulated supply of finely dispersed organic matter into the processing chamber, and a device for condensing gaseous fuel into a liquid one.
Недостатком известного способа и устройства является низкая скорость нагрева биомассы до температуры пиролитического разложения биомассы (около 1 с), низкая теплота сгорания и высокое содержание воды (20-50%) в полученном жидком топливе, а также большие затраты энергии на переработку органического вещества. The disadvantage of this method and device is the low heating rate of biomass to the pyrolytic decomposition temperature of the biomass (about 1 s), low heat of combustion and high water content (20-50%) in the resulting liquid fuel, as well as the high energy consumption for processing organic matter.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение выхода газообразного и жидкого топлива из органического вещества до 70%, снижение содержания в нем воды до 1-5%, повышение теплоты сгорания на 15-20% и снижение энергозатрат на 1 кг получаемого газообразного и жидкого топлива. The objective of the invention is to increase the yield of gaseous and liquid fuels from organic matter up to 70%, reduce the water content in it to 1-5%, increase the heat of combustion by 15-20% and reduce energy consumption by 1 kg of the resulting gaseous and liquid fuels.
В результате используемого изобретения увеличивается выход газообразного и жидкого топлива из органического вещества до 70%, снижается содержание в нем воды до 1-5%, повышается теплота сгорания на 15-20% и снижаются энергозатраты на 1 кг получаемого газообразного и жидкого топлива. As a result of the invention, the yield of gaseous and liquid fuels from organic matter is increased up to 70%, the water content in it is reduced to 1-5%, the heat of combustion is increased by 15-20% and the energy consumption per 1 kg of the resulting gaseous and liquid fuels is reduced.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в способе пиролизной переработки органического вещества в газообразное и жидкое топливо путем измельчения и нагрева мелкодисперсного органического вещества без доступа кислорода и последующей конденсации продуктов пиролиза в жидкое топливо нагрев мелкодисперсного влагосодержащего органического вещества осуществляют последовательно в двух разделенных камерах до 250-375oС и во второй (камере переработки) до 650-750oС, причем обезвоженное мелкодисперсное вещество нагревают во второй камере в присутствии холодно-плазменного высокочастотного разряда реактивного тока напряжением 1-500 кВ, частотой 1-300 кГц, а водяной пар, полученный в камере удаления влаги, направляют по обводному контуру пара в паровую машину и (или) теплообменник для производства электроэнергии и теплоты, а газообразное топливо из камеры переработки по обводному контуру пиролизного газа направляют в тепловую машину и (или) в теплообменник для получения электроэнергии, теплоты и в устройство конденсации для получения жидкого топлива.The above technical result is achieved by the fact that in the method of pyrolysis processing of organic matter into gaseous and liquid fuel by grinding and heating finely dispersed organic matter without oxygen and subsequent condensation of the pyrolysis products into liquid fuel, the finely divided moisture-containing organic matter is heated sequentially in two separate chambers up to 250- 375 o C and in the second (processing chamber) to 650-750 o C, and dehydrated particulate matter is heated in the WTO in the presence of a cold-plasma high-frequency discharge of a reactive current of voltage 1-500 kV, frequency 1-300 kHz, and the water vapor obtained in the moisture removal chamber is sent along the steam bypass circuit to the steam engine and / or heat exchanger to generate electricity and heat, and gaseous fuel from the processing chamber along the bypass circuit of the pyrolysis gas is sent to a heat engine and (or) to a heat exchanger to produce electricity, heat and to a condensation device for receiving liquid fuel.
Установка пиролизной переработки органического вещества в газообразное и жидкое топливо для осуществления способа, содержащая бункер приема перерабатываемого сырья, дозатор, камеру переработки, емкость для твердого остатка и устройство конденсации газообразного топлива в жидкое, содержит камеру удаления влаги, соединенную с камерой переработки, устройство для образования холодно-плазменного высокочастотного разряда реактивного тока напряжением 1-500 кВ, частотой 1-300 кГц, выполненного в камере переработки, которая соединена с устройством высокоскоростного нагрева органического вещества до 650-750oС электрической мощностью 0,8-1,2 кВт на каждый 1 г перерабатываемого за 1 с органического вещества, камера переработки также соединена обводным контуром пиролизного газа с тепловой машиной и/или теплообменником и с устройством конденсации, а камера удаления влаги соединена с устройством подогрева влагосодержащего органического вещества с высокой скоростью нагрева влагосодержащего органического вещества с высокой скоростью нагрева до 250-375oС и обводным контуром пара с паровой машиной и/или теплообменником.A pyrolysis unit for processing organic matter into gaseous and liquid fuels for implementing the method, comprising a bin for receiving processed raw materials, a dispenser, a processing chamber, a container for solid residue and a device for condensing gaseous fuel into liquid, contains a moisture removal chamber connected to the processing chamber, a device for forming cold-plasma high-frequency discharge of reactive current voltage of 1-500 kV, frequency 1-300 kHz, made in the processing chamber, which is connected to the device high-speed heating of organic matter to 650-750 o With an electric power of 0.8-1.2 kW for each 1 g of processed organic matter for 1 s, the processing chamber is also connected bypass circuit of the pyrolysis gas with a heat engine and / or heat exchanger and with a device condensation chamber and moisture removal device is connected to heating water-containing organic substances with a high heating rate of water-containing organic substances with high speed heating to 250-375 o C and a bypass circuit couple with steam machine and / or a heat exchanger.
Влагосодержащее органическое вещество нагревают на первой стадии в первой камере удаления влаги до критической температуры воды, при которой удельная теплота парообразования близка к нулю, благодаря чему снижается энергоемкость процесса. Удаление влаги на первой стадии способствует уменьшению содержания воды в жидкой фракции продуктов пиролиза. Этим достигается увеличение теплоты сгорания полученного жидкого топлива. The moisture-containing organic substance is heated in the first stage in the first moisture removal chamber to a critical water temperature at which the specific heat of vaporization is close to zero, thereby reducing the energy intensity of the process. The removal of moisture in the first stage helps to reduce the water content in the liquid fraction of the pyrolysis products. This achieves an increase in the calorific value of the obtained liquid fuel.
Способ переработки влагосодержащего органического вещества в газообразное и жидкое топливо и устройство для его осуществления поясняются фиг.1 и 2. A method of processing a moisture-containing organic substance into gaseous and liquid fuel and a device for its implementation are illustrated in figures 1 and 2.
На фиг. 1 представлена общая блок-схема способа и установки для переработки влагосодержащего органического вещества в газообразное и жидкое топливо. In FIG. 1 shows a general block diagram of a method and apparatus for processing a moisture-containing organic substance into gaseous and liquid fuels.
На фиг. 2 схематично представлено устройство для образования холодно-плазменного высокочастотного разряда реактивного тока в камере переработки. In FIG. 2 schematically shows a device for generating a cold-plasma high-frequency discharge of a reactive current in a processing chamber.
Установка для реализации способа переработки влагосодержащего органического вещества в газообразное и жидкое содержит бункер приема перерабатываемого сырья 1, дозатор 2, первую камеру - камеру удаления влаги 3, вторую камеру - камеру переработки (реактор пиролиза) 4, емкость для твердого остатка 5, паровую машину 6, теплообменник-смеситель 7, вход холодной воды 8, выход горячей воды 9, обводной контур пара 10, управляемые краны-вентили 11, тепловую машину 12, обводной контур пиролизного газа 13, теплообменник 14, устройство конденсации 15, емкость для хранения жидкого топлива 16, устройство подогрева камеры удаления влаги 17, устройство подогрева камеры переработки 18, в камере переработки 4 выполнено устройство для образования холодно-плазменного высокочастотного разряда реактивного тока 19, содержащее (фиг.2) высоковольтный источник тока 21 и изолятор 20. Installation for implementing a method of processing a moisture-containing organic substance into a gaseous and liquid contains a bin for receiving processed raw materials 1, a
Камера удаления влаги 3 соединена обводным контуром пара 10 через управляемые вентили 11 с паровой машиной 6 и теплообменником-смесителем 7. The moisture removal chamber 3 is connected by a steam circuit 10 through controlled valves 11 with a steam engine 6 and a heat exchanger-mixer 7.
Камера переработки 4 соединена через патрубок 22 обводным контуром пиролизного газа 13 через управляемые вентили 11 с тепловой машиной 12 и теплообменником 14 и далее с устройством конденсации 15 и емкостью для хранения жидкого топлива 16. The
Устройство для осуществления способа переработки органического вещества в газообразное и жидкое топливо работает следующим образом. A device for implementing the method of processing organic matter into gaseous and liquid fuels works as follows.
Перерабатываемое сырье загружают в бункер приема сырья 1, затем через дозатор 2 в камеру удаления влаги 3, в которой устройством 17 с высокой скоростью нагревают мелкодисперсное органическое вещество до 250-375oС. Полученный пар по обводному контуру 10 с вентилями 11 направляют или в паровую машину 6, или теплообменник-смеситель 7 для получения теплоты.The processed raw material is loaded into the raw material receiving bin 1, then through the
Затем обезвоженное сырье поступает в герметичную камеру переработки 4, где его подвергают высокоскоростному нагреву до 650-750oС электрической мощностью 0,8-1,2 кВт на каждый 1 г перерабатываемого за 1 с органического вещества. Полученное в результате пиролиза газообразное топливо из камеры переработки 4 через патрубок 22 направляют в тепловую машину 12 для получения электроэнергии и теплоты и (или) в теплообменник 14 по обводному контуру пиролизного газа 13 с вентилями 11 для получения теплоты и жидкого топлива через устройство конденсации 15, затем в емкость для хранения жидкого топлива 16.Then the dehydrated raw material enters the sealed
Оставшийся в камере 4 твердый остаток выводят через дозатор 2 в емкость 5. The solid residue remaining in
Устройство холодно-плазменного высокочастотного разряда реактивного тока 19 (фиг.2), установленного в камере 4 и соединенного через изолятор 20 с высоковольтным источником тока 21, способствует ускорению деструкции органического вещества и увеличению выхода жидкого топлива, воздействуя на его внутримолекулярные связи и обеспечивая при этом повышение качества топлива, в частности увеличение доли легких фракций. The device of a cold-plasma high-frequency discharge of a reactive current 19 (FIG. 2) installed in a
Предлагаемый способ переработки органических веществ позволяет увеличить выход топлива до 60-90 мас.% в зависимости от вида органического вещества. The proposed method for processing organic substances allows to increase the fuel yield up to 60-90 wt.% Depending on the type of organic matter.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002101677/12A RU2203922C1 (en) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | Method and installation for processing moisture-containing organic substance into liquid and gaseous fuel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002101677/12A RU2203922C1 (en) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | Method and installation for processing moisture-containing organic substance into liquid and gaseous fuel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2203922C1 true RU2203922C1 (en) | 2003-05-10 |
Family
ID=20255145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002101677/12A RU2203922C1 (en) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | Method and installation for processing moisture-containing organic substance into liquid and gaseous fuel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2203922C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2630687C1 (en) * | 2017-01-16 | 2017-09-12 | Спивак Алина Владимировна | Method of recycling of solid and liquid hydrocarbon-bearing wastes and obtaining synthetic liquid fuels from it |
RU2816423C1 (en) * | 2022-10-10 | 2024-03-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Экопроектировка" | Installation for processing solid organic waste |
-
2002
- 2002-01-25 RU RU2002101677/12A patent/RU2203922C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
TOWARDS THE "BIO-REFINERY" FAST PYROLYSIS OF BIOMASS. RE WORLD. - 2001,vol. 4.1, p.67-83. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2630687C1 (en) * | 2017-01-16 | 2017-09-12 | Спивак Алина Владимировна | Method of recycling of solid and liquid hydrocarbon-bearing wastes and obtaining synthetic liquid fuels from it |
RU2816423C1 (en) * | 2022-10-10 | 2024-03-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Экопроектировка" | Installation for processing solid organic waste |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0250475B1 (en) | Method and plant for the recovery of energy from waste and residues | |
US9440214B2 (en) | Device for processing domestic and industrial organic waste | |
CN102311743A (en) | Microwave pyrolysis based biomass recycling and integrated treatment method and equipment | |
JP5800313B2 (en) | Pyrolysis system and method for producing pyrolysis oil | |
JP2020157299A (en) | Wastewater treatment method and wastewater treatment apparatus | |
WO2009089575A1 (en) | Animal feed from co-products of ethanol production | |
JP2007330918A (en) | Method and apparatus for recycling sludge | |
RU2349624C1 (en) | Method and device for processing organic and mineral substance into liquid and gaseous fuel | |
RU2649446C1 (en) | Method and device for processing carbon-containing waste | |
RU2203922C1 (en) | Method and installation for processing moisture-containing organic substance into liquid and gaseous fuel | |
Mufandi et al. | The Comparison of Bio-oil Production from Sugarcane Trash, Napier Grass, and Rubber Tree in The Circulating Fluidized Bed Reactor | |
RU2632444C1 (en) | System and method of processing wastewater sludge | |
KR20110004601A (en) | Apparatus for sludge drying and carbonization | |
RU2359006C1 (en) | Method of coal processing | |
RU2277119C1 (en) | Method and the solar installation for production of artificial liquid fuel from the carbon-containing materials | |
JP2004123992A (en) | Carbonization treatment method and carbonization treatment system | |
CN210560031U (en) | Drying gasification equipment for oil-containing sludge | |
RU61844U1 (en) | COMPLEX FOR THE PROCESSING OF SOLID DOMESTIC WASTE | |
JP2004361013A (en) | Method of drying waste containing moisture and its system | |
RU2201951C1 (en) | Method of processing organic substances | |
RU2227153C1 (en) | Method and a device for processing organic substances | |
KR20120083758A (en) | Waste water treating apparatus using pyrolysis of flammable wastes | |
CN216513435U (en) | Resourceful treatment system for oil sludge with different concentrations | |
SU917493A1 (en) | Installation for thermal decontamination of petroleum slimes | |
RU2816423C1 (en) | Installation for processing solid organic waste |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100126 |