RU2717778C1 - Reactor for pyrolysis of raw material containing organic compounds - Google Patents

Reactor for pyrolysis of raw material containing organic compounds Download PDF

Info

Publication number
RU2717778C1
RU2717778C1 RU2019126912A RU2019126912A RU2717778C1 RU 2717778 C1 RU2717778 C1 RU 2717778C1 RU 2019126912 A RU2019126912 A RU 2019126912A RU 2019126912 A RU2019126912 A RU 2019126912A RU 2717778 C1 RU2717778 C1 RU 2717778C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
metal plate
plate
raw materials
box
Prior art date
Application number
RU2019126912A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Феликсович Джулай
Илья Олегович Фильченков
Фёдор Николаевич Трусов
Сергей Иванович Зубакин
Михаил Борисович Осокин
Виктор Сергеевич Сапежинский
Original Assignee
Павел Феликсович Джулай
Илья Олегович Фильченков
Фёдор Николаевич Трусов
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 Павел Феликсович Джулай, Илья Олегович Фильченков, Фёдор Николаевич Трусов filed Critical Павел Феликсович Джулай
Priority to RU2019126912A priority Critical patent/RU2717778C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2717778C1 publication Critical patent/RU2717778C1/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
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage

Abstract

FIELD: processing industry.
SUBSTANCE: reactor for pyrolysis of raw material containing organic compounds, comprising a working chamber with a metal plate and nipples for feeding raw material and withdrawing raw material processing products, at least one heating element, characterized in that the reactor is a flat box, the metal plate is located in the lower part of the box parallel to its long walls and is connected to it, forming a sealed space, reactor additionally comprises scraper and pressure roller configured to move along metal plate, wherein the scraper is located with a gap above the metal plate, which enables to distribute raw material containing organic compounds evenly with a given layer thickness along the surface of the plate, and pressure roller is made with possibility of packing material to plate, wherein heating element is located under plate from outer side of box and closed with heat-insulating jacket.
EFFECT: technical result consists in improvement of device efficiency, increase of reaction speed and output of amount of gases.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к перерабатывающей отрасли и может быть использовано в установках быстрого высокотемпературного пиролизного газификатора линейного типа для переработки органосодержащего сырья, в частности помета, в диапазоне высоких температур (800-950°С) с целью извлечения газа.The invention relates to the processing industry and can be used in installations of a fast high-temperature pyrolysis gasifier of a linear type for the processing of organo-containing raw materials, in particular litter, in the high temperature range (800-950 ° C) in order to extract gas.

Известно устройство для переработки органосодержащего сырья методом пиролиза (см. патент РФ на полезную модель №121503 по кл. МПК С10G1/00, опуб. 27.10.2012), содержащее пиролизный реактор с транспортирующим устройством сырья и устройствами отвода образующихся парогазовых фракций и твердых компонентов. Транспортирующее устройство сырья установлено с внешней стороны реактора и выполнено в виде винтового конвейера, содержащего вал с закрепленной на нем плоской спиралью, при этом часть корпуса конвейера выполнена с перфорацией для подачи к органосодержащему сырью газового теплоносителя, поступающего из устройства отвода парогазовых фракций. Устройство предназначено для переработки навоза или помёта с целью извлечения различных видов жидкого и твердого топлива.A device is known for processing organo-containing raw materials by the pyrolysis method (see RF patent for utility model No. 121503, class IPC C10G1 / 00, published October 27, 2012), containing a pyrolysis reactor with a conveying device for raw materials and devices for removing the resulting vapor-gas fractions and solid components. The raw material conveying device is installed on the outside of the reactor and is made in the form of a screw conveyor containing a shaft with a flat spiral fixed on it, while a part of the conveyor body is made with perforation for supplying gas-containing coolant to the organo-containing raw material coming from the vapor-gas fraction removal device. The device is designed for the processing of manure or litter in order to extract various types of liquid and solid fuels.

Однако для разогрева сырья используется, как теплоноситель, парогазовая смесь, которая разогревает сырье до необходимой температуры. Естественно при пиролизе выделяются углеводороды в виде газов, которые будут перемешиваться с парогазовой смесью, которой разогревают органическое сырье. В результате образуется смесь газов, которая имеет теплотворную способность на уровне 3000-3500кДж. Такие газы невозможно использовать в двигателях внутреннего сгорания как топливо. However, to heat the raw materials, a gas-vapor mixture is used as a coolant, which heats the raw materials to the required temperature. Naturally, during the pyrolysis, hydrocarbons are released in the form of gases, which will be mixed with the vapor-gas mixture, which is used to heat the organic raw materials. The result is a gas mixture that has a calorific value of 3000-3500 kJ. Such gases cannot be used in internal combustion engines as fuel.

Известен также пиролизный реактор (см. патент РФ № 2613063 по кл. МПК F23G5/027, опуб. 15.03.2017), содержащий герметичную камеру для нагрева и сушки отходов и расположенную ниже камеры сушки герметичную металлическую камеру пиролиза с внешним нагревом для термохимического пиролизного разложения отходов за счет конвективного нагрева отходов от раскаленного металлического корпуса, нагревание которого осуществляется за счет пропуска горячих бескислородных газов во внешнюю полость между металлическим корпусом и наружной теплоизоляционной оболочкой. Герметичные камеры сушки и пиролиза в сечении имеют форму протяженного овала с расположенными по краям основания камер прямоугольными проемами для выпуска отходов с помощью вмонтированных шнековых питателей, а между прямоугольными проемами основания камер вмонтирован лопастный вращающийся активатор для предотвращения зависания отходов.A pyrolysis reactor is also known (see RF patent No. 2613063, class IPC F23G5 / 027, published March 15, 2017), which contains a sealed chamber for heating and drying waste and a sealed metal pyrolysis chamber located below the drying chamber with external heating for thermochemical pyrolysis decomposition waste due to convective heating of waste from a red-hot metal casing, which is heated by passing hot oxygen-free gases into the outer cavity between the metal casing and the outer heat-insulating shell . The sealed drying and pyrolysis chambers in cross section are in the form of an extended oval with rectangular openings for discharging waste located at the edges of the chambers base using built-in screw feeders, and a rotary rotary activator is mounted between the rectangular openings of the chambers base to prevent hanging of the waste.

Однако реактор предназначен для переработки отходов жилищно-коммунального хозяйства, при этом отходы нагревают до температуры 200 - 300°C. При такой температуре происходит реакция низкотемпературного пиролиза с выходом небольшого количества газов на уровне 15-20%, получаемые газы низкокалорийные 2500-300 кДж, так как при такой температуре не происходит разложение воды на Н и ОН, реакция продолжается 8-10 часов, а это значит, что расходуется много тепловой энергии. Температуры 200-300°С недостаточно для качественного перевода твердых углеводородов в газообразное. При такой температуре происходит в основном графитизация сырья, а в образованных газах содержаться весьма токсичные соединения углеводородов, However, the reactor is intended for the processing of municipal waste, while the waste is heated to a temperature of 200 - 300 ° C. At this temperature, the reaction of low-temperature pyrolysis occurs with the release of a small amount of gases at the level of 15-20%, the resulting low-calorie gases 2500-300 kJ, since at this temperature there is no decomposition of water into H and OH, the reaction lasts 8-10 hours, and this means that a lot of thermal energy is consumed. A temperature of 200-300 ° C is not enough for a high-quality conversion of solid hydrocarbons to gaseous. At this temperature, mainly the graphitization of the feed occurs, and the formed gases contain highly toxic hydrocarbon compounds,

Наиболее близким к заявляемому является реактор быстрого пиролиза торфа (см. патент РФ №2293104 по кл. МПК С10F5/06, опуб. 10.02.2007), содержащий трехсекционную рабочую камеру с выводами для подачи сухого торфа, выхода кокса и отвода выделившегося в результате пиролиза торфа газа, две установленные внутри рабочей камеры горизонтально ориентированные цилиндрические газовые горелки с каждой из которых механически сопряжено по одной наклонной металлической пластине, вывод для подачи сухого торфа и вывод для отвода выделившегося в результате пиролиза торфа газа выполнены в верхней части верхней секции рабочей камеры, вывод для выхода кокса выполнен в нижней части нижней секции рабочей камеры, одна из цилиндрических газовых горелок и сопряженная с ней наклонная металлическая пластина расположены в верхней секции рабочей камеры, а вторая цилиндрическая газовая горелка и сопряженная с ней наклонная металлическая пластина - в средней секции, при этом наклонные металлические пластины реактора расположены одна под другой и наклонены в противоположные стороны.Closest to the claimed one is a quick peat pyrolysis reactor (see RF patent No. 2293104, class IPC C10F5 / 06, publ. 02/10/2007), containing a three-section working chamber with leads for supplying dry peat, coke outlet and discharge released as a result of pyrolysis gas peat, two horizontally oriented cylindrical gas burners installed inside the working chamber, each of which is mechanically paired with one inclined metal plate, an outlet for supplying dry peat and an outlet for removing pyrolysis released as a result of gas peat is made in the upper part of the upper section of the working chamber, the output for coke exit is made in the lower part of the lower section of the working chamber, one of the cylindrical gas burners and the inclined metal plate connected to it are located in the upper section of the working chamber, and the second cylindrical gas burner and the associated with it, an inclined metal plate is in the middle section, while the inclined metal plates of the reactor are located one below the other and are inclined in opposite directions.

Однако производительность данной установки невысока из-за малого времени нахождения органического сырья в реакторе (в течение 6 секунд), что приводит к неэффективному использованию исходного сырья. Кроме этого, газ в нагревательных элементах с большой скоростью продувается через газоходы, проходящие сквозь реактор, и значительная часть тепла выходит из реактора не реализованной, что снижает его коэффициент полезного действия.However, the performance of this installation is low due to the short time spent by the organic raw materials in the reactor (within 6 seconds), which leads to inefficient use of the feedstock. In addition, the gas in the heating elements is blown with high speed through the flues passing through the reactor, and a significant part of the heat leaves the reactor is not realized, which reduces its efficiency.

Технической проблемой заявляемого изобретения является создание эффективного и высокопроизводительного реактора для пиролизной переработки органического сырья при высоких температурах (800-950°С) с целью извлечения газа.The technical problem of the claimed invention is the creation of an effective and high-performance reactor for the pyrolysis processing of organic raw materials at high temperatures (800-950 ° C) in order to extract gas.

Технический результат заключается в повышении КПД устройства, увеличении скорости реакции и выхода количества газов.The technical result consists in increasing the efficiency of the device, increasing the reaction rate and the output of the amount of gas.

Технический результат достигается тем, что реактор для пиролизной переработки органосодержащего сырья, содержащий рабочую камеру с металлической пластиной и патрубками для подачи сырья и отвода продуктов переработки сырья, по крайней мере, один нагревательный элемент, согласно решению реактор представляет собой плоский короб, металлическая пластина расположена в нижней части короба параллельно его длинным стенкам и соединена с ним, образуя герметичное пространство, реактор дополнительно содержит скребок и прижимной ролик, выполненные с возможностью перемещения вдоль металлической пластины, при этом скребок расположен с зазором над металлической пластиной, позволяющим распределять органосодержащее сырье равномерно с заданной толщиной слоя по поверхности пластины, а прижимной ролик выполнен с возможностью прикатывания сырья к пластине, при этом нагревательный элемент расположен под пластиной с внешней стороны короба и закрыт теплоизоляционным кожухом. The technical result is achieved by the fact that the reactor for the pyrolysis processing of organo-containing raw materials containing a working chamber with a metal plate and pipes for supplying raw materials and removal of products of processing of raw materials, at least one heating element, according to the solution, the reactor is a flat box, the metal plate is located in the lower part of the box parallel to its long walls and connected to it, forming an airtight space, the reactor further comprises a scraper and a pressure roller, made which can be moved along the metal plate, while the scraper is positioned with a gap above the metal plate, which makes it possible to distribute the organo-containing raw materials evenly with a predetermined layer thickness over the surface of the plate, and the pinch roller is configured to roll the raw materials to the plate, while the heating element is located under the plate with the outer side of the box and is closed by a heat-insulating casing.

Скребок и прижимной ролик выполнены с возможностью перемещения посредством винтового привода.The scraper and pinch roller are movable by means of a screw drive.

Короб содержит стальную раму, расположенную по периметру короба для размещения на ней металлической пластины.The box contains a steel frame located around the perimeter of the box to place a metal plate on it.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема пиролизной установки линейного типа для переработки органического сырья.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a linear type pyrolysis plant for the processing of organic raw materials.

На чертежах позициями обозначено:In the drawings, the positions indicated:

1 – загрузочный бункер с патрубками;1 - loading hopper with nozzles;

2 – пиролизный реактор;2 - pyrolysis reactor;

3 – блок удаления зольного остатка;3 - block removal of ash residue;

4 – металлическая рама;4 - metal frame;

5 – металлическая пластина;5 - a metal plate;

6 – скребок;6 - a scraper;

7 – прижимной ролик;7 - pressure roller;

8 – газовый нагреватель;8 - gas heater;

9 – стальной кожух;9 - steel casing;

10 – механический (винтовой) привод;10 - mechanical (screw) drive;

11 – патрубок для удаления образовавшегося газа;11 - pipe to remove the resulting gas;

К, Ф – крайние точки перемещения скребка.K, F - extreme points of movement of the scraper.

Пиролизная установка состоит из блока питания органическим сырьем, пиролизного реактора 2 и блока удаления зольного остатка 3. Блок питания органическим сырьем состоит из расходного бункера, патрубка, соединяющего бункер с лотковым питателем и патрубком, через который подается исходное сырье в пиролизный реактор.The pyrolysis installation consists of an organic feed power supply unit, a pyrolysis reactor 2 and an ash residue removal unit 3. The organic feed power supply unit consists of a feed hopper, a pipe connecting the hopper to the tray feeder and a pipe through which feedstock is fed to the pyrolysis reactor.

Реактор 2 представляет собой плоский короб, выполненный из жаростойкой стали. Внутри короба размещена металлическая (стальная) рама 4, на которой закреплена металлическая жаропрочная пластина 5, изготовленная из композитного сплава, например легированной стали. Короб и пластина, соединенные между собой, образуют герметичную реакторную зону. Внутренний объем короба изолирован от внешней среды, для исключения попадания воздуха в реакторную зону. Для равномерного распределения сырья по всей площади металлической пластины 5 реактор содержит скребок 6, обеспечивающий увеличение силы контакта сырья с реакционной поверхностью металлической пластины 5. За скребком расположен прижимной ролик 7. Для нагрева металлической пластины 5 к стальной раме 4 с внешней стороны короба крепятся газовые нагреватели 8, например, инфракрасные излучатели, в количестве необходимом для равномерного нагрева всей поверхности пластины. Для уменьшения теплопотерь при прогреве металлической пластины 5 газовые нагреватели 8 помещены в стальной кожух 9, покрытый теплоизоляционным материалом и прикрепленный снизу к раме 4. Для осуществления движения скребка 6 и прижимного ролика 7 используется винтовой привод 10. Реактор соединен при помощи патрубка с блоком удаления зольного остатка 3 в виде золоприемника, снабженного винтовым шнеком. Реактор содержит патрубок 11 для удаления образовавшегося в ходе пиролиза газа.The reactor 2 is a flat box made of heat-resistant steel. Inside the box is placed a metal (steel) frame 4, on which is fixed a metal heat-resistant plate 5 made of a composite alloy, for example alloy steel. The box and plate, interconnected, form a sealed reactor zone. The internal volume of the box is isolated from the external environment, to prevent air from entering the reactor zone. For uniform distribution of raw materials over the entire area of the metal plate 5, the reactor contains a scraper 6, which provides an increase in the contact force of the raw materials with the reaction surface of the metal plate 5. A pinch roller 7 is located behind the scraper. To heat the metal plate 5, gas heaters are attached to the steel frame 4 from the outside of the box 8, for example, infrared emitters, in the amount necessary for uniform heating of the entire surface of the plate. To reduce heat loss during the heating of the metal plate 5, gas heaters 8 are placed in a steel casing 9, covered with heat-insulating material and attached to the bottom of the frame 4. To drive the scraper 6 and the pressure roller 7, a screw drive 10 is used. The reactor is connected via a pipe to the ash removal unit residue 3 in the form of an ash collector equipped with a screw screw. The reactor contains a pipe 11 to remove the gas formed during the pyrolysis.

Скребок 6 расположен с зазором над металлической пластиной 5, позволяющим распределять органосодержащее сырье равномерно с заданной толщиной слоя по поверхности пластины, а прижимной ролик 7 выполнен с возможностью прикатывания сырья к пластине 5. Зольный остаток, по мере необходимости, с помощью шнека отгружается в емкость. The scraper 6 is located with a gap above the metal plate 5, which makes it possible to distribute the organo-containing raw materials evenly with a predetermined layer thickness over the surface of the plate, and the pressure roller 7 is configured to roll the raw materials to the plate 5. The ash residue is shipped to the tank as necessary.

Образовавшийся в процессе пиролиза газ через патрубок 11 эвакуируется в систему газоочистки и складируется в емкости под давлением.The gas formed during the pyrolysis process through the pipe 11 is evacuated to the gas treatment system and stored in a container under pressure.

В данной установке применяется плоский реактор полупериодического действия, в котором, главным органом является металлическая пластина, изготовленная из композитного материала повышенной теплопроводности и имеющая прямоугольную форму поверхности со следующими размерами: длина - 3,0 метра, ширина - 1,2 метра. This installation uses a half-batch flat reactor in which the main organ is a metal plate made of a composite material with increased thermal conductivity and having a rectangular surface shape with the following dimensions: length - 3.0 meters, width - 1.2 meters.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Из загрузочного бункера на металлическую пластину 5 дозированно подают исходное органическое измельченное сырьё, например, помёт. From the loading hopper, a source of organic crushed raw material, for example, litter, is metered into a metal plate 5 in a dosed manner.

Над металлической пластиной 5 с определенным временным интервалом совершает возвратно-поступательные перемещения скребок 5, который перемещаясь из одной крайней точки пластины 5 (точка Ф) в другую крайнюю точку пластины (точка К) и обратно из точки К в точку Ф совершает следующие операции: при движении от точки Ф скребок протягивает по разогретой до температуры 900°С пластине сырье, которое с помощью загрузочного бункера 1 через патрубок насыпается на металлическую пластину, равномерно распределяя сырье по всей площади и останавливается в крайней точке К. При движении от точки Ф до точки К, скребок находится над пластиной 5 на фиксированной высоте. Через определенный промежуток времени скребок 6 возвращается из точки К в точку Ф, при этом он опускается на поверхность пластины и зачищает зольный остаток, который образовался из исходного сырья вследствие воздействия на сырье высокой температуры.A scraper 5 performs a reciprocating movement over the metal plate 5 with a certain time interval, which moves from one extreme point of the plate 5 (point Ф) to the other extreme point of the plate (point K) and back from point K to point Ф performs the following operations: moving from point F, the scraper draws raw materials on a plate preheated to a temperature of 900 ° C, which, with the help of a loading hopper 1, is poured through a branch pipe onto a metal plate, evenly distributing the raw material over the entire area and stops in point K. When moving from point F to point K, the scraper is above the plate 5 at a fixed height. After a certain period of time, the scraper 6 returns from point K to point F, while it descends to the surface of the plate and cleans the ash residue, which was formed from the feedstock due to high temperature exposure of the feedstock.

Для увеличения скорости температурного разложения органического вещества вслед за скребком 6 на фиксированном расстоянии движется прижимной ролик 7, который прикатывает сырье к разогретой поверхности пластины 5. При этом прижимной ролик 7 разрушает образующийся теплоизоляционный слой и усиливает контакт сырья с реакционной поверхностью. Эта операция способствует увеличению скорости происходящих химических реакций, так как позволяет увеличить скорость теплопередачи от разогретой поверхности листа к сырью. При движении скребка в исходную точку прижимной ролик движется впереди скребка, снова прижимает к поверхности листа зольноуглеродистую массу и разрушает образующиеся углеродные структуры. Это позволяет увеличить полноту перехода исходного сырья из твердого состояния в горючий газ и поддержать продолжение перехода твердых углеводородов в газ. To increase the rate of thermal decomposition of organic matter, following the scraper 6, a pressure roller 7 moves at a fixed distance, which rolls the raw materials to the heated surface of the plate 5. In this case, the pressure roller 7 destroys the formed heat-insulating layer and enhances the contact of the raw material with the reaction surface. This operation helps to increase the rate of chemical reactions, as it allows to increase the rate of heat transfer from the heated surface of the sheet to the raw material. When the scraper moves to the starting point, the pinch roller moves in front of the scraper, again presses the ash-carbon mass to the surface of the sheet and destroys the resulting carbon structures. This allows you to increase the completeness of the transition of the feedstock from solid to combustible gas and to support the continued transition of solid hydrocarbons to gas.

После первого прохода наступает пауза, которая выдерживается до 10 секунд. За это время, т.е. в паузе между передвижением механизмов, происходит термическая конверсия органики.After the first pass, a pause occurs, which is held up to 10 seconds. During this time, i.e. in the pause between the movement of mechanisms, thermal conversion of organics occurs.

Затем скребок 6 движется в обратном направлении, при этом впереди скребка 6 движется прижимной ролик 7, который снова прижимает сырьё к поверхности пластины 5. Прижимной ролик 7 снова продавливает сырьё на пластине, разрушая углеродные слои, и реакция конверсии продолжается. Так как скребок 6 находится на фиксированном определенном расстоянии от прижимного ролика 7 (расстояние можно регулировать в зависимости от природы сырья), то реакция разложения успевает закончиться. Then, the scraper 6 moves in the opposite direction, while in front of the scraper 6 a pinch roller 7 moves, which again presses the feed to the surface of the plate 5. The pinch roller 7 again pushes the feed on the plate, destroying the carbon layers, and the conversion reaction continues. Since the scraper 6 is located at a fixed certain distance from the pinch roller 7 (the distance can be adjusted depending on the nature of the raw material), the decomposition reaction has time to end.

Скребок 6, который движется за прижимным роликом 7, при движении в обратном направлении, опускается до уровня пластины 5, снимает образовавшийся зольный остаток с поверхности пластины 5 и сбрасывает его в блок удаления зольного остатка 3. В момент нахождения скребка 6 в исходном положении дозатором (на чертеже не показан) через входной патрубок блока загрузки 1 подается очередная порция сырья на пластину 5 и цикл повторяется. The scraper 6, which moves behind the pressure roller 7, when moving in the opposite direction, drops to the level of the plate 5, removes the ash residue from the surface of the plate 5 and dumps it into the ash removal unit 3. At the moment the scraper 6 is in the initial position, the dispenser ( in the drawing is not shown) through the inlet pipe of the loading unit 1, the next portion of the raw material is fed to the plate 5 and the cycle is repeated.

Время нахождения скребка 6 в исходной точке выбирают достаточным, чтобы дозатор сбросил на металлическую пластину очередную порцию исходного сырья. Процесс рассчитан на прохождение двух циклов в минуту.The residence time of the scraper 6 at the starting point is selected sufficient so that the dispenser drops another portion of the feedstock onto the metal plate. The process is designed to go through two cycles per minute.

Металлическая пластина 5, которая лежит на раме 4, разогревается посредством газовых инфракрасных излучателей 8 до температуры 900-950°С.The metal plate 5, which lies on the frame 4, is heated by gas infrared emitters 8 to a temperature of 900-950 ° C.

Образовавшийся в процессе пиролиза газ, через патрубок 11 эвакуируется в систему газоочистки и складируется в емкости под давлением.The gas formed during the pyrolysis process is evacuated through the pipe 11 to the gas treatment system and stored in a container under pressure.

На заявляемой установке возможна переработка практически любых отходов от переработки сельскохозяйственной продукции, продуктов жизнедеятельности птицы, скота, иловых отходов, продуктов жизнедеятельности человека. За счет возможности управления временем проведения реакции разложения органики в качестве сырья, можно использовать не только органические отходы природного происхождения, но и подвергать переработке искусственные материалы различного состава.At the inventive installation, it is possible to process almost any waste from the processing of agricultural products, waste products of poultry, livestock, silt waste, human waste products. Due to the ability to control the time of the reaction of decomposition of organics as a raw material, it is possible to use not only organic waste of natural origin, but also to process artificial materials of various compositions.

Новизна данного изобретения заключается в следующем:The novelty of this invention is as follows:

- для пиролиза используется реактор полупериодического действия;- a semi-batch reactor is used for pyrolysis;

- реакционная поверхность представляет собой плоскость, которая разогревается инфракрасными газовыми нагревателями, что позволяет плавно регулировать процессы пиролиза; - the reaction surface is a plane that is heated by infrared gas heaters, which allows you to smoothly control the pyrolysis processes;

- для увеличения скорости реакции в качестве реакционного материала используется металлическая пластина из композитного материала;- to increase the reaction rate, a metal plate made of a composite material is used as a reaction material;

- для увеличения выхода количества газов и полноты переработки, сырье находящееся в реакторе, подвергается механическому воздействию с помощью прижимного ролика. - to increase the output of the amount of gases and the completeness of processing, the raw materials in the reactor are subjected to mechanical action using a pressure roller.

В заявляемом устройстве тепло к сырью подводится через контакт разогретой до температуры 950°С металлической поверхности. При этом выделяющиеся, газы имеют в своем составе только те продукты, которые находятся в органическом сырье. В получаемый состав газов не попадают продукты горения и газы из атмосферы, поэтому калорийность газов, получаемых описанной установке в 5-8 раз калорийнее. In the inventive device, heat is supplied to the raw material through the contact of a metal surface heated to a temperature of 950 ° C. At the same time, the gases emitted include only those products that are in organic raw materials. Combustion products and gases from the atmosphere do not fall into the resulting composition of gases; therefore, the calorific value of the gases received by the described installation is 5-8 times higher in calories.

При использовании заявляемого устройства время реакции составляет 10-15 секунд, энергозатраты на проведение пиролизных реакций значительно меньше, чем в известных аналогах.When using the inventive device, the reaction time is 10-15 seconds, the energy consumption for pyrolysis reactions is much less than in known analogues.

Результатом конверсии органических остатков с помощью установки с предлагаемым реактором получаются два продукта:The conversion of organic residues using the installation with the proposed reactor produces two products:

Горючий газ с теплотворной способностью не менее 22 000кДж./кг.Combustible gas with a calorific value of at least 22,000 kJ / kg.

Зольный остаток в количестве (в зависимости от сырья) 2-5%.The ash residue in an amount (depending on raw materials) of 2-5%.

Выход горючего газа от количества переработанного сырья составляет не менее 85%.The output of combustible gas from the amount of processed raw materials is at least 85%.

Высокая калорийность газа и его чистота позволяют использовать его в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания.The high calorific value of the gas and its purity allow it to be used as fuel in internal combustion engines.

Производительность установки позволяет переработать в час до 1500 кг органического сырья.Productivity of the plant allows to process up to 1,500 kg of organic raw materials per hour.

Claims (3)

1. Реактор для пиролизной переработки органосодержащего сырья, содержащий рабочую камеру с металлической пластиной и патрубками для подачи сырья и отвода продуктов переработки сырья, по крайней мере, один нагревательный элемент, отличающийся тем, что реактор представляет собой плоский короб, металлическая пластина расположена в нижней части короба параллельно его длинным стенкам и соединена с ним, образуя герметичное пространство, реактор дополнительно содержит скребок и прижимной ролик, выполненные с возможностью перемещения вдоль металлической пластины, при этом скребок расположен с зазором над металлической пластиной, позволяющим распределять органосодержащее сырье равномерно с заданной толщиной слоя по поверхности пластины, а прижимной ролик выполнен с возможностью прикатывания сырья к пластине, при этом нагревательный элемент расположен под пластиной с внешней стороны короба и закрыт теплоизоляционным кожухом. 1. The reactor for the pyrolysis processing of organo-containing raw materials containing a working chamber with a metal plate and nozzles for supplying raw materials and removal of products of processing of raw materials, at least one heating element, characterized in that the reactor is a flat box, a metal plate is located in the lower part the box parallel to its long walls and connected to it, forming a sealed space, the reactor further comprises a scraper and a pressure roller, made with the possibility of movement along m metal plate, while the scraper is located with a gap above the metal plate, which allows to distribute organo-containing raw materials evenly with a given layer thickness on the surface of the plate, and the pressure roller is made to roll raw materials to the plate, while the heating element is located under the plate on the outside of the box and is closed thermal insulation casing. 2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что скребок и прижимной ролик выполнены с возможностью перемещения посредством винтового привода.2. The reactor according to claim 1, characterized in that the scraper and pinch roller are movable by means of a screw drive. 3. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что короб содержит стальную раму, расположенную по периметру короба для размещения на ней металлической пластины.3. The reactor according to claim 1, characterized in that the box contains a steel frame located along the perimeter of the box for placing a metal plate on it.
RU2019126912A 2019-08-27 2019-08-27 Reactor for pyrolysis of raw material containing organic compounds RU2717778C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019126912A RU2717778C1 (en) 2019-08-27 2019-08-27 Reactor for pyrolysis of raw material containing organic compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019126912A RU2717778C1 (en) 2019-08-27 2019-08-27 Reactor for pyrolysis of raw material containing organic compounds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2717778C1 true RU2717778C1 (en) 2020-03-25

Family

ID=69943283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019126912A RU2717778C1 (en) 2019-08-27 2019-08-27 Reactor for pyrolysis of raw material containing organic compounds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2717778C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2293104C1 (en) * 2005-09-13 2007-02-10 Владимир Александрович Котельников Peat fast pyrolysis reactor
US20070179326A1 (en) * 2004-03-14 2007-08-02 Garry Baker Process and plant for conversion of waste material to liquid fuel
RU2310023C2 (en) * 2005-08-03 2007-11-10 Алексей Григорьевич Ткачев Reactor for producing of fibrous carbon structures using catalytic pyrolysis process
RU2524110C2 (en) * 2012-11-08 2014-07-27 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) Fast pyrolysis of biomass and hydrocarbon-bearing products and device to this end
RU2596169C1 (en) * 2015-08-26 2016-08-27 Трусов Федор Николаевич Fast pyrolysis reactor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070179326A1 (en) * 2004-03-14 2007-08-02 Garry Baker Process and plant for conversion of waste material to liquid fuel
RU2310023C2 (en) * 2005-08-03 2007-11-10 Алексей Григорьевич Ткачев Reactor for producing of fibrous carbon structures using catalytic pyrolysis process
RU2293104C1 (en) * 2005-09-13 2007-02-10 Владимир Александрович Котельников Peat fast pyrolysis reactor
RU2524110C2 (en) * 2012-11-08 2014-07-27 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) Fast pyrolysis of biomass and hydrocarbon-bearing products and device to this end
RU2596169C1 (en) * 2015-08-26 2016-08-27 Трусов Федор Николаевич Fast pyrolysis reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10538433B2 (en) Activated carbon production at biomass-fueled steam/electric power plants
GB2453111A (en) Gasification of shredded municipal waste
RU2524110C2 (en) Fast pyrolysis of biomass and hydrocarbon-bearing products and device to this end
UA77108C2 (en) Method for thermal processing of domestic waste and unit for its implementation
RU2717778C1 (en) Reactor for pyrolysis of raw material containing organic compounds
RU2441053C2 (en) Pyrolysis furnace
CN102746902A (en) Gasification method of organic wastes and special gasification furnace
EP2789677A1 (en) Torrefaction plant, its operation and maintenance
RU2293104C1 (en) Peat fast pyrolysis reactor
IE46544B1 (en) Sewage sludge pyrolysis
CN103074111A (en) Equipment and technology for producing synthesis gas through cooperating outer cylinder air gasification with inner cylinder steam gasification
RU116970U1 (en) PLANT FOR LOW-TEMPERATURE PYROLYSIS OF HOUSEHOLD, AGRICULTURAL AND INDUSTRIAL WASTE
RU88669U1 (en) INSTALLATION FOR THE PRODUCTION OF WOOD COAL
RU207663U1 (en) MOBILE PYROLYSIS REACTOR MODULE FOR WASTE THERMAL PROCESSING COMPLEXES
RU2721695C1 (en) Method of processing organic material to produce synthetic fuel gas in a high-temperature ablation pyrolisis of gravitational type
RU2725790C1 (en) Pyrolysis high-temperature processing plant for organic raw materials
EP4137746A1 (en) Vertical continuous multiphase reactor for the clean production of hydrocarbons and energy and thermochemical method carried out
RU2613063C2 (en) Zolotarev pyrolysis reactor
RU84015U1 (en) INSTALLATION FOR THERMOCHEMICAL PROCESSING OF BIOMASS, PREFERREDLY WOOD Sawdust
RU2255960C2 (en) Solid fuel thermal gas generator
RU2291105C1 (en) Method of production of silicon dioxide and the heat energy from the silicon-containing vegetable wastes and the installation for burning of the fine-dispersed materials
RU2816423C1 (en) Installation for processing solid organic waste
RU2076272C1 (en) Device for reworking solid wastes
RU2515670C2 (en) Plant for disposal of fire-damaged forest and waste wood
RU2140611C1 (en) Method of heat treatment of organic wastes and plant for realization of this method