RU2236435C2 - Apparatus for producing of fuel charcoal - Google Patents
Apparatus for producing of fuel charcoal Download PDFInfo
- Publication number
- RU2236435C2 RU2236435C2 RU2002116618/15A RU2002116618A RU2236435C2 RU 2236435 C2 RU2236435 C2 RU 2236435C2 RU 2002116618/15 A RU2002116618/15 A RU 2002116618/15A RU 2002116618 A RU2002116618 A RU 2002116618A RU 2236435 C2 RU2236435 C2 RU 2236435C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- chambers
- containers
- pyrolysis
- gases
- Prior art date
Links
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области пиролиза древесины, а именно к установкам для производства топливных углей.The invention relates to the field of pyrolysis of wood, and in particular to installations for the production of fuel coal.
Известна установка для пиролиза древесного угля, включающая наружный корпус с крышкой, внутренний корпус с потолочным перекрытием, топку с колосниковой решеткой и горелочное устройство [Патент РФ № 1826983, С 10 В 1/04, заявл. 27.05.91, опубл. 07.07.93, БИ № 25].A known installation for the pyrolysis of charcoal, including an outer casing with a lid, an inner casing with a ceiling, a firebox with a grate and a burner [RF Patent No. 1826983, C 10 V 1/04, decl. 05.27.91, publ. 07.07.93, BI No. 25].
В потолочном перекрытии выполнены окна, ниже которых во внутреннем корпусе размещены реторты с крышками, под которыми находятся горелочное устройство и топка, а крышка наружного корпуса со стороны потолочного перекрытия имеет термостойкое уплотнение и размещена с зазором по отношению к перекрытию, при этом образованная между ними полость связана трубопроводом с горелочным устройством.Windows are made in the ceiling, below which retorts with covers are located in the inner case, under which there is a burner and a furnace, and the cover of the outer case on the side of the ceiling has a heat-resistant seal and is placed with a gap with respect to the ceiling, and a cavity formed between them connected by a pipeline to the burner device.
Недостатком такой конструкции является неудовлетворительный по продолжительности процесс сушки древесины в ретортах, так как топочные газы обогревают в основном лишь нижнюю часть реторт и уходят в дымовую трубу, и неравномерность прокаливания угля в ретортах по причине неравномерного теплового воздействия потока топочных газов на реторты по их высоте.The disadvantage of this design is the unsatisfactory process of drying wood in retorts, since the flue gases mainly heat only the lower part of the retorts and go into the chimney, and the uneven calcination of coal in the retorts due to the uneven thermal effect of the flow of flue gases on the retorts by their height.
Известна конструкция установки для производства древесного угля [Патент РФ № 2027735, С 10 В 1/04, заявл. 27.10.92 опубл. 27.01.95, БИ № 3].Known design of the installation for the production of charcoal [RF Patent No. 2027735, C 10 V 1/04, decl. 10.27.92 publ. 01/27/95, BI No. 3].
Эта установка содержит, по меньшей мере, одну печную камеру с выемным контейнером, топку с жаровой трубой и систему газоходов, контейнер, выполненный в виде емкости с крышкой и днищем, в центральной части которой вертикально установлена выполненная перфорированной жаровая труба, открытая со стороны крышки и днища емкости, а система газоходов включает последовательно расположенные жаровую трубу, пространство между стенками камеры и контейнера и отводящий газоход.This installation comprises at least one furnace chamber with a removable container, a furnace with a flame tube and a gas duct system, a container made in the form of a container with a lid and a bottom, in the central part of which a perforated flame tube is open, vertically mounted, open from the side of the lid and the bottom of the tank, and the flue system includes a consecutively located flame tube, the space between the walls of the chamber and the container and the exhaust duct.
Недостатком такой конструкции является уменьшение рабочего объема самого контейнера из-за жаровой трубы и непосредственный контакт сырья, расположенного вблизи отверстий (перфорации) жаровой трубы, с пламенем горящего топлива, что ведет к озолению (сгоранию) части сырья и влечет за собой небольшой выход готового продукта.The disadvantage of this design is the reduction in the working volume of the container itself due to the flame tube and direct contact of the raw material located near the openings (perforation) of the flame tube with a flame of burning fuel, which leads to ashing (combustion) of a part of the raw material and entails a small yield of the finished product .
Аналогом предлагаемой установки является установка для производства топливных углей [Патент РФ № 2125076, C 10 B 1/04, заявл. 25.08.97, опубл. 20.01.99].An analogue of the proposed installation is an installation for the production of fuel coal [RF Patent No. 2125076, C 10 B 1/04, decl. 08/25/97, publ. 01/20/99].
Эта установка включает две печные камеры для проведения процессов сушки и пиролиза сырья, размещенные с образованием блока и имеющие топочные устройства, над которыми расположены контейнеры (реторты) с отверстиями для выхода парогазов в их нижней части. Камеры имеют приспособления для циркуляции дымо- и парогазов, а вход топочного устройства одной камеры соединен каналом с выходом топочного устройства другой камеры, кроме того, выходы топочных устройств печных камер соединены с каналом, имеющим выход в сборный канал и далее в дымовую трубу. В общей стенке каналов в районах выходов топочных устройств печных камер выполнены окна, каждое из которых и канал соединения входа топочного устройства каждой камеры с выходом топочного устройства другой камеры снабжены общими перекидными шиберами, а в канале соединения выходов топочных устройств печных камер на участках между сборным каналом и окнами в общей стенке каналов, а также на концах канала соединения входа топочного устройства каждой камеры с выходом топочного устройства другой камеры выполнены шиберные задвижки.This installation includes two furnace chambers for carrying out drying and pyrolysis processes of raw materials, placed with the formation of a block and having furnace devices, above which containers (retorts) are located with openings for the exit of steam and gas in their lower part. The chambers have devices for circulating smoke and steam gases, and the input of the combustion device of one chamber is connected by a channel to the output of the combustion device of another chamber, in addition, the outputs of the furnace devices of the furnace chambers are connected to a channel having an exit to the collection channel and then to the chimney. In the common wall of the channels in the areas of the outputs of the furnace devices of the furnace chambers, windows are made, each of which and the channel for connecting the input of the furnace device of each chamber to the output of the furnace device of the other camera are provided with common flip gates, and in the channel for connecting the outputs of the furnace devices of the furnace chambers in the sections between the collecting channel and windows in the common wall of the channels, as well as at the ends of the channel connecting the input of the combustion device of each chamber to the output of the combustion device of another camera, are made of slide valves.
Недостатком известной установки является воздействие высоких температур (до 1500°С) в результате горения газов пиролиза на выходе из контейнера, которые оказывают негативное влияние на материал самого контейнера, в результате чего в материале возникают внутренние (структурные и термические) напряжения и контейнер испытывает ряд пластических деформаций по его высоте, а также деформации подвергается съемное перфорированное днище контейнера. Часть же самого уже готового пиролизного угля, особенно мелкого, высыпается через отверстия в днище, тем самым уменьшая производительность установки. Для работы на такой установке необходимо иметь контейнеры из жаропрочной коррозионностойкой стали, что влечет за собой огромные материальные затраты, которые негативным образом скажутся на себестоимости продукции и на окупаемости установки.A disadvantage of the known installation is the effect of high temperatures (up to 1500 ° C) as a result of combustion of pyrolysis gases at the outlet of the container, which negatively affect the material of the container itself, as a result of which internal (structural and thermal) stresses arise in the material and the container experiences a number of plastic deformations along its height, as well as deformation, is subject to a removable perforated bottom of the container. Part of the pyrolysis coal itself, especially small coal, is poured out through holes in the bottom, thereby reducing the productivity of the installation. To work on such an installation, it is necessary to have containers made of heat-resistant corrosion-resistant steel, which entails huge material costs that will negatively affect the cost of production and the payback of the installation.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является установка для производства топливных углей, включающая блок из двух печных камер, одна из которых служит для проведения процесса пиролиза исходной массы, а другая - для ее сушки, и топочные устройства, над которыми расположены две реторты с отверстиями для выхода парогазов, расположенными в нижних частях реторт [Патент РФ № 2120459, С 10 В 1/04, опубл. 20.10.98]. Реторты известного устройства установлены таким образом, чтобы края опирались на подставки. Пиролизная камера имеет приспособление для циркуляции дымо- и парогазов, размещенное внутри камеры по ее вертикали. Топочное устройство сушильной камеры выполнено как камера дожигания парогазов, которая соединена с топочным устройством пиролизной камеры с помощью каналов. Вход топочного устройства сушильной камеры соединен с выходом пиролизной камеры.The closest analogue in technical essence and the achieved result to the present invention is a plant for the production of fuel coal, including a unit of two furnace chambers, one of which serves to carry out the pyrolysis process of the initial mass, and the other to dry it, and furnace devices over which there are two retorts with openings for the exit of steam and gas located in the lower parts of the retorts [RF Patent No. 2120459, C 10 V 1/04, publ. 10.20.98]. The retorts of the known device are mounted so that the edges rest on supports. The pyrolysis chamber has a device for circulating smoke and steam gases, placed inside the chamber vertically. The furnace device of the drying chamber is designed as a vapor-gas afterburner, which is connected to the furnace pyrolysis chamber by means of channels. The inlet of the combustion chamber of the drying chamber is connected to the outlet of the pyrolysis chamber.
Недостатком известной установки является то, что в результате горения пиролизных газов в камере дожигания температура поднимается до 1500°С и выше, и хотя это убыстряет процесс сушки исходной массы, однако проведение процессов в области высоких температур требует соответствующего дорогостоящего оборудования, т.е. необходимо иметь реторты, выполненные из жаропрочной коррозионностойкой стали, что в конечном счете значительно удорожает продукцию.A disadvantage of the known installation is that, as a result of the combustion of pyrolysis gases in the afterburner, the temperature rises to 1500 ° C and higher, and although this speeds up the drying process of the initial mass, however, carrying out processes in the high-temperature region requires appropriate expensive equipment, i.e. it is necessary to have retorts made of heat-resistant corrosion-resistant steel, which ultimately significantly increases the cost of production.
Другим недостатком является то, что известная установка конструктивно выполнена таким образом, что после окончания процесса сушки исходного сырья в сушильной камере реторту с материалом приходится переставлять в пиролизную камеру для процесса пиролиза, а это требует дополнительных затрат и времени.Another disadvantage is that the known installation is structurally designed in such a way that after the drying process of the feedstock in the drying chamber, the retort with the material must be rearranged into the pyrolysis chamber for the pyrolysis process, and this requires additional costs and time.
Задачей изобретения является создание конструкции установки для производства топливных углей, которая обладает экологической чистотой процесса и позволяет получать уголь с различными техническими показателями при более низкой температуре (до 700°С), которая не так существенно влияет на материал контейнера, выполненного из самой обыкновенной стали, а по производительности не уступает аналогам.The objective of the invention is to create a design of a plant for the production of fuel coal, which has an ecological purity of the process and allows you to get coal with various technical parameters at a lower temperature (up to 700 ° C), which does not significantly affect the material of the container made of ordinary steel, and performance is not inferior to analogues.
Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.
Установка для производства топливных углей включает блок из двух печных камер для проведения процессов сушки и пиролиза исходного сырья с размещенными внутри камер по вертикали приспособлениями для циркуляции дымовых газов, контейнеры с отверстиями для выхода парогазов и топочное устройство, причем печные камеры имеют общее топочное устройство, снабженное регулируемыми шиберными задвижками для каждой камеры, обеспечивающими регулирование температуры в печных камерах в диапазоне 500-700°С и выполненное с возможностью работы в режиме периодического дожига парогазов, контейнеры установлены на кольцевых выступах внутри печных камер, а в верхней части каждого контейнера выполнено отверстие для выхода парогазов, при этом отверстия соединены с помощью колен труб и трубопроводов с топочным устройством для сжигания парогазов, приспособления для циркуляции дымовых газов имеют выход в дымовую трубу.The plant for the production of fuel coal includes a block of two furnace chambers for carrying out drying and pyrolysis of the feedstock with vertical devices for flue gas circulation inside the chambers, containers with openings for the exit of steam and gas and a furnace device, the furnace cameras having a common furnace device equipped with adjustable gate valves for each chamber, providing temperature control in the furnace chambers in the range of 500-700 ° C and made with the possibility of working in periodical burning of steam and gas, containers are installed on the annular protrusions inside the furnace chambers, and a hole for the exit of steam and gas is made in the upper part of each container, while the holes are connected using pipe bends and pipelines to a combustion device for burning steam and gas, devices for flue gas circulation have an outlet to a chimney.
Совокупность общих с прототипом и отличительных признаков позволяет решить поставленную задачу - создать конструкцию установки для производства топливных углей, обладающую экологической чистотой процесса, позволяющую получать уголь при более низкой температуре (до 700°С) и не уступающую по производительности аналогам.The combination of common and prototype features that allows us to solve the problem - to create a design of a plant for the production of fuel coal, which has an ecological purity of the process, which allows to obtain coal at a lower temperature (up to 700 ° C) and is not inferior in performance to analogues.
Предлагаемая установка изображена на чертеже. Установка содержит одинаковые по конструкции печные камеры 1 и 2 для проведения процессов сушки и пиролиза исходного сырья, размещенные с образованием блока и имеющие общее топочное устройство 3, снабженное регулируемыми шиберными задвижками 4 и 5 для каждой камеры, выемные контейнеры 6 и 7 с отверстиями 8 и 9 в крышках 10 и 11 соответственно для выхода парогазов в их верхней части, установленные на кольцевых выступах 12 внутри печных камер. Отверстия 8 и 9 соединены при помощи съемных колен 13 и 14 соответственно, а также трубопроводов 15 и 16 соответственно с топочным устройством 3 для сжигания парогазов, приспособления 17 и 18 для циркуляции дымовых газов размещены внутри камер по их вертикалям и имеют выход в дымовую трубу (на чертеже, не показана). Общее топочное устройство 3 расположено в нижней части блока камер по его центральной вертикальной оси. Топочное устройство выполнено с возможностью периодического сжигания парогазов. Системы подачи парогазов в топочное устройство установлены с внешней стороны блока камер. Установка работает следующим образом:The proposed installation is shown in the drawing. The installation contains the same design kiln chambers 1 and 2 for carrying out drying and pyrolysis processes of the feedstock, placed with the formation of the block and having a common furnace device 3, equipped with adjustable gate valves 4 and 5 for each chamber, removable containers 6 and 7 with holes 8 and 9 in the lids 10 and 11, respectively, for the exit of steam and gas in their upper part, mounted on the annular protrusions 12 inside the furnace chambers. Holes 8 and 9 are connected by means of removable elbows 13 and 14, respectively, as well as pipelines 15 and 16, respectively, with a combustion device 3 for burning steam gases, devices 17 and 18 for circulating flue gases are placed vertically inside the chambers and have an exit to the chimney ( in the drawing, not shown). The common furnace device 3 is located in the lower part of the chamber block along its central vertical axis. The furnace device is configured to periodically burn combined-cycle gases. Combustion gas supply systems to the combustion device are installed on the outside of the chamber unit. Installation works as follows:
После установки контейнеров 6 и 7, заполненных исходным продуктом, в печные камеры 1 и 2, последние закрывают печными крышками с отверстием (на чертеже позиция не указана) и устанавливают съемные колена 13 и 14. Первой разогревают камеру 1, сжигая специальное топливо (дрова) в топочном устройстве 3, подавая его при открытой задвижке 4, при этом задвижка 5 закрыта или частично открыта. Дымовые газы от сжигания топлива в топке поднимаются в промежутке между стенкой контейнера 6 и приспособлением 17 для циркуляции дымовых газов и равномерно обогревают контейнер 6 снаружи и уходят в дымовую трубу (на чертеже не показана). В результате исходные продукты в контейнере 6 высыхают и начинается их термическое разложение. На чертеже показан момент, когда в контейнере 6 идет процесс пиролиза, а в контейнере 7 процесс сушки. Парогазы пиролиза выходят из контейнера 6 через отверстие 8 в верхней части контейнера и по съемному колену 13 и трубопроводу 15 попадают в топочное устройство 3, где полностью сгорают. При установившемся режиме процесса пиролиза в контейнер 6 шиберную задвижку 4 прикрывают, а задвижку 5 открывают, в результате чего можно сократить до минимума подачу топлива в топочное устройство 3 за счет сжигания газов пиролиза в топке 3, а шиберными задвижками 4 и 5 регулировать температуру в печных камерах 1, 2 в диапазоне 500-700°С. За время пиролиза и прокалки угля в течение 5-6 часов в контейнере 7 полностью подсыхает и начинается его термическое разложение. После окончания процесса пиролиза и прокалки угля в контейнере 6 камеры 1 снимают съемное колено 13, затем печная крышка (позиция не показана), глушится отверстие 8 и контейнер 6 вынимается и помещается на охлаждение, а на его место в камере 1 устанавливается новый контейнер с сырьем. Теперь уже в контейнере 7 идет процесс пиролиза, газы пиролиза поступают по съемному колену 14 к трубопроводу 16 в топочное устройство 3, где сгорают. Задвижку 5 прикрывают, а задвижку 4 открывают, и процесс повторяется, но только уже в контейнере 7 идет процесс пиролиза, а в контейнере 6 процесс сушки.After installing the containers 6 and 7, filled with the initial product, in the furnace chambers 1 and 2, the latter is closed with oven caps with an opening (the position is not indicated in the drawing) and the removable elbows 13 and 14 are installed. The chamber 1 is first heated by burning special fuel (firewood) in the furnace device 3, feeding it with the valve open 4, while the valve 5 is closed or partially open. Flue gases from burning fuel in the furnace rise between the wall of the container 6 and the fixture 17 for flue gas circulation and uniformly heat the container 6 from the outside and go into the chimney (not shown). As a result, the starting products in the container 6 dry out and their thermal decomposition begins. The drawing shows the moment when in the container 6 is the pyrolysis process, and in the container 7, the drying process. The pyrolysis vapor gas exits the container 6 through the hole 8 in the upper part of the container and through the removable elbow 13 and the pipe 15 enter the furnace 3, where it is completely burned. When the pyrolysis process is established in the container 6, the gate valve 4 is closed and the valve 5 is opened, as a result of which the fuel supply to the furnace 3 can be minimized by burning the pyrolysis gases in the furnace 3, and the temperature in the ovens can be controlled with the gate valves 4 and 5 chambers 1, 2 in the range of 500-700 ° C. During the pyrolysis and calcination of coal for 5-6 hours in the container 7 completely dries and begins its thermal decomposition. After the end of the pyrolysis and calcination of coal in the container 6 of the chamber 1, the removable elbow 13 is removed, then the furnace lid (position not shown), the hole 8 is muffled and the container 6 is removed and placed for cooling, and a new raw material container is installed in its place in chamber 1 . Now, in the container 7, the pyrolysis process is in progress, the pyrolysis gases are supplied via a removable elbow 14 to the pipeline 16 to the furnace 3, where they are burned. The valve 5 is closed, and the valve 4 is opened, and the process is repeated, but only in the container 7 is the pyrolysis process going on, and in the container 6 the drying process.
Опытный образен установки прошел испытание на ОАО “Сорбент”, г. Пермь и показал, что предлагаемая установка позволяет получать топливные угли с различными техническими показателями за счет регулирования температурных режимов при помощи шиберных задвижек, экологическую чистоту процесса за счет сжигания парогазов в топочном устройстве перед выбросом их в атмосферу, а также за счет уменьшения температуры в печной камере до 700°С продлить срок службы контейнеров, уменьшить срок окупаемости, а следовательно, уменьшить себестоимость продукции. Такая установка позволяет непрерывно вести процесс пиролиза исходного сырья поочередно в каждой печной камере.The prototype of the installation was tested at OJSC “Sorbent”, Perm and showed that the proposed installation allows to obtain fuel coals with various technical indicators by regulating the temperature conditions using slide valves, the environmental cleanliness of the process by burning steam and gas in the furnace device before discharge them into the atmosphere, and also by reducing the temperature in the furnace chamber to 700 ° C, extend the life of the containers, reduce the payback period, and therefore reduce the cost of production tion. This setup allows you to continuously conduct the process of pyrolysis of the feedstock in turn in each furnace chamber.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002116618/15A RU2236435C2 (en) | 2002-06-20 | 2002-06-20 | Apparatus for producing of fuel charcoal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002116618/15A RU2236435C2 (en) | 2002-06-20 | 2002-06-20 | Apparatus for producing of fuel charcoal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002116618A RU2002116618A (en) | 2004-01-27 |
| RU2236435C2 true RU2236435C2 (en) | 2004-09-20 |
Family
ID=33432849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002116618/15A RU2236435C2 (en) | 2002-06-20 | 2002-06-20 | Apparatus for producing of fuel charcoal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2236435C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA020146B1 (en) * | 2011-06-30 | 2014-09-30 | Иван Константинович Малик | Apparatus for pyrolysis of carbon-containing materials and process therefor |
| RU2628602C1 (en) * | 2016-07-27 | 2017-08-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМЕТЕЙ" (ООО "ПРОМЕТЕЙ") | Wood coal production device |
-
2002
- 2002-06-20 RU RU2002116618/15A patent/RU2236435C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA020146B1 (en) * | 2011-06-30 | 2014-09-30 | Иван Константинович Малик | Apparatus for pyrolysis of carbon-containing materials and process therefor |
| RU2628602C1 (en) * | 2016-07-27 | 2017-08-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМЕТЕЙ" (ООО "ПРОМЕТЕЙ") | Wood coal production device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2002116618A (en) | 2004-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU153204U1 (en) | HEATING BOILER | |
| EP2978821B1 (en) | A method for producing biochar | |
| RU204800U1 (en) | Solid fuel combustion plant | |
| JP2008088310A (en) | High temperature carbonization method and high temperature carbonization apparatus | |
| RU2236435C2 (en) | Apparatus for producing of fuel charcoal | |
| RU207470U1 (en) | Solid fuel combustion plant | |
| RU2574051C2 (en) | Charcoal kiln | |
| AU2013239526B2 (en) | Retort for producing charcoal | |
| EA036674B1 (en) | Plant for producing biocoal and corresponding process | |
| RU66334U1 (en) | DEVICE FOR PRODUCING CHARCOAL | |
| RU2115689C1 (en) | Device for producing charcoal | |
| RU218204U1 (en) | DEVICE FOR OBTAINING CHARCOAL | |
| RU226251U1 (en) | Retort of the charcoal burning complex | |
| RU116855U1 (en) | CHARCOAL INSTALLATION | |
| RU216919U1 (en) | DEVICE FOR OBTAINING CHARCOAL | |
| RU2125076C1 (en) | Pyrolyzer producing fuel coals | |
| RU2726085C1 (en) | Pyrolysis furnace for recycling solid domestic and industrial wastes | |
| RU2027735C1 (en) | Charcoal-producing plant | |
| RU2628602C1 (en) | Wood coal production device | |
| RU76912U1 (en) | CHARCOAL INSTALLATION | |
| RU2758677C1 (en) | Pyrolysis incinerating unit | |
| RU28687U1 (en) | Coal producing device | |
| RU2808872C1 (en) | Method for producing charcoal and complex for producing charcoal | |
| CN219586046U (en) | Small carbonization waste biomass carbonization furnace | |
| RU2807335C1 (en) | Installation for thermal decomposition of partially prepared solid organic waste |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080621 |