RU2698831C1 - Method and apparatus for processing carbon-containing material - Google Patents

Method and apparatus for processing carbon-containing material Download PDF

Info

Publication number
RU2698831C1
RU2698831C1 RU2018122590A RU2018122590A RU2698831C1 RU 2698831 C1 RU2698831 C1 RU 2698831C1 RU 2018122590 A RU2018122590 A RU 2018122590A RU 2018122590 A RU2018122590 A RU 2018122590A RU 2698831 C1 RU2698831 C1 RU 2698831C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
boiler
carbonizer
heat
carbon
channel
Prior art date
Application number
RU2018122590A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Илья Николаевич Новиков
Original Assignee
Илья Николаевич Новиков
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 Илья Николаевич Новиков filed Critical Илья Николаевич Новиков
Priority to RU2018122590A priority Critical patent/RU2698831C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2698831C1 publication Critical patent/RU2698831C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/02Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
    • C10B49/04Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to processing of solid carbon-containing materials and can be used in production of not only activated carbon, but also for production of synthesis gas and synthesis fuel in various industries. Method for processing carbon-containing material includes heating of prepared carbon-containing material to temperature of carbonization in atmosphere, which is formed and moves in countercurrent mode with supplied raw material and formed by pyrolysis gas, activation with the help of an activating agent, unloading of hot carbon and its cooling, at which simultaneous supply of heat to two streams of combustion products is carried out to processed raw materials moving along a screw channel with gradually decreasing axial component of speed, and the obtained pyrolysis gas after carbonisation of the feedstock and activation of carbon is selected to obtain combustion products and an activating agent, carbonisation and activation processes are separately carried out in a carbonator and an activator, supply of heat of combustion products in carboniser is performed from two or more strongly swirled high-temperature flows of combustion chambers moving in counterflow of axial speed of processed raw material, wherein activation agent formation is carried out in three waste-heat boilers by supply of combustion products from carboniser annular channel to heat recovery boiler for water heating, and combustion products from carboniser cylindrical channel are supplied to waste heat boiler to produce steam from hot water supplied from heat recovery boiler for water heating, formed steam in a waste-heat steam boiler is supplied to a waste heat boiler for water vapour overheating. Invention comprises plant for implementation of method for carbon-containing material processing.
EFFECT: technical result of invention is to increase energy efficiency of technological process of processing carbon-containing material due to reduced consumption of energy resources of energy carriers.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области переработки твердых углеродосодержащих материалов и может найти применение при получении не только активированного угля, но и для получения синтез-газа и синтез-топлив в различных отраслях промышленности.The invention relates to the field of processing solid carbon-containing materials and can find application in obtaining not only activated carbon, but also for producing synthesis gas and synthesis fuels in various industries.

Известен способ непрерывной переработки углеродосодержащего сырья, (патент РФ №2191157; кл. С01В 31/08; опубликовано 20.10.2002), включающий стадии предварительного нагрева сырья до 120°-150°С, карбонизации, отделения смолообразных продуктов, активации, прнудительного перемещения с регулируемой скоростью твердого продукта на стадиях предварительного нагрева сырья, отбора парогазовой смеси процесса переработки со стадии предварительного нагрева, дегазацию в процессе активации, при этом активацию проводят в потоке твердого продукта карбонизации, вращающемся под действием парогазовой смеси, направленной под давлением по касательной к нему, хотя бы в двух противоположных точках по диаметру потока.A known method for the continuous processing of carbon-containing raw materials, (RF patent No. 2191157; class СВВ 31/08; published October 20, 2002), which includes the stages of preliminary heating of the raw material to 120 ° -150 ° С, carbonization, separation of resinous products, activation, forced transfer from controlled speed of the solid product at the stages of preheating of the raw material, selection of the gas-vapor mixture of the processing process from the preheating stage, degassing during activation, while activation is carried out in the flow of solid carbonization product -rotating under the influence of the steam-gas mixture under pressure directed tangentially thereto, at least at two opposite points on the flow diameter.

Недостатком описаного способа является низкая энергетическая эффективность технологического процесса переработки углеродосодержащего сырья в следствии недостаточно эффективного использования тепловой энергии парогазовой смеси в процессах карбонизации.The disadvantage of the described method is the low energy efficiency of the technological process of processing carbon-containing raw materials as a result of the insufficiently efficient use of thermal energy of a gas-vapor mixture in carbonization processes.

Известен способ получения активированного угля (патент РФ №2321612; кл. С10В 49/04, С01И 31/08; опубликовано 10.04.2008), выбранный в качестве прототипа, включающий нагрев подготовленного углеродосодержащего сырья до температуры карбонизации в атмосфере формирующейся и движущейся в режиме противотока с подаваемым сырьем парогазовой смеси, его карбонизацию и активацию с помощью активирующего агента, выгрузку горячего угля и его охлаждение, при котором к перерабатываемому сырью, движущемуся по винтовому каналу с постепенно уменьшающейся осевой составляющей скорости, осуществляют одновременно внешний и внутренний подвод теплоты двумя потоками теплоносителя, через цилиндрические стенки кольцевого и цилиндрического канала, при этом парогазовую смесь после нагрева, карбонизации сырья и активации угля отбирают для получения теплоносителя и активирующего агента.A known method of producing activated carbon (RF patent No. 2321612; class СВВ 49/04, СИИ 31/08; published on 04/10/2008), selected as a prototype, comprising heating the prepared carbon-containing raw material to a carbonization temperature in the atmosphere that is forming and moving in countercurrent mode with supplied feed gas-vapor mixture, its carbonization and activation using an activating agent, the unloading of hot coal and its cooling, in which to the processed raw materials moving along a helical channel with a gradually decreasing axial composition yayuschey speed is performed simultaneously external and internal heat supply two streams of coolant, through the cylindrical wall of the annular and cylindrical channel, wherein the steam-gas mixture, after heating, raw coal carbonization and activation are selected for receiving the coolant and an activating agent.

Недостатками описанного способа являются неэффективное использование сжигания газа для получения энергии теплоносителя, а также неэффективное неиспользование тепловой энергии теплоносителя выходящей из карбонизатора, что значительно удлинняет технологический процесс переработки углеродосодержащего сырья и увеличивает энергозатраты.The disadvantages of the described method are the inefficient use of gas combustion to obtain heat carrier energy, as well as the inefficient non-use of heat energy from the heat carrier leaving the carbonizer, which significantly lengthens the process of processing carbon-containing raw materials and increases energy costs.

Известено устройство непрерывной переработки углеродосодержащего сырья, (патент РФ №2191157; кл. С01В 31/08; опубликовано 20.10.2002), при котором производят нагрев подготовленного углеродосодержащего сырья до температуры карбонизации в атмосфере формирующейся и движущейся в режиме противотока с подаваемым сырьем и образующимся пиролизным газом, активацию с помощью активирующего агента, выгрузку горячего угля и его охлаждение, при котором к перерабатываемому сырью, движущемуся по винтовому каналу с постепенно уменьшающейся осевой составляющей скорости, осуществляют одновременно подвод теплоты двумя потоками продуктов сгорания, а получаемый пиролизный газ после карбонизации сырья и активации угля отбирают для получения продуктов сгорания и активирующего агента. Недостатками описанного устройства является сложность конструкции обусловленная применением генератора кислорода и водорода, значительно увеличивающего потребление электрической энергии.A device for the continuous processing of carbon-containing raw materials is known (RF patent No. 2191157; class СВВ 31/08; published on 10/20/2002), in which the prepared carbon-containing raw materials are heated to a carbonization temperature in the atmosphere forming and moving in countercurrent mode with the supplied raw materials and the resulting pyrolysis gas, activation with an activating agent, unloading of hot coal and its cooling, in which to the processed raw materials moving along a helical channel with a gradually decreasing axial component speeds, heat is simultaneously supplied by two streams of combustion products, and the resulting pyrolysis gas after carbonization of raw materials and activation of coal is selected to produce combustion products and an activating agent. The disadvantages of the described device is the design complexity due to the use of an oxygen and hydrogen generator, which significantly increases the consumption of electrical energy.

Известно устройство получения активированного угля (патент РФ №2321612; кл. С10В 49/04, С01И 31/08; опубликовано 10.04.2008) выбранное к в качестве прототипа, содрежащая карбонизатор, устройство загрузки сырья, камеры сгорания, охладитель активированного угля, при этом карбонизатор, выполнен в цилиндрическом корпусе, соосно с ним, одна в другой, расположены две цилиндрические оболочки, наружная и внутренняя, при этом на внутренней оболочке расположены винтовые ребра, причем внутренняя цилиндрическая поверхность корпуса и наружная оболочка образуют кольцевой канал, наружная и внутреняя оболочка образуют винтовой канал, а внутренняя оболочка образует цилиндрический канал, при этом винтовой канал соединен с устройством загрузки сырья, камера сгорания топлива размещена в противоположном от устройства загрузки сырья конце карбонизаторе, в зоне вывода обработанного сырья, а вывод продуктов сгорания в зоне устройства загрузки сырья.A device for producing activated carbon is known (RF patent No. 2321612; class СВВ 49/04, С01И 31/08; published on 04/10/2008) selected as a prototype, containing carbonizer, a device for loading raw materials, a combustion chamber, an activated carbon cooler, the carbonizer is made in a cylindrical body, coaxially with it, one in the other, two cylindrical shells are located, the outer and inner, while screw ribs are located on the inner shell, and the inner cylindrical surface of the body and the outer shell form a stake the main channel, the outer and inner shells form a helical channel, and the inner shell forms a cylindrical channel, while the helical channel is connected to the raw material loading device, the fuel combustion chamber is located at the end of the carbonizer opposite the raw material loading device, in the outlet zone of the processed raw material, and the output of products combustion in the area of the feed device.

Недостатком описанной устройства является сложность конструкции за счет совмещения зон активации и карбонизации в одном корпусе реактора, что снижает удельный тепловой поток через стенки реактора по длине реактора, а также наличие теплообменника, работающего при максимальных термических нагрузках, и недостаточно эффективное использование тепловой энергии выходящего газа в технологическом процессе переработки углеродосодержащего сырья, что значительно уменьшает энергетическую эффективность технологического процесса переработки углеродосодержащего сырья.The disadvantage of the described device is the design complexity due to the combination of activation and carbonization zones in one reactor vessel, which reduces the specific heat flux through the reactor walls along the length of the reactor, as well as the presence of a heat exchanger operating at maximum thermal loads, and insufficiently efficient use of the heat energy of the outgoing gas in the technological process of processing carbon-containing raw materials, which significantly reduces the energy efficiency of the technological process of processing carbon-containing raw materials.

Техническим результатом, достигаемым в заявленном изобретении, является создание способа и устройства для его осуществления, позволяющего повысить энергетическую эффективность технологического процесса переработки углеродосодержащего сырья, за счет снижения расхода энергетических ресурсов энергоносителей.The technical result achieved in the claimed invention is the creation of a method and device for its implementation, which allows to increase the energy efficiency of the technological process of processing carbon-containing raw materials, by reducing the consumption of energy resources of energy carriers.

Технический результат в заявленном способе достигается путем нагрева подготовленного углеродосодержащего сырья до температуры карбонизации в атмосфере формирующейся и движущейся в режиме противотока с подаваемым сырьем и образующимся пиролизным газом, активацию с помощью активирующего агента, выгрузку горячего угля и его охлаждение, при котором к перерабатываемому сырью, движущемуся по винтовому каналу с постепенно уменьшающейся осевой составляющей скорости, осуществляют одновременно подвод теплоты двумя потоками продуктов сгорания, а получаемый пиролизный газ после карбонизации сырья и активации угля отбирают для получения продуктов сгорания и активирующего агента.The technical result in the claimed method is achieved by heating the prepared carbon-containing raw materials to a carbonization temperature in the atmosphere formed and moving in countercurrent mode with the feed and the resulting pyrolysis gas, activation with an activating agent, unloading of hot coal and its cooling, in which to the processed raw materials moving along a helical channel with a gradually decreasing axial component of speed, heat is simultaneously supplied by two product flows of combustion Nia, a pyrolysis gas obtained after the carbonization of raw coal and activating selected to obtain combustion products and an activating agent.

Новым в способе является то, что процессы карбонизации и активации осуществляются в раздельно в карбонизаторе и активаторе, подвод тепла продуктов сгорания в карбонизаторе осуществляют от двух или более сильно закрученных высокотемпературных потоков камер сгорания, движущихся в противотоке осевой скорости перерабатываемого сырья, при этом формирование активирующего агента осуществляется в трех котлах-утилизаторах путем поступления продуктов сгорания из кольцевого канала карбонизатора в кател-утилизатор для нагрева воды, а продукты сгорания из цилиндрического канала карбонизатора поступают в кател-утилизатор для получения водяного пара из горячей воды подаваемой из котла-утилизатора для нагрева воды, образованный водяной пар в котле-утилизаторе водяного пара поступает в котел-утилизатор перегрева водяного пара.New in the method is that the processes of carbonization and activation are carried out separately in the carbonizer and activator, the heat of the combustion products in the carbonizer is supplied from two or more strongly swirling high-temperature flows of combustion chambers moving in countercurrent to the axial velocity of the processed raw materials, while the formation of the activating agent is carried out in three recovery boilers by entering the combustion products from the annular channel of the carbonizer into the recovery boiler for heating water, and the product combustion of the cylindrical channel carbonation Katel enter the waste heat to generate steam from the hot water supplied from the heat recovery boiler for heating water, water vapor formed in the recovery boiler steam enters the waste heat boiler superheating the steam.

Технический результат в заявленном устройстве достигается тем, что установка переработки углеродосодержащего сырья содержит карбонизатор, устройство загрузки сырья, камеры сгорания, охладитель активированного угля, при этом карбонизатор, выполнен в цилиндрическом корпусе, соосно с ним, одна в другой, расположены две цилиндрические оболочки, наружная и внутренняя, при этом на внутренней оболочке расположены винтовые ребра, причем внутренняя цилиндрическая поверхность корпуса и наружная оболочка образуют кольцевой канал, наружная и внутренняя оболочка образуют винтовой канал, а внутренняя оболочка образует цилиндрическиий канал, при этом винтовой канал соединен с устройством загрузки сырья, камера сгорания топлива размещена в противоположном от устройства загрузки сырья конце карбонизаторе, в зоне вывода обработанного сырья, а вывод продуктов сгорания в зоне устройства загрузки сырья.The technical result in the claimed device is achieved in that the installation for processing carbon-containing raw materials contains a carbonizer, a device for loading raw materials, a combustion chamber, an activated carbon cooler, while the carbonizer is made in a cylindrical body, coaxially with it, one in the other, two cylindrical shells are located, the outer and inner, while on the inner shell there are screw ribs, and the inner cylindrical surface of the housing and the outer shell form an annular channel, the outer and the morning shell forms a helical channel, and the inner shell forms a cylindrical channel, while the helical channel is connected to the raw material loading device, the fuel combustion chamber is placed at the end of the carbonizer opposite the raw material loading device, in the outlet zone of the processed raw material, and the output of combustion products in the zone of the loading device raw materials.

Новым в устройстве является то, что установка содержит раздельно выполненные карбонизатор и активатор, при этом в корпусе карбонизатора установлены две или более камеры сгорания, сопловые каналы которых выходят тангенциально кольцевому каналу, при этом камеры сгорания питаются пиролизным газом, выходящим из карбонизатора, который соединен трубопроводами с котломами-утилизаторами, другая камера сгорания установлена в цилиндрическом канале внутренней оболочки, при этом карбонизатор, соединен трубопроводом со смесителем активирующего агента и карбонизата, который в свою очередь соединен патрубком с активатором, выполненным в виде циклона, разделяющего фракции пиролизного газа и активированного угля и соединенным патрубком с охладителем активированного угля с одной стороны и соединенным патрубком с камерой сгорания, соединенной с котлом - утилизатором перегрева водяного пара, при этом кольцевой канал карбонизатора соединен патрубком с котлом-утилизатором для нагрева воды, а цилиндрический канал карбонизатора соединен патрубком с котлом-утилизатором водяного пара, который в свою очередь соединен трубопроводом с котлом-утилизатором для нагрева воды, котел-утилизатор водяного пара соединен с котлом-утилизатором перегрева водяного пара, являющегося активирующим агентом, котел-утилизатор перегрева водяного пара соединен с одной стороны с камерой сгорания, а с другой стороны соединен трубопроводом с котлом-утилизатором нагрева воды и котлом - утилизатором водяного пара, соединенных с устройством очистки дымовых газов, который соединен с циклоном разделения дымовых газов и твердых частиц, при этом циклон разделения дымовых газов содержит патрубок вывода дымовых газов через дымосос с дымовой трубой и патрубок вывода твердых частиц в бункер.New in the device is that the installation contains separately made carbonizer and activator, while two or more combustion chambers are installed in the carbonizer body, the nozzle channels of which exit tangentially to the annular channel, while the combustion chambers are fed with pyrolysis gas leaving the carbonizer, which is connected by pipelines with waste-heat boilers, another combustion chamber is installed in the cylindrical channel of the inner shell, while the carbonizer is connected by a pipe to the activating mixer agent and carbonizate, which in turn is connected by a nozzle to an activator made in the form of a cyclone separating fractions of pyrolysis gas and activated carbon and connected by a nozzle with an activated carbon cooler on one side and connected by a nozzle to a combustion chamber connected to a boiler - a water vapor superheater wherein the annular channel of the carbonizer is connected by a pipe to the recovery boiler for heating water, and the cylindrical channel of the carbonizer is connected by the pipe to the boiler of steam recovery, which, in turn, is connected by a pipeline to a recovery boiler for heating water, a recovery steam boiler is connected to a recovery steam boiler, which is an activating agent, a recovery steam boiler is connected on one side to the combustion chamber, and on the other hand connected by a pipeline to a waste water boiler and a steam boiler connected to a flue gas cleaning device, which is connected to a flue gas and solid particles separation cyclone, while the flue gas separation clone comprises a flue gas outlet pipe through a smoke exhaust with a chimney and a solid particle outlet pipe to the hopper.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

на фиг. 1 - блок-схема устройства;in FIG. 1 is a block diagram of a device;

на фиг. 2 - карбонизатор.in FIG. 2 - carbonizer.

Установка для переработки углеродосодержащего сырья состоит из содрежащая карбонизатора 1 (фиг. 1, 2), устройства загрузки сырья 2 (фиг. 1), камеры сгорания 3 (фиг. 1), 4 (фиг. 1), 5 (фиг. 2), 6 (фиг. 1), охладителя активированного угля 7 (фиг. 1).The installation for processing carbon-containing raw materials consists of a carbonizing agent 1 (Fig. 1, 2), a feed device 2 (Fig. 1), a combustion chamber 3 (Fig. 1), 4 (Fig. 1), 5 (Fig. 2) 6 (FIG. 1), activated carbon cooler 7 (FIG. 1).

При этом карбонизатор 1 (фиг. 1, 2), выполнен в цилндрическом корпусе 8 (фиг. 2), соосно с ним, одна в другой, расположены две цилиндрические оболочки, наружная 9 (фиг. 2) и внутренняя 10 (фиг. 2).In this case, the carbonizer 1 (Fig. 1, 2) is made in a cylindrical housing 8 (Fig. 2), coaxially with it, one in the other, two cylindrical shells are located, the outer 9 (Fig. 2) and the inner 10 (Fig. 2) )

На внутренней оболочке 10 фиг. 2) расположены винтовые ребра 11 фиг. 2).On the inner shell 10 of FIG. 2) the screw ribs 11 of FIG. 2).

Внутренняя цилиндрическая поверхность корпуса 8 (фиг. 2) и наружная оболочка 9 (фиг. 2) образуют кольцевой канал 12 (фиг. 2).The inner cylindrical surface of the housing 8 (Fig. 2) and the outer shell 9 (Fig. 2) form an annular channel 12 (Fig. 2).

Наружная оболочка 9 (фиг. 2) и внутренняя оболочка 10 (фиг. 2) оболочка образуют винтовой канал 13 (фиг. 2).The outer shell 9 (Fig. 2) and the inner shell 10 (Fig. 2) the shell form a helical channel 13 (Fig. 2).

Внутренняя оболочка 10 (фиг. 2) образует цилиндрический канал 14 (фиг. 2).The inner shell 10 (Fig. 2) forms a cylindrical channel 14 (Fig. 2).

Винтовой канал 13 (фиг. 2) соединен с устройством загрузки сырья 2 (фиг. 1).The helical channel 13 (Fig. 2) is connected to a feed device 2 (Fig. 1).

Камера сгорания 5 (фиг. 1, 2) размещена в противоположном от устройства загрузки сырья 2 (фиг. 1) конце карбонизаторе 1 (фиг. 1, 2), в зоне вывода обработанного сырья, а вывод продуктов сгорания в зоне устройства загрузки сырья 2 (фиг. 1).The combustion chamber 5 (Fig. 1, 2) is located at the end of the carbonizer 1 (Fig. 1, 2) opposite the feed device 2 (Fig. 1), in the outlet zone of the processed raw material, and the outlet of the combustion products in the zone of the raw material loading device 2 (Fig. 1).

Карбонизатор 1 (фиг. 1, 2) и активатор 16 (фиг. 1) выполненны в устройстве раздельно.The carbonizer 1 (Fig. 1, 2) and the activator 16 (Fig. 1) are made separately in the device.

В цилиндрическом корпусе 8 (фиг. 2) карбонизатора 1 (фиг. 1, 2) установлены две камеры сгорания 3 (фиг. 1), 4 (фиг. 1).In the cylindrical body 8 (Fig. 2) of the carbonizer 1 (Fig. 1, 2) two combustion chambers 3 (Fig. 1), 4 (Fig. 1) are installed.

Сопловые каналы 17 (фиг. 2) камеры сгорания 3 (фиг. 1) и сопловые каналы 18 (фиг. 2) камеры сгорания 4 (фиг. 1) выходят тангенциально кольцевому каналу 12 (фиг. 2).The nozzle channels 17 (FIG. 2) of the combustion chamber 3 (FIG. 1) and the nozzle channels 18 (FIG. 2) of the combustion chamber 4 (FIG. 1) exit tangentially to the annular channel 12 (FIG. 2).

Камеры сгорания 3 (фиг. 1), 4 (фиг. 1), 5 (фиг. 2) питаются пиролизным газом, выходящим из карбонизатора 1 (фиг. 1, 2).The combustion chambers 3 (Fig. 1), 4 (Fig. 1), 5 (Fig. 2) are fed with pyrolysis gas leaving the carbonizer 1 (Fig. 1, 2).

Камера сгорания 5 (фиг. 2) установлена в цилиндрическом канале 14 (фиг. 2) внутренней оболочки 10 (фиг. 2), при этом карбонизатор 1 (фиг. 1, 2), соединен трубопроводом со смесителем 19 (фиг. 1) активирующего агента и карбонизата, который в свою очередь соединен патрубком с активатором 16 (фиг. 1).The combustion chamber 5 (Fig. 2) is installed in the cylindrical channel 14 (Fig. 2) of the inner shell 10 (Fig. 2), while the carbonizer 1 (Fig. 1, 2) is connected by a pipeline to the mixer 19 (Fig. 1) of the activating agent and carbonizate, which in turn is connected by a pipe with activator 16 (Fig. 1).

Активатор 16 (фиг. 1) выполнен в виде циклона, разделяющего фракции пиролизного газа и активированного угля.The activator 16 (Fig. 1) is made in the form of a cyclone separating fractions of pyrolysis gas and activated carbon.

Активатор 16 (фиг. 1) соединен патрубком с охладителем активированного угля 7 (фиг. т1) с одной стороны и с другой стороны соединен патрубком с камерой сгорания (фиг. 1).The activator 16 (Fig. 1) is connected by a pipe with an activated carbon cooler 7 (Fig. T1) on the one hand and on the other hand is connected by a pipe with a combustion chamber (Fig. 1).

Камера сгорания 6 (фиг. 1) соединена с котлом - утилизатором перегрева водяного пара 15 (фиг. 1).The combustion chamber 6 (Fig. 1) is connected to the boiler-utilizer of overheating of water vapor 15 (Fig. 1).

Кольцевой канал 12 (фиг. 2) карбонизатора 1 (фиг. 1, 2) соединен патрубком с котлом-утилизатором для нагрева воды 20 (фиг. 1), а цилиндрический канал 14 (фиг. 2) карбонизатора 1 (фиг. 1, 2) соединен патрубком с котлом-утилизатором водяного пара 21 (фиг. 1), который в свою очередь соединен трубопроводом с котлом-утилизатором для нагрева воды 20 (фиг. 1).The annular channel 12 (Fig. 2) of the carbonizer 1 (Fig. 1, 2) is connected by a pipe to the recovery boiler for heating water 20 (Fig. 1), and the cylindrical channel 14 (Fig. 2) of the carbonizer 1 (Fig. 1, 2) ) is connected by a pipe to the boiler-utilizer of water vapor 21 (Fig. 1), which in turn is connected by a pipe to the boiler-utilizer for heating water 20 (Fig. 1).

Котел-утилизатор водяного пара 21 (фиг. 1) соединен с котлом-утилизатором перегрева водяного пара 15 (фиг. 1), являющегося активирующим агентом.The heat recovery steam boiler 21 (FIG. 1) is connected to the heat recovery steam recovery boiler 15 (FIG. 1), which is an activating agent.

Котел-утилизатор перегрева водяного пара 15 (фиг. 1) соединен с одной стороны с камерой сгорания 6 (фиг. 1), а с другой стороны соединен трубопроводом с котлом-утилизатором нагрева воды 20 (фиг. 1) и котлом-утилизатором водяного пара 21 (фиг. 1), соединенных с устройством очистки дымовых газов 22 (фиг. 1).The heat recovery steam boiler 15 (Fig. 1) is connected on one side to the combustion chamber 6 (Fig. 1) and, on the other hand, is connected by a pipe to the heat recovery water boiler 20 (Fig. 1) and the water heat recovery boiler 21 (FIG. 1) connected to a flue gas purification device 22 (FIG. 1).

Устройство очистки дымовых газов 22 (фиг. 1) соединено с циклоном разделения дымовых газов и твердых частиц 23 (фиг. 1).The flue gas purification device 22 (FIG. 1) is connected to a cyclone for separating flue gases and solid particles 23 (FIG. 1).

Циклон разделения дымовых газов и твердых частиц 23 (фиг. 1) содержит патрубок вывода дымовых газов через дымосос 24 (фиг. 1) с дымовой трубой 25 (фиг. 1)и патрубок вывода твердых частиц в бункер 26 (фиг. 1).The cyclone for the separation of flue gases and particulate matter 23 (FIG. 1) contains a flue gas outlet pipe through a smoke exhauster 24 (FIG. 1) with a chimney 25 (FIG. 1) and a particulate outlet pipe into a hopper 26 (FIG. 1).

Способ сжигания измельченного твердого топлива.A method of burning ground solid fuel.

Через устройство загрузки сырья 2 (фиг. 1) сырье попадает в карбонизатор 1 (фиг. 1, 2), где производится нагрев подготовленного сырья до температуры карбонизации.Through the raw material loading device 2 (Fig. 1), the raw material enters the carbonizer 1 (Fig. 1, 2), where the prepared raw material is heated to the carbonization temperature.

Нагрев сырья до температуры карбонизации осуществляется камерами сгорания 3 (фиг. 1),4 (фиг. 1), 5 (фиг. 1, 2).Heating of raw materials to a temperature of carbonization is carried out by combustion chambers 3 (Fig. 1), 4 (Fig. 1), 5 (Fig. 1, 2).

Сырье движется по винтовому каналу 13 (фиг. 2), карбонизируется за счет подвода тепла продуктов сгорания в цилиндрический канал 14 (фиг. 2) и кольцевой канал 12 (фиг. 2).Raw materials move along the screw channel 13 (Fig. 2), carbonized by supplying heat of the combustion products to the cylindrical channel 14 (Fig. 2) and the annular channel 12 (Fig. 2).

В смеситель 19 (фиг. 1) поступает карбонизат и активирующий агент из котла-утилизатора перегрева водяного пара 15 (фиг. 1), полученная смесь поступает в активатор 16 (фиг. 1) и образующийся активированный уголь поступает в охладитель 7 (фиг. 1).In the mixer 19 (Fig. 1), carbonate and an activating agent from the waste heat boiler 15 are used (Fig. 1), the resulting mixture enters the activator 16 (Fig. 1) and the resulting activated carbon enters the cooler 7 (Fig. 1) )

При этом образующийся пиролизный газ в активаторе 16 (фиг. 1) поступает в камеру сгорания 6 (фиг. 1) для нагрева пара в котле-утилизаторе перегрева водяного пара 15 (фиг. 1).In this case, the pyrolysis gas generated in the activator 16 (Fig. 1) enters the combustion chamber 6 (Fig. 1) to heat the steam in the waste heat boiler overheating water vapor 15 (Fig. 1).

Продукты сгорания из кольцевого канала 12 (фиг. 12) карбонизатора 1 поступают в кател-утилизатор для нагрева воды 20 (фиг. 1), а продукты сгорания из цилиндрического канала 14 (фиг. 2) поступают в кател-утилизатор 21 (фиг. 1) для получения водяного пара из горячей воды подаваемой из котла-утилизатора 20 (фиг. 1). При этом образованный водяной пар в котле-утилизаторе 21 (фиг. 1) поступает в котел-утилизатсю 15 (фиг. 1) для образования активирующего агента, поступающего в смеситель 19 (фиг. 1).The combustion products from the annular channel 12 (Fig. 12) of the carbonizer 1 enter the waste heat boiler 20 (Fig. 1), and the combustion products from the cylindrical channel 14 (Fig. 2) enter the waste heat boiler 21 (Fig. 1) ) to obtain water vapor from hot water supplied from the recovery boiler 20 (Fig. 1). In this case, the generated water vapor in the recovery boiler 21 (Fig. 1) enters the recovery boiler 15 (Fig. 1) to form an activating agent entering the mixer 19 (Fig. 1).

Отработанные продукты сгорания из котлов-утилизаторов 15 (фиг. 1), 20 (фиг. 1), 21 (фиг. 1) поступают в устройство для очистки дымовых газов, откуда поступают в циклон 23 (фиг. 1) для разделения дымовых газов и твердых частиц.Waste products of combustion from waste heat boilers 15 (Fig. 1), 20 (Fig. 1), 21 (Fig. 1) enter the flue gas purification device, from where they enter the cyclone 23 (Fig. 1) for the separation of flue gases and particulate matter.

Твердые частицы поступают в бункер 26 (фиг. 1), а дымовые газы через дымовую трубу 25 (фиг. 1) дымососа 24 (фиг. 1) выходят в атмосферу.Solid particles enter the hopper 26 (Fig. 1), and the flue gases through the chimney 25 (Fig. 1) of the smoke exhauster 24 (Fig. 1) are released into the atmosphere.

Claims (2)

1. Способ для переработки углеродосодержащего сырья при котором производят нагрев подготовленного углеродосодержащего сырья до температуры карбонизации в атмосфере, формирующейся и движущейся в режиме противотока с подаваемым сырьем и образующимся пиролизным газом, активацию с помощью активирующего агента, выгрузку горячего угля и его охлаждение, при котором к перерабатываемому сырью, движущемуся по винтовому каналу с постепенно уменьшающейся осевой составляющей скорости, осуществляют одновременно подвод теплоты двумя потоками продуктов сгорания, а получаемый пиролизный газ после карбонизации сырья и активации угля отбирают для получения продуктов сгорания и активирующего агента, отличающийся тем, что процессы карбонизации и активации осуществляются раздельно в карбонизаторе и активаторе, подвод тепла продуктов сгорания в карбонизаторе осуществляют от двух или более сильно закрученных высокотемпературных потоков камер сгорания, движущихся в противотоке осевой скорости перерабатываемого сырья, при этом формирование активирующего агента осуществляется в трех котлах-утилизаторах путем поступления продуктов сгорания из кольцевого канала карбонизатора в котел-утилизатор для нагрева воды, а продукты сгорания из цилиндрического канала карбонизатора поступают в котел-утилизатор для получения водяного пара из горячей воды, подаваемой из котла-утилизатора для нагрева воды, образованный водяной пар в котле-утилизаторе водяного пара поступает в котел-утилизатор перегрева водяного пара. 1. A method for processing carbon-containing raw materials in which the prepared carbon-containing raw materials are heated to a carbonization temperature in the atmosphere, which is formed and moves in countercurrent mode with the feed and pyrolysis gas generated, activation with an activating agent, unloading of hot coal and its cooling, in which processed raw materials moving along a helical channel with a gradually decreasing axial component of speed, heat is simultaneously supplied by two streams of of combustion products, and the resulting pyrolysis gas after carbonization of raw materials and coal activation is selected to obtain combustion products and an activating agent, characterized in that the carbonization and activation processes are carried out separately in the carbonizer and activator, the heat of the combustion products in the carbonizer is carried out from two or more strongly twisted high-temperature flows of combustion chambers moving in countercurrent to the axial velocity of the processed raw materials, while the formation of the activating agent is carried out in three x recovery boilers by entering the combustion products from the annular channel of the carbonizer into the recovery boiler for heating water, and the combustion products from the cylindrical channel of the carbonizer enter the recovery boiler to produce water vapor from hot water supplied from the recovery boiler to heat water, formed water vapor in the waste water boiler enters the waste heat boiler for overheating water vapor. 2. Установка для переработки углеродосодержащего сырья, содержащая карбонизатор, устройство загрузки сырья, камеры сгорания, охладитель активированного угля, при этом карбонизатор, выполнен в цилиндрическом корпусе, соосно с ним, одна в другой, расположены две цилиндрические оболочки, наружная и внутренняя, при этом на внутренней оболочке расположены винтовые ребра, причем внутренняя цилиндрическая поверхность корпуса и наружная оболочка образуют кольцевой канал, наружная и внутренняя оболочки образуют винтовой канал, а внутренняя оболочка образует цилиндрический канал, при этом винтовой канал соединен с устройством загрузки сырья, камера сгорания топлива размещена в противоположном от устройства загрузки сырья конце карбонизатора, в зоне вывода обработанного сырья, а вывод продуктов сгорания - в зоне устройства загрузки сырья, отличающаяся тем, что установка содержит раздельно выполненные карбонизатор и активатор, при этом в корпусе карбонизатора установлены две или более камеры сгорания, сопловые каналы которых выходят тангенциально кольцевому каналу, при этом камеры сгорания питаются пиролизным газом, выходящим из карбонизатора, который соединен трубопроводами с котлами-утилизаторами, другая камера сгорания установлена в цилиндрическом канале внутренней оболочки, при этом карбонизатор соединен трубопроводом со смесителем активирующего агента и карбонизата, который в свою очередь соединен патрубком с активатором, выполненным в виде циклона, разделяющего фракции пиролизного газа и активированного угля и соединенным патрубком с охладителем активированного угля с одной стороны и соединенным патрубком с камерой сгорания, соединенной с котлом-утилизатором перегрева водяного пара, при этом кольцевой канал карбонизатора соединен патрубком с котлом-утилизатором для нагрева воды, а цилиндрический канал карбонизатора соединен патрубком с котлом-утилизатором водяного пара, который в свою очередь соединен трубопроводом с котлом-утилизатором для нагрева воды, котел-утилизатор водяного пара соединен с котлом-утилизатором перегрева водяного пара, являющегося активирующим агентом, котел-утилизатор перегрева водяного пара соединен с одной стороны с камерой сгорания, а с другой стороны соединен трубопроводом с котлом-утилизатором нагрева воды и котлом-утилизатором водяного пара, соединенными с устройством очистки дымовых газов, который соединен с циклоном разделения дымовых газов и твердых частиц, при этом циклон разделения дымовых газов содержит патрубок вывода дымовых газов через дымосос с дымовой трубой и патрубок вывода твердых частиц в бункер.2. Installation for processing carbon-containing raw materials containing a carbonizer, a device for loading raw materials, a combustion chamber, an activated carbon cooler, wherein the carbonizer is made in a cylindrical body, coaxially with it, one in the other, two cylindrical shells, one external and one internal, are located, screw ribs are located on the inner shell, and the inner cylindrical surface of the housing and the outer shell form an annular channel, the outer and inner shells form a helical channel, and the inner the bulb forms a cylindrical channel, the screw channel being connected to the raw material loading device, the fuel combustion chamber located at the end of the carbonizer opposite the raw material loading device, in the outlet zone of the processed raw material, and the output of the combustion products in the zone of the raw material loading device, characterized in that the installation contains separately made carbonizer and activator, while two or more combustion chambers are installed in the carbonizer body, the nozzle channels of which exit tangentially to the annular channel, while the combustion chambers are fed with pyrolysis gas leaving the carbonizer, which is connected by pipelines to waste heat boilers, another combustion chamber is installed in the cylindrical channel of the inner shell, while the carbonizer is connected by a pipe to the activating agent and carbonizate mixer, which in turn is connected by a pipe to the activator made in the form of a cyclone separating fractions of pyrolysis gas and activated carbon and a connected pipe with an activated carbon cooler on one side and connected a nozzle with a combustion chamber connected to the waste heat boiler, the annular channel of the carbonizer is connected by a nozzle to the heat boiler, and a cylindrical channel of the carbonizer is connected by a nozzle to the steam boiler, which in turn is connected by a pipeline to the boiler a heat recovery boiler, a waste water boiler is connected to a heat recovery steam boiler that is an activating agent, a heat recovery steam boiler is connected on the one hand, with a combustion chamber, and on the other hand, connected by a pipeline to a waste water boiler and a steam boiler, connected to a flue gas purification device, which is connected to a flue gas and solid particle separation cyclone, while the flue gas separation cyclone It contains a flue gas outlet pipe through a chimney exhaust with a chimney and a solid particle outlet pipe to the hopper.
RU2018122590A 2018-06-19 2018-06-19 Method and apparatus for processing carbon-containing material RU2698831C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018122590A RU2698831C1 (en) 2018-06-19 2018-06-19 Method and apparatus for processing carbon-containing material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018122590A RU2698831C1 (en) 2018-06-19 2018-06-19 Method and apparatus for processing carbon-containing material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2698831C1 true RU2698831C1 (en) 2019-08-30

Family

ID=67851486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018122590A RU2698831C1 (en) 2018-06-19 2018-06-19 Method and apparatus for processing carbon-containing material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2698831C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2743702C1 (en) * 2020-03-17 2021-02-24 Валерий Григорьевич Лурий Unit for thermochemical processing of carbon-containing raw materials (versions)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04182308A (en) * 1990-11-15 1992-06-29 Nippon Steel Corp Production of activated carbon
RU2118291C1 (en) * 1998-02-26 1998-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "ПлУГ" Method and installation for continuously processing hydrocarbon materials
RU2191157C1 (en) * 2001-10-11 2002-10-20 Уминский Анатолий Аркадьевич Method of continuous processing of coal-containing raw materials and plant for method embodiment
JP2002348111A (en) * 2001-05-30 2002-12-04 Nippon Steel Corp Method for producing activated carbon
RU2321612C1 (en) * 2006-09-11 2008-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Альтернатива" Mode and installation for receiving activated carbon
JP4182308B2 (en) * 1999-04-05 2008-11-19 ブリヂストンスポーツ株式会社 Golf ball

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04182308A (en) * 1990-11-15 1992-06-29 Nippon Steel Corp Production of activated carbon
RU2118291C1 (en) * 1998-02-26 1998-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "ПлУГ" Method and installation for continuously processing hydrocarbon materials
JP4182308B2 (en) * 1999-04-05 2008-11-19 ブリヂストンスポーツ株式会社 Golf ball
JP2002348111A (en) * 2001-05-30 2002-12-04 Nippon Steel Corp Method for producing activated carbon
RU2191157C1 (en) * 2001-10-11 2002-10-20 Уминский Анатолий Аркадьевич Method of continuous processing of coal-containing raw materials and plant for method embodiment
RU2321612C1 (en) * 2006-09-11 2008-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Альтернатива" Mode and installation for receiving activated carbon

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2743702C1 (en) * 2020-03-17 2021-02-24 Валерий Григорьевич Лурий Unit for thermochemical processing of carbon-containing raw materials (versions)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA76091C2 (en) A method for pyrolysis with gasification of organic substances or mixtures of organic substances and a plant for realizing the same
JP6573804B2 (en) Biomass fuel generator
RU2509052C2 (en) Method and apparatus for producing synthesis gas
CN107976010B (en) Two-stage feeding drying device, biomass gasification furnace and two-stage feeding drying method
RU2698831C1 (en) Method and apparatus for processing carbon-containing material
JP6083558B2 (en) Fuel gas generator
CN101955799A (en) Method for comprehensively using powdered coal to prepare coal tar, coal gas and water vapor
RU2321612C1 (en) Mode and installation for receiving activated carbon
CA2828531C (en) Method and arrangement for burning lime mud
RU2340651C1 (en) Method and installation for complex thermal treatment of solid fuel
JP2014125508A5 (en)
CN102249225A (en) System using biomass for heat supply for producing activated carbon by fly ash
JP2001098283A (en) Method and plant for making combustible gas from supply rich in organic material
RU2597612C2 (en) Method and device for producing coke during indirectly heated gasification
JP4440519B2 (en) Method and plant for producing flammable gas from gas obtained from heat conversion of solid feed
RU2303203C1 (en) Gas generator with water boiler
JP2004358371A (en) Processing method and processing system of watery organic waste
RU84015U1 (en) INSTALLATION FOR THERMOCHEMICAL PROCESSING OF BIOMASS, PREFERREDLY WOOD Sawdust
RU2544949C1 (en) Processing method of domestic and industrial solid wastes
RU2683751C1 (en) Method of gasification of coal in a highly overheated water vapor and device for its implementation
RU2696231C1 (en) Method of recycling carbon-containing materials
RU2677177C1 (en) Method for thermochemical processing and disposal of solid milled substances containing hydrocarbon and installation for its implementation
RU2092757C1 (en) Thermal module for preparation of carbon sorbents
RU2632690C1 (en) Method for vortex fast pyrolysis of carbon-containing materials and device for its implementation
RU142964U1 (en) SOLID FUEL PROCESSING DEVICE