RU2582696C1 - Installation for making charcoal - Google Patents

Installation for making charcoal Download PDF

Info

Publication number
RU2582696C1
RU2582696C1 RU2014153912/05A RU2014153912A RU2582696C1 RU 2582696 C1 RU2582696 C1 RU 2582696C1 RU 2014153912/05 A RU2014153912/05 A RU 2014153912/05A RU 2014153912 A RU2014153912 A RU 2014153912A RU 2582696 C1 RU2582696 C1 RU 2582696C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zone
pyrolysis
cooling
nozzle
gases
Prior art date
Application number
RU2014153912/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рушан Гареевич Сафин
Наиль Фарилович Тимербаев
Руслан Рушанович Сафин
Диляра Фариловна Зиатдинова
Альмира Режеповна Хабибуллина
Дина Анасовна Ахметова
Альбина Валерьевна Сафина
Зульфия Гаптелахатовна Саттарова
Татьяна Олеговна Степанова
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ")
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ")
Priority to RU2014153912/05A priority Critical patent/RU2582696C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2582696C1 publication Critical patent/RU2582696C1/en

Links

Landscapes

  • Coke Industry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: timber Industry.
SUBSTANCE: installation comprises vertical retort (1) having drying zone (3), pyrolysis (6), cooling (8), storage (2), activated charcoal (7) isolated with each other using damper (35, 36, 37, 38 , 39). Drying zone (3) and cooling (8) are interconnected through capacitor (14). Pyrolysis zone (6) and cooling (8) are interconnected with heat pipe (16). Pyrolysis zone (6) is equipped with nozzle output pyrolysis gases (17) through the conduit to ejector (18) which is connected to separation unit (19) provided with a nozzle for outputting non-condensed gas mixture (22). Between supply pipe of flue gases (15) in drying zone (3) and flue gas output pipe (41) is mounted steam generator (44). Suction jet pump (45), with barometric condenser (46) connected to separating device (19) via the output conduit noncondensable gases from pyroligneous distillate accumulation zone (20). Barometric condenser (46) is connected to packed absorber (48) through recirculation pump (47).
EFFECT: invention improves the quality of the charcoal due to increase in sorption activity and the reliability of the installation for its production.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к лесоперерабатывающей промышленности и может быть использовано для производства древесного угля.The invention relates to the timber industry and can be used for the production of charcoal.

Известен способ пиролизной переработки биомассы с получением высококалорийных газообразного и жидкого топлив и углеродных материалов, в котором исходную биомассу гранулируют, гранулированную биомассу подают в газоплотные шлюзовые затворы с регулируемой подачей из них биомассы в одну или несколько непрерывно действующих вертикальных металлических реторт, заключенных в общую теплоизоляционную оболочку, в которых биомасса гравитационно движется сверху вниз, с возможностью выхода пиролизных газов в нижней части реторт, теплоту, необходимую для процесса пиролиза, передают биомассе через стенки реторт от продуктов сгорания пиролизного топлива, движущихся снизу вверх по каналам обогрева реторт, в котором каналы обогрева реторт образованы соседними стенками реторт и стенками реторт и теплоизоляционной оболочкой, причем пиролизные газы, движущиеся внутри реторт сверху вниз, фильтруют через слой горячего угольного остатка в нижних частях реторт и затем выводят из реторт через каналы, по которым пиролизные газы направляют на конденсацию не разложившихся в процессе фильтрации конденсирующихся веществ пиролиза и охлаждение неконденсирующихся пиролизных газов, а охлажденные неконденсирующиеся пиролизные газы направляют на охлаждение угольного остатка, при этом поперечное сечение реторт выполняют прямоугольным с соотношением ширины к длине 1:5÷15, причем ширину выполняют размером не менее 8÷42 эквивалентных диаметров гранул биомассы, а управление соотношением газообразного и жидкого топлив осуществляют изменением температуры продуктов сгорания на входе в каналы обогрева, см. RU Патент №2380395, МПК8 С10В 47/30 (2006.01), С10В 53/00 (2006.01), 2010.A known method of pyrolysis of biomass processing to produce high-calorie gaseous and liquid fuels and carbon materials, in which the initial biomass is granulated, granular biomass is fed into gas tight lock gates with controlled supply of biomass from them into one or more continuously operating vertical metal retorts enclosed in a common heat-insulating shell in which the biomass gravitationally moves from top to bottom, with the possibility of the release of pyrolysis gases in the lower part of the retort, the heat required winter for the pyrolysis process, the biomass is passed through the retort walls from the products of combustion of pyrolysis fuel moving from bottom to top through the heating channels of the retorts, in which the heating channels of the retorts are formed by adjacent retort walls and retort walls and an insulating shell, with the pyrolysis gases moving from top to bottom inside the retorts filtered through a layer of hot coal residue in the lower parts of the retorts and then removed from the retorts through channels through which the pyrolysis gases are sent to condense non-decomposed filters radiations of condensable substances of pyrolysis and cooling of non-condensable pyrolysis gases, and the cooled non-condensable pyrolysis gases are sent to cool the coal residue, while the cross-section of the retorts is rectangular with a width to length ratio of 1: 5 ÷ 15, and the width is at least 8 ÷ 42 equivalent diameters pellets of biomass, and the ratio of gaseous and liquid fuels is controlled by changing the temperature of the combustion products at the entrance to the heating channels, see RU Patent No. 2380395, IPC8 C10B 47/30 (2 006.01), С10В 53/00 (2006.01), 2010.

Недостатком известной установки для осуществления указанного способа является низкая эффективность процесса пиролиза, обусловленная охлаждением пиролизных газов только атмосферным воздухом, в результате чего большая часть тепловой энергии выбрасывается в дымовую трубу.A disadvantage of the known installation for implementing this method is the low efficiency of the pyrolysis process, due to the cooling of the pyrolysis gases only by atmospheric air, as a result of which most of the thermal energy is emitted into the chimney.

Известна установка для производства древесного угля, содержащая вертикальную реторту непрерывного действия, топку, разделительный аппарат, средство для выгрузки, при этом между вертикальной ретортой и разделительным аппаратом установлен водогазовый эжектор с промежуточными соплами, соединенный всасывающим трубопроводом с вертикальной ретортой, подающим трубопроводом с разделительным аппаратом, а внутри вертикальной реторты под верхней и нижней коническими воронками установлены сегменты подвижных колосников, выполненные с возможностью перемещения от центра конических воронок к их краям, причем разделительный аппарат соединен нижней частью с отстойником для сбора водного раствора жидких продуктов пиролиза, а верхней частью - с емкостью для накопления неконденсируемого газа, а средство для выгрузки выполнено в виде дозирующего выгружателя готового продукта, см. RU Патент №88669 U1, МПК8 С10В 1/04, 2009.A known installation for the production of charcoal containing a vertical retort of continuous operation, a furnace, a separation apparatus, a means for unloading, while between the vertical retort and the separation apparatus there is a gas-water ejector with intermediate nozzles connected by a suction pipe to a vertical retort, a supply pipe with a separation device, and inside the vertical retort, under the upper and lower conical funnels, segments of movable grates are installed, made with possible the ability to move from the center of the conical funnels to their edges, the separation device being connected at the bottom with a sump to collect an aqueous solution of liquid pyrolysis products, and the top with a tank for accumulating non-condensable gas, and the discharge means is made in the form of a dosing unloader of the finished product, cm RU Patent No. 88669 U1, IPC8 С10В 1/04, 2009.

Недостатком установки является низкая эффективность процесса пиролиза из-за больших энергетических потерь, связанных с неполным использованием теплосодержания топочных газов, образующихся в топке.The disadvantage of the installation is the low efficiency of the pyrolysis process due to the large energy losses associated with the incomplete use of the heat content of the flue gases generated in the furnace.

Наиболее близкой по технической сущности является установка для производства древесного угля, содержащая вертикальную реторту, оснащенную дозирующими загружателем технологического сырья и выгружателем угля, реторта имеет зону сушки, пиролиза, охлаждения, и зону накопления, последняя снабжена патрубками подвода и отвода воздуха, зоны сушки и охлаждения связаны между собой через конденсатор, зоны пиролиза и охлаждения сообщены между собой тепловой трубой, зона сушки снабжена патрубками подачи топочных газов, зона пиролиза оснащена патрубком вывода пиролизных газов через трубопровод в эжектор, который соединен с разделительным аппаратом, имеющим зону накопления жижки, оборудованную насосом для циркуляции жижки, а разделительный аппарат снабжен патрубком для вывода несконденсировавшейся парогазовой смеси и регулятором температуры жижки, установка также имеет рекуперативный теплообменник, воздуходувку, дымосос, дымовую трубу, регулятор температуры топочных газов, подаваемых в зону сушки, а также топку с патрубком вывода топочных газов и эжекционный смеситель неконденсирующихся газов и воздуха, а зоны сушки, пиролиза, активирования, охлаждения и накопления изолированы между собой барабанными питателями, см. RU Патент №2468061, МПК8 С10В 1/04 (2006.01), С10В 47/30 (2006.01), С10В 53/00 (2006.01), С10В 53/02 (2006.01), 2012.The closest in technical essence is a plant for the production of charcoal, containing a vertical retort, equipped with a dosing loader of technological raw materials and a coal unloader, the retort has a drying, pyrolysis, cooling zone and an accumulation zone, the latter is equipped with air supply and exhaust pipes, drying and cooling zones interconnected via a condenser, the pyrolysis and cooling zones are communicated with each other by a heat pipe, the drying zone is equipped with flue gas supply pipes, the pyrolysis zone is equipped with a pat The output of the pyrolysis gases through the pipeline into the ejector, which is connected to a separation device having a liquid storage zone equipped with a pump for circulating the liquid, and the separation device is equipped with a pipe for removing non-condensing vapor-gas mixture and a temperature controller for the liquid, the unit also has a recuperative heat exchanger, blower, smoke exhaust , a chimney, a temperature regulator of the flue gases supplied to the drying zone, as well as a furnace with a flue gas outlet pipe and a non-ejector mixer gases and air, and the drying, pyrolysis, activation, cooling and storage zones are isolated between each other by drum feeders, see RU Patent No. 2468061, MPK8 С10В 1/04 (2006.01), С10В 47/30 (2006.01), С10В 53/00 (2006.01), СВВ 53/02 (2006.01), 2012.

Недостатком установки является недостаточное качество древесного угля, который имеет низкую поглотительную способность с 100÷150 м2/г и не пригоден для применения в качестве адсорбента (поглотительная способность обычно составляет 600 м2/г), кроме того, в вертикальной реторте происходит образование сводов транспортируемого сырья и на охлаждающих поверхностях происходит адгезия смол жижки.The disadvantage of the installation is the insufficient quality of charcoal, which has a low absorption capacity from 100 ÷ 150 m 2 / g and is not suitable for use as an adsorbent (absorption capacity is usually 600 m 2 / g), in addition, arches form in a vertical retort transported raw materials and on cooling surfaces, adhesion of the gum resins occurs.

Задачей изобретения является повышение качества древесного угля за счет повышения сорбционной активности, а также надежности работы установки.The objective of the invention is to improve the quality of charcoal by increasing sorption activity, as well as the reliability of the installation.

Техническая задача решается тем, что установка для производства древесного угля, содержащая вертикальную реторту, оснащенную дозирующим загружателем технологического сырья и выгружателем угля, которая имеет зоны сушки, пиролиза, охлаждения и зону накопления, последняя снабжена патрубками подвода и отвода воздуха, зоны сушки и охлаждения связаны между собой через конденсатор, зоны пиролиза и охлаждения сообщены между собой тепловой трубой, зона сушки снабжена патрубком подачи топочных газов, зона пиролиза оснащена патрубком вывода пиролизных газов через трубопровод в эжектор, который соединен с разделительным аппаратом, имеющим зону накопления жижки, оборудованную насосом для ее циркуляции, разделительный аппарат снабжен патрубком для вывода несконденсировавшейся парогазовой смеси и регулятором температуры жижки, установка также имеет рекуперативный теплообменник, воздуходувку, дымосос, дымовую трубу, регулятор температуры топочных газов, подаваемых в зону сушки, а также топку с патрубком вывода топочных газов и эжекционный смеситель неконденсирующихся газов и воздуха, в которой реторта дополнительно снабжена зоной накопления перерабатываемого сырья, которая расположена над зоной сушки, между зонами пиролиза и охлаждения реторта дополнительно имеет зону активирования древесного угля с патрубком ввода перегретого пара и патрубком вывода образующейся парогазовой смеси и регулятором состава парогазовой смеси, при этом зоны накопления перерабатываемого сырья, сушки, пиролиза, активирования, охлаждения и накопления древесного угля изолированы между собой шиберными заслонками, между патрубком подачи топочных газов в зону сушки и патрубком вывода топочных газов установлен парогенератор с дополнительными патрубками для воды и перегретого пара, установка дополнительно имеет эжекционный насос с барометрическим конденсатором, который соединен с разделительным аппаратом через патрубок вывода неконденсирующихся газов из зоны накопления жижки, барометрический конденсатор соединен с насадочным абсорбером через насос рециркуляции, при этом насадочный абсорбер снабжен патрубком ввода циркулирующего абсорбента и патрубком вывода отработанного топочного газа.The technical problem is solved in that the installation for the production of charcoal, containing a vertical retort, equipped with a dosing loader of technological raw materials and a coal unloader, which has drying, pyrolysis, cooling and storage zones, the latter is equipped with air supply and exhaust pipes, drying and cooling zones are connected between each other through a condenser, the pyrolysis and cooling zones are communicated with each other by a heat pipe, the drying zone is equipped with a flue gas supply pipe, the pyrolysis zone is equipped with a pyr of oily gas through a pipeline to an ejector that is connected to a separation apparatus having a liquid storage zone equipped with a pump for its circulation, the separation apparatus is equipped with a nozzle for discharging a non-condensing vapor-gas mixture and a temperature controller for the liquid, the installation also has a recuperative heat exchanger, blower, smoke exhaust, and chimney , a temperature controller for the flue gases supplied to the drying zone, as well as a furnace with a flue gas outlet pipe and an ejection mixer of non-condensable gases, and the air in which the retort is additionally equipped with an accumulation zone of the processed raw material, which is located above the drying zone, between the pyrolysis and cooling zones of the retort additionally has a charcoal activation zone with a superheated steam inlet and an outlet pipe for the resulting vapor-gas mixture and a regulator for the composition of the vapor-gas mixture, while accumulation of processed raw materials, drying, pyrolysis, activation, cooling and accumulation of charcoal are isolated between each other by shutter dampers, between the pipe the flue gas supply to the drying zone and the flue gas outlet nozzle have a steam generator with additional nozzles for water and superheated steam, the installation additionally has an ejection pump with a barometric condenser, which is connected to the separation device through a nozzle for removing non-condensable gases from the accumulation zone of the liquid, the barometric condenser is connected to the nozzle absorber through the recirculation pump, while the nozzle absorber is equipped with a nozzle for input of a circulating absorbent and a nozzle for output exhaust flue gas.

Решение технической задачи позволяет повысить качество древесного угля за счет повышения сорбционной активности, а также надежность установки для его производства.The solution to the technical problem improves the quality of charcoal by increasing sorption activity, as well as the reliability of the installation for its production.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на Фиг. 1 показана схема установки для производства древесного угля.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a diagram of an apparatus for producing charcoal.

Установка для производства древесного угля включает вертикальную реторту непрерывного действия 1, которая имеет зону накопления перерабатываемого сырья 2, зону сушки 3, с патрубками вывода 4 и ввода 5 теплоносителя, зону пиролиза 6, зону активирования древесного угля 7, зону охлаждения 8, зону накопления древесного угля 9 с патрубками подвода 10 и отвода воздуха 11. Установка также имеет дозирующий загружатель сырья 12, выгружатель угля 13, при этом зона сушки 3 через зону накопления перерабатываемого сырья 2 связана с зоной охлаждения 8 через конденсатор 14, зона сушки 3 снабжена патрубком подачи топочных газов 15. Зоны пиролиза 6 и охлаждения 8 сообщены между собой тепловой трубой 16. Зона пиролиза 6 оснащена патрубком вывода пиролизных газов 17 и соединена через трубопровод с эжектором 18. Эжектор соединен с разделительным аппаратом 19 и имеет зону накопления жижки 20, которая оборудована насосом для циркуляции жижки 21, а разделительный аппарат 19 снабжен патрубком для вывода несконденсирующейся парогазовой смеси 22 и регулятором температуры жижки 23. Установка имеет также рекуперативный теплообменник 24, воздуходувку 25, дымосос 26, дымовую трубу 27, регулятор температуры топочных газов 28, топку 29, которая имеет патрубок вывода топочных газов 30, и эжекционный смеситель неконденсирующихся газов и воздуха 31. Реторта 1 имеет зону активирования древесного угля 7, которая снабжена патрубком ввода перегретого пара 32, патрубком вывода образующейся парогазовой смеси 33 и регулятором состава парогазовой смеси 34, при этом зоны накопления перерабатываемого сырья 2, сушки 3, пиролиза 6, активирования 7, охлаждения 8 и накопления древесного угля 9 изолированы между собой шиберными заслонками 35, 36, 37, 38, 39. Установка дополнительно имеет парогенератор 44 с патрубками ввода 40 и вывода топочных газов 41, патрубком воды 42 и патрубком перегретого пара 43. Эжекционный насос 45 сообщается с барометрическим конденсатором 46, последний соединен через насос рециркуляции абсорбента 47 с насадочным абсорбером 48. Насадочный абсорбер снабжен патрубком ввода отработанного топочного газа 49, патрубком вывода циркулирующего абсорбента 50 и патрубком ввода воды для орошения 51. Барометрический конденсатор снабжен патрубком ввода хладагента 52 и патрубком вывода неконденсирующихся газов 53. Топка 29 имеет вентиль 54 для подачи природного газа.Installation for the production of charcoal includes a vertical continuous retort 1, which has an accumulation zone of processed raw materials 2, a drying zone 3, with outlet pipes 4 and input 5 of the coolant, a pyrolysis zone 6, an activation zone of charcoal 7, a cooling zone 8, an area of accumulation of wood coal 9 with nozzles for supplying 10 and air exhaust 11. The installation also has a metering feedstock 12, a coal unloader 13, while the drying zone 3 through the accumulation zone of the processed raw materials 2 is connected to the cooling zone 8 through nsator 14, the drying zone 3 is equipped with a flue gas supply pipe 15. The pyrolysis zones 6 and cooling 8 are connected to each other by a heat pipe 16. The pyrolysis zone 6 is equipped with a pyrolysis gas outlet pipe 17 and is connected through a pipeline to the ejector 18. The ejector is connected to the separation device 19 and has an accumulation zone of the fluid 20, which is equipped with a pump for circulating the fluid 21, and the separation apparatus 19 is equipped with a nozzle for discharging a non-condensing vapor-gas mixture 22 and a temperature regulator of the fluid 23. The installation also has a regenerative heat exchanger 24, blower 25, exhaust fan 26, chimney 27, flue gas temperature regulator 28, firebox 29, which has a flue gas outlet pipe 30, and an ejection mixer of non-condensable gases and air 31. Retort 1 has a charcoal activation zone 7, which is equipped with superheated steam inlet pipe 32, outlet gas-vapor mixture 33 outlet pipe and gas-vapor mixture composition regulator 34, wherein the zones of accumulation of the processed raw materials 2, drying 3, pyrolysis 6, activation 7, cooling 8 and the accumulation of charcoal 9 are isolated between each other by slide gate valves 35, 36, 37, 38, 39. The installation additionally has a steam generator 44 with nozzles for input 40 and outlet of flue gases 41, a pipe for water 42 and a pipe for superheated steam 43. The ejection pump 45 communicates with a barometric condenser 46, the last connected through the recirculation pump of the absorbent 47 to the nozzle absorber 48. The nozzle absorber is equipped with a nozzle for introducing exhaust flue gas 49, a nozzle for withdrawing circulating absorbent 50 and a nozzle for introducing irrigation water 51. Barometric condenser equipped with a pipe for introducing refrigerant 52 and a pipe for removing non-condensable gases 53. The furnace 29 has a valve 54 for supplying natural gas.

Установка для производства древесного угля работает следующим образом. В вертикальную реторту 1 через дозирующий загружатель 12 в зону накопления перерабатываемого сырья 2 подают технологическое сырье (измельченные древесные отходы). После загрузки открывается шиберная заслонка 35 и содержимое подается в зону сушки 3, где оно сушится и прогревается до 250°С, за счет подачи топочных газов через патрубок 15. Затем через патрубок 42 в парогенератор 44 подают воду, а содержимое зоны сушки 3 при открытии заслонки 36 переходит в зону пиролиза 6, где за счет тепловой трубы 16 технологическая щепа в нижней части пиролизной зоны прогревается до 350°С (до начала экзотермической реакции) и начинается пиролиз с выделением пиролизных газов, которые через патрубок 17 поступают через трубопровод в эжектор 18. Температура сырья в зоне пиролиза возрастает до 500°С за счет тепла, выделяющегося в процессе экзотермических реакций. В зоне пиролиза 6 происходит выделение пиролизных газов и образование угля.Installation for the production of charcoal works as follows. Technological raw materials (crushed wood waste) are fed into a vertical retort 1 through a metering loader 12 into the accumulation zone of the processed raw material 2. After loading, the slide gate 35 opens and the contents are fed into the drying zone 3, where it is dried and heated to 250 ° C, by supplying flue gases through the pipe 15. Then, water is supplied through the pipe 42 to the steam generator 44, and the contents of the drying zone 3 when opened the shutter 36 passes to the pyrolysis zone 6, where due to the heat pipe 16 the technological chips in the lower part of the pyrolysis zone are heated to 350 ° C (before the exothermic reaction begins) and pyrolysis begins with the release of pyrolysis gases, which enter through the pipe 17 through the pipe to the ejector 18. The temperature of the feedstock in the pyrolysis zone rises to 500 ° C due to the heat released during exothermic reactions. In the pyrolysis zone 6, pyrolysis gases are released and coal is formed.

Для отвода образовавшихся пиролизных газов из зоны пиролиза 6 в разделительный аппарат 19 используют жижку, которую, предварительно охлаждают до 100°С, и нагнетают насосом для циркуляции жижки 21 в эжектор 18 из зоны накопления жижки 20. Разделительный аппарат снабжен патрубком для вывода несконденсировавшейся парогазовой смеси 22 и регулятором температуры жижки 23 путем подачи воды через патрубок 55. Избыток жижки из разделительного аппарата 19 переливается через патрубок 56 в резервуар 57, в котором собирается жижка, представляющаяся собой смесь только высококипящих компонентов с температурой кипения более 100°С. Несконденсировавшиеся парогазовые смеси отводят эжекционным насосом 45 и вторично сепарируют в барометрическом конденсаторе 46 на газы и конденсат, состоящий, в основном, из низкокипящих компонентов и воды.To drain the resulting pyrolysis gases from the pyrolysis zone 6 to the separation apparatus 19, a liquid is used, which is pre-cooled to 100 ° C and pumped to circulate the liquid 21 into the ejector 18 from the accumulation zone of the liquid 20. The separation device is equipped with a nozzle for discharging a non-condensing vapor-gas mixture 22 and the regulator of the temperature of the liquid 23 by supplying water through the pipe 55. The excess liquid from the separation apparatus 19 is poured through the pipe 56 into the tank 57, which collects the liquid, which is a mixture only high-boiling components with a boiling point of more than 100 ° C. Non-condensing vapor-gas mixtures are removed by an ejection pump 45 and are separated in a barometric condenser 46 for gases and condensate, which consists mainly of low boiling components and water.

Из барометрического конденсатора 46 неконденсирующиеся газы отводятся через патрубок вывода 53 эжекционным смесителем 31 в топку 29, а конденсат поступает в холодильник-сепаратор 58, где сепарируется на низкокипящие компоненты и воду. Вода, пропущенная через фильтрующий элемент 59 из патрубка 60, насосом 61 подается в насадочный абсорбер 48. Смесь низкокипящих компонентов собирается в сборнике 62.Non-condensable gases are discharged from the barometric condenser 46 through the outlet pipe 53 with an ejection mixer 31 to the furnace 29, and the condensate enters the refrigerator-separator 58, where it is separated into low-boiling components and water. Water passed through the filter element 59 from the nozzle 60 is pumped to the nozzle absorber 48 by a pump 61. The mixture of low-boiling components is collected in a collector 62.

Образовавшийся в зоне пиролиза 6 уголь через шиберную заслонку 37 поступает в зону активирования 7, снабженную регулятором состава парогазовой смеси 34. При активировании древесного угля перегретым паром начинается его газификация, поэтому при превышении концентрации окиси углерода или метана выше заданных предельных значений регулятором 34 прекращается подача окислителя - пара, и процесс активирования завершается. Древесный уголь поступает в зону охлаждения 8, где охлаждается до 150°С за счет отдачи тепла отработанным топочным газам, поступающим из конденсатора 14 и тепловой трубе 16, которая, в свою очередь, дополнительно нагревает технологическое сырье в зоне пиролиза 6.The coal formed in the pyrolysis zone 6 through the gate valve 37 enters the activation zone 7, which is equipped with a gas-vapor mixture composition regulator 34. When activated charcoal overheated steam begins its gasification, therefore, when the concentration of carbon monoxide or methane exceeds the specified limit values, the regulator 34 stops the flow of oxidizer - a pair, and the activation process ends. Charcoal enters the cooling zone 8, where it is cooled to 150 ° C due to heat transfer to the exhaust flue gases coming from the condenser 14 and the heat pipe 16, which, in turn, additionally heats the technological raw materials in the pyrolysis zone 6.

Топочные газы, проходя через зону охлаждения 8, нагреваются до 400°С и направляются в рекуперативный теплообменник 24, где охлаждаются до 150°С. Часть охлажденных газов направляется дымососом 26 в дымовую трубу 27, через насадочный абсорбер 48, другая часть поступает на рециркуляцию в зону сушки 3.The flue gases passing through the cooling zone 8 are heated to 400 ° C and sent to a recuperative heat exchanger 24, where they are cooled to 150 ° C. Part of the cooled gases is directed by the exhaust fan 26 into the chimney 27, through the nozzle absorber 48, the other part is recycled to the drying zone 3.

Из зоны охлаждения 8 через шиберную заслонку 39 уголь попадает в зону накопления 9, где дополнительно охлаждается за счет отдачи тепла воздуху, подаваемому через патрубки подвода 10 и отвода воздуха 11 в рекуперативный теплообменник 24 воздуходувкой 63. Воздух в рекуперативном теплообменнике прогревается до 350°С и воздуходувкой 25 нагнетается в топку 29. Уголь непрерывно выгружается через дозирующий выгружатель 13.From the cooling zone 8, through the gate valve 39, the coal enters the accumulation zone 9, where it is additionally cooled by transferring heat to the air supplied through the nozzles of the supply 10 and the air 11 to the regenerative heat exchanger 24 by the blower 63. The air in the regenerative heat exchanger is heated to 350 ° C and blower 25 is injected into the furnace 29. Coal is continuously discharged through a metering unloading device 13.

Передача продукта из одной зоны в другую с помощью шиберных заслонок 35, 36, 37, 38, 39 исключает возможность образования сводов в вертикальной реторте и повышает, тем самым, надежность работы установки.Product transfer from one zone to another with the help of slide gates 35, 36, 37, 38, 39 eliminates the possibility of arches in the vertical retort and thereby increases the reliability of the installation.

Для первоначального запуска установки через вентиль 54 в топку 29 подают природный газ. С началом подачи пирогазов из разделительного аппарата 19 в установку подачу природного газа через вентиль 54 прекращают.For the initial start-up of the installation, natural gas is supplied through the valve 54 to the furnace 29. With the beginning of the supply of pyrogases from the separation apparatus 19 to the installation, the supply of natural gas through the valve 54 is stopped.

После зоны активирования 7 возрастает свободная поверхность древесного угля с 100÷150 м2/г (в прототипе), до 600÷900 м2/г, соответственно, в такой же пропорции возрастает сорбционная активность готового продукта.After activation zone 7, the free surface of charcoal increases from 100 ÷ 150 m 2 / g (in the prototype) to 600 ÷ 900 m 2 / g, respectively, in the same proportion the sorption activity of the finished product increases.

Объемное охлаждение жижки за счет вакуумирования и орошения водой позволяет легко поддерживать требуемую температуру эжектирующей жижки, подаваемой насосом 21, и сепарировать паровую фазу пирогазов на смесь высококипящих и низкокипящих компонентов.Volumetric cooling of the liquid by evacuation and irrigation with water makes it easy to maintain the required temperature of the ejection liquid supplied by pump 21 and to separate the vapor phase of the pyrogas into a mixture of high-boiling and low-boiling components.

Заявляемая установка для производства древесного угля по сравнению с прототипом позволяет повысить: качество древесного угля за счет повышения сорбционной активности, а также надежность организации процесса переработки измельченных древесных отходов и эффективность работы установки за счет использования энергии топочных газов для активирования древесного угля и сепарации жижки на обезвоженные смеси высококипящих и низкокипящих компонентов. Предварительная сепарация жижки на обезвоженные смеси высококипящих и низкокипящих компонентов позволяет сократить затраты на последующую переработку жижки с целью извлечения из нее уксусной кислоты, березового дегтя, растворимых и нерастворимых кислот, жидких горючих веществ более высокой калорийности.The inventive installation for the production of charcoal in comparison with the prototype allows to improve: the quality of charcoal by increasing sorption activity, as well as the reliability of the organization of the processing of ground wood waste and the efficiency of the installation by using the energy of flue gases to activate charcoal and separating the slurry for dehydrated mixtures of high boiling and low boiling components. Preliminary separation of the slurry into dehydrated mixtures of high-boiling and low-boiling components reduces the cost of subsequent processing of the slurry in order to extract acetic acid, birch tar, soluble and insoluble acids, and higher-calorie liquid combustibles from it.

Claims (1)

Установка для производства древесного угля, содержащая вертикальную реторту, оснащенную дозирующим загружателем технологического сырья и выгружателем угля, имеет зоны сушки, пиролиза, охлаждения и зону накопления, последняя снабжена патрубками подвода и отвода воздуха, зоны сушки и охлаждения связаны между собой через конденсатор, зоны пиролиза и охлаждения сообщены между собой тепловой трубой, зона сушки снабжена патрубком подачи топочных газов, зона пиролиза оснащена патрубком вывода пиролизных газов через трубопровод в эжектор, который соединен с разделительным аппаратом, имеющим зону накопления жижки, оборудованную насосом для ее циркуляции, разделительный аппарат снабжен патрубком для вывода несконденсировавшейся парогазовой смеси и регулятором температуры жижки, установка также имеет рекуперативный теплообменник, воздуходувку, дымосос, дымовую трубу, регулятор температуры топочных газов, подаваемых в зону сушки, а также топку с патрубком вывода топочных газов и эжекционный смеситель неконденсирующихся газов и воздуха, отличающаяся тем, что установка снабжена зоной накопления перерабатываемого сырья, расположенной над зоной сушки, между зонами пиролиза и охлаждения реторта дополнительно имеет зону активирования древесного угля с патрубком ввода перегретого пара и патрубком вывода образующейся парогазовой смеси и регулятором состава парогазовой смеси, при этом зоны сушки, пиролиза, активирования, охлаждения и накопления изолированы между собой шиберными заслонками, между патрубком подачи топочных газов в зону сушки и патрубком вывода топочных газов установлен парогенератор с дополнительными патрубками для воды и перегретого пара, установка дополнительно имеет эжекционный насос с барометрическим конденсатором, который соединен с разделительным аппаратом через патрубок вывода неконденсирующихся газов из зоны накопления жижки, барометрический конденсатор соединен с насадочным абсорбером через насос рециркуляции, при этом насадочный абсорбер снабжен патрубками ввода и вывода циркулирующего абсорбента и отработанного топочного газа. A charcoal production plant containing a vertical retort equipped with a dosing loader of technological raw materials and a coal unloader has drying, pyrolysis, cooling and storage zones, the latter is equipped with air supply and exhaust pipes, drying and cooling zones are connected through a condenser, pyrolysis zones and cooling are interconnected by a heat pipe, the drying zone is equipped with a nozzle for supplying flue gases, the pyrolysis zone is equipped with a nozzle for removing pyrolysis gases through a pipeline into an ejector, The unit is equipped with a recuperative heat exchanger, a blower, a smoke exhauster, a chimney, and a regulator of the temperature of the flue gases supplied in the drying zone, as well as a furnace with a flue gas outlet pipe and an ejection mixer of non-condensable gases and air, characterized in that the installation is equipped with The zone of accumulation of processed raw materials located above the drying zone, between the pyrolysis and cooling zones of the retort, additionally has a charcoal activation zone with a superheated steam inlet and a steam-gas mixture inlet and a gas-vapor mixture composition regulator, while the drying, pyrolysis, activation, and cooling zones and accumulations are isolated between each other with slide gates, a steam generator is installed between the flue gas supply pipe to the drying zone and the flue gas pipe connection By means of integral nozzles for water and superheated steam, the installation additionally has an ejection pump with a barometric condenser, which is connected to the separation device through a nozzle for removing non-condensable gases from the accumulation zone of the liquid, the barometric condenser is connected to the nozzle absorber through a recirculation pump, while the nozzle absorber is equipped with input nozzles and output circulating absorbent and spent flue gas.
RU2014153912/05A 2014-12-29 2014-12-29 Installation for making charcoal RU2582696C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014153912/05A RU2582696C1 (en) 2014-12-29 2014-12-29 Installation for making charcoal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014153912/05A RU2582696C1 (en) 2014-12-29 2014-12-29 Installation for making charcoal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2582696C1 true RU2582696C1 (en) 2016-04-27

Family

ID=55794603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014153912/05A RU2582696C1 (en) 2014-12-29 2014-12-29 Installation for making charcoal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2582696C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694347C1 (en) * 2019-01-09 2019-07-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") Method of producing activated carbon
RU2745272C2 (en) * 2019-09-09 2021-03-22 Иван Андреевич Безруков Method and device for producing coal pyrolysis products
RU2745271C1 (en) * 2020-02-11 2021-03-22 Иван Андреевич Безруков Method and device for producing coal pyrolisis products

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU24872U1 (en) * 2001-10-08 2002-08-27 Пиялкин Владимир Николаевич INSTALLATION FOR THE PRODUCTION OF WOOD COAL
GB2387594A (en) * 2002-04-20 2003-10-22 Jonathan Charles Radford Method and apparatus for pyrolysing waste materials
RU88669U1 (en) * 2009-05-20 2009-11-20 Владимир Борисович Бочков INSTALLATION FOR THE PRODUCTION OF WOOD COAL
RU2380395C1 (en) * 2008-08-01 2010-01-27 Учреждение Российской Академии Наук Объединенный Институт Высоких Температур Ран (Оивт Ран) Method of pyrolysis processing of bio-mass producing high calorie gaseous and liquid fuel and hydrocarbon materials
RU2463331C1 (en) * 2011-05-24 2012-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр Альтернативная энергетика" (ООО "НТЦ АЭ") Method of charcoal production
RU2468061C2 (en) * 2011-01-31 2012-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр Альтернативная энергетика" (ООО "НТЦ АЭ") Plant for production of charcoal

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU24872U1 (en) * 2001-10-08 2002-08-27 Пиялкин Владимир Николаевич INSTALLATION FOR THE PRODUCTION OF WOOD COAL
GB2387594A (en) * 2002-04-20 2003-10-22 Jonathan Charles Radford Method and apparatus for pyrolysing waste materials
RU2380395C1 (en) * 2008-08-01 2010-01-27 Учреждение Российской Академии Наук Объединенный Институт Высоких Температур Ран (Оивт Ран) Method of pyrolysis processing of bio-mass producing high calorie gaseous and liquid fuel and hydrocarbon materials
RU88669U1 (en) * 2009-05-20 2009-11-20 Владимир Борисович Бочков INSTALLATION FOR THE PRODUCTION OF WOOD COAL
RU2468061C2 (en) * 2011-01-31 2012-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр Альтернативная энергетика" (ООО "НТЦ АЭ") Plant for production of charcoal
RU2463331C1 (en) * 2011-05-24 2012-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр Альтернативная энергетика" (ООО "НТЦ АЭ") Method of charcoal production

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694347C1 (en) * 2019-01-09 2019-07-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") Method of producing activated carbon
RU2745272C2 (en) * 2019-09-09 2021-03-22 Иван Андреевич Безруков Method and device for producing coal pyrolysis products
RU2745271C1 (en) * 2020-02-11 2021-03-22 Иван Андреевич Безруков Method and device for producing coal pyrolisis products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102517054B (en) Device and method for continuous pyrolysis of agricultural and forestry biomass and fractional collection and purification of product
RU2640809C2 (en) Method and device for producing fuel from biomass
US20160053182A1 (en) Method & Apparatus for Producing Biochar
US20120017499A1 (en) Torrefaction Systems and Methods Including Catalytic Oxidation and/or Reuse of Combustion Gases Directly in a Torrefaction Reactor, Cooler, and/or Dryer/Preheater
US9127227B2 (en) Method and apparatus for processing biomass material
CN102154021B (en) Purification recovery system for producing charcoal, gas and oil by biomass raw material, and processing technique thereof
RU2582696C1 (en) Installation for making charcoal
CN105154114A (en) Device and method for preparing biochar by using Chinese medicinal materials and waste generated during traditional Chinese medicine production process
CN206127211U (en) Continuous pyrolysis and carbonization device of living beings
CN106190416A (en) A kind of biomass carbon fuel
WO2012156769A1 (en) Reactor for continuous production of wood vinegar and charcoal
US9068121B1 (en) Systems, apparatus and methods for optimizing the pyrolysis of biomass using thermal expansion
US11060034B2 (en) Process and reactor for continuous charcoal production
CN106147818A (en) One utilizes biomass castoff to produce liquid fuel device and using method
RU2468061C2 (en) Plant for production of charcoal
CN102492445A (en) Multi-pipe revolving low-temperature dry distillation technology of fine coal
RU2596249C1 (en) Method for removal of harmful emissions from coking reactors
RU88669U1 (en) INSTALLATION FOR THE PRODUCTION OF WOOD COAL
CN101613613B (en) Efficient heat energy utilization method used during fast thermal cracking of straw
RU2574051C2 (en) Charcoal kiln
RU2721695C1 (en) Method of processing organic material to produce synthetic fuel gas in a high-temperature ablation pyrolisis of gravitational type
CN105482837B (en) A kind of bamboo material continuous carbonization furnace
CN101880539A (en) Continuous biomass pyrolysis device
RU2465302C1 (en) Method of catching foul emissions from coke reactor
RU96572U1 (en) INSTALLATION FOR THERMAL PROCESSING OF SOLID FUEL MATERIALS

Legal Events

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

Effective date: 20201230