RU2352606C1 - Method of pyrolysis processing organo-containing raw materials - Google Patents

Method of pyrolysis processing organo-containing raw materials Download PDF

Info

Publication number
RU2352606C1
RU2352606C1 RU2008104248/04A RU2008104248A RU2352606C1 RU 2352606 C1 RU2352606 C1 RU 2352606C1 RU 2008104248/04 A RU2008104248/04 A RU 2008104248/04A RU 2008104248 A RU2008104248 A RU 2008104248A RU 2352606 C1 RU2352606 C1 RU 2352606C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pyrolysis
raw materials
gas
working space
heated
Prior art date
Application number
RU2008104248/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Титов (RU)
Александр Николаевич Титов
Original Assignee
Александр Николаевич Титов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Николаевич Титов filed Critical Александр Николаевич Титов
Priority to RU2008104248/04A priority Critical patent/RU2352606C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2352606C1 publication Critical patent/RU2352606C1/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method of pyrolysis processing organo-containing raw materials involves raw materials heating up to decomposition temperature, followed with gas-vapour and solid disposal for further condensation to produce liquid hydrocarbons and noncondensed combustible pyrolised gas. It is followed with processing characterised that raw materials are heated up while contacting to high heat-conducting material surface heated with gas coolant delivered to the working place. Then screw conveyer delivers the raw materials through the working space of the pyrolysis reactor.
EFFECT: higher productivity, cost effectiveness and efficiency of pyrolysis processing organo-containing raw materials, simplified design of the pyrolysis reactor.
5 cl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области переработки органосодержащего сырья, в частности угля, сланцев, торфа, древесины, продуктов растениеводства, отходов животноводства, промышленных, городских отходов, с целью извлечения различных видов жидкого и твердого топлива и может найти применение в теплоэнергетике, коммунальном и сельском хозяйстве, лесоперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of processing of organo-containing raw materials, in particular coal, shale, peat, wood, crop products, animal waste, industrial, municipal waste, with the aim of extracting various types of liquid and solid fuels and can find application in the power industry, utilities and agriculture, timber processing, chemical and other industries.

Известен способ термической переработки органических веществ, заключающийся в том, что термическую переработку осуществляют за счет нагрева веществ до температуры разложения при одновременном и непрерывном уплотнении, а защитную среду создают за счет газов, образующихся при разложении материалов с недостатком окислителя (патент РФ №2119124, F23G 5/027, 1998).There is a method of thermal processing of organic substances, which consists in the fact that thermal processing is carried out by heating substances to a decomposition temperature with simultaneous and continuous compaction, and a protective environment is created by gases generated during the decomposition of materials with a lack of oxidizing agent (RF patent No. 2119124, F23G 5/027, 1998).

Недостатками известного способа являются необходимость высокоинтенсивного подвода энергии, низкая производительность, необходимость удаления влаги после пиролиза, при получении жидкого топлива.The disadvantages of this method are the need for high-intensity energy supply, low productivity, the need to remove moisture after pyrolysis, upon receipt of liquid fuel.

Известен способ переработки органического вещества путем одновременного термического и механического воздействия, при котором деструкция вещества происходит при непосредственном контакте с нагретой поверхностью теплопроводящего материала (Bridge - water A. Towards the "bio-refinery" - Fast Pyrolysis of Biomass // Renewable Energy World. V.4, 2001, №1, Jan. - Feb., pp. 71-73).A known method of processing organic matter by simultaneous thermal and mechanical effects, in which the destruction of the substance occurs in direct contact with a heated surface of a heat-conducting material (Bridge - water A. Towards the "bio-refinery" - Fast Pyrolysis of Biomass // Renewable Energy World. V .4, 2001, No. 1, Jan. - Feb., pp. 71-73).

Недостатками известного способа являются необходимость применения механических прижимных устройств, цикличность процесса переработки, сложности в изготовлении реактора.The disadvantages of this method are the need for mechanical clamping devices, the cyclical process, the complexity of the manufacture of the reactor.

Известен способ переработки органического сырья методом пиролиза, при котором высокоскоростной нагрев сырья проводят одновременно с его измельчением в реакторе путем перемешивания сырья с нагретыми билами, выполненными из материала с высоким коэффициентом теплопроводности (патент РФ №2260615, С10В 49/00, 2004).A known method of processing organic raw materials by the pyrolysis method, in which high-speed heating of the raw material is carried out simultaneously with its grinding in the reactor by mixing the raw material with heated beater made of a material with a high coefficient of thermal conductivity (RF patent No. 2260615, С10В 49/00, 2004).

Недостатками известного способа являются необходимость применения мелющих металлических тел, значительный расход топлива на нагрев сырья и мелющих тел, сложности в изготовлении реактора.The disadvantages of this method are the need to use grinding metal bodies, significant fuel consumption for heating raw materials and grinding bodies, difficulties in the manufacture of the reactor.

Наиболее близким по сути предлагаемого изобретения является способ термохимической переработки твердых органических веществ методом контактного нагрева, в котором нагрев органического вещества осуществляют путем его прогона внутри канала, образованного нагретой поверхностью материала с высокой теплопроводностью, причем температуру в сужающемся канале повышают в направлении потока вещества от 400 до 750 градусов Цельсия (патент РФ №2242677, F23G 5/027, 2003).The closest in essence to the present invention is a method of thermochemical processing of solid organic substances by contact heating, in which the heating of organic matter is carried out by running it inside the channel formed by the heated surface of the material with high thermal conductivity, and the temperature in the narrowing channel is increased in the direction of flow of the substance from 400 to 750 degrees Celsius (RF patent No. 2242677, F23G 5/027, 2003).

Недостатками известного способа являются низкая производительность, высокая энергоемкость процесса, сложности в изготовлении реактора.The disadvantages of this method are low productivity, high energy intensity of the process, difficulties in the manufacture of the reactor.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности, экономичности и эффективности процесса переработки органосодержащего сырья методом пиролиза, упрощение конструкции пиролизного реактора.The objective of the invention is to increase the productivity, economy and efficiency of the process of processing organo-containing raw materials by the pyrolysis method, simplifying the design of the pyrolysis reactor.

Технический результат достигается тем, что в способе переработки органосодержащего сырья методом пиролиза, включающем нагрев сырья до температуры его деструкции с последующим отводом образующихся парогазовых фракций и твердых компонентов для дальнейшей конденсации и переработки, согласно изобретению нагрев сырья проводят с одновременным его контактом с нагретой газовым теплоносителем (атмосферным воздухом) поверхностью материала с высокой теплопроводностью и транспортированием сырья сквозь рабочее пространство пиролизного реактора винтовым конвейером.The technical result is achieved by the fact that in the method of processing organo-containing raw materials by the pyrolysis method, which includes heating the raw material to its destruction temperature with subsequent removal of the resulting vapor-gas fractions and solid components for further condensation and processing, according to the invention, the raw material is heated with its simultaneous contact with a heated gas coolant ( atmospheric air) the surface of the material with high thermal conductivity and transportation of raw materials through the working space of the pyrolysis reaction ora screw conveyor.

При этом в качестве транспортного устройства используют винтовой конвейер с нагретой газовым теплоносителем до температуры 400-750 градусов Цельсия стенкой корпуса, встроенный в рабочее пространство пиролизного реактора, термоизолированное от внешней среды.At the same time, a screw conveyor with a heated gas coolant up to a temperature of 400-750 degrees Celsius is used as a transport device, built into the pyrolysis reactor working space, thermally insulated from the external environment.

Кроме того, для снижения энергетических затрат в пиролизный реактор транспортируют исходное органосодержащее сырье с одновременной его сушкой и подогревом газовым теплоносителем из пиролизного реактора.In addition, to reduce energy costs in the pyrolysis reactor transported source organo-raw materials with simultaneous drying and heating of the gas coolant from the pyrolysis reactor.

При этом в качестве сушильного и подогревательного устройства используют винтовой конвейер, встроенный в рабочее пространство, термоизолированное от внешней среды.Moreover, as a drying and heating device using a screw conveyor, built into the workspace, thermally insulated from the external environment.

Кроме того, для снижения энергетических затрат в рабочее пространство пиролизного реактора подают газовый теплоноситель, предварительно подогретый теплом охлаждаемых твердых компонентов пиролиза с одновременным их транспортированием из пиролизного реактора.In addition, to reduce energy costs in the working space of the pyrolysis reactor serves gas coolant, preheated by the heat of the cooled solid pyrolysis components with their simultaneous transportation from the pyrolysis reactor.

При этом в качестве охладительного устройства используют винтовой конвейер, встроенный в рабочее пространство, термоизолированное от внешней среды.In this case, as a cooling device, a screw conveyor is used, which is built into the working space, thermally insulated from the external environment.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Исходное органосодержащее сырье подают в приемный бункер винтового конвейера, встроенного в рабочее пространство сушильного и подогревательного устройства, термоизолированное от внешней среды. При движении сырья внутри нагретого газовым теплоносителем корпуса конвейера оно высушивается и нагревается за счет контакта частиц сырья с нагретой стенкой корпуса. Водяной пар выводят из корпуса конвейера. Высушенное и подогретое сырье подают в винтовой конвейер пиролизного реактора для термоконтактного нагрева с одновременным его транспортированием сквозь рабочее пространство пиролизного реактора, термоизолированное от внешней среды. Парогазовую фракцию выводят из корпуса конвейера на последующую конденсацию. Твердые компоненты пиролиза выводят из корпуса пиролизного конвейера в винтовой конвейер охладительного устройства на охлаждение и отдачу своей тепловой энергии через стенку корпуса газовому теплоносителю и далее на дальнейшую переработку. Нагретый газовый теплоноситель подают из рабочего пространства охладительного устройства в рабочее пространство пиролизного реактора с дополнительным нагревом за счет тепловой энергии от окисления (сжигания) несконденсированных горючих пиролизных газов, поступающих из конденсационной колонны. Отработанный газовый теплоноситель подают в рабочее пространство сушильного и подогревательного устройства и далее, после очистки от вредных веществ и компонентов, выпускают в атмосферу.The initial organo-containing raw materials are fed into the receiving hopper of a screw conveyor integrated in the working space of the drying and heating device, thermally insulated from the external environment. When raw materials move inside a conveyor case heated by a gas coolant, it is dried and heated due to the contact of the raw material particles with the heated case wall. Water vapor is removed from the conveyor body. The dried and heated raw materials are fed into the screw conveyor of the pyrolysis reactor for thermal contact heating with its simultaneous transportation through the working space of the pyrolysis reactor, thermally insulated from the external environment. The gas-vapor fraction is removed from the conveyor body for subsequent condensation. The solid components of the pyrolysis are removed from the housing of the pyrolysis conveyor to the screw conveyor of the cooling device for cooling and the transfer of their thermal energy through the wall of the housing to the gas coolant and further for further processing. The heated gas coolant is supplied from the working space of the cooling device to the working space of the pyrolysis reactor with additional heating due to the thermal energy from oxidation (burning) of non-condensed combustible pyrolysis gases coming from the condensation column. The spent gas coolant is fed into the working space of the drying and heating device and then, after cleaning from harmful substances and components, it is released into the atmosphere.

Пример 1.Example 1

Бурый уголь влажностью 45%, зольностью 18% и выходом летучих 58%, измельченный до менее 1 мм, непрерывно подают в винтовой конвейер сушильного устройства, далее в винтовой конвейер пиролизного реактора и далее в винтовой конвейер охладительного устройства. В рабочее пространство охладительного устройства подают нагнетательным вентилятором атмосферный воздух с температурой 15 градусов Цельсия. При прохождении воздуха через рабочее пространство охладительного устройства на выходе из последнего температура воздуха составляет 260 градусов Цельсия. Далее горячий воздух подают в рабочее пространство пиролизного реактора с подогревом его до 650 градусов Цельсия за счет сжигания в потоке воздуха несконденсированных горючих пиролизных газов. На выходе из рабочего пространства пиролизного реактора воздух имеет температуру 320 градусов Цельсия. Далее горячий воздух подают в рабочее пространство сушильного устройства, на выходе из которого воздух имеет температуру 110 градусов Цельсия. Высушенный бурый уголь на выходе из винтового конвейера сушильного устройства имеет температуру 230 градусов Цельсия. Твердые продукты пиролиза на выходе из винтового конвейера пиролизного реактора имеют температуру 570 градусов Цельсия и на выходе из винтового ковейера охладительного устройства температуру 180 градусов Цельсия. Выход водяного пара из корпуса винтового конвейера сушильного устройства составляет 420 кг на 1 тонну исходного бурого угля. Из 1 тонны исходного бурого угля выход жидких углеводородов составляет 122 кг, твердых продуктов (полукокс и минеральные компоненты) составляет 383 кг, выход несконденсированного горючего газа составляет 75 кг.Brown coal with a moisture content of 45%, an ash content of 18% and a volatile yield of 58%, crushed to less than 1 mm, is continuously fed into the screw conveyor of the drying device, then to the screw conveyor of the pyrolysis reactor and then to the screw conveyor of the cooling device. Atmospheric air with a temperature of 15 degrees Celsius is fed into the working space of the cooling device. When air passes through the working space of the cooling device at the outlet of the latter, the air temperature is 260 degrees Celsius. Next, hot air is fed into the working space of the pyrolysis reactor with its heating to 650 degrees Celsius due to the burning of non-condensed combustible pyrolysis gases in the air stream. At the exit from the working space of the pyrolysis reactor, the air has a temperature of 320 degrees Celsius. Next, hot air is fed into the working space of the drying device, at the outlet of which the air has a temperature of 110 degrees Celsius. Dried brown coal at the outlet of the screw conveyor of the drying device has a temperature of 230 degrees Celsius. The solid pyrolysis products at the exit from the screw conveyor of the pyrolysis reactor have a temperature of 570 degrees Celsius and at the exit from the screw carpet of the cooling device, the temperature is 180 degrees Celsius. The output of water vapor from the housing of the screw conveyor of the drying device is 420 kg per 1 ton of brown coal. From 1 ton of the initial brown coal, the yield of liquid hydrocarbons is 122 kg, solid products (semi-coke and mineral components) is 383 kg, and the yield of non-condensed combustible gas is 75 kg.

Пример 2.Example 2

Способ проводят по примеру 1.The method is carried out as in example 1.

Используют слежавшиеся на полигоне городские отходы с влажностью 20% и содержанием органических веществ 60%, измельченные до менее 5 мм. Из 1 тонны отходов выход водяного пара составляет 193 кг, жидких углеводородов 242 кг, твердых продуктов (полукокс, минеральные компоненты и металлы) 386 кг, несконденсированного горючего газа 179 кг.The municipal waste collected at the landfill is used with a humidity of 20% and an organic matter content of 60%, crushed to less than 5 mm. Out of 1 ton of waste, the yield of water vapor is 193 kg, liquid hydrocarbons 242 kg, solid products (semi-coke, mineral components and metals) 386 kg, non-condensed combustible gas 179 kg.

Claims (5)

1. Способ переработки органосодержащего сырья методом пиролиза, включающий нагрев сырья до температуры его деструкции с последующим отводом образующихся парогазовой фракции и твердых компонентов для дальнейшей конденсации с образованием жидких углеводородов и несконденсированного горючего пиролизного газа и переработки, отличающийся тем, что нагрев сырья проводят с одновременным его контактом с нагретой газовым теплоносителем, подаваемым в рабочее пространство пиролизного реактора, поверхностью материала с высокой теплопроводностью и транспортированием сырья сквозь рабочее пространство пиролизного реактора винтовым конвейером.1. A method of processing organo-containing raw materials by the pyrolysis method, including heating the raw material to its degradation temperature, followed by removal of the resulting vapor-gas fraction and solid components for further condensation to form liquid hydrocarbons and non-condensed combustible pyrolysis gas and processing, characterized in that the raw material is heated at the same time contact with a heated gas coolant supplied to the working space of the pyrolysis reactor, the surface of the material with high thermal conductivity raw materials through the working space of the pyrolysis reactor by a screw conveyor 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве транспортного устройства используют винтовой конвейер.2. The method according to claim 1, characterized in that a screw conveyor is used as a transport device. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве газового теплоносителя используют атмосферный воздух.3. The method according to claim 1, characterized in that atmospheric air is used as the gas coolant. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовый теплоноситель подают последовательно на охлаждение твердых продуктов пиролиза, далее на пиролиз сырья и далее на сушку и подогрев сырья.4. The method according to claim 1, characterized in that the gas coolant is supplied sequentially for cooling the solid pyrolysis products, then for the pyrolysis of the feed and then for drying and heating of the feed. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовый теплоноситель перед его подачей в рабочее пространство пиролизного реактора дополнительно нагревают за счет окисления (сжигания) несконденсированного горючего пиролизного газа. 5. The method according to claim 1, characterized in that the gas coolant before it is fed into the working space of the pyrolysis reactor is additionally heated by oxidation (burning) of non-condensed combustible pyrolysis gas.
RU2008104248/04A 2008-02-08 2008-02-08 Method of pyrolysis processing organo-containing raw materials RU2352606C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008104248/04A RU2352606C1 (en) 2008-02-08 2008-02-08 Method of pyrolysis processing organo-containing raw materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008104248/04A RU2352606C1 (en) 2008-02-08 2008-02-08 Method of pyrolysis processing organo-containing raw materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2352606C1 true RU2352606C1 (en) 2009-04-20

Family

ID=41017723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008104248/04A RU2352606C1 (en) 2008-02-08 2008-02-08 Method of pyrolysis processing organo-containing raw materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2352606C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2573034C1 (en) * 2014-09-19 2016-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") Method of thermal processing of organic raw material
RU2582698C1 (en) * 2014-12-29 2016-04-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") Method for thermal processing of organic raw materials and device therefor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2573034C1 (en) * 2014-09-19 2016-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") Method of thermal processing of organic raw material
RU2582698C1 (en) * 2014-12-29 2016-04-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") Method for thermal processing of organic raw materials and device therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9505984B2 (en) Method and apparatus for continuous production of carbonaceous pyrolysis by-products
RU2408649C2 (en) Processing method of organic wastes and device for its implementation
RU2482160C1 (en) Method for thermal processing of organic material and apparatus for realising said method
KR20020009577A (en) Dry-distilling/volume reducing device for wastes
RU2014137447A (en) AUTO THERMAL DRYING DEVICE, METHOD OF AUTOMATERAL DRYING OF BIOMASS (OPTIONS), METHOD OF INCREASING ECONOMIC EFFICIENCY OF USE OF DRIED BIOMASS AS FUEL AND WAS READY TO BE OPERATED.
EP0409888A1 (en) Method and apparatus for refinement of organic material.
RU2582698C1 (en) Method for thermal processing of organic raw materials and device therefor
WO2019050431A1 (en) Method for utilizing solid carbon-containing waste by pyrolysis and waste processing complex for implementing same
JP2019532798A (en) Organic polymer waste treatment equipment
CN102719279B (en) Process for preparing gas by microwave carbon pyrolysis of municipal solid waste
RU2352606C1 (en) Method of pyrolysis processing organo-containing raw materials
WO2015005807A1 (en) Method of biomasses conversion into renewable fuel and a machine for biomasses conversion into renewable fuel
JPH05500529A (en) Methods and apparatus for purifying or treating substances
RU84015U1 (en) INSTALLATION FOR THERMOCHEMICAL PROCESSING OF BIOMASS, PREFERREDLY WOOD Sawdust
CN103624059A (en) House refuse splitting decomposition processing technological processes
RU2644895C2 (en) Method of processing carbon-containing waste of vegetable origin
WO2015087568A1 (en) Poultry manure treatment method and poultry manure treatment system
RU2463331C1 (en) Method of charcoal production
JP2010254749A (en) Method for producing biomass charcoal and apparatus for producing biomass charcoal used in the same
CA2803224C (en) Process for utilizing organic waste materials
RU62926U1 (en) DEVICE FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS AND SEMI-POX BY BIOMASS PYROLYSIS
RU2816423C1 (en) Installation for processing solid organic waste
RU2688661C1 (en) Manure processing method
RU2581003C1 (en) Method for thermal processing of vegetable materials and device therefor
RU2579059C1 (en) Method for heat treatment of organic raw material and device therefor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100209