RU2408654C2

RU2408654C2 - Continuous plant for pyrolysis of carbon-bearing materials

Info

Publication number: RU2408654C2
Application number: RU2009109444/04A
Authority: RU
Inventors: Юрий Геннадьевич Скурыдин (RU); Юрий Геннадьевич Скурыдин
Original assignee: Юрий Геннадьевич Скурыдин
Priority date: 2009-03-16
Filing date: 2009-03-16
Publication date: 2011-01-10
Also published as: RU2009109444A

Abstract

FIELD: wood working industry.

SUBSTANCE: invention relates to continuous plant for pyrolysis of carbon-bearing materials, comprising hopper-accumlator, connected to screw feeder, which forms a tight plug at the border of feeder - retort, and continuous feed of processed material into retort, meanwhile the retort is arranged in the form of a steel pipe with longitudinal auger for smooth displacement of processed material particles through zones of drying and pyrolysis arranged in retort from the area of material charging into retort to the discharging area, besides, between the retort and zone of discharge there is a coupling of alternating section for further formation of plug from produced coal material to guarantee retort tightness and heat stability of the process, discharge zone includes tapping accumulator and receiving hopper of coal, which are tightly connected to tapping by means of socket, retort is heated by electric heater, arranged outside the pipe of retort along its whole length, also a system of gas discharge and condensation is connected to retort.

EFFECT: improved method of coal, liquid and gaseous products making from finely dispersed wastes of preferably vegetable origin.

1 dwg

Description

Установка непрерывного действия для пиролиза углеродсодержащих материалов Использование: непрерывный пиролиз твердых мелкодисперсных углеродсодержащих материалов, выбранных из группы: древесина, солома, скорлупа орехов, гречневая, просяная, рисовая шелуха, лигнин и т.п.с целью их переработки с получением угля, жидких и газообразных продуктов пиролиза. Изобретение позволяет повысить производительность и улучшить качество получаемого угля. Установка проста в эксплуатации, обеспечивает стабильный температурный режим в зоне пиролиза, минимизацию потерь тепла из реторты наружу, что позволяет получать качественный уголь-сырец с высокой углеродностью и прочностью при отсутствии загрязнения окружающей среды.Installation of continuous operation for the pyrolysis of carbon-containing materials Use: continuous pyrolysis of solid finely divided carbon-containing materials selected from the group: wood, straw, nutshell, buckwheat, millet, rice husk, lignin, etc. for the purpose of processing them to produce coal, liquid and gaseous pyrolysis products. The invention improves productivity and improves the quality of the obtained coal. The installation is easy to operate, provides a stable temperature in the pyrolysis zone, minimizing heat loss from the retort to the outside, which allows to obtain high-quality raw coal with high carbon and strength in the absence of environmental pollution.

Сущность изобретения: установка для получения угля, где использован бункер-накопитель, загрузочное устройство, оснащенное шнековым питателем-уплотнителем, посредством которого реализуется непрерывная подача измельченных углеродсодержащих отходов внутрь реторты при одновременном достижении ее герметичности, где непрерывно, при постепенном перемещении материала шнеком к узлу разгрузки, осуществляются подсушка и пиролиз переугливаемого материала и отвод образующихся газообразных продуктов через систему газоотведения. Между ретортой и зоной разгрузки установлена муфта переменного сечения для формирования пробки из получаемого угольного материала для гарантированного обеспечения герметичности реторты и термостабильности процесса. Разгрузочный узел оснащен блокируемым отводом-накопителем и разъемом для герметичного подсоединения сменных контейнеров-сборников угля. Таким образом, изобретение позволяет непрерывно, без прекращения работы установки и процесса углежжения загружать сырье в зону пиролиза, а также производить выгрузку готового угля. Нагрев реторты осуществляется извне электронагревателем, расположенным по всей длине трубы реторты.The inventive coal production apparatus, where a storage hopper is used, a loading device equipped with a screw feeder-compactor, by means of which a continuous supply of ground carbon-containing waste is realized inside the retort while achieving its tightness, where it is continuous, with the screw moving gradually to the discharge unit drying and pyrolysis of the carbon material is carried out and the formation of gaseous products through the gas removal system is carried out. A coupling of variable cross section is installed between the retort and the unloading zone to form a plug from the obtained carbon material to guarantee the tightness of the retort and thermostability of the process. The unloading unit is equipped with a lockable drain-drive and a connector for the hermetic connection of removable coal containers. Thus, the invention allows you to continuously, without stopping the operation of the installation and the carbonization process, load raw materials into the pyrolysis zone, as well as unload the finished coal. The retort is heated externally by an electric heater located along the entire length of the retort tube.

Описание изобретенияDescription of the invention

Изобретение относится к оборудованию лесохимической промышленности и может быть использовано для сухой перегонки древесины при производстве древесного угля и получении жидких и газообразных продуктов пиролиза древесины, а также любых прочих твердых отходов растительного происхождения.The invention relates to equipment for the chemical industry and can be used for dry distillation of wood in the production of charcoal and the production of liquid and gaseous products of wood pyrolysis, as well as any other solid waste of plant origin.

Известна установка для производства древесного угля, содержащая печную камеру с топочным устройством, над которой установлена реторта с отверстиями для выхода парогазов и дымоход (В.А.Выродов, А.Н.Кислицин. Технология лесохимических производств, М.: Лесная промышленность, 1987, с.214).A known installation for the production of charcoal, containing a furnace chamber with a furnace device, over which a retort with holes for the exit of steam and gas and a chimney is installed (V.A. Vyrodov, A.N. Kislicin. Technology of wood chemical production, M .: Forest industry, 1987, p. 214).

Недостатком известной установки является ее низкая производительность, обусловленная невозможностью организации непрерывного производства и длительным технологическим циклом при получении в качестве конечного продукта древесного угля-сырца, а также возможность пережога древесины. Кроме того, процесс получения угля на подобном устройстве не является экологически чистым.A disadvantage of the known installation is its low productivity, due to the impossibility of organizing continuous production and a long technological cycle upon receipt of raw charcoal as the final product, as well as the possibility of burning wood. In addition, the process of producing coal on such a device is not environmentally friendly.

Известна также установка для производства древесного угля, состоящая из печной камеры с топочным устройством, над которым установлена реторта с отверстиями для выхода парогазов, и канала для подачи пара в полость реторты. При этом реторта выполнена в виде трубы, проходящей через печную камеру, с загрузочным люком, устройством для подачи древесины, первой заслонкой перед входом в печную камеру, второй заслонкой и разгрузочным люком после выхода из печной камеры, в печной камере установлены направляющие переборки, разделяющие ее собственно на топочное пространство, камеру пиролиза и камеру дожигания. Использование данного изобретения обеспечивает непрерывный процесс получения древесного угля (Патент RU 2180345, С10В 1/04, «Установка для производства древесного угля»).Also known is a plant for the production of charcoal, consisting of a furnace chamber with a furnace device, over which a retort with openings for the exit of steam and gas is installed, and a channel for supplying steam to the cavity of the retort. In this case, the retort is made in the form of a pipe passing through the furnace chamber, with a loading hatch, a device for feeding wood, a first shutter in front of the furnace chamber entrance, a second shutter and a discharge hatch after exiting the furnace chamber, guiding bulkheads are installed in the furnace chamber separating it actually on the furnace space, the pyrolysis chamber and the afterburner. The use of this invention provides a continuous process for producing charcoal (Patent RU 2180345, С10В 1/04, "Installation for the production of charcoal").

Недостатком установки является необходимость использования управляемой заслонки перед печной камерой и наличие направляющих переборок, что усложняет конструкцию установки и увеличивает стоимость ее обслуживания. Другим недостатком является невозможность обеспечения равномерной и по настоящему непрерывной подачи сырья в зону пиролиза, а также сложность точного регулирования длительности нахождения обрабатываемого материала в печной камере и температуры пиролитического процесса.The disadvantage of the installation is the need to use a controlled damper in front of the furnace chamber and the presence of guide bulkheads, which complicates the design of the installation and increases the cost of its maintenance. Another disadvantage is the impossibility of ensuring a uniform and truly continuous supply of raw materials to the pyrolysis zone, as well as the difficulty of accurately controlling the length of time the processed material is in the furnace chamber and the temperature of the pyrolytic process.

Наиболее близкой к предлагаемой установке непрерывного действия для получения древесного угля является установка для пиролиза промышленных и бытовых отходов, описанная в авторском свидетельстве SU 1038721 А (кл. F23G 5/00, 30.08.1983). Установка для пиролиза содержит загрузочный бункер, подающий механизм, печь и устройство для выгрузки, снабжена камерой пиролиза, размещенной в печи под углом 15-30° к горизонтали, переходной насадкой, установленной за подающим механизмом соосно камере пиролиза. Основная функция, выполняемая переходной насадкой, состоит в том, что непрерывно продвигаемые по ней отходы создают пробку и тем самым герметизируют вход в пиролизную камеру. Данная установка наиболее близка по своему функциональному назначению к заявляемому изобретению и была выбрана в качестве прототипа.Closest to the proposed installation of continuous operation for the production of charcoal is the installation for the pyrolysis of industrial and household waste, described in the copyright certificate SU 1038721 A (class F23G 5/00, 08/30/1983). The pyrolysis installation comprises a loading hopper, a feeding mechanism, a furnace and an unloading device, is equipped with a pyrolysis chamber placed in the furnace at an angle of 15-30 ° to the horizontal, a transition nozzle installed behind the feeding mechanism coaxially with the pyrolysis chamber. The main function performed by the transitional nozzle is that the waste continuously moved through it creates a plug and thereby seal the entrance to the pyrolysis chamber. This installation is closest in its functional purpose to the claimed invention and was selected as a prototype.

Недостатком установки является необходимость использования наклонной пиролизной камеры, выполненной в виде усеченного конуса, что увеличивает вертикальный габарит устройства в целом и усложняет процесс его изготовления. Кроме того, предложенная установка оказывается работоспособной лишь при весьма жестком соблюдении соотношения размеров входного и выходного сечений пиролизной камеры, диаметра шнека к его длине, и т.п., что также усложняет процесс изготовления устройства и увеличивает стоимость. Предлагаемое размещение пиролизной камеры целиком в камере циклонной печи не позволяет осуществлять точный контроль и регулирование температуры пиролитического процесса в различных зонах камеры пиролиза.The disadvantage of the installation is the need to use an inclined pyrolysis chamber made in the form of a truncated cone, which increases the vertical dimension of the device as a whole and complicates the process of its manufacture. In addition, the proposed installation is operational only with very strict adherence to the aspect ratio of the inlet and outlet sections of the pyrolysis chamber, the diameter of the screw to its length, etc., which also complicates the manufacturing process of the device and increases the cost. The proposed placement of the pyrolysis chamber as a whole in the chamber of the cyclone furnace does not allow for precise control and regulation of the temperature of the pyrolytic process in various zones of the pyrolysis chamber.

Суть заявляемого технического решения заключается в том, что обрабатываемый материал (измельченная лигноцеллюлоза в виде древесных опилок, стружки, щепы, крошки, шелухи и т.п.) подается в загрузочный узел, оснащенный шнековым питателем, перемещающим подаваемый материал непосредственно к реторте. При этом переходная зона между питателем и ретортой реализована в виде муфты переменного сечения, что обеспечивает формирование плотной пробки, образованной загружаемым материалом, автоматически обеспечивая тем самым наличие заслона, препятствующего обратному выходу пиролизных газов из реторты в загрузочную зону и попаданию наружного воздуха внутрь реторты. Реторта реализована в виде горизонтальной толстостенной стальной трубы с расположенным внутри продольным шнеком, осуществляющим плавное перемещение материала от зоны загрузки к зоне выгрузки через зону подсушки и пиролизную зону. Скорость перемещения и соответственно продолжительность нахождения перерабатываемого материала в высокотемпературной зоне легко и точно регулируется оператором извне, изменением скорости вращения главного шнека. Нагрев реторты осуществляется электронагревательным устройством, расположенным вне трубы реторты по ее длине. Газосборник для отвода пиролизных газов выполнен в виде системы труб, расположенных в верхней части камеры пиролиза (реторты). Для минимизации теплопотерь система реторта - нагреватель - газосборник надежно изолирована теплозащитным экраном-оболочкой. Тем самым достигается снижение производственных затрат и обеспечивается термостабильность процесса для достижения максимально возможной однородности и стабильности качественных показателей получаемого продукта. Использование электрических нагревателей обусловлено необходимостью обеспечения точной автоматической регулировки температурных параметров процесса. Поддержание температуры пиролитического процесса производится посредством автоматического программируемого задатчика температуры и электронных датчиков, расположенных в непосредственной близости к рабочей зоне. Узел разгрузки реализован в виде вертикального стального отвода-накопителя в нижней части камеры пиролиза в противоположном от загрузчика конце реторты, системы двух заслонок и разъема. На входе в разгрузочную зону перед отводом-накопителем установлена муфта переменного сечения, функциональное назначение которой аналогично подобному устройству, размещенному в переходной зоне между питателем и ретортой. Образующийся при пиролизе уголь, непрерывно подаваемый главным шнеком, формирует в муфте пробку, плотная структура которой препятствует выходу пиролизных газов в приемное устройство и обратному току наружного воздуха в реторту. После прохода муфты имеет место саморазрушение угольной пробки и самопроизвольное ссыпание угольных частиц через отвод в приемный бункер. После наполнения бункера производится ручное перекрывание заслонок, отсекающих разъем между отводом-накопителем и бункером, и смена бункера на порожний новый. Периодичность смены бункера обусловлена его внутренним объемом и производительностью установки, и предполагается не чаще одного раза в течение часа. Наличие заслонок способствует непопаданию наружного воздуха в накопитель после отсоединения бункера от установки. Наполненный бункер с закрытой заслонкой перемещается на открытую площадку до охлаждения угля до приемлемой температуры и его стабилизации, после чего продукция разгружается и идет на склад. В процессе смены бункера процесс пиролиза не прекращается. Образующийся уголь временно сохраняется в отводе-накопителе, объема которого достаточно для накопления продукта, образующегося в период смены оборудования (3÷5 минут). Отвод пиролизных газов осуществляется за пределы помещения через комплекс газоудаления и конденсации, реализованный в виде системы газосборных труб, концентратора, отводящей магистрали, конденсатора и сборной емкости. Наличие постоянного гидрозатвора обеспечивает непопадание наружного воздуха в реторту. Сбор жижки для последующей ее переработки производится в стационарную сборную емкость, отвод неконденсируемых газов для сжигания осуществляется через верхнюю часть емкости.The essence of the claimed technical solution lies in the fact that the processed material (crushed lignocellulose in the form of wood sawdust, shavings, wood chips, chips, husks, etc.) is fed into a loading unit equipped with a screw feeder that moves the feed material directly to the retort. In this case, the transition zone between the feeder and the retort is implemented in the form of a coupling of variable cross-section, which ensures the formation of a dense plug formed by the loaded material, thereby automatically ensuring the presence of a barrier preventing the pyrolysis gases from returning from the retort to the loading zone and the outside air entering the retort. The retort is implemented in the form of a horizontal thick-walled steel pipe with a longitudinal screw located inside, which smoothly moves the material from the loading zone to the discharge zone through the drying zone and the pyrolysis zone. The speed of movement and, accordingly, the length of time the processed material is in the high-temperature zone is easily and precisely controlled by the operator from the outside, by changing the speed of rotation of the main screw. The retort is heated by an electric heating device located outside the retort tube along its length. The gas collector for the removal of pyrolysis gases is made in the form of a system of pipes located in the upper part of the pyrolysis chamber (retort). To minimize heat loss, the retort system - heater - gas collector is reliably insulated with a heat shield. This reduces production costs and ensures thermal stability of the process to achieve the highest possible uniformity and stability of the quality indicators of the resulting product. The use of electric heaters is due to the need to ensure accurate automatic adjustment of the process temperature parameters. The temperature of the pyrolytic process is maintained by means of an automatic programmable temperature setter and electronic sensors located in close proximity to the working area. The unloading unit is implemented as a vertical steel pipe-drive in the lower part of the pyrolysis chamber at the opposite end of the retort, the system of two shutters and the connector from the loader. At the entrance to the unloading zone, a variable-section clutch is installed in front of the outlet-drive, the functional purpose of which is similar to a similar device located in the transition zone between the feeder and the retort. The coal formed during pyrolysis, continuously supplied by the main screw, forms a plug in the coupling, whose dense structure prevents the exit of pyrolysis gases to the receiving device and the reverse current of external air to the retort. After the passage of the coupling, there is a self-destruction of the coal plug and spontaneous pouring of coal particles through the outlet into the receiving hopper. After filling the hopper, manually shut off the shutters that cut off the connector between the tap-drive and the hopper, and change the hopper to an empty new one. The frequency of the change of the hopper is due to its internal volume and installation capacity, and it is assumed no more than once per hour. The presence of dampers contributes to the absence of external air in the drive after disconnecting the hopper from the installation. A filled hopper with a closed flap is moved to an open area until the coal is cooled to an acceptable temperature and stabilized, after which the products are unloaded and stored. In the process of changing the hopper, the pyrolysis process does not stop. The coal formed is temporarily stored in the drive-drain, the volume of which is sufficient for the accumulation of the product formed during the equipment change (3 ÷ 5 minutes). Pyrolysis gases are removed outside the premises through a gas removal and condensation complex implemented in the form of a system of gas collection pipes, a concentrator, a discharge line, a condenser and a collecting tank. The presence of a constant water lock ensures that the outside air does not enter the retort. The collection of slurry for its subsequent processing is carried out in a stationary collection tank, the removal of non-condensable gases for combustion is carried out through the upper part of the tank.

Сравнительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показывает, что заявляемое техническое решение обладает рядом признаков, не совпадающих с прототипом, а именно: реторта реализована в виде трубы, представляющей собой нагреваемую извне камеру с соосным шнеком, при вращении которого осуществляется плавное и непрерывное перемещение обрабатываемого материала от зоны загрузки к зоне выгрузки с обеспечением возможности точного регулирования продолжительности нахождения сырья в зоне пиролиза и температуры процесса. В заявляемом решении предлагается отвод образующихся газообразных продуктов через систему газоотведения, а также газоконденсация. При этом исключено попадание наружного воздуха в реторту и неконтролируемый выход пиролизных газов во внешнюю среду. Кроме того, наличие муфты переменного сечения на границе между ретортой и зоной разгрузки способствует формированию пробки из получаемого угольного материала, что обеспечивает герметичность реторты и термостабильность пиролитического процесса. Разгрузочный узел оснащен блокируемым отводом-накопителем и разъемом для герметичного подсоединения сменных контейнеров-сборников угля.A comparative analysis of the claimed technical solution and prototype shows that the claimed technical solution has a number of features that do not coincide with the prototype, namely: the retort is implemented in the form of a pipe, which is an externally heated chamber with a coaxial screw, during the rotation of which a smooth and continuous movement of the processed material is carried out from the loading zone to the unloading zone with the possibility of precise control of the duration of the raw materials in the pyrolysis zone and the process temperature. The claimed solution proposes the removal of the resulting gaseous products through a gas removal system, as well as gas condensation. In this case, the ingress of external air into the retort and the uncontrolled release of pyrolysis gases to the external environment are excluded. In addition, the presence of a coupling of variable cross-section at the boundary between the retort and the discharge zone contributes to the formation of a plug from the obtained carbon material, which ensures the tightness of the retort and thermostability of the pyrolytic process. The unloading unit is equipped with a lockable drain-drive and a connector for the hermetic connection of removable coal containers.

Таким образом, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения «новизна» и критерию «изобретательский уровень».Thus, we can conclude that the claimed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty" and the criterion of "inventive step".

Сравнительный анализ заявляемого изобретения с другими техническими решениями показал, что подобная конструкция установки для получения древесного угля является новой, и ранее в технике не применялись.A comparative analysis of the claimed invention with other technical solutions showed that a similar design of the apparatus for producing charcoal is new, and have not been previously used in technology.

Принцип работы установки для получения древесного угля согласно заявляемому изобретению поясняется схемой, на которой представлен общий вид комплекса установки.The principle of operation of the installation for producing charcoal according to the claimed invention is illustrated by the diagram, which shows a General view of the installation complex.

Установка состоит из загрузочного модуля 2, включающего бункер-накопитель с обрабатываемым материалом 1 и шнековый питатель 3, приводимый во вращение узлом 18, а также реторты 4, главного шнека 5, приводимого во вращение узлом 19, электронагревательных элементов 6. Узел разгрузки 8 содержит в своем составе отвод-накопитель 9, приемный бункер 10, заслонки 11 и разъем 12. Система газоотведения и конденсации реализована в виде газосборных труб 7, концентратора 13, магистрали 14, конденсатора 15, емкости 16 и отводчика неконденсируемых газов 17.The installation consists of a loading module 2, which includes a storage hopper with the material to be processed 1 and a screw feeder 3, driven by the assembly 18, as well as a retort 4, the main screw 5, driven by the assembly 19, electric heating elements 6. The unloading unit 8 contains it includes a tap-drive 9, a receiving hopper 10, a shutter 11 and a connector 12. The gas removal and condensation system is implemented in the form of gas collection pipes 7, a concentrator 13, line 14, a condenser 15, a tank 16 and a non-condensable gas vent 17.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Через загрузочный бункер в питатель 3 самоссыпанием подается исходное сырье (измельченная древесина и т.п.), где оно шнеком перемещается в переходную зону по направлению к камере подсушки и пиролиза 4. Наличие переходной зоны в виде муфты переменного сечения (уменьшающегося по направлению к реторте), обусловливает формирование плотной пробки из среды подаваемого материала, что обусловливает невозможность проникновения вместе с подаваемой древесиной наружного воздуха в камеру пиролиза и обратный выход пиролизных газов в помещение. Вращающимся шнеком 5, находящимся в реторте, осуществляется разрушение древесной пробки, оказавшейся внутри после прохождения переходной муфты, и последующее непрерывное перемещение обрабатываемого материала вдоль трубы реторты, чем достигается поочередный плавный перенос обрабатываемых частиц через зоны, нагретые до разных температур (зона подсушки, зона пиролиза). Продолжительность нахождения обрабатываемого материала внутри реторты 4 регулируется скоростью вращения шнека 5 и обусловливается исходными показателями использованного сырья и необходимостью получения готового продукта с тем или иным набором качественных характеристик. Во время прохождения зоны термической обработки происходит постепенное превращение исходного материала в древесный уголь, который, продолжая перемещаться шнеком к противоположному концу реторты, попадает в узел разгрузки 8. Дополнительной функцией главного шнека, помимо транспортировки материала внутри реторты, является формирование посредством муфты переменного сечения, расположенной между жаровой зоной и зоной разгрузки, плотной пробки, препятствующей проникновению наружного воздуха в камеру пиролиза и неконтролируемому обратному току пиролизных газов во внешнюю среду. Реализация конструкции средней части главного шнека 5 в виде разорванной спирали («с лопатками») позволяет помимо основной функции (транспортировка материала вдоль реторты) осуществлять интенсивное перемешивание переугливаемых частиц в процессе обработки, что способствует интенсификации процесса в целом и улучшению качественных показателей получаемых продуктов.The feedstock is fed by self-scattering through the loading hopper 3 (chopped wood, etc.), where it moves with a screw into the transition zone towards the drying and pyrolysis chamber 4. The transition zone is in the form of a variable section coupling (decreasing towards retort ), causes the formation of a dense cork from the medium of the supplied material, which makes it impossible for the outside air to enter the pyrolysis chamber together with the supplied wood and the pyrolysis gases to return to the room. The rotary screw 5, located in the retort, destroys the wood cork inside after the transition sleeve has passed, and the subsequent continuous movement of the processed material along the retort pipe, which ensures alternate smooth transfer of the processed particles through zones heated to different temperatures (drying zone, pyrolysis zone ) The duration of the processed material inside the retort 4 is governed by the speed of rotation of the screw 5 and is determined by the initial indicators of the raw materials used and the need to obtain a finished product with one or another set of quality characteristics. During the passage of the heat treatment zone, the starting material gradually transforms into charcoal, which, while continuing to move with the screw to the opposite end of the retort, enters the unloading unit 8. An additional function of the main screw, in addition to transporting material inside the retort, is the formation of a variable cross-section located by means of a coupling between the heat zone and the unloading zone, a tight plug preventing the penetration of outside air into the pyrolysis chamber and uncontrolled back mu current pyrolysis gases into the environment. Implementation of the design of the middle part of the main screw 5 in the form of a torn spiral (“with blades”) allows, in addition to the main function (transporting material along the retort), intensive mixing of the carbonized particles during processing, which helps to intensify the process as a whole and improve the quality indicators of the products obtained.

В процессе термического разложения лигноцеллюлозных частиц происходит образование большого количества газообразных продуктов, система отведения и конденсации которых реализована следующим образом. Пиролизные газы, поднимаясь через систему газосборных трубок 7, расположенных в верхней части реторты по всей ее длине, через концентратор 13 попадают в газоотводящую магистраль 14. После прохождения конденсатора 15, находящегося за пределами помещения, образующиеся жидкие продукты оказываются в стационарной сборной емкости 16, откуда производится их забор для дальнейшей переработки с целью разделения на полезные продукты (метанол, уксусная кислота, смолы и т.п.). Наличие гидрозатвора обеспечивает непопадание наружного воздуха через газоотводную магистраль в пиролизную зону. Неконденсируемые газы, попадая в сборную емкость 16 вместе с жижкой, поднимаясь, самопроизвольно истекают через магистраль 17, после чего производится их сжигание с целью получения тепла для нагрева воды или обогрева помещения.In the process of thermal decomposition of lignocellulosic particles, a large number of gaseous products are formed, the removal and condensation system of which is implemented as follows. Pyrolysis gases, rising through a system of gas collection tubes 7 located in the upper part of the retort along its entire length, pass through a hub 13 to a gas exhaust line 14. After passing a condenser 15 located outside the room, the resulting liquid products are in a stationary collecting tank 16, from where they are taken for further processing in order to be separated into useful products (methanol, acetic acid, resins, etc.). The presence of a gas seal ensures that outside air does not enter the pyrolysis zone through the gas outlet line. Non-condensable gases, falling into the collection tank 16 together with the liquid, rising, spontaneously expire through the line 17, after which they are burned in order to obtain heat for heating water or heating the room.

Нагрев реторты производится электрическим нагревателем 6, расположенным вне трубы реторты по всей ее длине. С целью минимизации теплопотерь система реторта - нагреватель - газосборник надежно изолирована теплозащитным экраном-оболочкой, препятствующей интенсивному отводу тепла за пределы жаровой среды. Тем самым достигается снижение производственных затрат и обеспечивается термостабильность процесса для достижения максимально возможной однородности и стабильности качественных показателей получаемого продукта. Использование электрических нагревателей позволяет обеспечить точную автоматическую регулировку температурных параметров процесса. Поддержание температуры производится посредством автоматического программируемого задатчика температуры и набора электронных датчиков, расположенных в непосредственной близости к той или иной рабочей зоне, что позволяет выполнять отдельное, независимое термостатирование разных зон реторты, обеспечивая оптимальные условия обработки древесины.The retort is heated by an electric heater 6 located outside the retort tube along its entire length. In order to minimize heat loss, the retort - heater - gas collector system is reliably insulated with a heat-shielding sheath, which prevents intensive heat removal outside the heat medium. This reduces production costs and ensures thermal stability of the process to achieve the highest possible uniformity and stability of the quality indicators of the resulting product. The use of electric heaters allows for accurate automatic adjustment of the process temperature parameters. The temperature is maintained by means of an automatic programmable temperature setter and a set of electronic sensors located in close proximity to a particular working area, which allows for separate, independent thermostating of different zones of the retort, providing optimal conditions for wood processing.

Образующийся при пиролизе уголь, после прохода переходной муфты переменного сечения, оказавшись в зоне разгрузки 8, самопроизвольно ссыпается через отвод-накопитель 9 в приемный бункер 10, герметично подсоединенный к отводу посредством разъема 12. По заполнению приемного устройства 10 вручную перекрываются заслонки 11, отделяющие приемный бункер 10, разъем 12 и накопитель 14, после чего осуществляется разъединение бункера и накопителя и замена бункера на порожний новый. Затем заслонки открываются и уголь, собранный в накопителе за время смены бункера, ссыпается в приемник. Таким образом, обеспечивается непрерывный процесс пиролиза, без остановки системы на разгрузку. Наполненный углем бункер с закрытой заслонкой перемещается на открытую площадку для охлаждения угля до приемлемой температуры и его стабилизации, после чего продукция разгружается и идет на склад.The coal formed during pyrolysis, after passing the adapter coupling of variable cross section, once in the discharge zone 8, spontaneously pours through the branch drive 9 into the receiving hopper 10, hermetically connected to the branch through the connector 12. Upon filling of the receiving device 10 manually shutters 11 separating the receiving hopper 10, connector 12 and drive 14, after which the hopper and drive are disconnected and the hopper is replaced with an empty new one. Then the flaps open and the coal collected in the drive during the change of the hopper is poured into the receiver. Thus, a continuous pyrolysis process is provided, without stopping the system for unloading. A coal-filled hopper with a closed shutter moves to an open area to cool the coal to an acceptable temperature and stabilize it, after which the product is unloaded and goes to the warehouse.

Заявляемая установка проста в изготовлении и эксплуатации, мобильна, позволяет автоматизировать все режимы работы и минимизировать затраты на эксплуатацию. Обслуживание работающей установки сводится к контролю над показанием приборов, исправностью оборудования и в штатном режиме осуществляется одним человеком.The inventive installation is easy to manufacture and operate, mobile, allows you to automate all modes of operation and minimize operating costs. Maintenance of a working installation is reduced to monitoring instrument readings, equipment health and in normal mode is carried out by one person.

Claims

A continuous installation for the pyrolysis of carbon-containing materials, containing a storage hopper connected to a screw feeder, which forms a sealed plug at the feeder-retort interface and continuously feeds the processed material to the retort, while the retort is made in the form of a steel pipe with a longitudinal screw for smooth movement particles of the processed material through the drying and pyrolysis zones located in the retort from the place of material loading in the retort to the discharge zone, and between the reto a variable clutch is installed in the mouth and in the unloading zone for the subsequent formation of a plug from the obtained coal material to guarantee the tightness of the retort and thermostability of the process, the unloading zone includes an outlet-drive and a coal receiving hopper, hermetically connected to the outlet through a connector, the retort is heated by an electric heater located outside the retort pipe along its entire length, a gas removal and gas condensation system is also connected to the retort.