UA122462C2 - Спосіб одержання біовугілля і відповідна установка - Google Patents

Description

Даний винахід належить до способу і установки для одержання біовугілля, при якому біогенну сировину, що перебуває в ретортах, піддають піролізу і утворені в результаті піролізу горючі піролізні гази спалюють у камері згоряння для утворення гарячих димових газів, причому реторти вводять послідовно за часом щонайменше в одну реакційну камеру і здійснюють у ній піроліз за допомогою димових газів, що вводять у зазначену щонайменше одну реакційну камеру, причому реторти щонайменше по суті ізольовані від входу гарячих димових газів, і нагрівання сировини, що перебуває в ретортах, здійснюють димовими газами шляхом нагрівання реторт лише побічно через розділову стінку, і причому простір, що оточує відповідну реторту, являє собою кільцевий зазор між розділовою стінкою і зовнішньою стінкою реторти.

Такий спосіб і така установка відомі з 05 2013/0011803.

Спосіб і установка для одержання біовугілля, згідно з якими біогенну сировину, що перебуває в ретортах, піддають піролізу та утворені в результаті піролізу горючі піролізні гази спалюють для утворення гарячих димових газів, причому реторти вводять в реакційні камери послідовно за часом і здійснюють піроліз за допомогою димових газів, причому нагрівання сировини, що перебуває в ретортах, здійснюють димовими газами шляхом тільки побічного нагрівання реторт, і причому піролізні гази проводять через простір, що оточує відповідні реторти, в камеру згоряння, в якій утворюються димові гази, відомі з 05 5725738 А.

Піроліз являє собою процес термічного перетворення, при якому з органічної сировини під час відсутності кисню утворюються піролізні гази і біовугілля. Температури, за яких проводять піроліз сировини, становлять від 2502С до 9002С. Тривалість піролізу становить від декількох хвилин до декількох годин.

Біовугілля, отримане з лісогосподарських і сільськогосподарських продуктів, зокрема, з деревини, слугує як вугілля для мангалів, як поліпшувач грунту, як носій для добрив, як допоміжна речовина для компостування, як добавка в корм, як харчова добавка, як сировина у фармацевтичній промисловості та як сировина для технічних цілей, наприклад, для фільтрації повітря, води тощо. Зокрема, для застосування біовугілля як промислової сировини при виробництві потрібна висока якість і сертифікація окремих партій.

Щоб одержати високоякісне біовугілля, у сучасних технологічних процесах можна піддавати піролізу біогенну сировину з вологовмістом до 50 ваг.9о сирої речовини. У цих процесах, що

Зо утворюються при піролізі, піролізні гази спалюють. Частина тепла, що утворюється при цьому, використовується для сушіння і нагрівання додатково подаваної біогенної сировини і для підтримки піролізу. Набагато більша частина тепла використовується для цілей опалення або в установках вироблення теплової і електричної енергії для комбінованого виробництва електрики і тепла.

Відомо про одержання біовугілля шляхом безперервного процесу піролізу, при якому біогенна сировина безперервно змішується в шнековому реакторі з димовими газами. У такому способі піроліз сировини протікає при температурах від 5002С до 7002 і при часі перебування в інтервалі від 15 хв до 45 хв. Піролізні гази, що утворюються при цьому, очищають, наприклад, у пиловловлювачі і потім спалюють. Димові гази, що утворюються в результаті цього, слугують, з одного боку, для обігріву реактора, а з іншого боку для одержання енергії за допомогою теплообмінника.

Однак при цьому способі через безперервну витрату матеріалу і інтенсивний рух матеріалу через реактор відбувається великий викид пилу, який необхідно осадити перед або після спалювання піролізних газів. Далі, у цьому способі пред'являються високі вимоги до грудкуватості і вмісту вологи в сировині. Крім того, через безперервний режим роботи неможливо в достатній мірі відслідковувати умови виробництва окремих партій.

Відомо також про введення біогенної сировини порціями в реторти, у які гарячі димові гази подаються окремо, щоб ініціювати і підтримувати піроліз. Таким чином, піроліз відбувається в окремих порціях і його хід можна регулювати за допомогою гарячих димових газів, завдяки чому можна контролювати якість окремих партій виробленого біовугілля. Але і при такому способі є недолік, що димові гази забруднюються шкідливими речовинами, що поглинаються ними при піролізі, у вигляді викидів газу і твердих частинок. Крім того, недоліком цього відомого способу є переривчастість, тому що подача сировини, підведення гарячих димових газів, відвід охолоджених димових газів і вивантаження отриманого біовугілля здійснюються з перервами.

У модернізованих ретортних способах утворені піролізні гази використовуються для задоволення потреби в енергії. Але і при таких способах сировина повинна відповідати певним типовим умовам щодо грудкуватості і вологовмісту, тому потрібні трудомісткі робочі етапи для здрібнювання матеріалу і сушіння. Крім того, у більшості випадків вихідні з реторт піролізні гази необхідно охолоджувати перед їх спалюванням, щоб відокремити продукти дистиляції, тому що бо тільки після цього піролізні гази можна спалювати і використовувати для обігріву реактора. Ці додаткові технологічні етапи збільшують складність установок і часто призводять також до забруднення стічних вод.

З ММО2010/132970 А1 відомий спосіб піролізу, згідно з яким окремі реторти вводять у камеру піролізу, де сировина, яка перебуває в ретортах, послідовно зазнає сушіння, нагрівання і піролізу, крім того, у камері піролізу протікає також охолодження утвореного вугілля, після чого реторти вилучають із камери піролізу. Крім того, згідно із цим способом, при якому піроліз проводиться при температурі від 3202С до 3502С, сировина під час сушіння, а також під час нагрівання і під час піролізу прямо насичується димовими газами, утвореними при спалюванні піролізних газів. Щоб забезпечити безперервну роботу, передбачені щонайменше три незалежні одна від одної реакційні камери, причому в кожній окремій реакційній камері сушіння, піроліз і охолодження проводяться одночасно.

Піролізні гази, що утворюються, спалюють у пальнику, а димові гази, що утворюються, використовуються в прямому контакті із сировиною для сушіння і для піролізу. Далі, через додавання вихідних із сушіння піролізних газів регулюється температура. Піролізні гази, що не потрібні для сушіння, виводяться через димову трубу.

Цей спосіб також є невигідним, тому що в димові гази потрапляють компоненти сировини і утвореного вугілля, які надалі повинні бути відфільтровані. Далі, оскільки в реакційних камерах відбувається також охолодження вугілля, через це виникають більші втрати тепла. Крім того, оскільки охолодження вугілля відбувається шляхом упорскування води, рекуперація тепла неможлива.

В основі даного винаходу стоїть завдання розробити спосіб або, відповідно, установку для здійснення процесу піролізу, які дозволяють усунути недоліки, властиві способам відомого рівня техніки для одержання біовугілля. Відповідно до винаходу, це досягається за допомогою способу з ознаками пункту 1 і установки з ознаками пункту 11 формули винаходу.

При цьому реторти щонайменше по суті закриті для входу гарячих димових газів, і нагрівання сировини, що перебуває в ретортах, за допомогою димових газів відбувається лише побічно через обігрів реторт.

Цим гарантується, що в димові гази не потраплять ніякі компоненти сировини, що перебувають на різних стадіях обвуглювання, завдяки чому можна уникнути необхідності очищення охолоджених димових газів, і не буде відбуватися ніякого окислювання сировини, що обумовило б виробничі втрати.

При цьому має місце пряме з'єднання реакційних камер із щонайменше одним пальником для піролізного газу, причому піролізні гази, що утворюються, відразу ж спалюються, а гарячі димові гази, що утворюються при цьому, безперервно використовуються для обігріву реакційних камер. Оскільки в установці перебуває декілька реторт, у яких піроліз протікає із зсувом за часом, досягається безперервний потік піролізних газів. Крім того, нагрівання реторт, а також піролізних газів здійснюється побічно, без контакту гарячих димових газів із сировиною для одержання біовугілля або піролізних газів.

Гарячі димові гази, що втікають в реакційну камеру або охолоджені димові гази, що витікають з неї, а також утворені в результаті піролізу піролізні гази, що витікають із реакційної камери, течуть у реакційній камері через наявну в ній розділову стінку у відділених одна від одної зонах. При цьому реторти розташовані щонайменше в одній реакційній камері; далі, піролізні гази спрямовуються через кільцевий зазор, який оточує зазначену реторту, у камеру згоряння, у якій утворюються димові гази, що спрямовуються в зазначену щонайменше одну реакційну камеру, де димові гази нагрівають піролізні гази, що витікають, і зовнішню стінку реторти. Крім того, димові гази можна спрямовувати частково щонайменше в одну реакційну камеру і частково щонайменше в один теплообмінник.

Переважно, потоки димових газів у лініях подачі димових газів щонайменше в одну реакційну камеру і/або в лініях відводу охолоджених димових газів із зазначеної щонайменше однієї реакційної камери регулюються за допомогою регулюючих пристроїв. Далі охолоджені димові гази, що витікають із щонайменше однієї реакційної камери, переважно частково подають в димові гази, які утворені в камері згоряння і які щонайменше частково течуть в реакційній камері, у результаті чого забезпечується контроль температури здійснюваного в ретортах піролізу.

Крім того, охолоджені димові гази, що витікають із щонайменше однієї реакційної камери, можна подавати щонайменше в один теплообмінник для вилучення залишкового тепла.

Зокрема, залишкове тепло, вилучене щонайменше в одному теплообміннику, можна використовувати для сушіння і/або для підігріву біогенної сировини. Крім того, теплова енергія, отримана при охолодженні біовугілля, може також передаватися для практичного використання.

Переважно, окремі реторти вводять послідовно за часом щонайменше в одну реакційну камеру і біогенна сировина, що перебуває в ретортах, піролізується послідовно із затримкою за часом, завдяки чому безперервно утворюються піролізні гази, за допомогою яких створюються димові гази, що підтримують або регулюють піроліз, що протікає в ретортах. При цьому першу реторту, у якій піроліз закінчився, переважно видаляють із реакційної камери і біовугілля, що перебуває в цій реторті, вилучають із реторти, щонайменше в одній другій реторті, яка перебуває в реакційній камері, відбувається піроліз сировини, що перебуває в ній, і в реакційну камеру вводять щонайменше одну третю реторту, у якій починається піроліз біогенної сировини, що перебуває в ній.

В установці для здійснення цього способу переважно передбачена щонайменше одна реакційна камера, яка виконана з реакторним відсіком для приймання щонайменше однієї реторти, із впускним отвором для впуску димових газів у реакторний відсік, а також з випускним отвором для випуску охолоджених димових газів, з розділовою стінкою, що перебуває між ретортою і впускним отвором або випускним отвором для димових газів і, крім того, з лінією, яка примикає до кільцевого зазору, що перебуває між ретортою і розділовою стінкою, по якій вихідні з реторти піролізні гази подаються в камеру згоряння.

При цьому зазначена щонайменше одна реакційна камера може бути виконана із кришкою щонайменше майже газонепроникною. Далі зазначена щонайменше одна реакційна камера може бути виконана з отвором на її верхній стінці, через який в реакційну камеру можна ввести реторту, і реторта може бути виконана з виступним збоку фланцем, який опирається на контур отвору. Завдяки цьому реакторний відсік зазначеної щонайменше однієї реакційної камери можна щонайменше майже газонепроникно закрити цією вставленою ретортою.

Далі у лінії димових газів, що веде від камери згоряння до щонайменше однієї реакційної камери, можна передбачити змішувальний пристрій, за допомогою якого димові гази, що течуть від камери згоряння щонайменше в одну реакційну камеру, можна змішати з охолодженими димовими газами, за допомогою чого можна керувати процесами піролізу, що протікають у ретортах. Крім того, у лініях, у яких димові гази течуть від камери згоряння щонайменше в одну реакційну камеру, і/або в лініях, у яких охолоджені димові гази витікають із щонайменше однієї реакційної камери, можна передбачити пристрої для керування димовими газами, що течуть в

Зо цих лініях.

Переважно, до лінії для вихідних з камери згоряння димових газів приєднаний щонайменше один теплообмінник для використання теплової енергії, а із зазначеним щонайменше одним теплообмінником з'єднані пристрої для сушіння або для нагрівання біогенної сировини. Крім того, передбачений щонайменше один пристрій охолодження біовугілля, яке утворюється,

З5 тепло якого, що відходить, можна направити на практичне використання.

Пропоновані винаходом спосіб і установка докладніше пояснюються далі на двох проілюстрованих на кресленнях прикладах здійснення. Показано: фіг. 1 схематичне представлення першого варіанта здійснення установки для здійснення способу згідно з винаходом, фіг. 1А вигляд у розрізі реакційної камери з ретортою, що застосовується в установці з фіг. 1, у збільшеному в порівнянні з фіг. 1 і деталізованому представленні, фіг. 2 схематичне представлення доповненого в порівнянні з варіантом з фіг. 1 варіанта здійснення установки для здійснення способу згідно з винаходом.

На фіг. 1 показана установка, у якій у ретортах 1, у яких перебуває біогенна сировина 2, утворюється біовугілля 2а. Реторти 1 щонайменше майже газонепроникно закриті кришкою 11.

У цій установці є перший транспортер, за допомогою якого реторти 1, як показано стрілками А, вводять у реактор 3, що перебуває в установці. У реакторі З перебувають чотири реакційні камери 31, Зт1а, 31р, З1с, у які послідовно із зсувом за часом вставляються реторти 1, що містять біогенну сировину 2. Крім того, передбачена камера згоряння 4, у яку від реторт 1 ідуть лінії 41, по яких піролізні гази, що утворюються в ретортах 1, подаються в камеру згоряння 4. У камері згоряння 4 піролізні гази спалюються за допомогою головного пальника 42, що перебуває в камері, при підведенні повітря. Далі у камері згоряння 4 є допоміжний пальник 43.

Камера згоряння 4 з'єднана з реакційними камерами 31, З1а, 316, З31с через лінії 44, по яких у них подаються утворені в камері згоряння 4 гарячі димові гази з температурою приблизно 60020-80020.

За допомогою гарячих димових газів запускається піроліз біогенної сировини 2, що перебуває в реторті 1, у результаті чого утворюються піролізні гази, що мають температуру приблизно від 3002С до 6002С. Далі до реакційних камер 31, З1а, 310, 31с приєднані лінії 45, по яких відводяться димові гази, охолоджені до приблизно 3502-6002.

Допоміжний пальник 43, що перебуває в камері згоряння 4, слугує для створення димових газів, що потрібні при пуску процесу для ініціювання піролізу в реторті 1. Гарячі димові гази, що підводяться в реторту 1 по лінії 44, слугують у такому випадку для ініціювання, підтримки і регулювання піролізу.

У лініях 45 або 44 розміщені регулюючі пристрої 46 для керування об'ємами димових газів, що витікають із реакційних камер 31, З1а, 310, 31с або для таких, що втікають у них. Далі від лінії 44, по якій гарячі димові гази течуть із камери згоряння 4 у реакційну камеру 31, З1а, 316,

З31с, відгалужується лінія 47, що веде в перший теплообмінник 5. Вихід цього теплообмінника 5 з'єднаний із другим теплообмінником 5а. Крім того, до другого теплообмінника 5а приєднані лінії 45, по яких витікають димові гази, охолоджені в реакційних камерах 31, З1а, 316, 31с.

У теплообмінниках 5, 5а відбирається і утилізується надлишкова теплова енергія. До теплообмінника 5а приєднаний пиловловлювач 6, вихід якого через лінію 61, у якій перебуває вентилятор 62, з'єднаний з димоходом 63. Крім того, до лінії 61 приєднана лінія 64, у якій перебуває вентилятор 65 і яка приєднана до змішувального пристрою 48, що перебуває в лінії 44. Через додавання охолоджених димових газів до димових газів, що підводяться по лініях 44 у реакційні камери 31, З1а, 316, 31с, здійснюється керування подачею тепла в реторти 1, що перебувають у реакційних камерах 31, За, 316, 31с, що в комбінації з регулюючими пристроями 46 дозволяє управляти процесом піролізу.

За допомогою другого транспортера, як показано стрілками В, реторти 1, у яких піроліз закінчився і у яких перебуває утворене біовугілля 2а, виводяться з реакційних камер 31, З1а, 316, 31с і потім охолоджуються. При цьому охолодження може здійснюватися повітрям шляхом природньої або змушеної конвекції. Утворена при цьому теплова енергія може подаватися для подальшого практичного використання. Після охолодження реторти відкривають і біовугілля 2а вивантажують.

Далі за допомогою фіг ТА пояснюється конструкція реторти 1, у якій перебуває біогенна сировина 2, і її розташування в одній з реакційних камер 31, З1а, 316, 31с.

Реакційні камери 31, За, 316, 31с виконано з термостійкими стінками 33, які оснащені зовнішньою ізоляцією 34 і які оточують реакторний відсік 30. На верхній стороні перебуває верхня стінка ЗЗа, З4а, яка виконана з отвором Зба, через який в реакторний відсік 30 можна

Зо вставити реторту 1. Вище перебуває газонепроникний ковпак 35, що насаджується, виконаний, наприклад, зі сталевого листа та ізоляції. Реторта 1 на її циліндричній зовнішній стінці 13 виконана з кільцевим фланцем 12, який опирається на контур верхньої стінки ЗЗа, З4а, завдяки чому реторта 1 утримується в реакційній камері 31, За, 316, З1с і, крім того, щонайменше майже газонепроникно закриває реакторний відсік 30. У реакційних камерах 31, З1а, 315, 31с є циліндрична розділова стінка 14, що оточує циліндричну зовнішню стінку 13 реторти 1, у результаті чого між обома стінками 13 і 14 утворюється кільцевий зазор 15, який щонайменше майже газонепроникно ізольований від реакторного відсіку 30. В ділянці дна реторти 1 передбачений отвір 16, у якому перебувають грати, за допомогою яких сировина 2 утримується в реторті 1. До кільцевого зазору 15 примикає патрубок 17, що проходить крізь стінку 33, 34 реакційної камери 31, З1а, 316, 31с, і до якого приєднана лінія 41, що веде в камеру згоряння 4.

Далі реакційна камера 31, З1а, 310, 31с виконана із впускним отвором 36 для подачі гарячих димових газів через лінію 44 від камери згоряння 4 і з випускним отвором 37 для відводу охолоджених димових газів через лінію 45.

Така реторта 1 має, наприклад, робочий об'єм приблизно З м3, у який можна ввести біогенну сировину 2 вагою приблизно 1000 кг. Сама реторта 1, виконана зі сталі, має вагу близько 650 кг.

Кількість утвореного при піролізі деревного вугілля 2а становить близько 1,5 м3 при вазі приблизно 350 кг. Завдяки великій місткості реторт грудкуватість сировини не має великого значення.

Процес піролізу здійснюється наступним чином.

Реторта 1, у якій перебуває біогенна сировина 2 для одержання біовугілля 2а, вводиться за допомогою першого транспортера в напрямку стрілок А в одну з реакційних камер 31, З1а, 316,

З1с. При цьому реакторний відсік 30 реакційних камер 31, Зт1а, 316, З31с ізольований вставленими в нього ретортами 1 від входу газів. Потім у розглянуту реакційну камеру 31, З1а, 316, 31с з камери згоряння 4 по лінії 44 подаються гарячі димові гази з температурою приблизно 60020-8002С, які втікають через впускний отвір 36 у реакторний відсік 30. Відповідно до цього розділова стінка 14, піролізний газ, що перебуває в кільцевому зазорі 15, і зовнішня стінка 13 реторти 1 нагріваються, у результаті чого біогенний матеріал 2, що перебуває в реторті 1, піролізується. Потім в одну з наступних реакційних камер 31, ЗТа, 316, 31с вводиться наступна реторта 1, у якій аналогічним чином запускається піроліз. Після цього реторти 1 бо послідовно вставляються зі зсувом за часом в інші реакційні камери 31, З1а, 316, З31с. У всіх цих ретортах 1, у яких перебуває біогенна сировина 2, протікає піроліз, причому процеси піролізу, що йдуть в окремих ретортах 1, перебувають на різних стадіях. Як тільки піроліз у першій реторті 1 закінчиться, цю реторту 1 вилучають із відповідної реакційної камери і замість неї вводять наступну реторту 1, у якій перебуває біогенна сировина 2. Потім у цій реторті 1 також ініціюється піроліз. Надалі ті реторти 1, у яких піроліз закінчився, вилучають із реакційних камер 31, З1Та, 316, 31с і вставляють наступні реторти 1, у яких повинне бути утворене біовугілля 2а.

Піролізні гази, які утворюються в результаті цього, що мають температури від 3002 до 6002С, течуть через отвір 16, що перебуває в нижній стінці, реторти 1 у кільцевий зазор 15 і потрапляють потім через патрубок 17 у лінію 41, що веде до камери згоряння 4, у якій вони спалюються за допомогою головного пальника 42.

Димові гази, що втікають через впускний отвір 36 у реакторний відсік 30, охолоджуються в реакторному відсіку 30 і течуть через випускний отвір 37 у лінію 45, по якій вони потрапляють у другий теплообмінник 5а, де відбирається тепло, що міститься в димових газах. Вихідні з теплообмінника 5а, додатково охолоджені димові гази очищаються в пиловловлювачі 6 і випускаються за допомогою вентилятора 62 через димохід 8 у відкриту атмосферу, або подаються по лінії 64, а також через змішувальний пристрій 48 у гарячі гази, що течуть від камери згоряння 4 у реакційні камери 31, З1а, З31Б, З31с. У результаті додавання, за допомогою змішувального пристрою 48, охолоджених димових газів до димових газів, що течуть від камери згоряння 4 у реактор 3, а також завдяки регулюючим пристроям 46 здійснюється керування процесами піролізу, що протікають у ретортах 1.

Димові гази, що потрібні для ініціювання піролізу при пуску установки, створюються за допомогою допоміжного пальника 43. Для піролізу використовується тільки невелика частина димових газів, що утворюються в камері згоряння 4. Переважна частина димових газів, що утворюються в камері згоряння 4, відводиться по лінії 47 на теплообмінники 5 і 5а, при цьому теплова енергія, яка генерується таким способом, застосовується поза установкою, у тому числі для опалення і/або для виробництва електроенергії.

Установка, показана на фіг. 2, відрізняється від установки з фіг. 1 тим, що до теплообмінника 5а підключено два підігрівники повітря 7 і 7а. Від підігрівника повітря 7а відходить лінія 71а, що веде до пристрою 8, у якому відбувається сушіння біогенної сировини 2,

Зо що перебуває в реторті 1. Від підігрівника повітря 7 відходить лінія 71, що веде до пристрою 9, у якому біогенна сировина 2, що перебуває в реторті 1, підігрівається для піролізу. Тепле повітря, що виходить із пристрою підігріву 9, подається по лінії 72 у сушарку 8. Завдяки попередньому сушінню сировини можна знизити вміст вологи в ній до 50 ваг.9о сирої речовини. Реторти 1 з висушеною та підігрітою біогенною сировиною 2 за допомогою першого транспортера послідовно переміщаються в реактор З у напрямку, зазначеному стрілками А.

Вирішальними для цього способу є наступні моменти:

У реакційних камерах 31, 31а, 316, 31с протікає тільки піроліз біогенної сировини 2. Напроти, сушіння і нагрівання сировини 2, а також охолодження утвореного біовугілля 2а відбуваються поза реакційними камерами 31, З1а, 316, 316.

Димові гази, що потрібні для запуску і регулювання піролізу, подаються тільки до зовнішньої стінки 13, що перебуває зовні, реторти 1 розділової стінки 14. У результаті цього піролізні гази, що течуть в кільцевому зазорі 15, що перебуває між розділовою стінкою 14 і зовнішньою стінкою 13 реторти 1, і зовнішня стінка 13 реторти 1 нагріваються. Цим запобігається забруднення димових газів компонентами сировини, що перебуває на різних стадіях піролізу, які потім довелося б видаляти; крім того, запобігає небажаному окисненню сировини. Крім того, завдяки цьому піролізні гази нагріваються до більш високої температури, що запобігає конденсації смол.

У результаті того, що процеси піролізу, що протікають в окремих ретортах, зсунені за часом відносно один одного, досягається безперервний потік піролізних газів, а також безперервний потік димових газів, завдяки чому робота всієї установки здійснюється в напівбезперервному режимі.

Цією послідовністю технологічних операцій можна досягти ефективного виробництва біовугілля при обмежених викидах і з високим ступенем гнучкості щодо вихідного матеріалу і забезпечити гарне відстеження окремих партій продукту.

Таким чином, біогенну сировину 2, що перебуває в ретортах 1, можна, оскільки вона перебуває в ретортах 1 в окремих реакційних камерах 31, Зта, 31р, З31с, піддавати індивідуально контрольованому піролізу, завдяки чому можна задовольняти особливі вимоги до одержуваного біовугілля 2а і досягти гарного відстеження окремих партій продукту. Завдяки застосуванню щонайменше одного теплообмінника або поверненню значно охолоджених у ньому піролізних газів у потік горючого газу досягається оптимальний вихід енергії. Таким чином, до 8595 теплотворної здатності сировини можна перетворити в корисну енергію у вигляді біовугілля, теплової енергії або електрики.

Піроліз протікає в ретортах 1 у періодичному режимі, що дозволяє нагрівати, піддавати піролізу і охолоджувати біогенну сировину при мінімальному стиранні частинок і при низькому рівні викиду пилу.

Таким чином, спосіб згідно з винаходом дозволяє досягти наступних переваг: - низький рівень викидів пилу завдяки мінімізації руху матеріалу усередині реторт і завдяки непрямому обігріву сировини; - безперервний режим роботи шляхом зсуву за часом піролізу, що протікає в окремих ретортах, у результаті чого досягається безперервне утворення піролізних газів і димових газів; - гарне відстеження піролізу окремих партій, що гарантує задану якість утвореного біовугілля; - висока гнучкість при використанні сировини з низькими вимогами до типу, грудкуватості і вологовмісту сировини; - низький рівень викидів газів завдяки прямому спалюванню піролізних газів; - низькі витрати завдяки простій послідовності технологічних операцій і високий ступінь можливої автоматизації; - досягнення високої енергоефективності завдяки широкому використанню технологічного тепла, що утворюється, для виробництва теплової і/або електричної енергії.

Список позицій

В 77777171717171717171717171717101171111 о переміщеннязадопомогоюдругоготранспортера.//-://-: 06111171 пиловловлювач.7//://СС/:(КНСС:(//С:(:АУ

81111711111111111111111111111111111сушарка.7////7/7/7/7/://///////-/:Зз ( 28111711 пристрійпідіріву.у///:///ССС:4СССС

Claims (19)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб одержання біовугілля, при якому біогенну сировину (2), що знаходиться в ретортах (1), піддають піролізу і утворені в результаті піролізу горючі піролізні гази спалюють для створення гарячих димових газів, причому реторти (1) послідовно за часом вводять щонайменше в одну реакційну камеру (31, За, 310, З31с) і здійснюють у ній піроліз за допомогою димових газів, причому нагрівання сировини (2), що знаходиться в ретортах (1), здійснюють димовими газами лише побічно за рахунок обігріву реторт (1) через розділову стінку (14), і причому піролізні гази проводять через простір, що оточує відповідну реторту (1), у камеру згоряння (4), у якій утворюються димові гази, який відрізняється тим, що реторти (1) по суті непроникно ізольовані від входу гарячих димових газів, простір, що оточує відповідну реторту (1), є кільцевим зазором (15) між розділовою стінкою (14) і зовнішньою стінкою (13) реторти (1), а димові гази вводять щонайменше в одну реакційну камеру (31, З1а, 31р, З31с), у якій піролізні гази, що витікають, і зовнішня стінка (13) реторти (1) обігріваються димовими газами.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що гарячі димові гази, що втікають щонайменше в одну реакційну камеру (31, З1а, 31р, 31с), або охолоджені димові гази, що витікають із неї, а також утворені при піролізі піролізні гази, що витікають із реакційної камери (31, З1а, 3160, З316с), течуть у реакційній камері (31, З1а, 3160, 31с) через розділову стінку, що знаходиться в ній (14), у відділених одна від одної зонах.

З. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що димові гази проводять частково щонайменше в одну реакційну камеру (31, За, 316, 31с) і частково щонайменше у один теплообмінник (5, 5а).

4. Спосіб за одним із пп. 1-3, який відрізняється тим, що в лініях подачі (44) димових газів щонайменше в одну реакційну камеру (31, За, 315, 31с) і/або в лініях (45), що відводять охолоджені димові гази із зазначеної щонайменше однієї реакційної камери (31, З1а, 316, 316с), потоки димових газів регулюють регулюючими пристроями (46).

5. Спосіб за одним із пп. 1-4, який відрізняється тим, що охолоджені димові гази, що виходять із щонайменше однієї реакційної камери (31, З1а, 316, 31с), частково подають в димові гази, які утворені в камері згоряння (4) і течуть щонайменше до однієї реакційної камери (31, З1а, З16, З31с), завдяки чому здійснюється контроль температури процесів піролізу, що протікають у ретортах (1).

6. Спосіб за одним із пп. 1-5, який відрізняється тим, що охолоджені димові гази, що виходять щонайменше з однієї реакційної камери (31, За, 316, 31с), подають щонайменше в один теплообмінник (5, 5а) для вилучення залишкового тепла.

7. Спосіб за п. б, який відрізняється тим, що залишкове тепло, вилучене щонайменше в одному теплообміннику (5, ба), використовують для сушіння і/або для підігріву біогенної сировини (2).

8. Спосіб за одним із пп. 1-7, який відрізняється тим, що теплову енергію, вилучену при охолодженні біовугілля (2а), подають на практичне використання.

9. Спосіб за одним із пп. 1-8, який відрізняється тим, що окремі реторти (1) вводять у зазначену щонайменше одну реакційну камеру (31, Зта, 316, 31с) послідовно за часом, і біогенну сировину (2), що знаходиться в ретортах (1), піддають піролізу зі зсувом за часом, у результаті чого безперервно утворюються піролізні гази, за допомогою яких одержують димові гази, що підтримують або регулюють процеси піролізу, що протікають у ретортах (1).

10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що щонайменше першу реторту (1), у якій піроліз закінчився, видаляють із реакційної камери (31, З1а, 316, З31с) і біовугілля (22), що знаходиться в цій реторті (1), вилучають із реторти (1), причому щонайменше в одній другій реторті (1), яка знаходиться в реакційній камері (31, З1а, 3160, З31с), сировину (2), що міститься в ній, піддають піролізу, і причому в реакційну камеру (31, З1а, 316, 31с) вводять щонайменше одну третю реторту (1), у якій починається піроліз біогенної сировини (2), що знаходиться в ній.

11. Установка для здійснення способу за одним із пп. 1-10, у якій передбачена щонайменше одна реакційна камера (31, З1а, 3160, 31с), що виконана з реакторним відсіком (30) для вміщання щонайменше однієї реторти (1), яка відрізняється тим, що реакційна камера має впускний отвір (36) для впуску димових газів у реакторний відсік (30), а також випускний отвір (37) для випуску охолоджених димових газів, причому між ретортою (1) і вхідним отвором (36) або, відповідно, вихідним отвором (37) для димових газів розташована розділова стінка (14), і причому між зовнішньою стінкою (13) реторти (1) ії розділовою стінкою (14) розташований кільцевий зазор (15), до якого примикає лінія (17), по якій піролізні гази, що виходять з реторти (1), проводяться в камеру згоряння (4).

12. Установка за п. 11, яка відрізняється тим, що зазначена щонайменше одна реакційна камера (31, З1а, 316, 31с) оснащена кришкою (35), щонайменше майже газонепроникною.

13. Установка за пп. 11 і 12, яка відрізняється тим, що зазначена щонайменше одна реакційна камера (31, З1а, 316, 31с) на своїй верхній стінці (ЗЗа, З4а) виконана з отвором (Зба), через який в реакційну камеру (31, З1а, 316, 31с) можна вставити реторту (1), і реторта (1) оснащена виступаючим збоку фланцем (12), що опирається на контур отвору (З0а).

14. Установка за п. 13, яка відрізняється тим, що реакторний відсік (30) зазначеної щонайменше однієї реакційної камери (31, З1а, 316, 31с) щонайменше майже газонепроникно закритий введеною в нього ретортою (1).

15. Установка за одним із пп. 11-14, яка відрізняється тим, що в лінії (44), яка веде від камери згоряння (4) до щонайменше однієї реакційної камери (31, Зт1а, 316, 31с) для димових газів, передбачений змішувальний пристрій (48), у якому димові гази, що течуть з камери згоряння (4) щонайменше в одну реакційну камеру (31, З1а, 316, 31с), можуть змішуватися з охолодженими димовими газами, завдяки чому можна регулювати процеси піролізу, здійснювані в ретортах (1).

16. Установка за одним із пп. 11-15, яка відрізняється тим, що в лініях (44), у яких димові гази течуть від камери згоряння (4) щонайменше в одну реакційну камеру (31, З1а, 316, 316), і/або в лініях (45), у яких охолоджені димові гази витікають щонайменше з однієї реакційної камери (31, З1а, 316, 31с), передбачені пристрої (46) для керування димовими газами, що течуть в цих Зо лініях (44, 45).

17. Установка за одним із пп. 11-16, яка відрізняється тим, що до лінії (44) для димових газів, що витікають із камери згоряння (4), під'єднаний щонайменше один теплообмінник (5, 5а) для використання теплової енергії.

18. Установка за п. 17, яка відрізняється тим, що щонайменше до одного теплообмінника (5, Ба) під'єднані пристрої (8, 9) для сушіння або для нагрівання біогенної сировини (2).

19. Установка за одним із пп. 11-18, яка відрізняється тим, що передбачений щонайменше один пристрій охолодження утвореного біовугілля (2а), відхідне тепло якого подають для використання. 7 Геть Я Шан ни ший ще шк 5 Ко АКіВ длтів г ів ді ів Й

Зв. реко м зв ех НК Ес жаток, У ль ЗБ ознте лк ес, є тан п ен с Ва шо Пій йшло шко я о м ОХ я . - і пе ль ДЛ її ку я ю КЕ зн и ж-й | я вай М. Побння ї Н на ВХ КЕ «рює рт ння т і -Е тт Н рев Яви 5 ши: Ше: і « КУКА КК і Е 5 ЧЕ бю ШІ Фіг