RU2398810C1 - Pyrolysis reactor - Google Patents
Pyrolysis reactor Download PDFInfo
- 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
Links
Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
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)
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)
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 |
-
2009
- 2009-03-03 RU RU2009107353/15A patent/RU2398810C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
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 | |
CN102746902B (en) | Gasification method of organic wastes and special gasification furnace | |
JP2011080664A (en) | Method and device for thermal-decomposing, carbonizing, and gasifying waste | |
JP2007127330A (en) | Cogeneration method and system using carbonization furnace | |
RU2346023C1 (en) | Wood pyrolyser | |
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 | |
CN105505474A (en) | Combined type pyrolysis and gasification furnace | |
RU2406747C1 (en) | Pyrolysis complex for recycling solid domestic wastes | |
RU2613063C2 (en) | Zolotarev pyrolysis reactor | |
RU2466177C1 (en) | Gas generator | |
RU2628602C1 (en) | Wood coal production device | |
RU2657042C2 (en) | Method for producing a combustible gas from a solid fuel and reactor for its implementation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130304 |