UA145049U - Спосіб виготовлення біочара - Google Patents

Abstract

Спосіб отримання біочара включає подачу деревної сировини в ретортах, що виймаються, в піролізну піч, прожарювання сировини, вивантаження з печі, охолодження і стабілізацію напівфабрикату. Перед подачею в піролізну піч деревину подрібнюють, з подрібненої деревної сировини формують брикети, а прожарювання в піролізній печі здійснюють при температурі (110-400) ºС протягом 18-35 годин, причому нагрів брикетів, що знаходяться в ретортах, ведуть при швидкості нагріву в інтервалі (5-15) °С/хв, після стабілізації брикети поміщають в ємність з водою і витримують їх там протягом 1-10 годин при температурі (50-110) ºС, потім брикети направляють в сушильну камеру і сушать при температурі 60-300 ºС до залишкової вологості 5-20 %.

Description

Корисна модель належить до лісопереробної промисловості, а саме до виробництва біочара з деревини, і може бути використана в металургійній промисловості, в медицині, сільському господарстві, косметології та інших областях.

Біочар (Віоспаг) - специфічне деревне вугілля, дрібної фракції створене з біомаси за допомогою піролізу. Основна складова біочара - це вуглець, який накопичувався в біомасі, що переробляється методом низькотемпературного піролізу (300-400 "С).

До найважливіших властивостей біочара належить пористість, що забезпечує затримку поживних речовин і вологи в грунті, хімічна інертність, висока адсорбція, що сприяє усуненню зі складу грунту надлишкових речовин, що уповільнюють розвиток кореневої системи рослин (вбирає оксиди алюмінію), стабілізує грунт. Біочар використовують як транспортний шлях для мікоризи (грибниці, що розвиваються на корені рослини і поліпшує його врожайність).

Відомо спосіб отримання активованого вугілля з рослинної сировини, що включає карбонізацію, активацію водяною парою і охолодження, причому як сировину використовують рисове лушпиння, карбонізацію лушпиння виконують шляхом нагрівання до температури 500- 750 С з витримкою при кінцевій температурі 100-120 хвилин, а активацію здійснюють при температурі 780-800 "С при витраті водяної пари 2,0-2,5 кг на 1 кг карбонізованого продукту.

ІПатент КО Ме 2609802, Опубликовано: 06.02.2017 Бюл. Мо 4.

Недоліком відомого способу є великі енерговитрати для отримання активованого вугілля.

Відомо також спосіб отримання активованого вугілля, що включає стадії конвективного сушіння подрібнених деревних відходів топковим газами, що рециркулюють при температурі 250 "С, піроліз деревних відходів з сепарацією піролізних газів на горючі гази і жижку, активацію вугілля перегрітою водяною парою з температурою 900 "С з виділенням горючих газів активації і охолодження вугілля в дві стадії. Піроліз здійснюють за рахунок тепла теплової труби, отриманим з першої стадії охолодження активування вугілля, охолодження активованого вугілля на першій стадії виконують віддачею тепла топковим газам і тепловій трубі, а на другій стадії шляхом віддачі тепла повітрю, причому перегріту пару виробляють парогенератором,

ІПатент КО 2582696, 2012

Недоліком відомого способу є тривалість процесу отримання активованого вугілля, високі енерговитрати.

Відомий спосіб отримання деревного вугілля, що включає стадії завантаження деревної сировини, його сушіння при температурі 120-150 "С, піроліз, шляхом нагрівання без доступу кисню до 450"С, прожарювання при температурі 550 "С, охолодження вугілля і його вивантаження з виходом деревного вугілля близько 3095 від маси вихідної деревини.

ІКовернінского І.М., "Основи технології хімічної переробки деревини": М.: Лісова Промисловість, 1984. - 154 с).

Недоліком даного винаходу є низький вихід кінцевого продукту і, відповідно, низька ефективність використання вихідного деревної сировини.

Відомий також спосіб отримання деревного вугілля, що включає стадії завантаження деревної сировини, його сушіння, піроліз, прожарювання і охолодження вугілля, в якому деревину перед піролізом просочують водними розчинами каталізаторів, зокрема, кислотно- перекисним каталізатором, що містить 2,5 95 сірчаної кислоти і 0,2 95 перекису водню від маси деревини і діамонієвим фосфатом. (Гордон Л.В., Скворцов С.О., Лисов В.І. Технологія і устаткування лісохімічних виробництв: М.: Лісова промисловість, 1998. - 54 с.|.

Недоліком даного винаходу є збільшення вартості деревного вугілля за рахунок використання каталізаторів і зростаюча частка домішок в готовому вугіллі.

Відомий спосіб отримання активованого вугілля шляхом піролізу деревини з подальшою активацією парогазами піролізу деревини (ЗО Ме1188097, опубл. 30.10.85 рі.

Недоліком відомого способу є низька якість отриманого активованого вугілля, обумовлена тим, що в складі парогазової суміші піролізу деревини знаходяться смоли та інші домішки, які в процесі конденсації забивають пори вугілля, тим самим погіршуючи його адсорбційну здатність.

Відомий спосіб отримання деревного вугілля без доступу повітря в ретортах піролізної камери, прийнятий нами за найближчий аналог, який включає завантаження сировиною реторт, що виймаються, наприклад деревиною. Потім першу реторту встановлюють в камеру з мінімальною температурою нагріву 200 "С до повного видалення води. На наступному етапі першу реторту переміщують в камеру з температурою нагріву до 400 "С, а на її місце встановлюють другу реторту. На другому етапі відбувається відділення деревного газу, смол, кислот та спирту. На другій половині другого етапу першу реторту повертають в камеру з температурою нагріву 200 "С, а другу реторту встановлюють в камеру з температурою нагріву до 400 "С. Потім першу реторту переміщують в камеру з температурою нагріву до 550 "С, при бо цьому виконують поділ суміші газів і твердих фракцій продукту, другу - в камеру з температурою нагріву до 400 "С, а третю - в камеру з температурою нагріву 200 "С. Після закінчення процесу першу реторту встановлюють на майданчик для охолодження. Решту реторт переміщують по згаданій схемі. Після охолодження першу реторту переміщують на кантувач, де вміст реторти переміщують в приймальний бункер. (Патент КО, Ме2312123, опубліковано 10.12.2007 Бюл. Мо 34). Недоліками відомого способу є недостатній вихід деревного вугілля, трудомісткість і витратність процесу.

В основу корисної моделі поставлена задача підвищення виходу і якості деревного вугілля при збільшенні продуктивності і зниженні витрат на його виробництво.

Поставлена задач вирішується тим, що в способі отримання біочара, що включає подачу деревної сировини в ретортах, що виймаються, в піролізну піч, прожарювання сировини, вивантаження з печі, охолодження і стабілізацію напівфабрикату, згідно з корисною моделлю, перед подачею в піролізну піч деревину подрібнюють, з подрібненої деревної сировини формують брикети, а прожарювання в піролізній печі здійснюють при температурі (110-400) 9С протягом 18-35 годин, причому нагрів брикетів, що знаходяться в ретортах, ведуть при швидкості нагріву в інтервалі (5-15)"С/хв, після стабілізації брикети поміщають в ємність з водою і витримують їх там протягом 1-10 годин при температурі (50-110) 9С, потім брикети направляють в сушильну камеру і сушать при температурі 60-300 "С до залишкової вологості 5- в.

Дана технологія підвищує вихід і якість готового продукту, збільшує продуктивність і знижує 20 затрати на виробництво. Готовий продукт має високу енергетичну цінність, високу питому теплоту згоряння. Якості ці отримують, зокрема, за рахунок торефікації сировини. Крім того, отриманий продукт набуває гідрофобні властивості, тобто стає стійкий до вологи.

Спосіб здійснюють наступним чином.

Деревину подрібнюють, просушують і формують у формі брикету за допомогою преса.

Брикети завантажують в реторти, що виймаються, які за допомогою підйомного пристрою поміщають в сушильну частину піролізної камери. У топці піролізної камери спалюють паливо, наприклад, дрова, і отримують топкові гази, які через газоходи надходять в топку і нагрівають реторти без доступу повітря до температури в інтервалі (110-200)"С. Тривалість процесу сушіння залежить від початкової вологості. Після закінчення процесу сушіння до вологості 8-

Зо 12 95 проводять торефікацію сировини при температурі (200-400)"С. Встановлені в газоходах температурні датчики забезпечують необхідний стабільний температурний режим процесу піролізу. Нагрівання брикетів, що знаходяться в ретортах, ведуть при швидкості нагріву в інтервалі (5-15)"С/хв, що забезпечує рівномірне прогрівання всього об'єму реторти. Парогазова суміш, що утворюється, відводиться по каналах в топку. Після закінчення процесу піролізу проводять вивантаження вугільного брикету з реторт в металеві ємності. Після закінчення процесу торефікації сировину охолоджують до температури (5-50)"С. Після заповнення ємності вугіллям її герметизують і поміщають на майданчик охолодження. Після стабілізації брикети поміщають в ємність з водою і витримують їх там протягом 1-10 годин при температурі (50-110) оС, потім брикети направляють в сушильну камеру і сушать при температурі (600-300) 9С до залишкової вологості 5-20 95. На виході з однієї тонни сировини отримують до 450 кг біочару.

Використання запропонованої технології дозволить отримати продукт високої якості, який може знайти застосування в різних галузях, де потрібне використання сорбентів. Дана технологія дозволяє отримати продукт, який набирає дуже швидко вологу від 10 секунд до 5 годин. Запахом продукт насичується протягом 12 годин і утримує запах до 30 днів у відкритому просторі. Після насичення продукту вологими продуктами або ферментами запаху, продукт віддає вологу і запах тривалий період. Крім того, використання способу дозволяє збільшити вихід деревного вугілля і розширити арсенал технічних засобів, в даному випадку розширити арсенал способів отримання біочара.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб отримання біочара, що включає подачу деревної сировини в ретортах, що виймаються, в піролізну піч, прожарювання сировини, вивантаження з печі, охолодження і стабілізацію напівфабрикату, який відрізняється тим, що перед подачею в піролізну піч деревину подрібнюють, з подрібненої деревної сировини формують брикети, а прожарювання в піролізній печі здійснюють при температурі (110-400) "С протягом 18-35 годин, причому нагрів брикетів, що знаходяться в ретортах, ведуть при швидкості нагріву в інтервалі (5-15) "С/хв, після стабілізації брикети поміщають в ємність з водою і витримують їх там протягом 1-10 годин при температурі (50-110) "С, потім брикети направляють в сушильну камеру і сушать при бо температурі 60-300 "С до залишкової вологості 5-20 95.