RU2334783C1 - Method of turf-based gas fuel production - Google Patents
Method of turf-based gas fuel production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2334783C1 RU2334783C1 RU2007118851/04A RU2007118851A RU2334783C1 RU 2334783 C1 RU2334783 C1 RU 2334783C1 RU 2007118851/04 A RU2007118851/04 A RU 2007118851/04A RU 2007118851 A RU2007118851 A RU 2007118851A RU 2334783 C1 RU2334783 C1 RU 2334783C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turf
- gas mixture
- peat
- clay
- catalyst
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к торфоперерабатывающей промышленности и может быть использовано в малой энергетике и жилищно-коммунальном хозяйстве.The invention relates to a peat processing industry and can be used in small energy and housing and communal services.
Известен способ переработки торфа, при котором получают газообразную составляющую. Способ осуществляют путем двухступенчатого нагрева торфа. На первой ступени торф высушивают до влажности не более 15% путем его порционной подачи по 350-1050 г/сек и нагрева до температуры 120±5°С. Образовавшийся пар и топочные газы очищают и отводят. На второй ступени твердый остаток нагревают до температуры 520-530°С без доступа кислорода в течение 1-6 сек (RU № 2259385, кл. C10F 7/00, C05F 11/02, 27.08.2005).A known method of processing peat, in which a gaseous component is obtained. The method is carried out by two-stage heating of peat. At the first stage, peat is dried to a moisture content of not more than 15% by feeding it portionwise at 350-1050 g / s and heating to a temperature of 120 ± 5 ° C. The resulting steam and flue gases are cleaned and discharged. In the second stage, the solid residue is heated to a temperature of 520-530 ° C without oxygen for 1-6 seconds (RU No. 2259385, class C10F 7/00, C05F 11/02, 08.27.2005).
Недостатками этого способа являются значительные затраты энергии на сушку и термическую переработку торфа (нагрев до 1050°С).The disadvantages of this method are the significant energy costs for drying and thermal processing of peat (heating to 1050 ° C).
Прототипом изобретения является способ получения горючего газа из торфа, включающий нагрев торфа с последующей подачей его в зону нагрева паровоздушного дутья по достижении температуры 180-220°С, причем нагрев осуществляют в присутствии палладиевого катализатора на твердом носителе в виде гранул с размером 3-4 мм (RU № 2185418, кл. С10J 3/00, 20.07.2002).The prototype of the invention is a method of producing combustible gas from peat, comprising heating peat and then supplying it to the heating zone of steam-air blast upon reaching a temperature of 180-220 ° C, and the heating is carried out in the presence of a palladium catalyst on a solid carrier in the form of granules with a size of 3-4 mm (RU No. 2185418, class C10J 3/00, 07.20.2002).
Недостатками прототипа являются использование дорогостоящего палладиевого катализатора, значительные затраты, связанные с эксплуатацией каталитической системы, а также затраты энергии на подачу паровоздушного дутья.The disadvantages of the prototype are the use of expensive palladium catalyst, significant costs associated with the operation of the catalytic system, as well as energy costs for the supply of steam air blast.
Пиролиз является перспективным низкотемпературным (до 700°С) методом переработки органогенного топлива (торфа) для получения горючего газа, который возможно использовать в малой энергетике и жилищно-коммунальном хозяйстве. При этом значительно упрощается конструкция теплогенераторов и котлов без снижения КПД установок, улучшается экологическая обстановка на прилегающих территориях за счет существенного уменьшения выбросов продуктов горения.Pyrolysis is a promising low-temperature (up to 700 ° С) method of processing organogenic fuel (peat) to produce combustible gas, which can be used in small-scale energy and housing and communal services. At the same time, the design of heat generators and boilers is greatly simplified without reducing the efficiency of plants, and the environmental situation in the surrounding areas is improving due to a significant reduction in emissions of combustion products.
Задачей, решаемой при создании изобретения, является снижение энергоемкости процесса получения горючего газа и исключение из процесса дорогостоящего палладиевого катализатора.The problem to be solved when creating the invention is to reduce the energy intensity of the process of obtaining combustible gas and the exclusion from the process of an expensive palladium catalyst.
Технический результат изобретения - интенсификация и упрощение процесса получения горючего газа из торфа.The technical result of the invention is the intensification and simplification of the process of obtaining combustible gas from peat.
Поставленная задача и указанный технический результат достигается тем, что в способе получения горючего газа из торфа путем его переработки методом каталитического пиролиза при температуре 400-500°С в присутствии катализатора, который перед нагревом смешивают с торфом и гранулируют, согласно изобретению в качестве катализатора используют алюмосиликатные материалы в количестве 2-30% (мас.). При этом в качестве алюмосиликатного материала используют или бентонитовую глину, или глинистый мергель, или кембрийскую глину, или каолиновую глину, или синтетический цеолит H-Beta-25, или синтетический цеолит Н-Mord. Гранулы торфа с алюмосиликатным материалом получают размером от 5 до 30 мм методом окатывания.The task and the specified technical result is achieved by the fact that in the method of producing combustible gas from peat by processing it by catalytic pyrolysis at a temperature of 400-500 ° C in the presence of a catalyst, which is mixed with peat before heating and granulated, according to the invention, aluminosilicate is used as a catalyst materials in an amount of 2-30% (wt.). In this case, either bentonite clay, or clay marl, or Cambrian clay, or kaolin clay, or synthetic zeolite H-Beta-25, or synthetic zeolite H-Mord are used as aluminosilicate material. Granules of peat with aluminosilicate material receive a size of 5 to 30 mm by the method of pelletizing.
Использование алюмосиликатных материалов в качестве катализатора облегчает процесс гранулирования, выступая в роли дополнительного связующего, что позволяет уменьшить количество влаги, необходимой на стадии гранулообразования, и тем самым сократить энергозатраты и время на сушку торфа. Также алюмосиликатные материалы исполняют роль каталитических систем в процессах нагрева, что позволяет снизить температуру проведения указанных процессов и интенсифицировать их. При этом внесение алюмосиликатных минералов меньше 2% не эффективно, а при внесении алюмосиликатов больше 30% происходит снижение выхода горючего газа. Гранулы размера меньше 5 мм и больше 30 мм изготавливать нецелесообразно в связи с трудностью их использования и ухудшением их физико-механических характеристик.The use of aluminosilicate materials as a catalyst facilitates the granulation process, acting as an additional binder, which reduces the amount of moisture required at the granulation stage, and thereby reduce energy consumption and time for drying peat. Aluminosilicate materials also play the role of catalytic systems in heating processes, which makes it possible to lower the temperature of these processes and intensify them. At the same time, the introduction of aluminosilicate minerals of less than 2% is not effective, and when the introduction of aluminosilicate minerals of more than 30%, the yield of combustible gas decreases. Granules of size less than 5 mm and more than 30 mm are impractical to produce due to the difficulty of their use and the deterioration of their physical and mechanical characteristics.
Данное изобретение иллюстрируется следующими диаграммами, где на фиг.1 - зависимость теплоты сгорания пиролизных газов от вида катализатора при проведении процесса каталитического пиролиза (концентрация катализатора составляла 30% (мас.); на фиг.2 - зависимость теплоты сгорания пиролизных газов от температуры проведения процесса каталитического пиролиза в присутствии бентонитовой глины в концентрации 30%.The invention is illustrated by the following diagrams, in which Fig. 1 shows the dependence of the calorific value of pyrolysis gases on the type of catalyst during the catalytic pyrolysis process (the concentration of the catalyst was 30% (wt.); Fig. 2 shows the dependence of the calorific value of pyrolysis gases on the process temperature catalytic pyrolysis in the presence of bentonite clay at a concentration of 30%.
Способ получения торфяного газа осуществляется следующим образом.A method of producing peat gas is as follows.
Предварительно торф смешивают с алюмосиликатным материалом, концентрация которого составляет 2-30% (мас.), после чего смесь гранулировали до получения гранул размером от 5 до 30 мм. Гранулы подвергали пиролизу при температуре 460°С в лабораторной реакторной установке для получения горючего газа.Peat is preliminarily mixed with aluminosilicate material, the concentration of which is 2-30% (wt.), After which the mixture is granulated to obtain granules with a size of 5 to 30 mm. The granules were subjected to pyrolysis at a temperature of 460 ° C in a laboratory reactor to obtain combustible gas.
Пример 1Example 1
В экспериментах был использован верховой пушицево-сфагновый торф, как наиболее распространенный в Тверской области. Указанный торф смешивали с бентонитовой глиной таким образом, чтобы концентрация этого катализатора составляла 2% (мас.) от массы навески торфа. Получившуюся массу гранулировали. Навеску гранулированного топлива массой около 2 г подвергали пиролизу в реакторе периодического действия при температуре 460°С и атмосферном давлении. Полученная газовая смесь обладала характеристиками, представленными в табл.1.In experiments, we used horse-squash-sphagnum peat, as the most common in the Tver region. The specified peat was mixed with bentonite clay so that the concentration of this catalyst was 2% (wt.) By weight of a sample of peat. The resulting mass was granulated. A portion of granular fuel weighing about 2 g was pyrolyzed in a batch reactor at a temperature of 460 ° C and atmospheric pressure. The resulting gas mixture had the characteristics shown in table 1.
Пример 2Example 2
Эксперимент в примере 2 проводился аналогично опыту в примере 1, однако в качестве модифицирующей добавки использовали бентонитовую глину в концентрации 10% (мас.). Полученная газовая смесь обладала характеристиками, представленными в табл.2.The experiment in example 2 was carried out similarly to the experiment in example 1, however, as a modifying additive used bentonite clay at a concentration of 10% (wt.). The resulting gas mixture had the characteristics shown in table.2.
Пример 3Example 3
Эксперимент в примере 3 проводился аналогично опыту в примере 1, однако в качестве модифицирующей добавки использовали каолиновую глину в концентрации 30% (мас.). Полученная газовая смесь обладала характеристиками, представленными в табл.3.The experiment in example 3 was carried out similarly to the experiment in example 1, however, kaolin clay at a concentration of 30% (wt.) Was used as a modifying additive. The resulting gas mixture had the characteristics shown in table.3.
Пример 4Example 4
Эксперимент в примере 4 проводился аналогично опыту в примере 1, однако в качестве модифицирующей добавки использовали глинистый мергель в концентрации 30% (мас.). Полученная газовая смесь обладала характеристиками, представленными в табл.4.The experiment in example 4 was carried out similarly to the experiment in example 1, however, clay marl at a concentration of 30% (wt.) Was used as a modifying additive. The resulting gas mixture had the characteristics shown in table 4.
Пример 5Example 5
Эксперимент в примере 5 проводился аналогично опыту в примере 1, однако в качестве модифицирующей добавки использовали бентонитовую глину в концентрации 30% (мас.). Полученная газовая смесь обладала характеристиками, представленными в табл.5.The experiment in example 5 was carried out similarly to the experiment in example 1, however, as a modifying additive used bentonite clay at a concentration of 30% (wt.). The resulting gas mixture had the characteristics shown in table.5.
Пример 6Example 6
Эксперимент в примере 6 проводился аналогично опыту в примере 1, однако в качестве модифицирующей добавки использовали кембрийскую глину в концентрации 30% (мас.). Полученная газовая смесь обладала характеристиками, представленными в табл.6.The experiment in example 6 was carried out similarly to the experiment in example 1, however, Cambrian clay at a concentration of 30% (wt.) Was used as a modifying additive. The resulting gas mixture had the characteristics shown in table.6.
Пример 7Example 7
Эксперимент в примере 7 проводился аналогично опыту в примере 1, однако в качестве модифицирующей добавки использовали синтетический цеолит H-Beta-25 в концентрации 30% (мас.). Полученная газовая смесь обладала характеристиками, представленными в табл.7.The experiment in example 7 was carried out similarly to the experiment in example 1, however, as a modifying additive used synthetic zeolite H-Beta-25 at a concentration of 30% (wt.). The resulting gas mixture had the characteristics shown in table.7.
Пример 8Example 8
Эксперимент в примере 8 проводился аналогично опыту в примере 1, однако в качестве модифицирующей добавки использовали синтетический цеолит H-MORD в концентрации 2% (мас.). Полученная газовая смесь обладала характеристиками, представленными в табл.8.The experiment in example 8 was carried out similarly to the experiment in example 1, however, as a modifying additive used synthetic zeolite H-MORD in a concentration of 2% (wt.). The resulting gas mixture had the characteristics shown in table.8.
Пример 9Example 9
Эксперимент в примере 9 проводился аналогично опыту в примере 1, однако модифицирующую добавку не использовали. Масса гранулированного топлива (торфа) составляла 2 г. Полученная газовая смесь обладала характеристиками, представленными в табл.9.The experiment in example 9 was carried out similarly to the experiment in example 1, however, a modifying additive was not used. The mass of granular fuel (peat) was 2 g. The resulting gas mixture had the characteristics shown in table.9.
Из представленных выше примеров наибольшее значение теплоты сгорания пиролизной газовой смеси наблюдалось при использовании бентонитовой глины (фиг.1).Of the above examples, the greatest value of the calorific value of the pyrolysis gas mixture was observed using bentonite clay (figure 1).
При исследовании влияния температуры на процесс каталитического пиролиза торфа, были получены экспериментальные данные, на основании которых можно сделать вывод о том, что оптимальной температурой является 460°С. Именно при этой температуре наблюдалось максимальное значение теплоты сгорания пиролизных газов (фиг.2).When studying the influence of temperature on the process of catalytic pyrolysis of peat, experimental data were obtained, based on which it can be concluded that the optimum temperature is 460 ° C. It was at this temperature that the maximum value of the calorific value of pyrolysis gases was observed (Fig. 2).
Основные физико-механические характеристики органоминеральных топливных гранул на основе торфа представлены в табл.10.The main physical and mechanical characteristics of peat-based organomineral fuel granules are presented in Table 10.
Данное изобретение в настоящее время находится на стадии опытно-лабораторных испытаний.This invention is currently at the stage of experimental laboratory tests.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007118851/04A RU2334783C1 (en) | 2007-05-21 | 2007-05-21 | Method of turf-based gas fuel production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007118851/04A RU2334783C1 (en) | 2007-05-21 | 2007-05-21 | Method of turf-based gas fuel production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2334783C1 true RU2334783C1 (en) | 2008-09-27 |
Family
ID=39928956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007118851/04A RU2334783C1 (en) | 2007-05-21 | 2007-05-21 | Method of turf-based gas fuel production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2334783C1 (en) |
-
2007
- 2007-05-21 RU RU2007118851/04A patent/RU2334783C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhang et al. | Enhancing the performance of Co-hydrothermal liquefaction for mixed algae strains by the Maillard reaction | |
US4828573A (en) | Method of manufacturing a pelletized fuel | |
RU2518120C2 (en) | Method of biomass thermal treatment with help of boiler plant | |
CN102875005B (en) | Sludge biological carbonizing technology based on hydrothermal reaction | |
CN102260506B (en) | Novel method for comprehensively utilizing waste materials of rubber tree processing sheets | |
RU2010109199A (en) | FUEL, METHOD AND INSTALLATION FOR PRODUCING THERMAL ENERGY FROM BIOMASS | |
RU140672U1 (en) | INSTALLATION FOR PROCESSING ORGANIC RAW MATERIALS IN FUEL | |
Waluyo et al. | Characterization of Biochar Briquettes from Coconut Shell with the Effect of Binder: Molasses, Cow Manure and Horse Manure | |
RU2326900C1 (en) | Processing of organic carbonaceous waste and carbonaceous moulding | |
RU2334783C1 (en) | Method of turf-based gas fuel production | |
CN105602593A (en) | Method for pyrolyzing fine coal by riser | |
RU2177977C2 (en) | Method for thermally processing biomass | |
RU2330876C1 (en) | Granulated fuel for pyrolysis | |
CN101285587B (en) | Low metamorphic grade coal drying and dewatering process | |
RU2688620C2 (en) | Method for hydrothermal carbonisation of renewable raw materials and organic wastes | |
CN103666514B (en) | Method for on-line catalytic cracking of biomass through gushing bed-revolving bed two-step method | |
KR101308399B1 (en) | Preparation of wood fuels having high heating value | |
CN103421529B (en) | Biomass catalytic pyrolysis method and ceramic solid acid catalyst | |
CN109868170A (en) | A kind of straw biomass roasting charcoal preparation method | |
RU149053U1 (en) | TUNNEL FURNACE | |
US3668145A (en) | Production activated carbon in dual pulse jet engine system | |
RU2541317C1 (en) | Method for production of peat-based pellets and briquettes | |
RU2031836C1 (en) | Method of charcoal preparing | |
RU2783747C1 (en) | Method for synthesising 5-hydroxymethylfurfural and furfural from biomass | |
CN108359487B (en) | System and method for producing inflammable carbon through clean conversion of humic acid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120522 |