RU2614168C1 - Pyrolysis reactor for producing synthesis gas - Google Patents

Pyrolysis reactor for producing synthesis gas Download PDF

Info

Publication number
RU2614168C1
RU2614168C1 RU2015152128A RU2015152128A RU2614168C1 RU 2614168 C1 RU2614168 C1 RU 2614168C1 RU 2015152128 A RU2015152128 A RU 2015152128A RU 2015152128 A RU2015152128 A RU 2015152128A RU 2614168 C1 RU2614168 C1 RU 2614168C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetrons
reactor
housing
reactor according
synthesis gas
Prior art date
Application number
RU2015152128A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марк Олегович Тарасов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Вятская угольная компания"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Вятская угольная компания" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Вятская угольная компания"
Priority to RU2015152128A priority Critical patent/RU2614168C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2614168C1 publication Critical patent/RU2614168C1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/22—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
    • C01B3/24—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: internal reactor cavity is charged with raw material with the fraction of up to 50 mm: biofuel, solid household or agricultural waste, coal slurry - by means of the charging unit 3. The reactor comprises a screw compactor 4 and the scraper 5 for removing slag. An odd number of magnetrons 2 creating the temperature of 1000-1500°C by means of microwave radiation is mounted on the reactor housing 1 in the same horizontal plane at the equal distance from each other. Synthesis gas and slags resulting from the raw material pyrolysis are removed from the reactor through the unloading port 9, separated and purified from admixtures. The housing 1 is made three-layered: the inner layer 6 made of ceramic tiles, the intermediate layer 8 is heat-insulating, the outer layer 7 is of stainless steel with the openings for the free passage of microwave radiation from the magnetrons 2.
EFFECT: expanding the functional capabilities of the reactor.
8 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для получения синтез-газа, который может быть использован в нефтехимии для получения моторных топлив.The present invention relates to a device for producing synthesis gas, which can be used in petrochemistry for the production of motor fuels.

Известна установка для получения пироуглерода (патент РФ 90779, C01B 31/02, опубл. 20.01.2010), включающая реактор пиролиза, содержащий помещенный в обогреваемый корпус тигель с крышкой и с жидкометаллическим теплоносителем, в который опущена керамическая трубка для подачи углеводородсодержащего сырья. Отвод продуктов реакции осуществлен через боковую стенку в накопитель и окружающую среду, охлаждение и закалка газов пиролиза не предусмотрены.A known installation for producing pyrocarbon (RF patent 90779, C01B 31/02, published on 01.20.2010), including a pyrolysis reactor containing a crucible with a lid and a liquid metal coolant placed in a heated case, into which a ceramic tube for supplying hydrocarbon-containing raw materials is lowered. The reaction products were discharged through the side wall into the reservoir and the environment; cooling and quenching of pyrolysis gases were not provided.

Недостатком этой установки является ограниченные функциональные возможности.The disadvantage of this setup is its limited functionality.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является реактор пиролиза для получения синтез-газа, содержащий помещенный в герметичный обогреваемый корпус тигель с крышкой и с жидкометаллическим теплоносителем, в который опущена керамическая трубка для подачи углеводородного сырья, концентрично керамической трубке установлен стакан, днищем прикрепленный к крышке, в днище стакана и крышке выполнены сквозные отверстия для подвода закалочного газа в полость стакана над жидкометаллическим теплоносителем и отвода его в смеси с продуктами реакции, а в боковых стенках крышки установлены патрубки для подачи продувочного газа в пространство вокруг стакана над расплавом и отвода его (см. Патент RU на изобретение №2465305, C10J 3/72, опубл. 2012 год).The closest in technical essence to the proposed one is a pyrolysis reactor for producing synthesis gas, containing a crucible with a lid and a liquid metal coolant placed in a sealed heated case, into which a ceramic tube for supplying hydrocarbon raw materials is lowered, a glass is mounted concentrically to the ceramic tube, the bottom is attached to the lid , through holes for supplying quenching gas into the cavity of the glass above the liquid metal coolant and discharging it into the mixture are made in the bottom of the glass and the lid with reaction products, and in the side walls of the lid there are nozzles for supplying purge gas to the space around the cup above the melt and for its removal (see RU patent for invention No. 2465305, C10J 3/72, publ. 2012).

Недостаток известных технических решений - невозможность получения синтез-газа из биотоплива, твердых бытовых отходов, отходов от сельскохозяйственных животных, угольных шламов и т.д.A disadvantage of the known technical solutions is the impossibility of producing synthesis gas from biofuels, municipal solid waste, waste from farm animals, coal sludge, etc.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей за счет получения синтез-газа из биотоплива, твердых бытовых отходов, отходов от сельскохозяйственных животных, угольных шламов и т.д. фракциями до 50 мм.The technical result of the invention is the expansion of functionality by producing synthesis gas from biofuels, municipal solid waste, waste from farm animals, coal sludge, etc. fractions up to 50 mm.

Поставленный технический результат достигается тем, что реактор пиролиза для получения синтез-газа, содержащий корпус, дополнительно содержит нечетное количество магнетронов, установленных в одной горизонтальной плоскости на корпусе на равном расстоянии друг от друга, узел загрузки, установленный над верхней частью корпуса, шнековый уплотнитель, установленный в верхней полости корпуса над магнетронами, и скребковый механизм для удаления шлака, установленный в нижней части корпуса под магнетронами, при этом реактор может содержать нечетное количество магнетронов, установленных как минимум в одной плоскости, параллельной первой плоскости, на корпусе на равном расстоянии друг от друга, при этом магнетроны, установленные в разных плоскостях, могут быть установлены друг над другом или без смешения, или со смещением, при этом корпус может быть выполнен из трех слоев: внутренний - из керамической плитки, внешний - из нержавеющей стали с отверстиями для свободного прохождения СВЧ-излучения от каждого магнетрона, средний - теплоизоляционный, при этом в качестве керамической плитки может быть использована высокотемпературная керамика, при этом в качестве теплоизолятора могут быть использованы кремниевые иглопробивные маты, при этом поверхность нержавеющей стали, контактирующая с теплоизолятором, может быть выполнена полированной.The technical result is achieved in that the pyrolysis reactor for producing synthesis gas, comprising a housing, additionally contains an odd number of magnetrons installed in one horizontal plane on the housing at an equal distance from each other, a loading unit mounted above the upper part of the housing, a screw seal, installed in the upper cavity of the casing above the magnetrons, and a scraper mechanism for removing slag, mounted in the lower part of the casing under the magnetrons, while the reactor may not contain a significant number of magnetrons installed at least in one plane parallel to the first plane on the housing at an equal distance from each other, while magnetrons installed in different planes can be mounted on top of each other either without mixing or with displacement, while the housing can be made of three layers: the inner one is made of ceramic tiles, the outer one is made of stainless steel with holes for the free passage of microwave radiation from each magnetron, the middle one is heat-insulating, and as a ceramic plate high-temperature ceramics can be used, while silicon needle-punched mats can be used as a heat insulator, while the stainless steel surface in contact with the heat insulator can be polished.

На фиг. 1 схематично представлен реактор пиролиза для получения синтез-газа; на фиг. 2 схематично представлено расположение магнетронов вокруг корпуса.In FIG. 1 schematically shows a pyrolysis reactor for producing synthesis gas; in FIG. 2 schematically shows the arrangement of magnetrons around the housing.

Реактор пиролиза для получения синтез-газа содержит корпус 1, нечетное количество магнетронов 2, установленных в одной горизонтальной плоскости на корпусе на равном расстоянии друг от друга, узел 3 загрузки, установленный над верхней частью корпуса 1, шнековый уплотнитель 4, установленный в верхней полости корпуса над магнетронами 2, и скребковый механизм 5 для удаления шлака (скребки на чертежах не показаны), установленный в нижней части корпуса 1 под магнетронами 2. На чертежах не показаны приводы шнекового уплотнителя 4 и скребкового механизма 5. Кроме этого, реактор может содержать нечетное количество магнетронов 2, установленных как минимум в одной плоскости, параллельной первой горизонтальной плоскости, на корпусе на равном расстоянии друг от друга. При этом магнетроны 2, установленные в разных плоскостях, могут быть установлены друг над другом или без смещения, или со смещением (на фиг. 1 магнетроны показаны без смещения; вариант со смещением на чертежах не показан). Корпус 1 выполнен из трех слоев: внутренний 6 - из керамической плитки, внешний 7 - из нержавеющей стали с отверстиями для свободного прохождения СВЧ-излучения от каждого магнетрона 2, средний 8 - теплоизоляционный. В качестве керамической плитки может быть использована высокотемпературная керамика (карбид кремния). В качестве теплоизолятора использованы кремниевые иглопробивные маты. Поверхность нержавеющей стали, контактирующая с теплоизолятором, может быть выполнена полированной.The pyrolysis reactor for producing synthesis gas comprises a housing 1, an odd number of magnetrons 2 mounted in the same horizontal plane on the housing at an equal distance from each other, a loading unit 3 mounted above the upper part of the housing 1, a screw seal 4 installed in the upper cavity of the housing above the magnetrons 2, and the scraper mechanism 5 for removing slag (scrapers are not shown in the drawings), mounted in the lower part of the housing 1 under the magnetrons 2. The drives of the screw seal 4 and the scraper mechanism are not shown in the drawings ZMA 5. In addition, the reactor may contain an odd number of magnetrons 2 installed in at least one plane parallel to the first horizontal plane on the body at an equal distance from each other. In this case, the magnetrons 2 installed in different planes can be mounted on top of each other either without bias or with bias (in Fig. 1 magnetrons are shown without bias; the variant with bias is not shown in the drawings). Case 1 is made of three layers: the inner 6 is made of ceramic tiles, the outer 7 is made of stainless steel with holes for the free passage of microwave radiation from each magnetron 2, the middle 8 is heat-insulating. High temperature ceramics (silicon carbide) can be used as ceramic tiles. Silicon needle-punched mats are used as a heat insulator. The surface of stainless steel in contact with the heat insulator can be polished.

Реактор пиролиза для получения синтез-газа работает следующим образом.The pyrolysis reactor for producing synthesis gas operates as follows.

При включенных магнетронах 2, шнековом уплотнителе 4 и скребковом механизме посредством узла 3 производится загрузка внутренней полости реактора сырьем, с помощью шнекового уплотнителя 4 сырье уплотняется, а проходя через систему излучающих СВЧ магнетронов 2, создающих внутри корпуса температуру 1000-1500°C, сырье разлагается в отсутствие кислорода на синтез-газ и шлаки, которые через выгрузной канал 9 подаются для разделения друг от друга и очистки синтез-газа от ненужных примесей. Запуск же в работу реактора производится последовательным включением узла 3 загрузки, шнекового уплотнителя, и только после уплотнения сырья производят включение магнетронов. Этим исключается наличие большого количества кислорода во внутренней полости реактора.When the magnetrons 2 are turned on, the screw compactor 4 and the scraper mechanism through the node 3, the inner cavity of the reactor is loaded with raw materials, with the help of the screw compactor 4 the raw materials are compacted, and passing through the system of emitting microwave magnetrons 2, creating a temperature of 1000-1500 ° C inside the housing, the raw material decomposes in the absence of oxygen to the synthesis gas and slag, which are fed through the discharge channel 9 to separate from each other and purify the synthesis gas from unnecessary impurities. Starting up the reactor is done by sequentially turning on the loading unit 3, a screw compactor, and only after compaction of the raw materials magnetrons are turned on. This eliminates the presence of a large amount of oxygen in the inner cavity of the reactor.

Использование фракций сырья больше 50 мм не целесообразно, так как большая часть его может пойти в отходы.The use of fractions of raw materials greater than 50 mm is not advisable, since most of it can go to waste.

Более широкие функциональные возможности является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.Wider functionality is the advantage and advantage of the proposed technical solution compared to the prototype.

Claims (8)

1. Реактор пиролиза для получения синтез-газа, содержащий корпус, отличающийся тем, что дополнительно содержит нечетное количество магнетронов, установленных на одной горизонтальной плоскости на корпусе на равном расстоянии друг от друга, узел загрузки, установленный над верхней частью корпуса, шнековый уплотнитель, установленный в верхней полости корпуса над магнетронами, и скребковый механизм для удаления шлака, установленный в нижней части корпуса под магнетронами.1. Pyrolysis reactor for producing synthesis gas, comprising a housing, characterized in that it further comprises an odd number of magnetrons mounted on the same horizontal plane on the housing at an equal distance from each other, a loading unit mounted above the upper part of the housing, a screw seal installed in the upper cavity of the body above the magnetrons, and a scraper mechanism for removing slag mounted in the lower part of the body under the magnetrons. 2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит нечетное количество магнетронов, установленных как минимум в одной плоскости, параллельной первой плоскости на корпусе на равном расстоянии друг от друга.2. The reactor according to claim 1, characterized in that it further comprises an odd number of magnetrons installed in at least one plane parallel to the first plane on the housing at an equal distance from each other. 3. Реактор по п. 2, отличающийся тем, что магнетроны, установленные в разных плоскостях, установлены друг над другом без смещения.3. The reactor according to claim 2, characterized in that the magnetrons installed in different planes are mounted on top of each other without bias. 4. Реактор по п. 2, отличающийся тем, что магнетроны, установленные в разных плоскостях, установлены друг над другом со смещением.4. The reactor according to claim 2, characterized in that the magnetrons installed in different planes are mounted on top of each other with an offset. 5. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен из трех слоев: внутренний - из керамической плитки, внешний - из нержавеющей стали с отверстиями для свободного прохождения СВЧ-излучения от каждого магнетрона, средний - теплоизоляционный.5. The reactor according to claim 1, characterized in that the casing is made of three layers: the inner one is made of ceramic tiles, the outer one is made of stainless steel with holes for the free passage of microwave radiation from each magnetron, and the middle one is heat insulating. 6. Реактор по п. 5, отличающийся тем, что в качестве керамической плитки использована высокотемпературная керамика.6. The reactor according to claim 5, characterized in that high-temperature ceramics are used as ceramic tiles. 7. Реактор по п. 5, отличающийся тем, что в качестве теплоизолятора использованы кремниевые иглопробивные маты KF типа Super Sil.7. The reactor according to claim 5, characterized in that the silicon needle punched mats KF of the Super Sil type are used as a heat insulator. 8. Реактор по п. 5, отличающийся тем, что поверхность нержавеющей стали, контактирующая с теплоизолятором, выполнена полированной.8. The reactor according to claim 5, characterized in that the surface of the stainless steel in contact with the heat insulator is polished.
RU2015152128A 2015-12-04 2015-12-04 Pyrolysis reactor for producing synthesis gas RU2614168C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015152128A RU2614168C1 (en) 2015-12-04 2015-12-04 Pyrolysis reactor for producing synthesis gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015152128A RU2614168C1 (en) 2015-12-04 2015-12-04 Pyrolysis reactor for producing synthesis gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2614168C1 true RU2614168C1 (en) 2017-03-23

Family

ID=58452969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015152128A RU2614168C1 (en) 2015-12-04 2015-12-04 Pyrolysis reactor for producing synthesis gas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2614168C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU204070U1 (en) * 2021-02-08 2021-05-05 Святослав Олегович Лавриненко WASTE RECOVERY DEVICE
RU2816575C1 (en) * 2023-10-13 2024-04-02 Татьяна Олеговна Крапивницкая Universal microwave complex for processing caustobiolites

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU48243U1 (en) * 2004-06-07 2005-09-27 Петров Виктор Михайлович DEVICE FOR CONTINUOUS PROCESSING OF MATERIALS BY ELECTROMAGNETIC FIELD OF SUPER HIGH FREQUENCIES
FR2923731A1 (en) * 2007-11-16 2009-05-22 Nicolas Gilbert Ugolin Gasifying carbon compounds, e.g. biomass, to produce synthesis gas for conversion into fuels, by pyrolysis in solar-microwave reactor followed by conversion in cyclone reactor
RU2361731C1 (en) * 2008-01-09 2009-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ГОУ ИрГТУ) Method of reprocessing worn-out tires and/or industrial rubber products and device to this end
RU2380615C1 (en) * 2008-10-01 2010-01-27 ГринЛайтс Энерджи Солюшнс, Общество с ограниченной ответственностью Method of recycling domestic waste by using pyrolysis reactor, system for implementation thereof and pyrolysis reactor
RU2465305C1 (en) * 2011-04-04 2012-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) Method of producing synthesis gas and pyrolysis reactor for producing synthesis gas

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU48243U1 (en) * 2004-06-07 2005-09-27 Петров Виктор Михайлович DEVICE FOR CONTINUOUS PROCESSING OF MATERIALS BY ELECTROMAGNETIC FIELD OF SUPER HIGH FREQUENCIES
FR2923731A1 (en) * 2007-11-16 2009-05-22 Nicolas Gilbert Ugolin Gasifying carbon compounds, e.g. biomass, to produce synthesis gas for conversion into fuels, by pyrolysis in solar-microwave reactor followed by conversion in cyclone reactor
RU2361731C1 (en) * 2008-01-09 2009-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ГОУ ИрГТУ) Method of reprocessing worn-out tires and/or industrial rubber products and device to this end
RU2380615C1 (en) * 2008-10-01 2010-01-27 ГринЛайтс Энерджи Солюшнс, Общество с ограниченной ответственностью Method of recycling domestic waste by using pyrolysis reactor, system for implementation thereof and pyrolysis reactor
RU2465305C1 (en) * 2011-04-04 2012-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) Method of producing synthesis gas and pyrolysis reactor for producing synthesis gas

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU204070U1 (en) * 2021-02-08 2021-05-05 Святослав Олегович Лавриненко WASTE RECOVERY DEVICE
RU2816575C1 (en) * 2023-10-13 2024-04-02 Татьяна Олеговна Крапивницкая Universal microwave complex for processing caustobiolites

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103113903B (en) Microwave thermal cracking device for organic substances
CN102144126B (en) A multi-zone carbon conversion system with plasma melting
CN109554687A (en) The method that chemical vapor deposition stove and production aoxidize sub- silicon
CN104386682B (en) Graphitization furnace and method for heat treatment of graphite powder by virtue of graphitization furnace
RU2524110C2 (en) Fast pyrolysis of biomass and hydrocarbon-bearing products and device to this end
RU2614168C1 (en) Pyrolysis reactor for producing synthesis gas
WO2012093982A1 (en) Pyrolysis plant for processing carbonaceous feedstock
CN103672907A (en) Garbage treatment system and method
RU163234U1 (en) Pyrolysis Reactor for Synthesis Gas Production
CN103937521A (en) External heating vertical overturn dumping pyrolyzing furnace
CN201842881U (en) Vacuum reduction equipment for directly producing magnesium from magnesite in one-step method
RU2553871C2 (en) Device for pyrolysis of carbon-bearing stock
RU2552259C2 (en) Method of processing of domestic and industrial wastes to furnace fuel and hydrocarbon substance and device to this end
RU2632812C2 (en) Plant for thermochemical processing of carbonaceous raw material
CA2792300C (en) A method for producing a coking additive by delayed coking
CN217368415U (en) Material thermal decomposition device without contacting oxygen
RU2576437C1 (en) Apparatus and method for pyrolysis of coal with wide particle size range
CN204434566U (en) A kind of solid waste pyrolysis gasifying device
KR102495318B1 (en) Reactors and methods for gasification and/or melting of feed materials
RU2375636C1 (en) Reactor for organic waste thermal processing
US20210048249A1 (en) Furnace
RU2649357C1 (en) Pyrolyse installation for oil pipelines disposal
KR20110000555A (en) A multi-zone carbon conversion system with plasma melting
RU2677184C1 (en) Pyrolysis section reactor
RU2767786C1 (en) Method and device for pyrolysis of municipal and other waste

Legal Events

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

Effective date: 20191205