RU2398810C1 - Pyrolysis reactor - Google Patents

Pyrolysis reactor Download PDF

Info

Publication number
RU2398810C1
RU2398810C1 RU2009107353/15A RU2009107353A RU2398810C1 RU 2398810 C1 RU2398810 C1 RU 2398810C1 RU 2009107353/15 A RU2009107353/15 A RU 2009107353/15A RU 2009107353 A RU2009107353 A RU 2009107353A RU 2398810 C1 RU2398810 C1 RU 2398810C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
pyrolysis
carbon
chamber
tubular
Prior art date
Application number
RU2009107353/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Моисеевич Золотарев (RU)
Григорий Моисеевич Золотарев
Original Assignee
ООО Фирма "РОСТ-Л"
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 ООО Фирма "РОСТ-Л" filed Critical ООО Фирма "РОСТ-Л"
Priority to RU2009107353/15A priority Critical patent/RU2398810C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2398810C1 publication Critical patent/RU2398810C1/en

Links

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: carbon-containing wastes are loaded into receiving hopper 5 and passed into internal cavity of pipe 3 perforated with holes and located inside ribbed tubular metal chamber 1. Ribbed tubular metal chamber 1 is placed into gas-tight heat insulation chamber 2. Carbon-containing wastes are heated due to supply of hot gases from gas burner 8 into internal cavity of pipe 3 perforated with holes. Pyrolysis gas is collected in tubular header 4, afterwards it arrives into block of pyrolysis gas cleaning and cooling 6. Block of pyrolysis gas cleaning and cooling 6 is connected to gas burner 8 and gas-turbine unit 7. Gas turbine unit 7 is connected by gas duct to gas-tight heat insulation chamber 2.
EFFECT: efficient pyrolysis reactor operating on carbon-containing wastes.
1 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию пиролизной установки для термической обработки углеродосодержащих отходов.The invention relates to equipment for a pyrolysis installation for the thermal treatment of carbon-containing waste.

Известен пиролизный реактор для термической обработки углеродосодержащих отходов, выполненный в виде вертикального реактора с внутренним нагревом, в который периодически загружают отходы. Горячие газы, 600-900°С, не содержащие кислорода, поступают в основание реактора и проходят сквозь слой углеродосодержащих отходов. При этом происходит сушка отходов и снижается их вес на 30-60%. В результате термохимической конверсии углеродные составляющие превращаются в пиролизный горючий газ, который сжигают в газовой горелке для подачи во внутреннюю полость пиролизного реактора (см. Б.Б.Бобович, В.В.Девяткин «Переработка отходов производства и потребления», М.: изд-во «Интермет Инжиниринг», 2000 г., с.224-225).Known pyrolysis reactor for heat treatment of carbon-containing waste, made in the form of a vertical reactor with internal heating, which periodically load the waste. Hot gases, 600–900 ° C, which do not contain oxygen, enter the base of the reactor and pass through a layer of carbon-containing waste. In this case, the waste is dried and its weight is reduced by 30-60%. As a result of thermochemical conversion, the carbon components are converted into pyrolysis combustible gas, which is burned in a gas burner to be fed into the internal cavity of the pyrolysis reactor (see B. B. Bobovich, V. V. Devyatkin, “Processing of production and consumption waste,” Moscow: ed. -in “Intermet Engineering, 2000, p. 224-225).

Недостатком такого реактора является низкая теплотворная способность пиролизного газа, содержащего до 50% инертного азота, не позволяющая использовать его в газомоторных или газотурбинных установках для выработки электрической энергии. Кроме этого, необходима дорогостоящая футеровка термостойским материалом внутренней поверхности реактора.The disadvantage of this reactor is the low calorific value of pyrolysis gas containing up to 50% inert nitrogen, which does not allow its use in gas engine or gas turbine plants to generate electrical energy. In addition, an expensive lining of thermally stable material on the inner surface of the reactor is necessary.

В качестве прототипа принята «Установка для получения генераторного газа из вторичного древесного или растительного сырья», включающая камеру газификации из огнеупорного кирпича, отходящий от нее вверх металлический бункер с прямоугольным поперечным сечением и люком для загрузки сырья (см, патент РФ № 2081894 от 20.06.1997 г., заявитель Томский государственный университет).As a prototype, “Installation for producing generator gas from recycled wood or vegetable raw materials” was adopted, including a gasification chamber made of refractory bricks, a metal hopper extending from it with a rectangular cross section and a hatch for loading raw materials (see, RF patent No. 2081894 dated 20.06. 1997, applicant Tomsk State University).

Недостатком этой установки является отсутствие качественного прогрева сырья в емкой камере для выделения генераторного газа, а также цикличность загрузки сырья в камеру газификации. Кроме этого, не решен вопрос эффективного использования генераторного газа непосредственно на объекте с целью получения электрической и тепловой энергии.The disadvantage of this installation is the lack of high-quality heating of raw materials in a capacious chamber for the generation of generator gas, as well as the cyclical loading of raw materials into the gasification chamber. In addition, the issue of the efficient use of generator gas directly at the facility in order to obtain electric and thermal energy has not been resolved.

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного пиролизного реактора, работающего на углеродосодержащих отходах.The present invention is the creation of an effective pyrolysis reactor operating on carbon-containing waste.

Решение поставленной задачи достигается тем, что наряду с нагревом углеродосодержащих отходов горячим газом внутри пиролизного реактора, дополнительно осуществляется нагрев углеродосодержащих отходов за счет передачи тепловой энергии через металлические оребренные стенки пиролизного реактора, помещенного в газоплотную теплоизоляционную камеру.The solution to this problem is achieved by the fact that along with the heating of carbon-containing waste with hot gas inside the pyrolysis reactor, carbon-containing waste is additionally heated by transferring heat energy through the metal finned walls of the pyrolysis reactor, which is placed in a gas-tight heat-insulating chamber.

Пример выполнения пиролизного реактора представлен на чертеже.An example of a pyrolysis reactor is shown in the drawing.

Пиролизный реактор включает вертикально установленную оребренную трубчатую металлическую камеру 1, помещенную в газоплотную теплоизоляционную камеру 2, выполненную из бетонных колец. Внутри оребренной трубчатой металлической камеры расположена перфорированная отверстиями труба 3 для сбора пиролизного газа. К верхней части трубчатой металлической камеры присоединен трубчатый коллектор 4 пиролизного газа. Выше трубчатого коллектора расположен приемный бункер 5 с двумя затворами для пропуска углеродосодержащих отходов во внутреннюю полость реактора. От трубчатого коллектора отходит газопровод, по которому пиролизный газ поступает в блок очистки и охлаждения пиролизного газа 6. Кондиционный пиролизный газ по газопроводу поступает в газотурбинный электроагрегат 7 для выработки электрической энергии. Горячие отходящие газы по теплоизолированному трубопроводу поступают во внутреннюю полость газоплотной теплоизоляционной камеры для внешнего нагрева оребренной трубчатой металлической камеры. Для нагрева углеродосодержащих отходов, находящихся внутри оребренной трубчатой металлической камеры, к ней присоединена в нижней части жаропрочная труба от газовой горелки 8, работающей на пиролизном газе. После сушки и термохимической конверсии углеродосодержащих отходов остаточные отходы выгружают из нижней части трубчатой металлической камеры, покрытой теплоизоляционным материалом, через два затвора в контейнер 9.The pyrolysis reactor includes a vertically mounted finned tubular metal chamber 1, placed in a gas-tight heat-insulating chamber 2, made of concrete rings. Inside the finned tubular metal chamber is a perforated tube 3 for collecting pyrolysis gas. To the upper part of the tubular metal chamber is attached a tubular collector 4 of pyrolysis gas. Above the tubular collector is a receiving hopper 5 with two gates for passing carbon-containing waste into the internal cavity of the reactor. A gas pipeline departs from the tubular manifold, through which pyrolysis gas enters the pyrolysis gas purification and cooling unit 6. Air-conditioned pyrolysis gas enters the gas turbine power unit 7 through a gas pipeline to generate electrical energy. Hot exhaust gases through a heat-insulated pipeline enter the internal cavity of the gas-tight heat-insulating chamber for external heating of the finned tubular metal chamber. To heat carbon-containing waste located inside a finned tubular metal chamber, a heat-resistant pipe from a gas burner 8 operating on pyrolysis gas is attached to it at the bottom. After drying and thermochemical conversion of carbon-containing wastes, residual wastes are discharged from the bottom of the tubular metal chamber coated with heat-insulating material through two gates into the container 9.

Работа пиролизного реактора осуществляется следующим образом.The operation of the pyrolysis reactor is as follows.

Углеродосодержащие отходы любой влажности загружают в приемный бункер 5 и через два затвора пропускают во внутреннюю полость перфорированной отверстиями трубы 3, которая находится внутри оребренной трубчатой металлической камеры 1. В свою очередь оребренная трубчатая металлическая камера помещена в газоплотную теплоизоляционную камеру 2. Первоначальный нагрев углеродосодержащих отходов осуществляют за счет подачи во внутреннюю полость перфорированной отверстиями трубы горячих газов от газовой горелки 8, работающей от газового баллона пропана. После нагрева углеродосодержащие отходы начинают выделять пиролизный газ, который собирается в трубчатом коллекторе 4. Пиролизный газ доводится до кондиции в блоке охлаждения и очистки 6 и поступает в газовую горелку для нагрева углеродосодержащих отходов во внутренней полости перфорированной отверстиями трубы. В дальнейшем газовая горелка работает на пиролизном газе, а газовый баллон пропана отключают. Большая часть пиролизного газа поступает в газотурбинный электроагрегат 7, где вырабатывается электрическая энергия. Горячие отходящие газы от газовой турбины по газоходу подают в газоплотную теплоизоляционную камеру для внешнего нагрева оребренной трубчатой камеры, через которую поступает тепловая энергия на нагрев углеродосодержащих отходов.Carbon-containing waste of any moisture content is loaded into a receiving hopper 5 and, through two gates, is passed into the internal cavity of a perforated pipe 3, which is located inside a finned tubular metal chamber 1. In turn, a finned tubular metal chamber is placed in a gas-tight heat-insulating chamber 2. The initial heating of carbon-containing waste is carried out due to the supply into the internal cavity of the perforated hot gas pipe from the gas burner 8 operating from a gas ballot on propane. After heating, the carbon-containing waste begins to emit pyrolysis gas, which is collected in the tubular manifold 4. The pyrolysis gas is brought to condition in the cooling and purification unit 6 and enters the gas burner to heat the carbon-containing waste in the inner cavity of the perforated pipe hole. Subsequently, the gas burner runs on pyrolysis gas, and the propane gas cylinder is turned off. Most of the pyrolysis gas enters the gas turbine power unit 7, where electrical energy is generated. Hot exhaust gases from a gas turbine are fed through a gas duct to a gas-tight heat-insulating chamber for external heating of a finned tube chamber, through which heat energy is supplied to heat carbon-containing waste.

Осушенные и термически обработанные углеродосодержащие остаточные отходы выгружают через два затвора в контейнер 9.Dried and heat-treated carbon-containing residual waste is discharged through two gates into a container 9.

В процессе работы пиролизного реактора регулируют количество подаваемого пиролизного газа в горелку таким образом, чтобы температура внутри оребренной трубчатой металлической камеры не превышала температуру отходящих газов из газотурбинного электроагрегата.During the operation of the pyrolysis reactor, the amount of pyrolysis gas supplied to the burner is controlled so that the temperature inside the finned tubular metal chamber does not exceed the temperature of the exhaust gases from the gas turbine power unit.

Таким образом, конструкция пиролизного реактора с внутренним и внешним нагревом углеродосодержащих отходов решает поставленную задачу - создание эффективного пиролизного реактора.Thus, the design of a pyrolysis reactor with internal and external heating of carbon-containing waste solves the problem - the creation of an effective pyrolysis reactor.

Благодаря тому, что нагрев углеродосодержащих отходов осуществляется как за счет подачи во внутреннюю полость реактора горячих газов от газовой горелки, так и за счет передачи тепловой энергии от отходящих дымовых газов газотурбинного электроагрегата через оребренные металлические стенки трубчатой камеры, достигается эффективная деструкция углеродосодержащих отходов по всему внутреннему объему пиролизного реактора.Due to the fact that the heating of carbon-containing waste is carried out both by supplying hot gases to the internal cavity of the reactor from a gas burner, and by transferring thermal energy from the exhaust flue gases of a gas turbine electric unit through the finned metal walls of the tubular chamber, an effective destruction of carbon-containing waste throughout the inner the volume of the pyrolysis reactor.

При этом пиролизный газ будет содержать минимальное количество инертного азота, а его теплотворная способность будет существенно выше, чем у аналогичных пиролизных реакторов.In this case, the pyrolysis gas will contain a minimum amount of inert nitrogen, and its calorific value will be significantly higher than that of similar pyrolysis reactors.

Claims (1)

Пиролизный реактор для термической обработки углеродосодержащих отходов, включающий вертикально установленную металлическую камеру со средствами для загрузки и разгрузки, помещенную в газоплотную теплоизоляционную камеру, блок очистки и охлаждения пиролизного газа и газовую горелку, отличающийся тем, что газоплотная теплоизоляционная камера выполнена из бетонных колец, а вертикальная металлическая камера выполнена трубчатой и оребренной, причем внутри трубчатой металлической камеры расположена перфорированная отверстиями труба для сбора пиролизного газа, а к верхней части трубчатой металлической камеры присоединен трубчатый коллектор пиролизного газа, соединенный с блоком очистки и охлаждения пиролизного газа, соединенным, в свою очередь, с газовой горелкой и газотурбинным агрегатом, причем газотурбинный агрегат соединен газоходом с газоплотной теплоизоляционной камерой. Pyrolysis reactor for the thermal treatment of carbon-containing waste, including a vertically mounted metal chamber with loading and unloading means, placed in a gas tight heat insulating chamber, a pyrolysis gas cleaning and cooling unit and a gas burner, characterized in that the gas tight heat insulating chamber is made of concrete rings, and the vertical the metal chamber is made tubular and finned, and inside the tubular metal chamber is a perforated tube for collecting pyrolysis gas, and to the upper part of the tubular metal chamber a tubular pyrolysis gas collector is connected, connected to a pyrolysis gas purification and cooling unit, connected, in turn, to a gas burner and a gas turbine unit, the gas turbine unit being connected by a gas duct to a gas tight heat insulating chamber.
RU2009107353/15A 2009-03-03 2009-03-03 Pyrolysis reactor RU2398810C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009107353/15A RU2398810C1 (en) 2009-03-03 2009-03-03 Pyrolysis reactor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009107353/15A RU2398810C1 (en) 2009-03-03 2009-03-03 Pyrolysis reactor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2398810C1 true RU2398810C1 (en) 2010-09-10

Family

ID=42800462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009107353/15A RU2398810C1 (en) 2009-03-03 2009-03-03 Pyrolysis reactor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2398810C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483259C1 (en) * 2011-12-26 2013-05-27 Самуил Вульфович Гольверк Drum-type annealing furnace
RU2553871C2 (en) * 2013-09-11 2015-06-20 Антон Дмитриевич Овсянко Device for pyrolysis of carbon-bearing stock
RU210178U1 (en) * 2021-12-02 2022-03-31 Александр Михайлович Лихачев Pyrolysis chamber
WO2022140859A1 (en) * 2020-12-31 2022-07-07 Carbon Lock Technologies Inc. Organic waste carbonization system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483259C1 (en) * 2011-12-26 2013-05-27 Самуил Вульфович Гольверк Drum-type annealing furnace
RU2553871C2 (en) * 2013-09-11 2015-06-20 Антон Дмитриевич Овсянко Device for pyrolysis of carbon-bearing stock
WO2022140859A1 (en) * 2020-12-31 2022-07-07 Carbon Lock Technologies Inc. Organic waste carbonization system
RU210178U1 (en) * 2021-12-02 2022-03-31 Александр Михайлович Лихачев Pyrolysis chamber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107022364B (en) Biomass pyrogenation gasification power generating simultaneously activated carbon process and key equipment
CN101693848A (en) Process for internally heated continuous preparing biomass pyrolysis gasification gas and rotary furnace utilized by same
CN101412915B (en) Interior heating type method for continuously preparing coal gas by pyrolysis and gasification of biomass and pyrolysis gasification furnace
CN201530810U (en) Rotary furnace used in method for continuously preparing biomass pyrolysis gasification gas in internal heat mode
MX2014007866A (en) Externally heated microwave plasma gasifier and synthesis gas production method.
WO2017158649A1 (en) Semi-carbonized plant biomass production apparatus
RU2398810C1 (en) Pyrolysis reactor
JP2007127330A (en) Cogeneration method and system using carbonization furnace
CN102746902B (en) Gasification method of organic wastes and special gasification furnace
JP2011080664A (en) Method and device for thermal-decomposing, carbonizing, and gasifying waste
RU2346023C1 (en) Wood pyrolyser
JP2008088310A (en) High temperature carbonization method and high temperature carbonization apparatus
RU2545199C1 (en) Gasifier of solid domestic waste and solid fuel
CN203569032U (en) Coal carbonization device
CN117487577A (en) External heating type biomass pyrolysis device
RU2007112818A (en) METHOD FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS AND SEMIUXX BY BIOMASS PYROLYSIS
RU2536719C2 (en) Method of enrichment of alternative, carbon-containing, low calorie wastes for use in furnace plants
RU2303203C1 (en) Gas generator with water boiler
JP2018017494A (en) Recycling resource manufacturing device
RU2434928C2 (en) Pyrolysis plant for urban ore utilisation
RU2482164C1 (en) Gasification reactor
RU2406747C1 (en) Pyrolysis complex for recycling solid domestic wastes
RU2613063C2 (en) Zolotarev pyrolysis reactor
RU2628602C1 (en) Wood coal production device
WO2010095025A2 (en) High performance gasifier equipped with an improved combustion chamber and a mixing device

Legal Events

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

Effective date: 20130304