UA120615C2 - Пристрій і спосіб переробки вуглецю і вуглеводнів з органічного матеріалу шляхом піролізу - Google Patents

Abstract

Винахід стосується пристрою і способу переробки сполук вуглецю і вуглеводнів з органічного вихідного матеріалу. Заявлено пристрій, який включає: реактор, що містить камеру, обмежену кожухом, верхньою і нижньою торцевими стінками, камеру, в яку вводиться вихідний матеріал в подрібненому вигляді, пристрій для введення газу для постачання нагрітого інертного газу до вихідного матеріалу, причому пристрій для введення газу з'єднано таким чином, що передає газ до джерела газовиділення через впускні труби, які пов'язані з пристроєм для введення газу, і труби відведення газу для відведення газу з камери, де пристрій для введення газу включає отвори, через які проходять потоки газу, призначені для постачання газу в камеру, причому отвори, через які протікає газ, розташовані таким чином, що створюється падіння тиску dP під час подачі газу, що перевищує падіння тиску dM газу під час проходження крізь вихідний матеріал, який був введений в камеру. Також заявлено спосіб переробки сполук вуглецю і вуглеводнів шляхом піролізу.

Description

ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИ

Даний винахід стосується пристрою і способу переробки вуглецю і вуглеводневих сполук з органічного матеріалу шляхом піролізу.

РІВЕНЬ ТЕХНІКИ

Під час піролізу органічний вихідний матеріал нагрівається за відсутністю кисню, причому матеріал, замість того щоб бути спаленим, перетворюється в більш прості компоненти у вигляді продуктів в рідких і газоподібних формах, які відновлюються за допомогою послідовності подальших етапів процесу, які включають, серед іншого, конденсацію. Після повного піролізу, відомого як "карбонізація" залишається виключно вуглець.

До процесу піролізу вихідний матеріал подрібнений на частинки відповідного розміру, промитий і розігрітий приблизно до 100-150 "С, після чого матеріал вводиться в реактор, схожий на піч для процесу перетворення в газ, який звичайно відбувається при температурі близько 450-700 "С. Леткий газ, відомий як "піролізний газ", виходить з процесу піролізу, причому цей газ містить, в доповнення до водяної пари, моноксид вуглецю, діоксид вуглецю, парафіни, олефіни і множину вуглеводневих сполук, з яких нафта і газ можуть бути відновлені. Вуглецева сажа або активний вуглець можуть бути отримані з твердого вуглецевмісного залишку в реакторі після процесу піролізу. Отримані продукти піролізу дуже цінні як промислова сировина і звичайно мають якості, які повністю порівнянні з відповідними сировинними продуктами, отриманими звичайним способом.

Доступні різні типи пристрою піролізу, деякі з яких є безперервними процесами, в яких органічний матеріал подається в реактор з рухомим шаром, який переміщується через барабан, в якому тепло передається матеріалу прямо або опосередковано. Іншим типом пристрою піролізу є такий пристрій, при якому реактор, який працює в порційному режимі, забезпечується органічним вихідним матеріалом порціями, причому реактор герметичний і піроліз матеріалу здійснюється шляхом подачі нагрітого інертного газу. Один з прикладів такого пристрою розкривається в ЗЕ 531785.

Досвід показує, що цей процес має багато переваг, однією з яких є простота моніторингу і керування робочими параметрами під час процесу. У ЗЕ 531785 описано, як газ проходить через шар матеріалу з центрально розташованої труби для розподілу газу до труб відведення

Зо газу, розташованих в нижній частині реактора, причому об'єм газу, що постачається, регулюється за допомогою ряду впускних блоків, розташованих в трубі розподілу газу і де напрямок потоку газу здійснюється за допомогою регулювання труб відведення газу, коли піролізний газ відводиться назовні.

Під час процесу піролізу, описаного в ЗЕ531785, реактор спочатку заповнений вихідним матеріалом, який утворює шар матеріалу, який осідає вниз під час обробки, і частково оброблений вихідний матеріал, таким чином, стає більш компактним. Трапляється, що деякі області в шарі вихідного матеріалу або деякі частинки матеріалу обробляються нерівномірно.

Така нерівномірна обробка впливає на напрямок потоку газу в матеріалі, оскільки потоки газу йдуть по шляху найменшого опору, що приводить до ризику негативного впливу на піроліз, оскільки тривалість процесу збільшується, що, як наслідок, збільшує вартість процесу.

Конденсоване піролізне масло накопичується під час піролізу в кориті, розташованому в нижній частині реактора. Доведено, що важливо звести до мінімуму вміст залишків невипаруваного масла і конденсованих вуглецевмісних залишків піролізного масла, оскільки це негативно впливає на якість продукту.

Труба розподілу газу, описана в 5Е 531785, приводить до поліпшення контролю газового потоку через вихідний матеріал і поліпшення моніторингу постачання газу до реактора в порівнянні з іншими раніше відомими пристроями, однак існує необхідність подальшого вдосконалення контролю і регулювання можливостей робочих умов і параметрів всередині самого реактора, щоб подолати проблеми і труднощі, які виникають відносно відомого досі рівня техніки.

СУТЬ ВИНАХОДУ

Одна з цілей винаходу полягає в тому, щоб забезпечити пристрій переробки сполук вуглецю і вуглеводнів з органічного вихідного матеріалу шляхом піролізу, що робить можливим більш ефективний і більш повний піроліз вихідного матеріалу, який постачається, ніж пристрої, відомі досі по рівню техніки.

Інші цілі винаходу повинні забезпечити пристрій для переробки сполук вуглецю і вуглеводнів з органічного вихідного матеріалу шляхом піролізу, що робить можливим рівномірний розподіл газу у вихідному матеріалі в реакторі, поліпшений контроль потоку газу через вихідний матеріал і ефективне постачання тепла до завершеного шару вихідного матеріалу під час періоду повної 60 обробки, протягом якого відбувається піроліз.

Цілі, описані вище, досягаються за допомогою пристрою переробки сполук вуглецю і вуглеводнів з органічного вихідного матеріалу шляхом піролізу з властивостями, які вказані в п. 1 формули винаходу і за допомогою етапів способу, вказаних в способі згідно з п. 32 формули винаходу.

Перевага пристрою згідно з даним винаходом полягає в тому, що падіння тиску, яке утворюється завдяки отворам, через які протікає газ, в пристрій подачі газу, перевищує падіння тиску газу в шарі вихідного матеріалу, причому забезпечується рівномірний розподіл газу, який надходить до вихідного матеріалу. Це приводить також до того, що температура вихідного матеріалу, стає все більш рівномірною і стає можливим її більш точний контроль, що запобігає або, принаймні, знижує ризик того, що деякі області шару матеріалу або деякі частинки матеріалу обробляються нерівномірно. Таким чином, досягається більш рівномірна обробка вихідного матеріалу і здійснюється більш повний піроліз.

Ще однією перевагою пристрою згідно з даним винаходом є те, що за допомогою подачі газу з центрально розташованої труби для розподілу газу і з пристроїв подачі газу, розташованих в нижній частині камери реактора, досягається значно більш рівномірний і більш ефективний розподіл газу, ніж в реакторах відомого досі рівня техніки. Газ надходить від пристроїв подачі газу як радіально, так і похило, і по діагоналі до пристроїв відведення газу, розташованих на кожусі або у верхній частині реактора, і газ, таким чином, проходить через великий об'єм вихідного матеріалу протягом короткого періоду, причому технологічний процес буде ефективним. Ще одна перевага установки газових впускних отворів в нижній частині камери полягає в тому, що потік газу через матеріал в нижній частині шару може окремо контролюватися і бути збільшеним, якщо необхідно.

Ще одна перевага полягає в тому, що газ, який постачається, має тільки дуже короткий час утримування в камері реактора, під час якого тепло передається вихідному матеріалу, що приводить до того, що випаруване піролізне масло також швидко залишає реактор, чим відвертається повторна конденсація масла.

Ще однією перевагою є те, що газ виходить назовні з камери через пристрої відведення газу, розташовані на кожусі, причому досягається ефективний контроль потоку газу через вихідний матеріал. Пристрої відведення газу, оснащені такими засобами керування, які дозволяють контролювати напрямок потоку газу. Конструкція пристроїв відведення газу також запобігає повторній конденсації випаруваного піролізного масла у вихідному матеріалі.

Ще однією перевагою пристрою згідно з даним винаходом є те, що більш ефективний піроліз вихідного матеріалу дає кінцевий продукт, який, по суті, не має залишків летких газів (запаху), тобто продукт, який, по суті, не являє собою кокс, але складається з чистого вуглецю (вуглецевої сажі), і в якому практично все масло, яке виходить з вихідного матеріалу, випаровується і видаляється з реактора разом з технологічним газом, що випускається.

Додаткові відмітні особливості і переваги винаходу прояснені у взаємопов'язаних пунктах формули винаходу.

ОПИС КРЕСЛЕНЬ

Винахід буде описаний більш детально нижче з посиланням на прикладені креслення, які показують:

На фігурі 1 схематично показаний варіант способу здійснення пристрою згідно з даним винаходом у вигляді розрізу.

На фігурі 2 схематично показана труба розподілу газу, влаштована в реакторі згідно з даним винаходом.

На фігурі 2а показаний переріз деталі труби розподілу газу.

На фігурі З у вигляді розрізу схематично показаний інший варіант способу здійснення реактора.

На фігурі За показана деталь дна камери.

На фігурі 4 показаний вигляд в перспективі деталі пристрою газової лінії.

На фігурі 5 схематично показаний інший варіант способу здійснення реактора у вигляді розрізу.

На фігурі 6 показаний пристрій відведення газу в деталях.

ОПИС ВАРІАНТІВ СПОСОБІВ ЗДІЙСНЕННЯ ЗА ДАНИМ ВИНАХОДОМ

На фігурі 1 показаний пристрій згідно з даним винаходом для переробки сполук вуглецю і вуглеводнів з органічного вихідного матеріалу методом піролізу. Пристрій (показаний в розрізі) містить реактор 1, який працює в порційному режимі, сконструйований у вигляді корпусу з камерою 110, яка призначена для отримання вихідного матеріалу в подрібненій формі. Корпус реактора 1 виконаний з нержавіючої сталі або аналогічного матеріалу, який витримує високі 60 температури, і являє собою форму витягнутого вертикального вартого круглого циліндра,

висота якого перевищує його діаметр. Посудина реактора підтримується декількома ногами- опорами 108.

Камера 110 зовні обмежується кожухом 111, утвореним оточуючою круглою циліндричною стінкою, яка розташована співвісно з вертикальною центральною віссю 105, яка проходить через реактор. Камера 110 далі обмежена верхньою торцевою стінкою 112 і нижньою торцевою стінкою 113, кожна з яких, практично перпендикулярна до центральної осі 105 і паралельна одна одній.

Вихідний матеріал М може складатися практично з будь-якого тонкоподрібненого матеріалу, що містить органічні речовини, які є прийнятними для піролізу. Такий матеріал може складатися з органічного матеріалу різного походження, не тільки з нового, необробленого матеріалу, але також з раніше використаного матеріалу, який містить органічний матеріал, призначений для відновлення. Такі матеріали є, наприклад, подрібненими гумовими матеріалами відпрацьованих шин або іншими пластичними матеріалами. Пристрій підходить також для піролізу речовин і подрібненого матеріалу під час переробки електронних компонентів, побутових машин і подібних до них. Також відходи галузей промисловості, які працюють з гумотехнічними виробами, застосовні для обробки в пристрої для переробки компонентів речовин і виробництва вугільної сажі і піролізного масла.

Верхня торцева стінка, загалом позначена як 114, сконструйована з отвором, який може бути закритий. Отвір містить люк 115, який може бути відкритий автоматично, оснащений запірним пристроєм 117, за допомогою якого можна заблокувати люк 115 навпроти верхньої торцевої стінки 112 в закритому положенні, і який є газонепроникним для навколишньої атмосфери. Вихідний матеріал М вводиться в камеру реактора 110 через отвір, і камера спочатку заповнена до початку процесу, принаймні, до 75 95, як указано на фігурі 1 позначенням

Магзая. Вихідний матеріал осідає в кінці обробки до більш низького рівня, позначеного як Мепа.

Реактор має також пристрій для введення газу 120 для подачі інертного або неактивного нагрітого газу 101 під тиском джерела газовиділення 102 через впускні труби 104.1 ї 104.2 в камеру 110 для піролізу вихідного матеріалу. Пристрій для введення газу 120 може бути сконструйований різними способами, показаними і описаними нижче. Реактор має також пристрої відведення газу 160 для випуску газу з камери.

Зо На фігурі 1 показано, що пристрої для введення газу 120 включають трубу розподілу газу 121. На фігурі 1 далі показано, що впускні труби 104.1 і 104.2 пристрою подачі газу розташовані співвісно одна з одною (одна всередині іншої) і що вони проходять вгору через нижню торцеву стінку 113 реактора 1.

Впускні труби 104.1 і 104.2 утворюють перехід в загальну центральну трубу розподілу газу 121, яка розширюється по осі, як башта, в камері 110, переважно таким чином, щоб вона співпадала по осі з центральною віссю.

Труба розподілу газу 121 змонтована з нижнім кінцем 121.1, об'єднаним газонепроникним чином з нижньою поверхнею 135, а верхній кінець 121.2, розташований на висоті, яка, щонайменше, становить половину висоти реактора. Бажано, щоб верхній кінець 121.2 труби розподілу газу був розташований на рівні, який вищий, ніж половина висоти реактора переважно аж до 2/3 висоти камери, таким чином, щоб газ постачався до вихідного матеріалу М рівномірним і ефективним чином.

Труба розподілу газу 121 включає в себе хоч би один впускний блок, змонтований в камері, але цілком допустимо, щоб труба розподілу газу була розділена на декілька впускних блоків залежно від розміру реактора і характеру вихідного матеріалу. Труба розподілу газу, показана на фіг. 1, розділена на перший нижній впускний блок 122.1 і другий верхній впускний блок 122.2, розташовані на різних рівнях у вертикальному напрямку в камері реактора вздовж центральної осі 105, при цьому впускні труби 104.1 і 104.2 закінчуються на впускних блоках 122.1 і 122.2, відповідно. Кількість впускних труб приведена у відповідність з кількістю впускних блоків.

Внутрішня впускна труба 104.2 відкривається у верхній впускний блок 122.2, а зовнішня впускна труба 104.1 відкривається в нижній впускний блок 122.1. Проектування і будівництво значно спрощується в порівнянні з технологією відомого досі рівня техніки, якщо є тільки два впускні блоки.

У реакторі, показаному на фігурі 1, верхній кінець 121.2 труби розподілу газу розташований на рівні, який вищий, ніж половина висоти реактора. Це вигідно, оскільки впускні блоки 122.1 і 122.2 труби розподілу газу можуть таким чином працювати під час всього процесу. Вихідний матеріал Маап спочатку покриває верхній кінець 121.2 труби розподілу газу, на заключному етапі процесу матеріал падає до рівня Мепа, до верхнього кінця труби розподілу газу 121.

На фігурі 2 показана труба розподілу газу 121 в деталях. Труба розподілу газу має бо периферичну поверхню 124. Кожен впускний блок 122.1 і 122.2 має форму зрізаного кругового конуса з діаметром, який зменшується від нижнього кінця до верхнього кінця і з кожухом або із зовнішньою поверхнею 124.1 і 124.2, відповідно. Впускні блоки 122.1 і 122.2 сконструйовані так, щоб бути скріпленими один зверху іншого: другий впускний блок 122.2 показаний на фігурі 2 прикріпленим до верхньої частини першого впускного блока 122.1, таким чином, щоб вони були розташовані на взаємно різних рівнях висоти в камері 110. Впускні блоки разом утворюють трубу розподілу газу 121, якій, таким чином, додається конічна форма. Вихідний матеріал М стискається під час обробки, причому об'єм вихідного матеріалу зменшується, але оскільки труба розподілу газу має конічно утворену периферійну поверхню, то вихідний матеріал буде в контакті із зовнішньою (периферійною) поверхнею 124 труби розподілу газу під час всього періоду технологічного процесу, причому газ, який постачається до матеріалу, може обробити вихідний матеріал ефективно. Ще однією перевагою конічної форми труби розподілу газу є те, що це приводить до більш легкого доступу до продукту на основі вуглецю в нижній частині камери під час операції випорожнення при витяганні шляхом всмоктування після завершення піролізу.

Впускні блоки 122.1 і 122.2 труби розподілу газу мають набір отворів або перфорацію 125, які розташовані по радіусу назовні до камери 110, і через які протікає газ, причому ці отвори розташовані безперервно навколо оточуючої зовнішньої (периферійної) поверхні 124.1 і 124.2, відповідно, впускних блоків 122.1 і 122.2, і призначені для інертного газу, який був введений від джерела газовиділення 102 до вихідного матеріалу М, який був введений в камеру. Труба розподілу газу, показана на фігурах 1 ії 2, показує, що отвори 125, через які протікає газ, практично рівномірно розподілені по зовнішній поверхні 124 труби розподілу газу.

Отвори мають спільну або колективну відкриту область, яка не перевищує площу поперечного перерізу впускної труби, яка приєднана до відповідного впускного блока 122.1 і 122.2, таким чином, що досягається попередньо визначений опір потоку. Таким чином створюється падіння тиску йР на отворах 125 впускного блока, через які протікає газ при подачі газу в камеру. Опір потоку на отворах адаптований таким чином, щоб створене падіння тиску аР перевищувало падіння тиску газу ОМ, яке виникає під час проходження газу через шар вихідного матеріалу. Опір потоку отворів приводить до того, що газ, який надходить, поширюється і розподіляється рівномірно через всі отвори, через які протікає газ, розташовані відповідно на зовнішній поверхні 124.1 і 124.2 відповідних впускних блоків. Потік газу з відповідного впускного блока 122.1 і 122.2 таким чином, рівномірно розподіляється в шарі матеріалу замість того, щоб газ витікав з труби розподілу газу, головним чином, в тих напрямках, в яких опір потоку є низьким. Газ, який надходить через трубу розподілу газу 121, проходить практично по радіусу через вихідний матеріал до пристроїв відведення газу 160, розташованих на внутрішній поверхні 111.1 кожуха.

Труба розподілу газу може бути сконструйована також, як показана на фігурі 3, де отвори 125 через які протікає газ, розподіляються зі зростаючим числом отворів в нижньому напрямку в нижній частині труби розподілу газу, тобто нижня частина труби розподілу газу має більше отворів, ніж верхня частина. Більша частина газу, який надходить 101, може, таким чином, бути введена контрольованим чином до вихідного матеріалу М в нижній частині камери.

Вихідний матеріал М спочатку практично рівномірно розподілений в камері 110. Інертний газ 101 під тиском, під яким він подається, проходить через вихідний матеріал М, який був введений в камеру, від пристроїв для введення газу 120 до пристроїв відведення газу 160. Потік газу, який проходить через матеріал, слідує шляху найменшого опору потоку. Вхідний матеріал в камері реактора викликає падіння тиску газу, яке відповідає опору потоку, який газ повинен подолати для того, щоб пройти через матеріал. Падіння тиску М газу під час проходження через вихідний матеріал М залежить від складу вихідного матеріалу і розподілу по розміру складових фрагментів або частинок вихідного матеріалу. Падіння тиску через вихідних матеріалу визначається або розраховується для різних складів матеріалу і для різного розподілу розмірів. Досвід показує, що вихідний матеріал з розміром фрагментів близько 2-10 см приводить до падіння тиску приблизно 10 мбар. Опір потоку в різних областях вихідного матеріалу змінюється під час процесу піролізу, оскільки матеріал піддається піролізу і стискається в камері. Опір потоку через вихідний матеріал зростає в нижній частині камери.

Таким чином, протягом періоду обробки вигідно збільшувати потік газу до вихідного матеріалу, який знаходиться близько до дна камери.

Загальна площа випускних отворів 125 на трубі розподілу газу 121, через яку протікає газ, може бути розподілена шляхом зміни розміру і кількості отворів на зовнішній поверхні 124.

Переважно щоб отвори 125 мали однакову форму і були рівномірно розподілені по оточуючій зовнішній поверхні впускних блоків 122.1 і 122.2, як показано на фігурі 1. Інший варіант способу бо здійснення даного винаходу показаний на фігурі 3, в якому отвори 125 розподілені по оточуючій периферії 124 труби розподілу газу таким чином, що збільшується число отворів у напрямку до нижньої частини труби розподілу газу, тобто нижній впускний блок 122.1 має більшу кількість отворів 125, через які протікає газ, ніж верхній впускний блок 122,2 з метою підвищення потоку газу, який надходить до вихідного матеріалу М, який знаходиться близько до дна камери.

Матеріал в цій області стискається під час процесу білош швидкими темпами, ніж у верхній частині камери, і саме з цієї причини вигідно подавати більший потік газу.

Тиск в камері реактора складає звичайно близько 1 бар. Падіння тиску аР через отвори 125, через які протікає газ, у відповідному впускному блоці 122.1 і 122,2 можна регулювати в процесі піролізу шляхом керування потоку газу, що надходить через відповідні впускні труби 104.1 і 104.2, відповідно. Падіння тиску аР, таким чином, зростає по мірі збільшення потоку газу. Для того, щоб досягнути під час піролізу рівномірної подачі газу до вихідного матеріалу, який був введений в камеру, вигідно, щоб падіння тиску аР через отвори 125 пристрою подачі газу, через які протікає газ, було приблизно в 3-20 раз вищим, ніж падіння тиску ОМ газу через весь шар вихідного матеріалу. Падіння тиску аР через отвори пристрою, через які протікає газ, переважно в 5-15 раз вище, ніж падіння тиску через вихідний матеріал. Ще більш переважно, щоб падіння тиску аР було в 10 раз вище, ніж падіння тиску через вихідний матеріал. Це означає, що в робочій ситуації, коли падіння тиску через вихідний матеріал становить приблизно 10 мбар, утворюється падіння тиску через отвори 125 пристрою подачі газу, через які протікає газ, відповідно приблизно 100 мбар, що приводить до рівномірного розподілу газу по зовнішній поверхні впускного блока.

Отвір 125, через який протікає газ, детально показаний на фігурі 2А. Отвір 125 має верхню крайову частину 125.1, яка виступає в камеру 110 і нижню крайову частину 125.2, виведену у внутрішню поверхню труби розподілу газу 121 таким чином, що отвір 125 направлений вниз до дна реактора. Під час первинного введення вихідного матеріалу М в камеру і під час обробки матеріалу частинки вихідного матеріалу проходять і вступають в контакт зі зовнішньою поверхнею 124. Особливо в тих випадках, коли вихідний матеріал М містить металеві деталі або подібні до них, вигідно сконструювати отвори 125, через які тече газ, таким чином, щоб такі частини вихідного матеріалу не входили або не застрягали в отворах під час їхнього проходження і їх вступу в контакт з впускними блоками. Також інші отвори 155 і 185, через які тече газ, розташовані на поверхні вхідної стінки 150, показаній на фігурі 3, і вхідній поверхні 180, показаній на фігурі 5, які орієнтовані практично вертикально, можуть бути сконструйовані таким же чином.

На фігурі 1 далі показано, що донна пластина 130 розташована в камері 110 поруч з нижньою торцевою стінкою 113, де донна пластина має направлену вгору нижню поверхню 135, призначену для підтримки під час піролізу вихідного матеріал М, який був введений в камеру.

Донна пластина 130 простягається між кінцем впускної труби 104.1 і внутрішньою поверхнею кожуха 111.1. Донна пластина має круговий зовнішній периферійний край 131, приєднаний газонепроникним чином до внутрішньої поверхні кожуха, переважно в області поруч з переходом 111.2 між нижньою торцевою стінкою 113 реактора і циліндричною частиною 116 кожуха реактора. Донна пластина 130 має центральний круглий отвір з внутрішньою периферійним краєм 132, який оточує і пов'язаний газонепроникним чином з кінцем впускної труби 104.1. Дно бажано є плоским і розташоване під кутом до центральної осі 105 для того, щоб сформувати похилу направлену вниз нижню поверхню 135, яка нахилена всередину до центральної осі і підтримує матеріал, причому вихідний матеріал М, який був введений в камеру, автоматично переміщується у напрямку труби розподілу газу 121. Зовнішній периферійний край 131 донної пластини розташований, таким чином, на вертикально більш високому рівні, ніж внутрішній периферійний край 132 донної пластини. Донна пластина 130 може складатися з 2-8 сегментів в формі дуги кола, які з'єднані газонепроникним чином вздовж радіально направлених сполук. Відсік 136, таким чином, утворюється між донною пластиною 130 ї нижньою торцевою стінкою 113 камери.

На фігурі 1 показано, що донна пластина 130 включає пристрій для введення газу 120, сконструйованого у вигляді щілин 137, які пропускають газ, розташовані в безпосередній близькості від зовнішнього периферійного краю 131 донної пластини. Щілини 137 направлені радіально, мають однакову форму, розташовані поруч одна з одною на однакових відстанях від центральної осі. Зрозуміло, допустимо рівномірно розподілити щілини по всій донній пластині.

Щілини, які пропускають газ, призначені для подачі газу до вихідного матеріалу, який був введений в камеру.

Перевага розміщення газових впускних отворів поруч з нижньою частиною камери полягає в тому, що газ подається до вихідного матеріалу знизу, що приводить до поліпшення розподіли бо газу і гарантує, що газ протікає не радіально через вихідний матеріал, а переважно похило або під кутом через матеріал. Це сприяє підвищенню ефективності піролізу. Газ, який подається через пристрій для введення газу, розташований на нижній пластині 130, проходить похило або по діагоналі через вихідний матеріал М до пристрою відведення газу 160, розташованого на внутрішній поверхні 111.1 кожуха, що скорочує тривалість обробки і сприяє, зокрема, піролізу вихідного матеріалу, який вже стиснувся під час процесу.

Впускні труби 104.2, далі показані на фігурі 2, проходять співвісно з центральною віссю через нижній пристрій для введення 104.1 і відкриваються у верхній впускний блок 122.2 для подачі газу до пристрою для введення газу. Нижній впускний блок 122.1 забезпечується газом з впускної труби 104.1, яка відкривається назовні в нижню частину впускного блока і з'єднана з внутрішнім периферійним краєм 132 (не показано на кресленнях) донної пластини з фланцем 106, обладнаним отвором 106.1. Отвір 106.1 відкривається у відсік 136 під донною пластиною 130 і утворює канал, який пропускає газ, який з'єднує нижній впускний блок 122.1 з відсіком 136 під донною пластиною 130. Щілини 137 донної пластини 130 і нижній впускний блок 122.1 труби розподілу газу мають, таким чином, спільну впускну трубу 104.1. Газ, який надходить через впускну трубу 104.1 поширюється таким чином, не тільки через отвори 125 впускного блока, через які протікає газ, але і через щілини 137 донної пластини. Це приводить до хорошого моніторингу і хороших можливостей для контролю потоку газу до нижньої частини реактора.

На фігурі З показаний другий варіант способу здійснення пристрою згідно з даним винаходом, в якому пристрій для введення газу 120 реактора включає в себе набір пристроїв подачі газу 140, які мають отвори 146, через які протікає газ (див. також фігуру 4), які розташовані таким чином, що газ може постачатися безперешкодним чином до вихідного матеріалу М, який був введений в камеру. Пристрій подачі газу 140 має нижню частину, яка схожа на коротку трубу 141, призначену для того, щоб бути приєднаною перпендикулярно до донної пластини 130, і круглу циліндричну верхню частину, яка схожа на кришку 143, підключену до труби 141. Кругла циліндрична частина, кришка 143, має більший діаметр, ніж труба 141 і має плоску верхню поверхню 144 для підтримки матеріалу, причому її поверхня направлена вгору і в камеру і призначена для контакту з вихідним матеріалом, який був введений в камеру.

Кругла циліндрична частина має також нижню поверхню 145, яка повернена до донної пластини 130 ї розташована паралельно до верхньої поверхні 144, яка підтримує матеріал. Нижня поверхня 145 має отвори 146, через які протікає газ, направлені вниз до донної пластини 130, таким чином, щоб запобігти проникненню частинок вихідного матеріалу в отвори, через які протікає газ. Верхня поверхня 144 кришки, яка підтримує матеріал, і нижня поверхня 145 з'єднані циліндричною бічною частиною 147, причому внутрішній порожнистий відсік 148 відсікло утворюється між стороною, яка підтримує матеріал, нижньою поверхнею і бічною частиною. Нижня частина пристрою подачі газу, труба 141, з'єднує отвір, через який газ проходить через донну пластину (не показано в кресленнях), з отворами 146, через які протікає газ через вищезазначений внутрішній порожнистий відсік 148 для подачі нагрітого інертного газу до вихідного матеріалу, який був введений в камеру 110. Пристрої подачі газу 140 на донній пластині і відсіку 136 підключені до впускної труби 104.1 через отвори 106.1 і забезпечуються газом тим же чином, як було описано раніше.

Для досягнення рівномірного постачання газу на всі пристрої подачі газу, які розташовані на донній пластині, отвори 146, через які газ протікає в пристрій подачі газу 144, сконструйовані таким чином, що попередньо визначений опір потоку досягається за рахунок проходження газу через отвори, в результаті чого утворюється падіння тиску аР на пристроях подачі газу 144, яке перевищує падіння тиску аМ газу при його проходженні через вихідний матеріал в камері 110.

Бажано, щоб отвори 146, через які газ протікає в пристрої подачі газу 140, були розташовані таким чином, щоб падіння тиску аР, яке створюється через отвори 146, через які газ протікає в пристрої подачі газу 140 на донній пластині, відповідав падінню тиску через отвори 125, через які газ протікає у впускному блоці 122.1, так що відбувається рівномірний розподіл газу через донну пластину і нижню частину труби розподілу газу 121.

Потік газу, який подається на вхідний матеріал з різних позицій в камері, можна контролювати просто шляхом розподілу потоку газу по-різному до впускного блока труби розподілу газу і до пристрою для введення газу донної пластини. Вигідно забезпечити, наприклад, 40 95 від загального потоку газу до верхнього впускного блока 122.2 труби розподілу газу, а потік газу, що залишився, до нижнього впускного блока 122.1 і до пристрою подачі газу 140 нижньої пластини.

У ще одному варіанті способу здійснення даного винаходу (не показано на кресленнях) пристрій для введення газу 120 донної пластини приєднується таким чином, щоб пропускати газ до джерела газовиділення 102 через окрему пов'язану впускну трубу (не показано на кресленнях). Газ, який подається на пристрій для введення газу на донній пластині, потім можна контролювати окремо.

Реактор, показаний на фіг. 1, містить також газову впускну трубу 129, розташовану на кожусі. Газова впускна труба 129 переважно розташована на верхній торцевій стінці 112 реактора. Газова впускна труба 129 подає нагрітий інертний газ від джерела газовиділення 102 до вихідного матеріалу, який був введений в камеру. Доцільно подавати газ з різних напрямків: вихідний матеріал піддається піролізу більш швидко, і газ проходить через матеріал в декількох напрямках, що сприяє більш швидкій обробці і більш рівномірному розподілу тепла в матеріалі

М.

На фіг. З показаний ще один варіант способу здійснення даного винаходу пристрою для введення газу 120 з реактора, що містить впускну поверхню 150 стінки, розташовану на внутрішній поверхні 111.1 кожуха реактора. Впускна поверхня стінки розташована безперервно навколо повної внутрішньої поверхні кожуха на відстані А від кожуха, таким чином, що відсік 151, який подає газ, утворюється між впускною поверхнею 150 стінки і кожухом 111. Впускна стінка 150 має верхній кінець 150.1 на кожусі поруч з верхньою торцевою стінкою 112, їі нижній кінець 150.2, розташований в з'єднанні з верхнім кінцем пристрою відведення газу. Цілком можливо також, що нижній кінець 150.2 впускної поверхні стінки розташований в з'єднанні з донною пластиною 130.

Впускна поверхня 150 стінки забезпечена отвором 155, через який протікає газ, щоб підвести нагрітий інертний газ 101 в камеру 110. На фігурі З видно, що отвори 155, через які протікає газ, по суті, рівномірно розподілені по всій вхідній поверхні стінки.

Цілком можливо також розподілити отвори 155, через які протікає газ, зі збільшенням кількості отворів в нижньому напрямку по впускній поверхні 150 стінки, тобто, в нижній частині впускна поверхня стінки забезпечена більшою кількістю отворів, ніж у верхній частині, з метою подати більший потік газу до вихідного матеріалу в нижній області. Для досягнення рівномірної подачі газу в шар вихідного матеріалу отвору 155, через які протікає газ, розташовані таким чином, що заданий опір потоку досягається при проходженні газу через отвори 155, в результаті чого утворюється падіння тиску аР через отвори 155, через які протікає газ, таке що падіння тиску, яке утворюється на отворах 155, через які протікає газ, перевищує падіння тиску газу при

Зо його проходженні через шар вихідного матеріалу.

Шар вихідного матеріалу М знаходиться в контакті з впускною поверхнею 150 стінки під час піролізу. Впускна поверхня 150 стінки нагрівається газом, який подається у відсік 151, який подає газ. Газ, який подається в камеру через впускну поверхню 150 стінки проходить через вихідний матеріал М у напрямку вниз до пристрою відведення газу 160, розташованого далі вниз по внутрішній поверхні 111.1 кожуха. Це вигідно, зокрема, під час вихідної фази обробки, коли верхній рівень Меап вихідного матеріалу розташований значно вертикально вище верхнього кінця 121.2 труби розподілу газу і з цієї причини не може бути ефективно оброблений за допомогою газу, який подається від труби розподілу газу, що приводить до більш короткого періоду обробки. У міру того як період обробки продовжується, матеріал стискується всередину себе і вивільняє верхню частину впускної поверхні 150 стінки. Потік газу, який подається через впускну поверхню 150 стінки до вихідного матеріалу, який був введений, можна довести до більш низького або більш високого рівня потоку, або він може бути перерваний.

Однією з переваг розташування впускної поверхні 150 стінки вздовж кожуха 111 є те, що нагрітий інертний технологічний газ, який подається через впускну поверхню 150 стінки, може обробляти вихідний матеріал ефективно, оскільки потік газу спрямовується у напрямку до пристрою відведення газу, розташованому в кожусі.

Переважно, щоб падіння тиску, яке створюється на отворах 155, через які протікає газ, впускної поверхні 150 стінки відповідало падінню тиску, що створюється на отворах 125, через які протікає газ від труби розподілу газу. Відкрита площа отворів 155, через які протікає газ, на впускній поверхні 150 стінки відповідає тому відкритій площі отворів 125, через які протікає газ від труби розподілу газу. Кількість і розподіл отворів 155 по впускній поверхні стінки, через яку протікає газ, вибирається і настроюється таким чином, щоб досягався відповідний розподіл газу через шар.

На фігурі 5 показаний ще один варіант способу здійснення пристрою згідно з даним винаходом, в якому пристрій для введення газу 120 реактора містить суцільну вхідну поверхню 180, розташовану навколо всієї внутрішньої поверхні внутрішньої поверхні 111.1 кожуха реактора (за винятком верхньої торцевої стінки) і на внутрішній поверхні 113 нижньої торцевої стінки. Пристрій відведення газу 160 реактора складається з труби відведення газу 195, розташованої на верхній торцевій стінці 112 реактора. Суцільна впускна поверхня стінки 180 бо містить поверхню стінки 181, нижню поверхню 182 і трубу розподілу газу 183.

Труба розподілу газу 183 розташована співвісно з центральною віссю 105 реактора і простягається, як башта, в осьовому напрямку в камеру, і має периферійну поверхню 184 з нижнім кінцем 183.2, з'єднаним з нижньою поверхнею 182, і верхнім кінцем 183.1, розташованим на висоті не менше половини висоти реактора у вертикальному напрямку. Нижня поверхня 182 впускної поверхні виконана з можливістю з'єднання поверхні стінки 181 з нижнім кінцем 183.2 труби розподілу газу. Впускна поверхня 180 розташована на відстані А від кожуха 111.1 реактора і нижньої торцевої стінки 113 таким чином, що відсік 186, який подає газ, утворюється між впускною поверхнею 180 і кожухом 111.1 і поверхнею нижньої торцевої стінки 113, відповідно, в результаті чого внутрішня поверхня труби розподілу газу 183 також утворює частину відсіку 186, який подає газ.

Безперервна впускна поверхня 180 забезпечена отворами 185, через які протікає газ, щоб привести нагрітий інертний газ в камеру 110. Отвори 185, через які протікає газ, розподіляються по всій впускній поверхні 180 і сконструйовані так, щоб досягнути такого опору потоку, щоб падіння тиску утворювалося на отворах 185, через які протікає газ, так само, як це описано раніше. Потік газу показаний на фігурі 5 стрілками, направленими в камеру 110.

Впускні труби 187.1 і 187.2 розташовані вздовж кожуха 111, щоб привести інертний газ під тиском до вихідного матеріалу М, який був введений в камеру 110, позначеного пунктирними лініями Магап і Мепо. На фігурі 5 показано, що відсік 186, який подає газ, розділений роздільною стінкою 186.1 на сегменти 188, 189, розташовані на взаємно різних рівнях по висоті в камері, верхній сегмент 188 і нижній сегмент 189. Сегменти 188 і 189 обладнані окремими пов'язаними впускними трубами 187.1 і 187.2, розташованими в кожусі, для того, щоб привести газ 101 до відповідних сегментів 188, 189 з відсіку 186, який подає газ, розташованих на взаємно різних рівнях висоти в камері (110). Перевага розділення відсіку, який подає газ, полягає в тому, що збільшується можливість контролювати потік газу в різних областях в реакторі, і обробка може, таким чином, бути здійснена більш ефективно. Це, звичайно, можливо, щоб відсік 186, який постачає газ, був сконструйований без роздільної стінки або розділення. Газ, який надходить в камеру, потім розподіляється рівномірно по всіх отворах 185, через які протікає газ, навколо всієї впускної поверхні, а також через отвори 185, через які протікає газ, розташовані в трубі розподіли газу 183.

Зо На фігурі 5 показано, що отвори 185, через які протікає газ, розподілені по впускній стінці 180 таким чином, що кількість отворів 185 збільшується у напрямку вниз по впускній стінці 180, тобто нижня частина впускної стінки має більше отворів 185, через які протікає газ, ніж у верхній частині, для того, щоб спрямувати більшу частину газу (101), який подається в реактор, в нижню частину камери в порівнянні з верхньою частиною камери. Це може, звичайно, відбуватися в різні періоди обробки.

Реактор на фігурі 5 має трубу відведення газу 195 на верхній торцевій стінці 112. Газ, який подається на вихідний матеріал, який був введений в камеру, виводиться з камери 110 через трубу відведення газу 195. Потік газу проходить, таким чином, через вихідний матеріал у напрямку вгору через шар вихідного матеріалу, в результаті чого вихідний матеріал ефективно піддається піролізу. Однією з переваг потоку газу, що подається вздовж суцільної впускної поверхні 180 від нижньої поверхні 182 до верхньої торцевої стінки є те, що газ 101.1 (позначається стрілками), який надходить до вихідного матеріалу М поруч з нижньою поверхнею 182 камери і який охолоджується під час його проходження через шар вихідного матеріалу, забезпечується теплом від потоку газу 101.2 (позначене стрілками), який надходить вище вздовж суцільної впускної поверхні 180. Саме таким чином відвертається те, щоб піролізне масло, яке було випаруване в нижній частині реактора і яке переноситься з висхідним газом в трубу відведення газу 195, повторно не конденсувалося при його проходженні на вихідному матеріалі М, що поліпшує якість залишкового продукту на основі вуглецю.

Випускний пристрій 160 для видалення газу, який пройшов через вихідний матеріал М, який був введений в камеру 110, показаний на фігурах 1 і 3. Потік газу, який надходить від пристрою для введення газу 120, проходить через вихідний матеріал М і випромінює тепло, яке він несе, причому газ протікає у напрямку до пристрою випуску газу 160 згідно із законом найменшого опору. Мета пристрою відведення газу 160 полягає в тому, щоб відвести випаруване піролізне масло 107 ефективним чином.

На фіг. 6 показаний детальний вигляд одного перерізу пристрою відведення газу 160, який містить канали перенесення газу 170.1-170.п, розташовані в камері 110 (показано на кресленні у вигляді одного каналу 170 з міркувань простоти), випускні поверхні 162.1-162.п, газонапрямні зазори 163.1-163.п і газонапрямний відсік 164. Пристрій відведення газу 160 включає також випускні труби 166, розташовані на зовнішній поверхні кожуха реактора, які з'єднані з каналом бо перенесення газу 170.

Пристрій відведення газу 160 має верхній кінець 160.1, який переважно розташований вертикально вище верхнього кінця 121.2 труби розподілу газу, і нижній кінець 160.2, який розташований поруч з донною пластиною 130. Пристрій відведення газу 160 розташований навколо всієї внутрішньої поверхні 111.1 кожуха, принаймні, в нижній третині реактора 1.

Пристрій відведення газу 160 виконаний у вигляді випускної поверхні 165 стінки, забезпеченої складками і призначеної, щоб бути в контакті з шаром вихідного матеріалу М, і утворений у вигляді ряду, щонайменше, трьох або більше випускних поверхонь 162.1-162.п, розташованих нижче і в прямому зв'язку з каналом 170, який передає газ. Кожна випускна поверхня 162.1-162.п повернена у напрямку до камери 110 і має верхній і нижній край 169.1, 169.2, відповідно. Випускна поверхня 162.1-162.п простягається навколо всієї внутрішньої поверхні кожуха і розташована на відстані від кожуха, причому відсік 164, який передає газ, утворюється між випускною поверхнею 162.1-162.п ії кожухом. Випускна поверхня 162.1-162.п переважно сконструйована у вигляді протяжного пластиноподібного елемента з листового металу, з'єднаного з внутрішньою поверхнею кожуха. Випускні поверхні 162.1-162.п розташовані на взаємно різних вертикальних висотах в камері і на взаємно різних відстанях від кожуха.

Випускні поверхні 162.1-1462.п розділені складками, утворені зазорами 163.1-163.п, які передають газ, де зазор формується між двома випускними поверхнями, розташованими по сусідству одна з одною: показано, наприклад, на фігурі б, що зазор 163.2 утворюється між випускними поверхнями 162.1 їі 162.2. Зазори 163.1-163.п, які передають газ, призначені для отримання і виведення з камери 110 піролізного газу 107, що містить випаруване піролізне масло, випущене з вихідного матеріалу. М. Зазор 163.1-1463 п розташований горизонтально і проходить навколо всього кожуха 111.1, і він має ширину зазору Б, яка відповідає радіально направленій відстані в камері між двома випускними поверхнями, які розташовані поруч одна з одною.

Бажано, щоб випускні поверхні 162.1-1462.п взаємно накладалися одна на одну у вертикальному напрямку, як показано на фігурі 6, з тим щоб захистити зазори 163.1-163.п, які передають газ, від проникнення частинок вихідного матеріалу. Нижній край 169.2 випускної поверхні 162.1 розташований на більшій відстані від внутрішньої поверхні 111.1 кожуха, ніж верхній край 169.1 випускної поверхні 169.2, яка розташована як наступний сусід у напрямку

Зо вниз, а нижній край 169.2 верхньої випускної поверхні 162.1 проходить вниз і розташований на більш низькій висоті, ніж верхній край 169.1 нижньої випускної поверхні 162.2, таким чином, що нижній край 169.2 верхньої випускної поверхні 162.1 перекриває у вертикальному напрямку верхній край нижньої випускної поверхні. Нижній край 169.2 верхньої випускної поверхні 162.1 захищає, таким чином, зазор 163.2, який пропускає газ, шляхом запобігання потраплянню частинок вихідного матеріалу, які проникають в зазор під час наповнення камери і протягом процесу, коли вихідний матеріал стискується всередину себе.

Зазор 163.1-1463.й може бути обладнаний також пристроєм затримання частинок 167, сконструйованим таким чином, що частинки, які присутні в вихідному матеріалі, відділяються від газу, а газ може вільно проходити через зазор 163.1-163.п. Пристрій затримання частинок 167, показаний на фігурі 6, розроблений з М/-подібним або зубчатим профілем, який утворений для поширення по всій ширині зазору 163.1-163.п. Пристрій затримання частинок 167 вибирається і пристосовується відповідно до розміру частинок вихідного матеріалу. Пристрій затримання частинок 167 сконструйований в одній деталі з випускною поверхнею 162.1-162.п, причому верхній і/або нижній край 169.1, 169.2 випускних поверхні виконується з відповідним профілем і складається таким чином, що пристрій затримання частинок простягається по всій ширині зазору і вступає в контакт з сусідньою випускною поверхнею. Зазор 163.1-163.п, показаний на фігурі 6, виконаний з подвійним пристроєм затримання частинок 167.

Випускна поверхня 165 стінки пристрою відведення газу 160 має декілька вигідних функцій.

Газонапрямний відсік 164, який утворений між випускними поверхнями 162.1-162.п і кожухом 111.1 передає піролізний газ 107 від зазорів 163.1-163.п, які передають газ, вздовж кожуха вгору у напрямку до каналу 170, який передає газ, і до випускної труби 165. Піролізний газ 107, що містить випаруване піролізне масло, який відводиться через нижні зазори, які передають газ, розташовані ближче усього до донної пластини 130, і що проходять через відсік 164, який передає газ, у напрямку до випускної труби 166, звичайно має більш високу температуру, ніж потік піролізного газу, який пройшов через вихідний матеріал, розташований на більш високому рівні в реакторі, де потік піролізного газу проходить крізь більшу частину вихідного матеріалу і, таким чином, охолоджується сильніше. Це приводить до того, що випускна поверхня 165 стінки нагрівається направленим назовні більш гарячим піролізним газом 107, що проходить через відсік 164, який передає газ. Потік піролізного газу, який пройшов через вихідний матеріал, бо розташований на більш високому рівні в реакторі у напрямку пристрою відведення газу 160,

зустрічає нагріту поверхню 165, причому температура потоку і швидкість потоку піролізного газу збільшується і вдається уникати конденсації випаруваного піролізного масла в вихідному матеріалі. Це приводить до поліпшення властивостей кінцевого продукту на основі вуглецю.

На фігурі З показано, що відсік 164 пристрою відведення газу, який передає газ, розділяється на випускні сектори 164.1 і 164.2, де кожний вихід сектора з'єднаний таким чином, що передає газ через окремий пов'язаний канал 170.1 і 170.2, відповідно, який передає газ до окремо приєднаної випускної труби 166.1 і 166.2, відповідно, для відведення піролізного газу 107 з вихідного матеріалу. Переважно, щоб відсік 164, який передає газ, розділявся на чотири випускні сектори, які передають газ, і які рівномірно розподілені по всьому кожуху. (Тільки два випускні сектори показані на фігурі 3). Відсік 164, який передає газ, може бути, наприклад, забезпечений стінками або проміжними стінками для розділення випускних секторів. Стінка позначається пунктирною лінією на фігурі 3. Кожен випускний сектор 164.1 і 164.2, відповідно, отримує піролізний газ 107 через зазори 163.1-163.п, які передають газ і які розташовані в межах відповідного випускного сектора. Випускні сектори 164.1 і 164.2 проводять піролізний газ 107 з тієї частини вихідного матеріалу М, який знаходиться в області камери, також відомій як "сектор камери", яка суміжна з відповідним випускним сектором, і саме таким чином досягається те, що піролізний газ 107, що містить випаруване піролізне масло, може бути видалений секторальним чином з камери.

На фігурі З показано, що канали 170.1 і 170.2, практично горизонтальні і розташовані поруч з верхнім кінцем 160.1 пристрою відведення газу, і що вони з'єднують відсік 164, який передає газ до випускних труб 166.1 і 166.2, відповідно, для виведення піролізного газу 107 з камери 110.

Випускні труби 166.1 і 166.2 розташовані в кожусі на верхньому кінці пристрою відведення газу, і переважно, щоб випускні труби були згруповані в дві групи, розташовані по окружності кожуха.

Як альтернатива, випускні труби розподілені рівномірно по окружності, з тим щоб відводити гарячий технологічний газ. Кожна з випускних труб 166.1 і 166.2, відповідно, обладнана засобами керування або клапанами для контролю потоку газу через шар вихідного матеріалу.

Канали 170.1 і 170.2, відповідно, разом з відповідною випускною трубою 166.1 і 166.2, відповідно, розташовані так, щоб відвести піролізний газ 107 секторальним чином з камери 110.

Напрямок потоку газу 101, який був поданий через вихідний матеріал М, може, таким чином,

Зо керуватися за допомогою регулювання засобами керування, такими як клапани або іншими механізмами, які регулюють потік, які складають пристрій відведення газу 160.

Пристрій відповідно до даного винаходу з реактором 1, містить також контрольну і керуючу схему, за допомогою якої технологічний режим нагрітого інертного газу 101, який подається в камеру 110 через пристрій для введення газу 120, і піролізного газу 107, що містить випаруване піролізне масло, яке виводиться з камери 110 через відповідні пристрій відведення газу, може керуватися і контролюватися. Пристрій додатково забезпечений датчиками і пристроями датчиків, за допомогою яких різні компоненти піролізного газу 107 і їх відносні кількості, можуть бути виміряні і проаналізовані, в результаті чого процес піролізу підтримується і здійснюється доти поки вихідний матеріал в реакторі випускає піролізний газ 107, який включає в себе попередньо визначені рівні різних компонентів, або доти, поки температура піролізного газу 107 не досягає попередньо визначеного рівня.

Пристрій для введення газу 120 і пов'язана з ним впускна труба використовують засоби керування таким чином, щоб подачу газу і потік газу до труби розподілу газу, до пристрою для введення газу на донній пластині, до впускної стінки або до впускної поверхні стінки можна було контролювати, керувати, збільшувати, зменшувати, переривати або переспрямовувати в ході процесу. Наприклад, потік газу, який подається в реактор через верхній впускний отвір 129 до труби розподілу газу 121, може у вихідній фазі бути розподіленим 50/50 таким чином, що однакові потоки газу надходять до верхнього впускного отвору 129 і до труби розподілу газу 121. Потік газу, який постачається через верхній впускний отвір газу, потім обробляє верхню частину вихідного матеріалу. Співвідношення змінюється протягом процесу таким чином, що верхня подача газу припиняється і повний потік газу передається через трубу розподілу газу 121 ї донну пластину 130. Можливо також регулювати процес шляхом розподілу загального потоку газу до реактора 1 по-різному до труб розподілу газу 121, 183, до пристрою для введення газу 120 на донній пластині 130, а також до впускної поверхні 150 стінки або до впускної поверхні 180, таким чином, що досягається різне падіння тиску аР через отвори 125, 146, 155, 185, через які протікає газ, розташовані в різних областях камери, де розташовані пристрої для введення газу. Газ, який надходить, може бути в результаті розподілений і керуватися таким чином, що обробка піролізом проходить ефективним чином, і таким чином, що вихідний матеріал, який був частково оброблений і стиснувся всередину себе, може 60 забезпечуватися більшою кількістю газу, ніж вихідний матеріал в інших областях.

При проектуванні камери реактора 110 з нерухомим дном, яке не може бути відкрите, виходить, що робочі умови можуть бути оптимізовані без необхідності брати до уваги, що реактор повинен допускати випорожнення звичайним способом, наприклад, через кришку в нижній частині контейнера. Після закінчення процесу піролізу випорожнення камери 110 реактора здійснюється шляхом всмоктування твердого вуглецевмісного кінцевого продукту за допомогою видаляючого всмоктувального пристрою, який опускається вниз через верхню кришку 115, яка може бути відкрита, яка розташована у верхній частині торцевої стінки 112 реактора.

Таким чином, спосіб згідно з даним винаходом досягає того, що залишок на основі вуглецю в реакторі вільний від піролізного масла. Всі волокна випаровуються під час піролізної обробки подрібнених шин в пристрої.

Матеріал, який знаходиться ближче усього до пристрою для введення газу 120, випаровується першим під час процесу піролізу. Донна пластина 130 нагрівається під час процесу, і процес піролізу відбувається найбільш швидко поряд з дном камери. Вихідний матеріал піддається піролізу і перетворюється в пористий кінцевий продукт на основі вуглецю.

Падіння тиску спочатку буде нижче в обробленій області вихідного матеріалу, після чого ця область стискується, в результаті чого опір потоку зростає, а газ, що подається 101, тече до областей в шарі вихідного матеріалу, які мають більш низьке падіння тиску, тобто до необробленого матеріалу.

Даний винахід не обмежений тим, що було описано вище і показано на кресленнях: він може бути змінений і модифікований різними способами в межах об'єму прикладеної формули винаходу.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

   1. Пристрій для переробки сполук вуглецю і вуглеводнів з органічного вихідного матеріалу шляхом піролізу, який містить: - реактор (1), що містить камеру (110), яка обмежена кожухом (111), а також верхньою і нижньою торцевими стінками (112, 113), в яку вихідний матеріал камери (М) в подрібненому вигляді призначений для введення, - пристрій (120) для введення газу для подачі нагрітого інертного газу (101) до вихідного матеріалу, причому пристрій (120) для введення газу з'єднаний таким чином, що передає газ від джерела (102) газовиділення через впускні труби (104, 129, 187.1, 187.2), які пов'язані з пристроєм для введення газу, - випуски (160) для газу для відведення газу з камери, причому пристрій (120) для введення газу містить отвори (125, 146, 155, 185), через які протікає газ, призначені для подачі газу (101) в камеру (110) ії трубу (121) розподілу газу, яка містить впускні блоки (121.1, 122.2), і причому отвори (125, 146, 155, 185), через які протікає газ, мають спільну відкриту площу, яка менша, ніж площа поперечного перерізу впускних труб (104, 129, 187.1, 187.2), так що створюється падіння тиску аР під час подачі газу, яке перевищує падіння тиску ОМ газу під час проходження через вихідний матеріал М, який був введений в камеру.

   2. Пристрій за п. 1, в якому труба (121) розподілу газу центрально розташована і проходить аксіально в камеру (110), і причому впускні блоки (122.1, 122.2) сконструйовані таким чином, що труба розподілу утворює зрізаний конус.

   З. Пристрій за п. 2, в якому отвори (125), через які протікає газ, рівномірно розподілені по периферійній поверхні (124) труби розподілу газу.

   4. Пристрій за п. 2, в якому отвори (125), через які протікає газ, розподілені зі збільшенням кількості отворів у напрямку вниз по нижньому кінцю труби розподілу газу.

   5. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, в якому труба розподілу газу має верхній кінець (121.2), який розташований на більш високому рівні, ніж половина висоти реактора.

   6. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, в якому отвори (125, 155, 185), через які протікає газ, виконані з можливістю запобігання проникненню вихідного матеріалу М у впускні блоки, в результаті чого кожний отвір (125, 155, 185), через який протікає газ, має верхню виступаючу крайову частину (125.1) і нижню заглиблену крайову частину (125.2).

   7. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, в якому камера (110) має донну пластину (130), призначену для підтримки вихідного матеріалу М, причому донна пластина (130) має внутрішній периферійний край (132), який оточує нижній кінець (121.1) труби розподілу газу, і зовнішній периферійний край (131), з'єднаний з внутрішньою поверхнею (111.1) кожуха, і відсік, утворений між нижньою торцевою стінкою (113) і донною пластиною (130).

   8. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, в якому донна пластина (130) включає в себе пристрій (120) для введення газу.

   9. Пристрій за п. 7 або 8, в якому пристрій (120) для введення газу включає в себе щілини (137), які передають газ, розташовані вздовж периферійного краю (131) донної пластини.

   10. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, в якому пристрій (120) для введення газу включає в себе пристрій подачі газу (140), який розташований на дні і має щонайменше один отвір (146), через який протікає газ, виконаний таким чином, що газ (101) може безперешкодним чином подаватися до вихідного матеріалу М, який був введений в камеру (110).

   11. Пристрій за п. 10, в якому кожний пристрій (140) подачі газу має верхню поверхню (144), повернену в камеру (110), і нижню поверхню (145), що містить щонайменше один отвір (146), через який протікає газ, направлений до донної пластини (130).

   12. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, в якому найнижчий впускний блок (122.1) і пристрій (120) для введення газу, розташований на дні (130), мають спільну впускну трубу (104.1) для подачі газу (101) від джерела (102) газовиділення.

   13. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, в якому пристрій для введення газу (120) містить впускну поверхню (150) стінки, розташовану на внутрішній поверхні (111.1) кожуха, і причому відсік (151), який подає газ, утворений між впускною поверхнею стінки ії кожухом, причому отвори (155), через які протікає газ, розташовані на впускній поверхні (150) стінки для подачі газу до вихідного матеріалу М, який був введений в камеру.

   14. Пристрій за п. 13, в якому впускна поверхня (150) стінки має верхній кінець (150.1), розташований біля кожуха (111) поруч з верхньою торцевою стінкою (112), і нижній кінець (150.2), розташований в з'єднанні з пристроєм (160) відведення газу.

   15. Пристрій за п. 13, в якому впускна поверхня (150) стінки має верхній кінець (150.1), розташований в кожусі (111.1) поруч з верхньою торцевою стінкою (112), ії нижній кінець, розташований в з'єднанні з донною пластиною (130).

   16. Пристрій за будь-яким з пп. 13-15, в якому загальна площа отворів (155), через які протікає газ, розташовані на впускній поверхні (150) стінки, відповідає загальній площі отворів (125), через які протікає газ, розташовані на периферійній поверхні (124) труби розподілу газу (124).

   17. Пристрій за будь-яким з пп. 13-16, в якому отвори (155), через які протікає газ, рівномірно Зо розподілені по впускній поверхні (150) стінки.

   18. Пристрій за будь-яким з пп. 13-16, в якому отвори (155), через які протікає газ, розподіляються зі збільшенням кількості отворів у напрямку вниз по впускній поверхні (150) стінки.

   19. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, в якому пристрій (120) для введення газу містить суцільну впускну поверхню (180), розташовану навколо всієї внутрішньої поверхні (111) кожуха, і нижню торцеву стінку (113), і який містить трубу (183) розподілу газу, яка має периферійну поверхню (184), причому відсік (186), який подає газ, утворений між впускною поверхнею (180) і кожухом (111), і нижньою торцевою стінкою (113), відповідно, причому отвори (185), через які протікає газ, розташовані на впускній поверхні (180) для подачі газу (101) до вихідного матеріалу М, який був введений в камеру (110).

   20. Пристрій за п. 19, в якому отвори (185), через які протікає газ, розподілені зі збільшенням кількості отворів (185), через які протікає газ, у напрямку вниз по впускній поверхні (180).

   21. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, в якому відсік (186), який подає газ, містить сегменти (188, 189), розташовані на взаємно різних рівнях висоти в камері (110), причому окремі приєднані впускні труби (187.1, 187.2), виконані з можливістю спрямування газу (101) до сегментів (188, 189) у відсіку (186), який подає газ.

   22. Пристрій за п. 21, в якому отвори (185), через які протікає газ, розподілені зі збільшенням кількості отворів (185) у напрямку вниз по впускній поверхні (180), ближче до нижнього кінця кожного сегмента (188, 189).

   23. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, в якому пристрій (160) відведення газу виконаний у вигляді випускної поверхні (165) стінки, що містить ряд випускних поверхонь (162.1-

   162.п), розташованих на внутрішній поверхні (111.1) кожуха, причому випускні поверхні (162.1-

   162.п) розташовані на взаємно різних вертикальних висотах в камері (110) і на взаємно різних відстанях від кожуха (111).

   24. Пристрій за п. 23, в якому випускний пристрій містить ряд зазорів, які передають газ (163.1-

   163.1) для відведення піролізного газу (107) з камери (110), причому зазор (163.1-163.п) утворений між двома випускними поверхнями (162.1-162.п), які розташовані поруч одна з одною.

   25. Пристрій за п. 23 або 24, в якому кожна випускна поверхня (162.1-162.п) проходить навколо бо всієї внутрішньої поверхні (111.1) кожуха і розташована на відстані від кожуха (111), причому відсік (164), який передає газ, утворений між випускною поверхнею (162.1-162.п) і кожухом (111).

   26. Пристрій за п. 24 або 25, в якому кожний зазор (163.1-163.п), який передає газ, забезпечений пристроєм (167) затримання частинок, який виконаний таким, що проходить по ширині зазору таким чином, що вихідний матеріал М, який переноситься за допомогою газу, відділяється від піролізного газу (107), в той час як піролізний газ може вільно проходити через зазор (163.1-163.п).

   27. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів 23-26, в якому випускні поверхні (162.1-162.п), які розташовані поруч одна з одною, взаємно перекривають одна одну у вертикальному напрямку, з тим щоб захистити зазори (163.1-163.п), які передають газ, від проникнення частинок вихідного матеріалу М.

   28. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів 25-27, в якому відсік (164), який передає газ, розділений на випускні сектори (164.1, 164.2), які передають газ назовні, причому кожний випускний сектор (164.1, 164.2) відводить піролізний газ (107) від вихідного матеріалу М, який знаходиться в секторі камери, який є сусіднім відповідним випускним сектором (164.1, 164.2).

   29. Пристрій за п. 28, в якому пристрій (160) відведення газу включає в себе канали (17041,

   170.2), які передають газ, розташовані горизонтально вздовж внутрішньої поверхні (111.1) кожуха, і причому кожний випускний сектор (164.1, 164.2) з'єднаний таким чином, що передає газ через окремий пов'язаний канал (170.1, 170.2), який передає газ до окремої пов'язаної випускної труби (166,1, 166.2) для відведення піролізного газу (107) з камери (110).

   30. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, в якому верхній кінець пристрою (160) відведення газу розташований у вертикальному напрямку нижче верхнього кінця (121.2) труби розподілу газу, а нижній кінець пристрою (160) відведення газу з'єднаний з донною пластиною (130) поруч з нижньою торцевою стінкою (113) реактора.

   31. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, в якому пристрій (160) відведення газу містить трубу (195) відведення газу, розташовану на верхній торцевій стінці (112) кожуха реактора.

   32. Спосіб для переробки сполук вуглецю і вуглеводнів з органічного вихідного матеріалу шляхом піролізу, який включає: - введення вихідного матеріалу в подрібненій формі в реактор (1), що містить камеру (110), яка Зо обмежена кожухом (111), а також верхньою і нижньою торцевими стінками (112, 113), - подачу через пристрій для введення газу нагрітого інертного газу (101) в камеру для піролізної обробки вихідного матеріалу, - виведення піролізного газу (107) з камери (110) через пристрій (160) відведення газу, який відрізняється тим, що - пропускають нагрітий інертний газ (10) через отвори (125, 146, 155, 185) пристрою для введення газу, причому отвори (125, 146, 155, 185) призначені для подачі газу (101) в камеру (110), ї отвори (125, 146, 155, 185), через які протікає газ, мають спільну відкриту площу, яка менша, ніж площа поперечного перерізу впускних труб (104, 129, 187.1, 187.2); - забезпечують падіння тиску аР на отворах (125, 146, 155, 185), через які протікає газ, під час подачі газу (101), що перевищує падіння тиску ОМ газу через вихідний матеріал М, який був введений в камеру (110).

   33. Спосіб за п. 32, в якому газ (101) подається до вихідного матеріалу М, який був введений в камеру (110), через трубу (121, 183) розподілу газу, яка розташована вздовж центральної осі (105), ії яка містить отвори (125, 185), через які протікає газ, в результаті чого газ (101) спрямовують в радіальному напрямку через вихідний матеріал М до пристрою (160) відведення газу, розташованого на внутрішній поверхні (111) кожуха.

   34. Спосіб за будь-яким з пунктів 32-33, в якому газ (101) подають до вихідного матеріалу М, який був введений в камеру, через пристрій (120) для введення газу, який містить отвори (146), через які протікає газ, які розташовані поруч з донною пластиною (130) камери, в результаті чого газ проводять похило або по діагоналі через вихідний матеріал М до пристрою (160) відведення газу, розташованого на внутрішній поверхні (111) кожуха.

   35. Спосіб за будь-яким з пунктів 32-34, в якому газ (101) подають до вихідного матеріалу М, який був введений в камеру, через пристрій (120) введення газу, що містить впускну поверхню (150) стінки, яка має отвори (155), через які протікає газ, і яка розташована на внутрішній поверхні кожуха вище пристрою (160) відведення газу, таким чином, що газ спрямовують від впускної поверхні (150) стінки через вихідний матеріал М у напрямку вниз до пристрою відведення (160) газу, розташованого далі внизу на внутрішній поверхні (111.1) кожуха.

   36. Спосіб за будь-яким з пунктів 32-35, в якому газ подається до вихідного матеріалу М, який був введений в камеру (110), через суцільну впускну поверхню (180), яка має отвори (185), бо через які надходить газ і які розташовані навколо всієї внутрішньої поверхні і нижньої торцевої стінки кожуха, причому оточуюча периферійна поверхня труби розподілу газу являє собою частину впускної поверхні, в результаті чого газ спрямовують від суцільної впускної поверхні через вихідний матеріал у напрямку вгору до труби відведення газу, розташованої на верхній торцевій стінці.

   37. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів 32-36, в якому випускну поверхню (165) стінки нагрівають піролізним газом (107), який спрямовують через відсік (164), який передає газ назовні, причому запобігають конденсації випаруваного піролізного масла у вихідному матеріалі, який розташований поруч з пристроєм (160) відведення газу.

   38. Спосіб за будь-яким з пунктів 32-37, в якому вихідний матеріал М обробляють шляхом піролізу секторальним чином в камері (110), завдяки контролю спрямування потоку газу (101), що подається, через вихідний матеріал М шляхом регулювання засобами керування, що містяться в пристрої (160) відведення газу.

   39. Спосіб за будь-яким з пунктів 32-38, в якому потік газу, який надходить в трубу (121, 183) розподілу газу, в пристрій (120) для введення газу на донній пластині (130) і на впускну стінку (150) і/або впускну поверхню стінки (180), відстежують, контролюють і перенаправляють протягом періоду обробки вихідного матеріалу М, який був введений в камеру.

   40. Пристрій для переробки сполук вуглецю і вуглеводнів з органічного вихідного матеріалу шляхом піролізу, який містить: - реактор (1), що містить камеру (110), яка обмежена кожухом (111), а також верхньою і нижньою торцевими стінками (112, 113), в яку вихідний матеріал камери (М) в подрібненому вигляді призначений для введення, - пристрій (120) для введення газу для подачі нагрітого інертного газу (101) до вихідного матеріалу, причому пристрій (120) для введення газу з'єднаний таким чином, що передає газ від джерела (102) газовиділення через впускні труби (104, 129, 187.1, 187.2), які пов'язані з пристроєм для введення газу, - пристрій (160) відведення газу з камери, причому: камера (110) має донну пластину (130), виконану з можливістю підтримки вихідного матеріалу М, причому донна пластина (130) має внутрішній периферійний край (132), який оточує нижній Зо кінець (121.1) труби розподілу газу, і зовнішній периферійний край (131), з'єднаний з внутрішньою поверхнею (111.1) кожуха, і відсік, утворений між нижньою торцевою стінкою (113) і донною пластиною (130); донна пластина (130) додатково включає в себе пристрій (120) для введення газу, який містить щонайменше один отвір (146), через який протікає газ призначений для подачі газу (101) в камеру (110), і причому щонайменше один отвір (146), через який протікає газ, має спільну відкриту площу, яка менша, ніж площа поперечного перерізу впускних труб, так що створюється падіння тиску аР під час подачі газу, яке перевищує падіння тиску аМ газу під час проходження газу через вихідний матеріал М, який був введений в камеру.

   41. Пристрій за п. 40, в якому кожний пристрій (140) подачі газу має верхню поверхню (144), повернену в камеру (110), і нижню поверхню (145), яка містить щонайменше один отвір (146), через який протікає газ, спрямований до донної пластини (130).

   42. Пристрій за п. 40, в якому пристрій (160) відведення газу виконаний у вигляді випускної поверхні (165) стінки, що містить ряд випускних поверхонь (162.1-162.п), розташованих на внутрішній поверхні (111.1) кожуха і, і випускні поверхні (162.1-162.п) розташовані на взаємно різних вертикальних висотах в камері (110) і на взаємно різних відстанях від кожуха (111).

   43. Пристрій за п. 42, в якому випускний пристрій містить ряд зазорів, які передають газ (163.1-

   163.п) для відведення піролізного газу (107) з камери (110), ії зазор (163.1-163.п), утворений між двома випускними поверхнями (162.1-162.п), розташованими поруч одна з одною.

   44. Пристрій за п. 42, в якому кожна випускна поверхня (162.1-162.п) проходить навколо всієї внутрішньої поверхні (111.1) кожуха і розташована на відстані від кожуха (111), і відсік (164), який передає газ, утворений між випускною поверхнею (162.1-162.п) і кожухом (111).

   45. Пристрій п. 43, в якому кожний зазор (163.1-163.п), який передає газ, оснащений пристроєм (167) затримування частинок, виконаним таким, що проходить по ширині зазору таким чином, що вихідний матеріал М, який переноситься за допомогою газу, відділяється від піролізного газу (107), в той час як піролізний газ може вільно проходити через зазор (163.1-163.п).

   46. Пристрій за п. 40, в якому випускні поверхні (162.1-162.п), розташовані поруч одна з одною, взаємно перекривають одна одну у вертикальному напрямку для того, щоб захистити зазори (163.1-163.п), які передають газ, від проникнення частинок вихідного матеріалу М.

   и5 105 пу вус 7 и Є ту 123 Я при - пе меді. М єтаєт ці ва 1гІ12 -- | М епо І6БІ піні ШО вин 122 16562 12 ши | те шу чи в; 10757 Я ЩЕ | 160 137 -А-5115-- 135 -А-1 ЩД-А- й | 1224 -- пивний 131 дак я 150.2. 130 М ря ше из І 136 1041 ІЗ2 и | 1214 З : : ші 104,2 сення ІОВ 102

   Фіг. 1

   - 1254 1222 шк нини нн 1242 | іх І 125 АЙ і125е 1254 То . пет | Фіг. 2а

   104.2 ЩІ І244 - ЦЯ ез " ш--к 406 ск н Ш Ко и бі

   Фіг. 2 о дода 0 Те ! --2150 150 птн потр 151 ІІ: нин кв Р АРІ: 155 ГЕ дини

   186.1. Кен. Я - пенні -А--:-.1--- чо 1502 1702 Яр ; тип д за --5 -- 52 5 -щ-Щ 180

   1г. за 1 шшщй - Я - х --..1651 БЕ) Я р 120 ше З ШИ Ї І 145. ІЛ бле шт

   Фіг. З їла 143 АХ о 181 їла ду Їй з 146 / у ДК "бу 148 І45 и

   Фіг. 4 на , 107 ца НИ; Е 135 тт Й М ван Ів БІТ М епа 1901-» веду 1874 ІІТ 211у. 1874 1в0 00001 ТИя 101.2 УЗ 1ЕОи ОЗ ППО А 183 пн. М в п а ВСІ 101-в| ЕЕ: І4- 101 872 Іра М НИ ія72 184 ТЕСИгВІІВ ГІ) 189 Ще ! | 'ЕООЗ ел вв Мт І Е ій З р 1 вза / 15

   Фіг. 5 й 150. 166 | ре 160 паї ДК , їзо Що т 162 іл МІ НИ р вза тя Ї Де І рон 1632 Карт лиш о ве і пе с.02Ш0Ші6Бе ОЗ, 7 -йи 7 Ібет фіг. б