WO2019074468A1 - Rapid pyrolysis method and installation for the implementation thereof - Google Patents

Rapid pyrolysis method and installation for the implementation thereof Download PDF

Info

Publication number
WO2019074468A1
WO2019074468A1 PCT/UA2018/000032 UA2018000032W WO2019074468A1 WO 2019074468 A1 WO2019074468 A1 WO 2019074468A1 UA 2018000032 W UA2018000032 W UA 2018000032W WO 2019074468 A1 WO2019074468 A1 WO 2019074468A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
reactor
pyrolysis
fluidized bed
fast pyrolysis
Prior art date
Application number
PCT/UA2018/000032
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович КОТЕЛЬНИКОВ
Хатуна Санисаровна КУХАЛАШВИЛИ
Александр Николаевич ГУМЕНЮК
Original Assignee
Владимир Александрович КОТЕЛЬНИКОВ
Хатуна Санисаровна КУХАЛАШВИЛИ
Александр Николаевич ГУМЕНЮК
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Александрович КОТЕЛЬНИКОВ, Хатуна Санисаровна КУХАЛАШВИЛИ, Александр Николаевич ГУМЕНЮК filed Critical Владимир Александрович КОТЕЛЬНИКОВ
Publication of WO2019074468A1 publication Critical patent/WO2019074468A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/04—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment drying
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/78—Recycling of wood or furniture waste

Definitions

  • the invention relates to the field of processing of solid organic substances, in particular, to the technique of processing wood, crop products, organ-containing fossil fuels, as well as industrial and household waste containing organic components, in particular, to methods and installations for rapid pyrolysis, and may find application in energy, utilities, chemical, forest and oil refining and other industries.
  • a device for implementing this method includes a grinding unit, a unit for supplying organo-containing substances and waste to the reactor, a unit for heating the shafts of the reactor chamber using a heating unit made in the form of an electric inductor, a unit for pressing the rotating shafts, a cleaning unit, a condenser-gaseous fuel receiver-condenser , a gaseous fuel utilization unit, a liquid fraction condensing unit connected to a cleaning unit.
  • the speed of rotation of the shafts is regulated by the speed of the electric motor [RU N ° 2281312 C2, C10B 49/00, C10B 53/00, C08J 11/12, F23G 5/027, 2006].
  • the active area of fast pyrolysis reactions is insufficient, which leads to a decrease in the volumes of pyrolysis gas output, as well as the mass of high-carbon solid.
  • the absence of a separate unit for drying the raw material increases the heat consumption of the substance for drying (the endothermic process) and cannot prevent the undesirable Fischer-Tropsch process.
  • the basis of the invention is the task of improving the method of fast pyrolysis to increase the yield of pyrolysis gas, minimize the cost of thermal energy and reduce the cost of the initial products of fast pyrolysis, as well as the production of liquid fractions of different density.
  • the second task which forms the basis of the invention, is to create a quick pyrolysis installation for implementing the method, which would, thanks to the introduction of new structural elements, increase the yield of pyrolysis gas, minimize the cost of thermal energy and reduce the cost of initial products of fast pyrolysis.
  • the task is solved by the fact that in the method of fast pyrolysis, which includes processing in the reactor solid organic raw materials and waste into gaseous and liquid fuels with the subsequent sending of the gaseous fractions for processing, according to the invention, first install fast pyrolysis using a gas distribution system based on gas burners, systems of heat exchangers and radial fans bring to operation, high-temperature air mixture resulting from the combustion of natural g in the gas igniters, they absorb radial fans and, through heat exchangers, send them to the vibrating fluidized bed dryer, after establishing a stable operating mode in the reactor and in the vibrating fluidized bed dryer, they turn on the device for pneumatic pulses feeding the vibratory fluidized bed dryer, which is output to the vibrating mode, the dried product with the help of the system - the reactor centrifugal cyclone, the reactor centrifugal cyclone bunker and screw feeders are sent to the fast pyrolysis reactor, where dvergayut thermal degradation during fast pyrolysis of
  • the temperature of the inner walls of the fast pyrolysis reactor is 730 ° C
  • the temperature in the vibrating dryer of the fluidized bed is 130 ° C.
  • vibrators will be used, with the amplitude of forced vibration of the gratings ranging from 0.5-3.0 mm.
  • the drying agent has a temperature of up to 200 ° C.
  • Temperature control in the fast pyrolysis reactor and the vibrating fluidized bed dryer is carried out using a multichannel digital meter, thermocouple type TXA.
  • the drying agent using a centrifugal cyclone system is removed from the quick pyrolysis plant for further use.
  • the removal of excess thermal energy is provided by shutting down the operation of gas burners.
  • Temperature control of the condenser is carried out with cold water, while the resulting hot water is disposed of or used for production needs.
  • the liquid fraction, synthetic oil formed in the distillation column, is removed from the quick pyrolysis unit to the collection of the liquid fraction for collection and storage and its further use in chemical processes.
  • Gas burners have adjustable power of 40-110 kW;
  • the electric power of the radial fan is 4.0 kW, and the regulation of the productive capacity of the radial fan is carried out by frequency modulation.
  • Screw feeders have frequency modulation controls.
  • the second task is solved by the fact that in the installation of fast pyrolysis, including the unit of supply of raw materials, reactor, heating unit, condenser, _
  • a vibrating fluidized bed dryer two heat exchangers, radial fans, a distillation column, and centrifugal cyclones, bunkers, screw feeders, a solid fraction collector, a collection of gas fraction, as a unit for feeding the raw material used receiving tank with agitator and a movable bottom with a crusher and a separator connected to a device of pneumatic-pulsed feed of raw materials, which is connected to a vibrating dryer of a fluidized bed connected to two centrifugal cycles Bottles connected to the hoppers of the centralized cyclones, fluidized bed dryer connected to a reactor centrifugal cyclone connected to a bunker of a reactor centrifugal cyclone connected to screw feeders with a sluice seal, connected to a fast pyrolysis reactor connected to gas burners, a solid fraction collector, two heat sinks that is connected with a distillation column, which, in turn, is connected with a screw plate, with a
  • a rotation cone-umbrella driven by an external frequency-modulated motor, is introduced into the fast pyrolysis reactor.
  • the heat exchangers are tubular.
  • the radial fan is covered with thermal insulation material.
  • the collection of the solid fraction consists of a controlled valve made of heat-resistant steel, a sealed sector gateway metering system made of heat-resistant steel and a removable 170-liter process tank equipped with an emergency pressure-relief valve.
  • the collection of the liquid fraction is a glass dish of 20 liters.
  • the collection is a system of gas compressor and gas tank with a capacity of 6-10 m 3 .
  • the claimed invention has the following advantages compared with the prototype.
  • the useful active area of fast pyrolysis reactions is 10 times the size of the prototype, which leads to a multiple increase in the volumes of pyrolysis gas yield, as well as the mass of high-carbon solid. All internal _
  • the surface of the fast pyrolysis reactor is active for the ablation process from the walls of the reactor to the initial dry matter, which, in turn, makes it possible to sharply increase (multiply) the number of reactions in the mode of “explosive boiling up” per unit time.
  • “Splashing” of dry starting material along the walls of the fast pyrolysis reactor is carried out with the help of a rotational “cone-umbrella” inserted into the inside of the reactor and controlled by an external frequency-modulated motor.
  • a separate stage of drying at the above temperatures eliminates the formation of the process of fermentation.
  • the advantage of the fluidized bed vibratory dryer is the ability to control the raw materials in it within a wide range, the intensity of heat and mass transfer, the ability to organize a continuous process with simple instrumentation.
  • the capacity of the fluidized bed vibratory dryer, on a dry basis, is at least 250 kg per hour.
  • Installation of fast pyrolysis can be scaled, manufactured both in stationary design and in mobile (container) capacity from 100 kW to 20 MW.
  • FIG 1 shows a diagram of the installation of fast pyrolysis (UPS)
  • figure 2 shows a graph of the pressure drop in the layer of granular material in a vibrating dryer of the fluidized bed, depending on the speed of the gas (liquid) flow passing through the layer.
  • Installation of rapid pyrolysis contains a receiving hopper 1 with a agitator and a movable bottom with a crusher and separator.
  • the receiving hopper 1 is connected to a device 2 of a pneumatic impulse supply of raw materials, which is connected to a vibrating dryer 3 of the fluidized bed connected to two centrifugal cyclones 4 connected to the hoppers 5 of centrifugal cyclones.
  • the fluidized bed dryer 3 is connected to a reactor centrifugal cyclone 6 connected to a bunker 7 of a reactor centrifugal cyclone connected to a screw feeder 8 with a rotary lock gate connected to a fast pyrolysis reactor 9.
  • the fast pyrolysis reactor 9 is associated with gas burners 10, a solid fraction collector 11, two heat exchangers (tubular) 12 connected to a distillation column 13, which, in turn, is connected to a screw plate 14 with a collector 15 of the liquid fraction with a water tubular condenser 16, connected with a collection of 17 gas fraction.
  • the heat exchangers 12 are also connected to two radial fans 18, which are connected to the vibrating dryer 3 of the fluidized bed.
  • the working range of the productive capacity of the radial fan 18 should begin with 4000 m 3 per hour.
  • the radial fan is covered with thermal insulation material.
  • the temperature on the surface of the outer coating should not exceed 45 ° C.
  • Regulation of the productive capacity of the radial fan is carried out by frequency modulation. Power supply - 380/220 V, 50 Hz power grid. Radial electric power fan is 4.0 kW. Execution - explosion-proof, explosion-proof.
  • the centrifugal cyclone 4 is designed to separate the dry matter and the drying agent in order to eliminate the ingress of the drying agent into the fast pyrolysis reactor 13.
  • the centrifugal cyclone 4 is covered with insulating material, and the temperature on the surface of the outer coating should not exceed 45 ° C.
  • Collection 1 1 of the solid fraction is intended to collect and temporarily accumulate high-carbon material coming from fast pyrolysis reactor 9 with a temperature of 500-650 ° ⁇ , as a result of which any collision of air (even in small quantities) with high-carbon material leads to explosive ignition of the latter. To eliminate this phenomenon, it is necessary to isolate high-carbon material from the outside air until its temperature reaches 100 ° C.
  • hermetic sector gateway - dispenser made of heat-resistant steel and controlled by frequency modulation
  • the gas distribution system is designed to supply heat energy to the fast pyrolysis reactor 9 in order to ensure the fast pyrolysis process and consists of:
  • the collection 15 of the liquid fraction is intended for the collection and temporary storage of fractions of synthetic oil coming from the distillation column 13, and is a glass container of 20 liters.
  • the collection 17 of the gas fraction is intended for the collection, storage and storage of synthesis gas and is a system of a gas compressor and gas tank with a capacity of 6-10 m 3 .
  • the feeder material in the reactor 9 consists of:
  • - 2 controlled valves made of heat-resistant steel), adjustable by frequency modulation (speed variator); - 2 sealed sector lock-dose gateways (made of heat-resistant steel), regulated by frequency modulation.
  • the method of rapid pyrolysis is as follows.
  • the installation of fast pyrolysis (UPS) using a gas distribution system based on automatic gas burners 10 (fuel - natural gas), heat exchanger system 12 and radial fans 18 bring to the operating mode: the temperature of the inner walls of the fast pyrolysis reactor 9 is 730 ° C; the temperature in the vibrating dryer 3 fluidized bed - 130 ° C.
  • the vibrators of the vibrating dryer 3 of the fluidized bed and the raw materials supply system are in the off mode (the entire time of outputting the UPS to the operating mode).
  • Temperature control in the reactor 9 and the vibrating dryer of the fluidized bed 3 is carried out using a multichannel digital meter using thermocouples of the type TXA (not shown).
  • the device 2 After establishing a stable mode of operation in the reactor 13 and in the vibrating drier 3 of the fluidized bed, the device 2 is supplied with a pneumatic impulse feed of the raw material to the vibrating drier 3 of the fluidized bed, which is brought to the vibratory mode.
  • the dried product with the help of the system - the reactor centrifugal cyclone 6, the bunker 7 of the reactor centrifugal cyclone and the screw feeder 8 is sent to the reactor 13 fast pyrolysis, where it is subjected to thermal destruction.
  • the drying agent using cyclone system 4 is removed from the DFS and can be further used for various purposes. Remote particles from cyclones 4 enter the hoppers 5 and can later be sent to the feed system.
  • the transfer of thermal energy into the ablation type reactor 13 (at the initial stage) is carried out using convective heat exchangers.
  • the process of rapid pyrolysis is based on the theory of phase transitions. Physico-chemical is a break of intermolecular and intramolecular bonds along the chains of carbon-carbon, carbon-hydrogen, etc. While the reactions are predominantly exothermic, therefore, the process of fast pyrolysis is accompanied by the release of thermal energy, thereby ensuring the maintenance of the necessary operating temperature of the entire process, which significantly distinguishes it from the slow traditional pyrolysis.
  • a particle receives enough energy to start a radical-chain reaction of thermal destruction throughout the entire volume of the particle with the formation of products whose translational energy ensures the explosive nature of the decay of the entire particle.
  • the primary physico-chemical act is a heterogeneous process of transferring thermal energy from the heated metal to the surface layer of fiber adjacent to it. The transfer of energy can occur by three mechanisms:
  • the first and third mechanisms will lead to an increase in temperature in the bulk and in the surface layer of the particle.
  • the depth of the surface layer of a particle in which 90% of IR photons are absorbed can be estimated by the formula:
  • I / Io exp (-ed [s]) ⁇ 0.1, in which ⁇ is the extinction coefficient ( ⁇ 104 mol / l cm [5]), [s] is the concentration of molecular bonds ( ⁇ 10-1 mol / l ). Evaluation gives d ⁇ 10-2 cm.
  • Pyrolysis gas through the heat exchangers 12 enters the distillation column 13 with vortex plates and a water-cooled condenser. Temperature control of the condenser is carried out with cold water (tap water), while the resulting hot water is disposed of or used for production needs.
  • the pyrolysis gas, passing the distillation column 13, undergoes a condensation process, and synthesis gas is generated at the condenser outlet, which is removed from the UWB into the collection 17 of the gas fraction for collection and storage with a view to further use in various energy systems as a source of thermal and electrical energy generation .
  • liquid fraction - Synthetic oil is removed from the UPS in a collection of 15 liquid fractions for collection and storage with a view to its further use in chemical processes.
  • the hydrodynamic essence of the fluidization process is as follows. If a fluidizing agent flows through a layer of granular material located on a supporting perforated grid of a vibrating fluidized bed dryer, then the state of the layer is different depending on the speed of this flow. With a gradual increase in the flow rate from 0 to some first critical value, the usual filtration process occurs, in which solid particles are stationary. On the graph ( Figure 2) of the fluidization process, called the fluidization curve and expressing the dependence of the static pressure drop in the layer of granular material on the speed of the fluidizing agent, the filtering process corresponds to the ascending branch OA.
  • the amplitude of the forced vibration of the gratings is from 0.5-3.0 mm.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

The invention can be used in the chemical industry. The rapid pyrolysis installation includes a unit for supplying feedstock, a vibrating fluidised-bed dryer (3), a centrifugal cyclone separator (6), a hopper (7), screw feeders (8) and a rapid pyrolysis reactor (9), positioned in the above sequence. The rapid pyrolysis reactor (9) is connected to gas burners (10), to a solids trap (11) and to tubular heat exchangers (12). With the aid of radial fans (18), a drying agent, obtained during the combustion of natural gas in the gas burners, is supplied via the heat exchangers to the vibrating fluidised-bed dryer (3) in order to dry out the solid organo-containing feedstock and waste. The pyrolysis gas obtained from the dried-out feedstock in the rapid pyrolysis reactor, is supplied, via the heat exchangers (12), to a fractionating column (13) in order to separate out liquid fractions of different density, and to a tubular condenser in order to separate out synthesis gas. The proposed invention makes it possible to increase the output of pyrolysis gas whilst minimising heat energy costs, as well as to obtain liquid fractions of different density.

Description

СПОСОБ БЫСТРОГО ПИРОЛИЗА И УСТАНОВКА  FAST PYROLYSIS METHOD AND INSTALLATION
ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ  FOR ITS IMPLEMENTATION
Изобретение относится к области переработки твердых органических веществ, в частности, к технике переработки древесины, продуктов растениеводства, органосодержащего ископаемого топлива, а также промышленных и бытовых отходов, содержащих органические составляющие, в частности, к способам и установкам быстрого пиролиза, и может найти применение в энергетике, коммунальном хозяйстве, химической, лесо- и нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. The invention relates to the field of processing of solid organic substances, in particular, to the technique of processing wood, crop products, organ-containing fossil fuels, as well as industrial and household waste containing organic components, in particular, to methods and installations for rapid pyrolysis, and may find application in energy, utilities, chemical, forest and oil refining and other industries.
Известен способ переработки твердых органосодержащих веществ и отходов в газообразное и жидкое топливо путем нагревания их с заданной скоростью нагрева, с последующим направлением полученных газообразных фракций для дальнейшей переработки конденсацией. Органосодержащие вещества и отходы измельчают до размеров частиц 0,05-5,00 мм, а высокоскоростной нагрев осуществляют без доступа воздуха со скоростью нагрева 10-10"6 град/с при температуре 751-1000°С в течение 10- 10-5с, очистку полученного газообразного топлива осуществляют путем пропуска через жидкую фракцию предварительно сконденсированного топлива, при этом органосодержащее вещество и отходы прессуют между вращающимися валами при температуре валов 751-1000°С в течение 10-10-5с, а скорость подачи органосодержащих веществ и отходов устанавливают в пределах V=(0,02-0,2)D, где V - скорость подачи, м/с, D - диаметр валов, см, при скорости вращения валов 1-100 об/мин. There is a method of processing solid organo-containing substances and waste into gaseous and liquid fuels by heating them at a given heating rate, followed by the direction of the obtained gaseous fractions for further processing by condensation. Organo-containing substances and waste are crushed to particle sizes of 0.05-5.00 mm, and high-speed heating is carried out without access of air at a heating rate of 10-10 "6 degrees / s at a temperature of 751-1000 ° C for 10-10-5s, purification of the gaseous fuel obtained is carried out by passing precondensed fuel through the liquid fraction, the organo-containing substance and the waste are pressed between the rotating shafts at the temperature of the shafts of 751-1000 ° C for 10-10-5s, and the feed rate of the organo-containing substances and wastes V = (0.02-0.2) D, where V is the feed rate, m / s, D is the diameter of the shafts, cm, at the speed of rotation of the shafts 1-100 r / min.
Устройство для осуществления указанного способа включает блок измельчения, блок подачи органосодержащих веществ и отходов в реактор, блок нагрева валов камеры реактора с помощью узла нагрева, выполненного в виде электрического индуктора, блок подпрессовки вращающихся валов, блок очистки, приемник-конденсатор жидкой фракции сконденсированного газообразного топлива, блок использования газообразного топлива, устройство конденсации жидкой фракции, соединенный с устройством очистки. Скорость вращения валов регулируется оборотами электродвигателя [RU N° 2281312 С2, С10В 49/00, С10В 53/00, C08J 11/12, F23G 5/027, 2006].  A device for implementing this method includes a grinding unit, a unit for supplying organo-containing substances and waste to the reactor, a unit for heating the shafts of the reactor chamber using a heating unit made in the form of an electric inductor, a unit for pressing the rotating shafts, a cleaning unit, a condenser-gaseous fuel receiver-condenser , a gaseous fuel utilization unit, a liquid fraction condensing unit connected to a cleaning unit. The speed of rotation of the shafts is regulated by the speed of the electric motor [RU N ° 2281312 C2, C10B 49/00, C10B 53/00, C08J 11/12, F23G 5/027, 2006].
В указанном способе недостаточна активная площадь реакций быстрого пиролиза, что приводит к уменьшению объемов выхода пиролизного газа, а также массы высокоуглеродистой твердого вещества. Отсутствие отдельного блока сушки исходного сырья повышает расходы тепловой энергии на сушку вещества (эндотермический процесс), а также не может воспрепятствовать нежелательному процессу Фишера-Тропша. In this method, the active area of fast pyrolysis reactions is insufficient, which leads to a decrease in the volumes of pyrolysis gas output, as well as the mass of high-carbon solid. The absence of a separate unit for drying the raw material increases the heat consumption of the substance for drying (the endothermic process) and cannot prevent the undesirable Fischer-Tropsch process.
Отсутствие ректификационной колонны с вихревыми тарелками не позволяет получать жидкие фракции различной плотности, а также осушать и очищать газовую фракцию, образовавшуюся в процессе пиролиза в реакторе.  The absence of a distillation column with vortex plates does not allow to obtain liquid fractions of different density, as well as to dry and purify the gas fraction formed during the pyrolysis process in the reactor.
При отсутствии теплообменников и вентиляторов невозможно образование агента сушки и получение дополнительной тепловой энергии на сушку исходного вещества.  In the absence of heat exchangers and fans, it is impossible to form a drying agent and to obtain additional thermal energy for drying the source material.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа быстрого пиролиза для увеличения объема выхода пиролизного газа, минимизации затрат тепловой энергии и снижение себестоимости исходных продуктов быстрого пиролиза, а также получения жидких фракций различной плотности.  The basis of the invention is the task of improving the method of fast pyrolysis to increase the yield of pyrolysis gas, minimize the cost of thermal energy and reduce the cost of the initial products of fast pyrolysis, as well as the production of liquid fractions of different density.
Вторая задача, поставленная в основу изобретения, - это создание установки быстрого пиролиза для осуществления способа, который способствовал бы благодаря введению новых элементов конструкции увеличению объема выхода пиролизного газа, минимизации затрат тепловой энергии и снижению себестоимости исходных продуктов быстрого пиролиза.  The second task, which forms the basis of the invention, is to create a quick pyrolysis installation for implementing the method, which would, thanks to the introduction of new structural elements, increase the yield of pyrolysis gas, minimize the cost of thermal energy and reduce the cost of initial products of fast pyrolysis.
Поставленную задачу решают тем, что в способе быстрого пиролиза, включающем переработку в реакторе твердого органосодержащего сырья и отходов в газообразное и жидкое топливо с последующим направлением полученных газообразных фракций на переработку, согласно изобретению, сначала установку быстрого пиролиза с помощью газораспределительной системы на базе газовых горелок, системы теплообменников и радиальных вентиляторов выводят на рабочий режим, высокотемпературную воздушную смесь, образовавшуюся в результате сгорания природного газа в газовых запальниках, впитывают радиальные вентиляторы и через теплообменники направляют в вибрационную сушилку кипящего слоя, после установления стабильного режима работы в реакторе и в вибрационной сушилке кипящего слоя включают устройство пневмо-импульсной подачи сырья в вибрационную сушилку кипящего слоя, которую выводят на вибрационный режим, высушенный продукт с помощью системы - реакторного центробежного циклона, бункера реакторного центробежного циклона и винтовых питателей направляют в реактор быстрого пиролиза, где подвергают термической деструкции, в процессе быстрого пиролиза вещества в реакторе быстрого пиролиза образуются пиролизный газ и твердое вещество - высокоуглеродистый материал, который выводят из реактора быстрого пиролиза в сборник твердой фракции для дальнейшего использования, а пиролизный газ через теплообменники направляют в ректификационную колонну с вихревыми тарелками и конденсатором с водяным охлаждением, пиролизный газ, проходя ректификационную колонну, подвергается процессу конденсации, и на выходе конденсатора образуется синтез-газ, который выводят из установки быстрого пиролиза в сборник газовой фракции для сбора и хранения для дальнейшего использования в различных энергетических системах в качестве источника генерации тепловой и электрической энергии. The task is solved by the fact that in the method of fast pyrolysis, which includes processing in the reactor solid organic raw materials and waste into gaseous and liquid fuels with the subsequent sending of the gaseous fractions for processing, according to the invention, first install fast pyrolysis using a gas distribution system based on gas burners, systems of heat exchangers and radial fans bring to operation, high-temperature air mixture resulting from the combustion of natural g in the gas igniters, they absorb radial fans and, through heat exchangers, send them to the vibrating fluidized bed dryer, after establishing a stable operating mode in the reactor and in the vibrating fluidized bed dryer, they turn on the device for pneumatic pulses feeding the vibratory fluidized bed dryer, which is output to the vibrating mode, the dried product with the help of the system - the reactor centrifugal cyclone, the reactor centrifugal cyclone bunker and screw feeders are sent to the fast pyrolysis reactor, where dvergayut thermal degradation during fast pyrolysis of a substance in a reactor fast pyrolysis produced pyrolysis gas and solid - High-carbon material, which is output from the fast pyrolysis reactor in the solid fraction collection for further use, and the pyrolysis gas through the heat exchangers sent to a distillation column with vortex plates and a water-cooled condenser, the pyrolysis gas undergoes a distillation column, undergoes a condensation process, and synthesis gas is formed at the condenser outlet, which is removed from the fast pyrolysis plant to a collection of gas fraction for collection and storage for further use in various energy systems as a source of heat and electricity generation.
В рабочем режиме температура внутренних стенок реактора быстрого пиролиза составляет 730°С, температура в вибрационной сушилке кипящего слоя составляет 130°С.  In the operating mode, the temperature of the inner walls of the fast pyrolysis reactor is 730 ° C, the temperature in the vibrating dryer of the fluidized bed is 130 ° C.
Для более эффективного процесса сушки исходного материала в сушилке кипящего слоя применят вибраторы, при этом амплитуда принудительной вибрации решеток составляет от 0,5-3,0 мм.  For a more efficient process of drying the source material in a fluidized bed dryer, vibrators will be used, with the amplitude of forced vibration of the gratings ranging from 0.5-3.0 mm.
Сушильный агент имеет температуру до 200°С.  The drying agent has a temperature of up to 200 ° C.
Контроль температур в реакторе быстрого пиролиза и вибрационной сушилке кипящего слоя осуществляют с помощью многоканального цифрового измерителя, термопар типа ТХА.  Temperature control in the fast pyrolysis reactor and the vibrating fluidized bed dryer is carried out using a multichannel digital meter, thermocouple type TXA.
Агент сушки с помощью системы центробежных циклонов выводят из установки быстрого пиролиза для дальнейшего использования.  The drying agent using a centrifugal cyclone system is removed from the quick pyrolysis plant for further use.
Выносные частицы из центробежных циклонов поступают в бункеры, и в дальнейшем их направляют в систему подачи.  Remote particles from centrifugal cyclones enter the hoppers, and then they are sent to the feed system.
Отвод избытка тепловой энергии обеспечивают отключением работы газовых горелок.  The removal of excess thermal energy is provided by shutting down the operation of gas burners.
Управление температурным режимом конденсатора проводят холодной водой, при этом образовавшуюся горячую воду утилизируют или используют для производственных нужд.  Temperature control of the condenser is carried out with cold water, while the resulting hot water is disposed of or used for production needs.
Жидкую фракцию - синтетическую нефть, образовавшуюся в ректификационной колонне, выводят из установки быстрого пиролиза в сборник жидкой фракции для сбора и хранения и дальнейшего использования ее в химических процессах.  The liquid fraction, synthetic oil formed in the distillation column, is removed from the quick pyrolysis unit to the collection of the liquid fraction for collection and storage and its further use in chemical processes.
Газовые горелки имеют регулируемую мощность 40-110 кВт;  Gas burners have adjustable power of 40-110 kW;
Электрическая мощность радиального вентилятора составляет 4,0кВт, а регулирование продуктивной мощностью радиального вентилятора проводят частотной модуляцией.  The electric power of the radial fan is 4.0 kW, and the regulation of the productive capacity of the radial fan is carried out by frequency modulation.
Винтовые питатели имеют управления частотной модуляцией.  Screw feeders have frequency modulation controls.
Вторую поставленную задачу решают тем, что в установку быстрого пиролиза, включающую блок подачи исходного сырья, реактор, блок нагрева, конденсатор, _ The second task is solved by the fact that in the installation of fast pyrolysis, including the unit of supply of raw materials, reactor, heating unit, condenser, _
4  four
сборник жидкой фракции, согласно изобретению, введены вибрационная сушилка кипящего слоя, два теплообменника, радиальные вентиляторы, ректификационная колонна, а также центробежные циклоны, бункеры, винтовые питатели, сборник твердой фракции, сборник газовой фракции, как блок подачи исходного сырья использован приемный бункер с ворошителем и подвижным днищем с дробилкой и сепаратором, соединенным с устройством пневмо-импульсной подачи сырья, который соединен с вибрационной сушилкой кипящего слоя, соединенной с двумя центробежными циклонами, соединенными с бункерами отцентрованных циклонов, сушилка кипящего слоя соединена с реакторным центробежным циклоном, соединенным с бункером реакторного центробежного циклона, соединенным с винтовыми питателями со шлюзовым герметичным затвором, соединенными с реактором быстрого пиролиза, соединеным с газовыми горелками, сборником твердой фракции, двумя теплообменниками, что соединены с ректификационной колонной, которая, в свою очередь, соединена с винтовой тарелкой, со сборником жидкой фракции, с водяным трубчатым конденсатором, соединенным со сборником газовой фракции, а теплообменники также соединены с двумя радиальными вентиляторами, соединенными с вибрационной сушилкой кипящего слоя. the collection of the liquid fraction according to the invention, introduced a vibrating fluidized bed dryer, two heat exchangers, radial fans, a distillation column, and centrifugal cyclones, bunkers, screw feeders, a solid fraction collector, a collection of gas fraction, as a unit for feeding the raw material used receiving tank with agitator and a movable bottom with a crusher and a separator connected to a device of pneumatic-pulsed feed of raw materials, which is connected to a vibrating dryer of a fluidized bed connected to two centrifugal cycles Bottles connected to the hoppers of the centralized cyclones, fluidized bed dryer connected to a reactor centrifugal cyclone connected to a bunker of a reactor centrifugal cyclone connected to screw feeders with a sluice seal, connected to a fast pyrolysis reactor connected to gas burners, a solid fraction collector, two heat sinks that is connected with a distillation column, which, in turn, is connected with a screw plate, with a collection of liquid fraction, with water tubular condensate It is connected with a gas fraction collector, and the heat exchangers are also connected to two radial fans connected to a vibrating fluidized bed dryer.
Внутрь реактора быстрого пиролиза введен вращательный «конус-зонтик», управляемый внешним двигателем с частотной модуляцией.  A rotation cone-umbrella, driven by an external frequency-modulated motor, is introduced into the fast pyrolysis reactor.
Теплообменники выполнены трубчатыми.  The heat exchangers are tubular.
Радиальный вентилятор покрыт теплоизоляционным материалом.  The radial fan is covered with thermal insulation material.
Выполнение радиального вентилятора взрывозащищенное, взрывобезопасное. The implementation of a radial fan explosion-proof, explosion-proof.
Сборник твердой фракции состоит из управляемого затвора, изготовленного из жаропрочной, стали, герметичного секторного шлюза - дозатора, изготовленного из жаропрочной, стали и съемной технологической емкости на 170 л, оснащенной аварийным клапаном сброса давления. The collection of the solid fraction consists of a controlled valve made of heat-resistant steel, a sealed sector gateway metering system made of heat-resistant steel and a removable 170-liter process tank equipped with an emergency pressure-relief valve.
Сборник жидкой фракции представляет собой стеклянную посуду на 20 л.  The collection of the liquid fraction is a glass dish of 20 liters.
Сборник представляет собой систему газового компрессора и газгольдера емкостью на 6-10 м3. The collection is a system of gas compressor and gas tank with a capacity of 6-10 m 3 .
Заявляемые изобретения имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом.  The claimed invention has the following advantages compared with the prototype.
Полезная активная площадь реакций быстрого пиролиза в 10 раз превышает площадь прототипа, что приводит к кратному увеличению объемов выхода пиролизного газа, а также массы высокоуглеродистого твердого вещества. Вся внутренняя _ The useful active area of fast pyrolysis reactions is 10 times the size of the prototype, which leads to a multiple increase in the volumes of pyrolysis gas yield, as well as the mass of high-carbon solid. All internal _
5 поверхность реактора быстрого пиролиза является активной для процесса абляции от стенок реактора до исходного сухого вещества, что, в свою очередь, позволяет резко увеличить (кратно) количество реакций в режиме «взрывного вскипания» в единицу времени. «Разбрызгивание» сухого исходного вещества по стенкам реактора быстрого пиролиза осуществляют с помощью вращательного «конуса-зонтика», введенного внутрь реактора и управляемого внешним двигателем с частотной модуляцией.  5, the surface of the fast pyrolysis reactor is active for the ablation process from the walls of the reactor to the initial dry matter, which, in turn, makes it possible to sharply increase (multiply) the number of reactions in the mode of “explosive boiling up” per unit time. “Splashing” of dry starting material along the walls of the fast pyrolysis reactor is carried out with the help of a rotational “cone-umbrella” inserted into the inside of the reactor and controlled by an external frequency-modulated motor.
Введение в установку быстрого пиролиза вибрационной сушилки кипящего слоя, предназначенной для сушки исходного вещества до относительной влажности, менее 2%, позволяет минимизировать расходы тепловой энергии на сушку вещества (эндотермический процесс), а также блокирует процесс Фишера-Тропша, который является нежелательным в процессе быстрого пиролиза. Радиальные вентиляторы, обеспечивающие кипящий слой, засасывают горячую газовоздушную смесь и смешивают с холодным воздухом, тем самым образуя агент сушки, который подают в сушилку под вибрационные решетки. Температурный режим сушки исходных веществ составляет 120-150°С. Таким образом, сушку осуществляют за счет «бесплатной» тепловой энергии, что позволяет (в конечном итоге) снизить себестоимость исходных продуктов быстрого пиролиза в 2 раза. Отдельная стадия сушки при вышеприведенных температурах исключает образование процесса бертенирования. Преимуществом вибрационной сушилки кипящего слоя (с псевдоожиженным слоем) является возможность регулирования в широких пределах продолжительности пребывания в ней сырья, интенсивность тепло- и массообмена, возможность организовать непрерывный процесс при простом аппаратурном оформлении. Производительность вибрационной сушилки кипящего слоя, по сухому веществу, составляет не менее 250 кг в час.  Introduction to the installation of fast pyrolysis of a vibrating fluidized bed dryer, designed to dry the source material to a relative humidity of less than 2%, minimizes the cost of thermal energy for drying the substance (endothermic process) and also blocks the Fischer-Tropsch process, which is undesirable in the fast process. pyrolysis. Radial fans providing a fluidized bed suck up the hot gas-air mixture and mix with cold air, thereby forming a drying agent, which is fed into the dryer under the vibrating grids. The temperature mode of drying of the starting materials is 120-150 ° C. Thus, the drying is carried out at the expense of "free" thermal energy, which allows (eventually) to reduce the cost of the initial products of fast pyrolysis by 2 times. A separate stage of drying at the above temperatures eliminates the formation of the process of fermentation. The advantage of the fluidized bed vibratory dryer (fluidized bed) is the ability to control the raw materials in it within a wide range, the intensity of heat and mass transfer, the ability to organize a continuous process with simple instrumentation. The capacity of the fluidized bed vibratory dryer, on a dry basis, is at least 250 kg per hour.
В установке быстрого пиролиза применяют комбинированные газовые горелки, которые на начальном этапе работают, используя природный газ (или пропан-бутановая смесь), а при постоянном процессе быстрого пиролиза используют часть газа, образовавшегося в процессе быстрого пиролиза.  In the installation of fast pyrolysis, combined gas burners are used, which at the initial stage work using natural gas (or propane-butane mixture), and with the constant process of fast pyrolysis use part of the gas formed during the fast pyrolysis process.
Включение в установку быстрого пиролиза ректификационной колонны с вихревыми тарелками позволяет получать жидкие фракции различной плотности, а также осушать и очищать газовую фракцию, образовавшуюся в процессе быстрого пиролиза в реакторе быстрого пиролиза. Использование вихревого способа ректификации позволяет получать жидкие фракции в интервале 0,65-0,85 кг/м3. Inclusion of a distillation column with vortex plates into the quick pyrolysis unit allows to obtain liquid fractions of different density, as well as to dry and purify the gas fraction formed during the fast pyrolysis process in the fast pyrolysis reactor. Using the vortex rectification method allows to obtain liquid fractions in the range of 0.65-0.85 kg / m 3 .
Включение в установку быстрого пиролиза для обеспечения тепловых процессов сушки теплообменников (трубчатых) и радиальных вентиляторов способствует образованию агенту сушки. Кроме того, по внутренним трубкам теплообменников протекает пиролизный газ из реактора быстрого пиролиза с температурой до 600°С, и система вентилятор-теплообменник получает дополнительную тепловую энергию на сушку исходного вещества. Inclusion in the installation of fast pyrolysis to ensure the thermal processes of drying heat exchangers (tubular) and radial fans contributes to the formation of the drying agent. In addition, the internal tubes of heat exchangers pyrolysis gas flows from the fast pyrolysis reactor with a temperature of up to 600 ° C, and the fan-heat exchanger system receives additional thermal energy for drying the source material.
Установка быстрого пиролиза может масштабироваться, изготавливаться как в стационарном исполнении, так и в мобильном (контейнерном) мощностью от 100 кВт до 20 МВт.  Installation of fast pyrolysis can be scaled, manufactured both in stationary design and in mobile (container) capacity from 100 kW to 20 MW.
Изобретение поясняется иллюстрациями.  The invention is illustrated by illustrations.
На Фиг.1 изображена схема установки быстрого пиролиза (УБП);  Figure 1 shows a diagram of the installation of fast pyrolysis (UPS);
на Фиг.2 показан график перепада давления в слое зернистого материала в вибрационной сушилке кипящего слоя в зависимости от скорости газового (жидкостного) потока, проходящего через слой.  figure 2 shows a graph of the pressure drop in the layer of granular material in a vibrating dryer of the fluidized bed, depending on the speed of the gas (liquid) flow passing through the layer.
Установка быстрого пиролиза содержит приемный бункер 1 с ворошителем и подвижным днищем с дробилкой и сепаратором. Приемный бункер 1 соединен с устройством 2 пневмоимпульсной подачи сырья, которая соединена с вибрационной сушилкой 3 кипящего слоя, соединенной с двумя центробежными циклонами 4, соединенными с бункерами 5 центробежных циклонов. Сушилка 3 кипящего слоя соединена с реакторным центробежным циклоном 6, соединенным с бункером 7 реакторного центробежного циклона, соединенным с винтовым питателем 8 со шлюзовым герметичным затвором, соединенным с реактором 9 быстрого пиролиза. Внутрь реактора 9 быстрого пиролиза введен вращательный «конус-зонтик», управляемый внешним двигателем с частотной модуляцией. Реактор 9 быстрого пиролиза сопряжен с газовыми горелками 10, сборником 11 твердой фракции, двумя теплообменниками (трубчатыми) 12, соединенными с ректификационной колонной 13, которая, в свою очередь, соединена с винтовой тарелкой 14 со сборником 15 жидкой фракции с водяным трубчатым конденсатором 16, соединенным со сборником 17 газовой фракции. Теплообменники 12 также соединены с двумя радиальными вентиляторами 18, которые соединены с вибрационной сушилкой 3 кипящего слоя.  Installation of rapid pyrolysis contains a receiving hopper 1 with a agitator and a movable bottom with a crusher and separator. The receiving hopper 1 is connected to a device 2 of a pneumatic impulse supply of raw materials, which is connected to a vibrating dryer 3 of the fluidized bed connected to two centrifugal cyclones 4 connected to the hoppers 5 of centrifugal cyclones. The fluidized bed dryer 3 is connected to a reactor centrifugal cyclone 6 connected to a bunker 7 of a reactor centrifugal cyclone connected to a screw feeder 8 with a rotary lock gate connected to a fast pyrolysis reactor 9. A rotational "cone-umbrella", driven by an external frequency-modulated motor, was introduced into the inside of the fast pyrolysis reactor 9. The fast pyrolysis reactor 9 is associated with gas burners 10, a solid fraction collector 11, two heat exchangers (tubular) 12 connected to a distillation column 13, which, in turn, is connected to a screw plate 14 with a collector 15 of the liquid fraction with a water tubular condenser 16, connected with a collection of 17 gas fraction. The heat exchangers 12 are also connected to two radial fans 18, which are connected to the vibrating dryer 3 of the fluidized bed.
Радиальные вентиляторы 18, предназначенные для обеспечения сушилки 3 кипящего слоя сушильным агентом, имеют температуру до 200°С. Рабочий диапазон производительной мощности радиального вентилятора 18 должен начинаться с 4000 м3 в час. Радиальный вентилятор покрыт теплоизоляционным материалом. Температура на поверхности внешнего покрытия не должна превышать 45 °С. Регулирование продуктивной мощностью радиального вентилятора проводят частотной модуляцией. Питание - электросеть 380/220В, 50Гц. Электрическая мощность радиального вентилятора составляет 4,0 кВт. Исполнение - взрывозащищенное, взрывобезопасное.Radial fans 18, designed to provide the dryer 3 fluidized bed with a drying agent, have a temperature of up to 200 ° C. The working range of the productive capacity of the radial fan 18 should begin with 4000 m 3 per hour. The radial fan is covered with thermal insulation material. The temperature on the surface of the outer coating should not exceed 45 ° C. Regulation of the productive capacity of the radial fan is carried out by frequency modulation. Power supply - 380/220 V, 50 Hz power grid. Radial electric power fan is 4.0 kW. Execution - explosion-proof, explosion-proof.
Центробежный циклон 4 предназначен для разделения сухого вещества и сушильного агента с целью устранения попадания сушильного агента в реактор 13 быстрого пиролиза. Центробежный циклон 4 покрыт теплоизоляционным материалом, при этом температура на поверхности внешнего покрытия не должна превышать 45°С. The centrifugal cyclone 4 is designed to separate the dry matter and the drying agent in order to eliminate the ingress of the drying agent into the fast pyrolysis reactor 13. The centrifugal cyclone 4 is covered with insulating material, and the temperature on the surface of the outer coating should not exceed 45 ° C.
Сборник 1 1 твердой фракции предназначен для сбора и временного накопления высокоуглеродистого материала, поступающего из реактора 9 быстрого пиролиза с температурой 500-650°С, в результате чего любое столкновение воздуха (даже в небольших количествах) с высокоуглеродистым материалом приводит к взрывному возгорания последнего. Для исключения подобного явления необходимо изолировать высокоуглеродистый материал от наружного воздуха до момента, когда его температуры достигнет 100°С.  Collection 1 1 of the solid fraction is intended to collect and temporarily accumulate high-carbon material coming from fast pyrolysis reactor 9 with a temperature of 500-650 ° С, as a result of which any collision of air (even in small quantities) with high-carbon material leads to explosive ignition of the latter. To eliminate this phenomenon, it is necessary to isolate high-carbon material from the outside air until its temperature reaches 100 ° C.
Сборник 11 твердой фракции состоит из:  Collection 11 of the solid fraction consists of:
- управляемого затвора, изготовленного из жаропрочной, стали и регулируемого с помощью частотной модуляции (вариатор скорости);  - controlled shutter, made of heat-resistant steel, and adjustable with frequency modulation (speed variator);
- герметичного секторного шлюза - дозатора, изготовленного из жаропрочной, стали и регулируемого частотной модуляцией;  - hermetic sector gateway - dispenser made of heat-resistant steel and controlled by frequency modulation;
- съемной технологической емкости на 170 л, оснащенной аварийным клапаном сброса давления.  - removable technological capacity of 170 liters, equipped with an emergency pressure relief valve.
Газораспределительная система предназначена для подвода тепловой энергии в реактор 9 быстрого пиролиза с целью обеспечения процесса быстрого пиролиза и состоит из:  The gas distribution system is designed to supply heat energy to the fast pyrolysis reactor 9 in order to ensure the fast pyrolysis process and consists of:
- автоматических газовых горелок 10 с регулируемой мощностью 40-110 кВт; - automatic gas burners 10 with an adjustable power of 40-110 kW;
- устройства согласования промышленного газопровода с газовыми горелками. Сборник 15 жидкой фракции предназначен для сбора и временного хранения фракций синтетической нефти, поступающих из ректификационной колонны 13, и представляет собой стеклянную емкость на 20 л. - devices for coordination of the industrial gas pipeline with gas burners. The collection 15 of the liquid fraction is intended for the collection and temporary storage of fractions of synthetic oil coming from the distillation column 13, and is a glass container of 20 liters.
Сборник 17 газовой фракции предназначен для сбора, накопления и хранения синтез-газа и представляет собой систему газового компрессора и газгольдера емкостью на 6-10 м3. The collection 17 of the gas fraction is intended for the collection, storage and storage of synthesis gas and is a system of a gas compressor and gas tank with a capacity of 6-10 m 3 .
Устройство подачи материала в реактор 9 состоит из:  The feeder material in the reactor 9 consists of:
- 2-х винтовых питателей 8 с управлением частотной модуляцией;  - 2 screw feeders 8 with frequency modulation control;
- 2-х управляемых затворов (изготовленных из жаропрочной стали), регулируемых с помощью частотной модуляции (вариатор скорости); - 2-х герметичных секторных шлюзов-дозаторов (изготовленных из жаропрочной стали), регулируемых частотной модуляцией. - 2 controlled valves (made of heat-resistant steel), adjustable by frequency modulation (speed variator); - 2 sealed sector lock-dose gateways (made of heat-resistant steel), regulated by frequency modulation.
Способ быстрого пиролиза осуществляют следующим образом.  The method of rapid pyrolysis is as follows.
Сначала установку быстрого пиролиза (УБП) с помощью газораспределительной системы на базе автоматических газовых горелок 10 (топливо - природный газ), системы теплообменников 12 и радиальных вентиляторов 18 выводят на рабочий режим: температура внутренних стенок реактора 9 быстрого пиролиза составляет 730°С; температура в вибрационной сушилке 3 кипящего слоя - 130°С. При этом вибраторы вибрационной сушилки 3 кипящего слоя и система подачи сырья находятся в режиме выключено (все время вывода УБП на рабочий режим). Высокотемпературная воздушная смесь, образовавшаяся в результате сгорания природного газа в газовых горелках 10, всасывается радиальными вентиляторами 18 через теплообменники 12 и направляется в вибрационную сушилку 3 кипящего слоя, будучи тепловым агентом сушилки. Контроль температур в реакторе 9 и вибрационной сушилке 3 кипящего слоя осуществляют с помощью многоканального цифрового измерителя, с помощью термопар типа ТХА (не показаны). После установления стабильного режима работы в реакторе 13 и в вибрационной сушилке 3 кипящего слоя включают устройство 2 пневмоимпульсной подачи сырья в вибрационную сушилку 3 кипящего слоя, которую выводят на вибрационный режим. Высушенный продукт с помощью системы - реакторного центробежного циклона 6, бункера 7 реакторного центробежного циклона и винтового питателя 8 направляют в реактор 13 быстрого пиролиза, где подвергают термической деструкции. Агент сушки с помощью системы циклонов 4 выводят из УБП и могут в дальнейшем использовать в различных целях. Выносные частицы из циклонов 4 поступают в бункеры 5 и в дальнейшем могут быть направлены в систему подачи.  First, the installation of fast pyrolysis (UPS) using a gas distribution system based on automatic gas burners 10 (fuel - natural gas), heat exchanger system 12 and radial fans 18 bring to the operating mode: the temperature of the inner walls of the fast pyrolysis reactor 9 is 730 ° C; the temperature in the vibrating dryer 3 fluidized bed - 130 ° C. In this case, the vibrators of the vibrating dryer 3 of the fluidized bed and the raw materials supply system are in the off mode (the entire time of outputting the UPS to the operating mode). High-temperature air mixture resulting from the combustion of natural gas in gas burners 10, is sucked by radial fans 18 through heat exchangers 12 and is sent to a vibrating dryer 3 of the fluidized bed, being the heat agent of the dryer. Temperature control in the reactor 9 and the vibrating dryer of the fluidized bed 3 is carried out using a multichannel digital meter using thermocouples of the type TXA (not shown). After establishing a stable mode of operation in the reactor 13 and in the vibrating drier 3 of the fluidized bed, the device 2 is supplied with a pneumatic impulse feed of the raw material to the vibrating drier 3 of the fluidized bed, which is brought to the vibratory mode. The dried product with the help of the system - the reactor centrifugal cyclone 6, the bunker 7 of the reactor centrifugal cyclone and the screw feeder 8 is sent to the reactor 13 fast pyrolysis, where it is subjected to thermal destruction. The drying agent using cyclone system 4 is removed from the DFS and can be further used for various purposes. Remote particles from cyclones 4 enter the hoppers 5 and can later be sent to the feed system.
Передачу тепловой энергии внутрь реактора 13 абляционного типа (на начальном этапе) проводят с помощью конвективных теплообменников.  The transfer of thermal energy into the ablation type reactor 13 (at the initial stage) is carried out using convective heat exchangers.
Процесс быстрого пиролиза основан на теории фазовых переходов. Физико- химически представляет собой разрыв межмолекулярных и внутримолекулярных связей по цепочкам углерод-углерод, углерод-водород и т.п. При этом реакции носят преимущественно экзотермический характер, поэтому процесс быстрого пиролиза сопровождается выделением тепловой энергии, за счет чего обеспечивается поддержание необходимого рабочего температурного режима всего процесса, что существенно отличает его от медленного традиционного пиролиза.  The process of rapid pyrolysis is based on the theory of phase transitions. Physico-chemical is a break of intermolecular and intramolecular bonds along the chains of carbon-carbon, carbon-hydrogen, etc. While the reactions are predominantly exothermic, therefore, the process of fast pyrolysis is accompanied by the release of thermal energy, thereby ensuring the maintenance of the necessary operating temperature of the entire process, which significantly distinguishes it from the slow traditional pyrolysis.
При быстром пиролизе (БП) скорость нагрева вещества велика. ШП характеризуется непрерывным производством и невысокой энергоемкостью. Теоретически основы БП описываются теорией фазовых переходов, а именно: With fast pyrolysis (BP), the heating rate of the substance is high. Silk characterized by continuous production and low energy intensity. Theoretically, the fundamentals of PD are described by the theory of phase transitions, namely:
- все вещества могут находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии; - all substances can be in solid, liquid and gaseous state;
- между этими состояниями существуют пределы; - there are limits between these states;
- переход вещества из одного состояния в другое сопровождается или поглощением тепловой энергии, или выделением ее;  - the transition of a substance from one state to another is accompanied either by absorption of thermal energy, or by its release;
- существует предел существования самого вещества (спинодаль), при приближении к которому вещество находится в метастабильном (неопределенном) состоянии, со структурными изменениями как на молекулярном, так и на атомарном уровне;  - there is a limit to the existence of the substance itself (spinodal), when approaching which the substance is in a metastable (indefinite) state, with structural changes at both the molecular and atomic level;
- если воздействовать на вещество с высокой скоростью, высокой температурой (достаточной для приближения вещества к пределу существования), то происходит взрывное «закипание» (фазовый взрыв), сопровождаемое выделением большого количества тепловой энергии и изменением структуры вещества.  - if a substance is exposed to a high speed, high temperature (sufficient to bring a substance closer to the limit of existence), an explosive “boiling” (phase explosion) occurs, accompanied by the release of a large amount of thermal energy and a change in the structure of the substance.
За время контакта (абляции) частица получает достаточное количество энергии для запуска радикально-цепной реакции термической деструкции по всему объему частицы с образованием продуктов, поступательная энергия которых обеспечивает взрывной характер распада всей частицы. Первичный физико-химический акт представляет собой гетерогенный процесс передачи тепловой энергии от нагретого металла на прилегающий к нему поверхностный слой клетчатки. Передача энергии может происходить по трем механизмам:  During contact (ablation), a particle receives enough energy to start a radical-chain reaction of thermal destruction throughout the entire volume of the particle with the formation of products whose translational energy ensures the explosive nature of the decay of the entire particle. The primary physico-chemical act is a heterogeneous process of transferring thermal energy from the heated metal to the surface layer of fiber adjacent to it. The transfer of energy can occur by three mechanisms:
- в местах прямого контакта через фононы-фононные взаимодействия;  - in places of direct contact through phonon-phonon interactions;
- диполь - дипольные взаимодействия;  - dipole - dipole interaction;
- по всей площади контакта путем ИК-излучения.  - over the entire contact area by infrared radiation.
Первый и третий механизмы будут приводить к повышению температуры в объеме и в приповерхностном слое частицы.  The first and third mechanisms will lead to an increase in temperature in the bulk and in the surface layer of the particle.
На фоне достаточно изотропного колебательного возбуждения молекулярной структуры частицы фононами и ИК-фотонами резонансный характер второго механизма обеспечит высокую константу скорости гомолитических реакций разрыва связей с образованием радикальных продуктов.  Against the background of a fairly isotropic vibrational excitation of the molecular structure of a particle by phonons and IR photons, the resonant nature of the second mechanism will provide a high rate constant for the homolytic reactions of bond breaking with the formation of radical products.
Зная температуру металла, можно оценить энергию инфракрасных фотонов: hv = kT = l ,38 10-16 900-1,3 10-13 эрг = 0,08 еВ.  Knowing the temperature of the metal, one can estimate the energy of infrared photons: hv = kT = l, 38 10-16 900-1.3 10-13 erg = 0.08 eV.
А используя закон Стефана-Больцмана, можно оценить интенсивность стационарного потока ИК-энергии: J = aT4 = 5,7 10-8 107 10-4 6 1011 = 3,4 107 эрг / см2с. And using the Stefan-Boltzmann law, one can estimate the intensity of the steady-state flux of IR energy: J = aT4 = 5.7 10-8 107 10-4 6 1011 = 3.4 107 erg / cm 2 s.
Соответственно поток ИК-фотонов с энергией 0,08 еВ составляет:  Accordingly, the flux of infrared photons with an energy of 0.08 eV is:
N = J/hv = 3 1020 квантов / см2 с ~ 5 10-4 1 / (моль см2с) N = J / hv = 3 1020 quanta / cm 2 s ~ 5 10-4 1 / (mol cm 2 s)
Глубину поверхностного слоя частицы, в котором поглотится 90% ИК-фотонов, можно оценить по формуле:  The depth of the surface layer of a particle in which 90% of IR photons are absorbed can be estimated by the formula:
I/Io = exp (-ed [с]) ~ 0,1 , в которой ε - коэффициент экстинкции (~ 104 моль / л см [5]), [с] - концентрация молекулярных связей (~ 10-1 моль/л). Оценка дает d ~ 10-2 см.  I / Io = exp (-ed [s]) ~ 0.1, in which ε is the extinction coefficient (~ 104 mol / l cm [5]), [s] is the concentration of molecular bonds (~ 10-1 mol / l ). Evaluation gives d ~ 10-2 cm.
Отсюда следует, что в приповерхностном слое частицы толщиной d за время контакта около 0,1 с концентрацией ИК-фотонов может достичь величины ~ 5 моль/л, то есть на каждую связь придется по 60 ИК-квантов. Обычно по мере деструкции поглощенная ИК-энергия будет быстро релаксировать в поступательную энергию подвижных продуктов пиролиза. При этом приповерхностный слой будет просветляться в ИК-диапазоне и фронт радикальных реакций деструкции быстро распространится по всему объему частицы, и приведет к повышению ее температуры. Итогом процессов релаксации колебательной энергии в поступательную будет взрывной распад частицы на фрагменты различного химического состава. При таком «энтропийном взрыве» выделяется тепловая энергия, вызывающая повышение температуры в реакторе 9 быстрого пиролиза. Так как температура внутри реактора 9 быстрого пиролиза должна быть постоянной, необходимо предусматривать механизм отвода избытка тепловой энергии, что обеспечивается отключением работы газовых горелок 10, автоматика которых связана с термопарами реактора 9 быстрого пиролиза. В процессе быстрого пиролиза вещества в реакторе 9 быстрого пиролиза образуются: пиролизный газ и твердое вещество - высокоуглеродистый материал, который выводят из реактора 9 быстрого пиролиза в сборник 11 твердой фракции для дальнейшего использования в различных целях.  From this it follows that in the near-surface layer, particles with a thickness d during contact time of about 0.1 with a concentration of IR photons can reach ~ 5 mol / l, that is, each bond will have 60 IR quanta. Usually, as the destruction proceeds, the absorbed IR energy will quickly relax into the translational energy of the mobile pyrolysis products. In this case, the near-surface layer will brighten in the IR range and the front of radical reactions of destruction will quickly spread throughout the entire volume of the particle, and will lead to an increase in its temperature. The result of the relaxation processes of vibrational energy into translational will be the explosive disintegration of a particle into fragments of different chemical composition. With this “entropic explosion”, thermal energy is released, which causes an increase in temperature in the reactor 9 of fast pyrolysis. Since the temperature inside the fast pyrolysis reactor 9 must be constant, it is necessary to provide a mechanism for removing excess thermal energy, which is ensured by shutting down the operation of gas burners 10, whose automation is connected with the thermocouples of the fast pyrolysis reactor 9. In the process of fast pyrolysis, substances in the fast pyrolysis reactor 9 are formed: pyrolysis gas and solid matter - high carbon material, which is removed from the fast pyrolysis reactor 9 into solid fraction collection 11 for further use for various purposes.
Пиролизный газ через теплообменники 12 поступает в ректификационную колонну 13 с вихревыми тарелками и конденсатором с водяным охлаждением. Управление температурным режимом конденсатора проводят холодной водой (водопроводной), при этом образовавшуюся горячую воду утилизируют или используют для производственных нужд. Пиролизный газ, проходя ректификационную колонну 13, подвергается процессу конденсации, и на выходе конденсатора образуется синтез-газ, который выводят из УШП в сборник 17 газовой фракции для сбора и хранения с целью дальнейшего использования в различных энергетических системах в качестве источника генерации тепловой и электрической энергий.  Pyrolysis gas through the heat exchangers 12 enters the distillation column 13 with vortex plates and a water-cooled condenser. Temperature control of the condenser is carried out with cold water (tap water), while the resulting hot water is disposed of or used for production needs. The pyrolysis gas, passing the distillation column 13, undergoes a condensation process, and synthesis gas is generated at the condenser outlet, which is removed from the UWB into the collection 17 of the gas fraction for collection and storage with a view to further use in various energy systems as a source of thermal and electrical energy generation .
Образовавшуюся в ректификационной колонне 13 жидкую фракцию - синтетическую нефть выводят из УБП в сборник 15 жидкой фракции для сбора и хранения с целью дальнейшего использования ее в химических процессах. Formed in the distillation column 13 liquid fraction - Synthetic oil is removed from the UPS in a collection of 15 liquid fractions for collection and storage with a view to its further use in chemical processes.
Гидродинамическая сущность процесса псевдоожижения заключается в следующем. Если через слой зернистого материала, расположенного на поддерживающей перфорированной решетке вибрационной сушилки кипящего слоя, проходит поток псевдоожижающего агента, то состояние слоя оказывается различным в зависимости от скорости этого потока. При плавном увеличении скорости потока от 0 до некоторого первого критического значения происходит обычный процесс фильтрации, при котором твердые частицы неподвижные. На графике (Фиг.2) процесса псевдоожижения, названным кривой псевдоожижения и выражающим зависимость перепада статического давления в слое зернистого материала от скорости псевдоожигающего агента, процессу фильтрации соответствует восходящая ветвь OA. В случае малого размера частиц и невысоких скоростей фильтрации псевдосжигающего агента, режим его движения в слое ламинарный и ветвь OA прямолинейна. В слое крупных частиц при достаточно высоких скоростях псевдоожигающего агента, перепад давления может расти нелинейно с увеличением скорости (переходный и турбулентный режим). Переход от режима фильтрации в режиме псевдоожижения отвечает на кривой псевдоожижения критической скорости псевдоожижающего Wnc (точка А), названной скоростью начала пседоожижения. В момент начала псевдоожижения вес зернистого материала, приходящийся на единицу площади поперечного сечения аппарата, уравновешивается силой гидравлического сопротивления слоя -ДРся.  The hydrodynamic essence of the fluidization process is as follows. If a fluidizing agent flows through a layer of granular material located on a supporting perforated grid of a vibrating fluidized bed dryer, then the state of the layer is different depending on the speed of this flow. With a gradual increase in the flow rate from 0 to some first critical value, the usual filtration process occurs, in which solid particles are stationary. On the graph (Figure 2) of the fluidization process, called the fluidization curve and expressing the dependence of the static pressure drop in the layer of granular material on the speed of the fluidizing agent, the filtering process corresponds to the ascending branch OA. In the case of a small particle size and low filtration rates of the pseudo-burning agent, its mode of movement in the layer is laminar and the branch OA is straightforward. In a layer of large particles at sufficiently high speeds of a fluidizing agent, the pressure drop can grow nonlinearly with increasing speed (transitional and turbulent regime). The transition from the filtration mode in the fluidization mode responds to the fluidization curve of the critical velocity of the fluidizing Wnc (point A), which is called the velocity of the onset of pseudo-liquefaction. At the time of the beginning of fluidization, the weight of the granular material per unit cross-sectional area of the apparatus is balanced by the strength of the hydraulic resistance of the layer - Dres.
Начиная со скорости начала псевдоожижения и выше, перепад давления на слое сохраняет практически постоянное значение, и зависимость = f (W) выражается прямой АВ, параллельной оси абсцисс. Это объясняется тем, что с ростом скорости псевдоожигающего агента контакт между частицами уменьшается, и они получают большую возможность хаотического перемешивания во всех направлениях. При этом растет среднее расстояние (просвещения) между частицами, то есть увеличивается порозность слоя и, следовательно, его высота. Так как перепад давления в псевдоожиженном слое остается практически постоянным, высоту такого расширенного слоя можно определить по стандартным формулам.  Starting from the velocity of the onset of fluidization and higher, the pressure drop across the bed remains almost constant, and the relationship = f (W) is expressed as a straight line AB, parallel to the x-axis. This is explained by the fact that with an increase in the speed of the fluidizing agent, the contact between the particles decreases, and they get a greater possibility of random mixing in all directions. This increases the average distance (enlightenment) between the particles, that is, increases the porosity of the layer and, consequently, its height. Since the pressure drop in the fluidized bed remains almost constant, the height of such an expanded layer can be determined by standard formulas.
С целью более эффективного процесса сушки исходного материала в сушилке 3 кипящего слоя необходимо применить вибраторы. Амплитуда принудительной вибрации решеток (по вертикали) составляет от 0,5-3,0 мм.  In order to more efficiently process the drying of the source material, it is necessary to use vibrators in the fluidized bed dryer 3. The amplitude of the forced vibration of the gratings (vertical) is from 0.5-3.0 mm.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Способ быстрого пиролиза, включающий переработку в реакторе твердого органосодержащего сырья и отходов в газообразное и жидкое топливо с последующим направлением полученных газообразных фракций на переработку, отличающийся тем, что сначала установку быстрого пиролиза с помощью газораспределительной системы на базе газовых горелок, системы теплообменников и радиальных вентиляторов выводят на рабочий режим, высокотемпературную воздушную смесь, образовавшуюся в результате сгорания природного газа в газовых горелках, впитывают радиальные вентиляторы и через теплообменники направляют в вибрационную сушилку кипящего слоя, после установления стабильного режима работы в реакторе и в вибрационной сушилке кипящего слоя включают устройство пневмоимпульсной подачи сырья в вибрационную сушилку кипящего слоя, которую выводят на вибрационный режим, высушенный продукт с помощью системы - реакторного центробежного циклона, бункера реакторного центробежного циклона и винтовых питателей направляют в реактор быстрого пиролиза, где подвергают термической деструкции, в процессе быстрого пиролиза вещества в реакторе быстрого пиролиза образуются пиролизный газ и твердое вещество - высокоуглеродистый материал, который выводят из реактора быстрого пиролиза в сборник твердой фракции для дальнейшего использования, а пиролизный газ через теплообменники направляют в ректификационной колонны с вихревыми тарелками и конденсатором с водяным охлаждением, пиролизный газ, проходя ректификационную колонну, подвергается процессу конденсации, и на выходе конденсатора образуется синтез-газ, который выводят из установки быстрого пиролиза в сборник газовой фракции для сбора и хранения и дальнейшего использования в различных энергетических системах в качестве источника генерации тепловой и электрической энергии. 1. The method of rapid pyrolysis, which includes processing in the reactor of solid organic raw materials and waste into gaseous and liquid fuels, followed by sending the obtained gaseous fractions for processing, characterized in that the first installation of fast pyrolysis using a gas distribution system based on gas burners, heat exchangers and radial systems fans bring to the operating mode, the high-temperature air mixture resulting from the combustion of natural gas in gas burners, absorb for the sake of The main fans, through heat exchangers, are sent to a vibrating fluidized bed dryer, after establishing a stable operating mode in the reactor and in a vibrating fluidized bed dryer, a device for pneumatic impulse feeding of raw materials to a vibrating fluidized bed dryer, which is brought to vibratory mode, is used to dry the product using a centrifugal reactor system cyclone, reactor centrifugal cyclone bunker and screw feeders are sent to the fast pyrolysis reactor, where it is subjected to thermal destruction, in the process In the case of fast pyrolysis, substances in a fast pyrolysis reactor form pyrolysis gas and a solid substance is high carbon material, which is removed from the fast pyrolysis reactor into a solid fraction collector for further use, and the pyrolysis gas is directed through a heat exchanger to a distillation column with water-cooled condenser and a water-cooled condenser pyrolysis gas, passing a distillation column, undergoes a condensation process, and synthesis gas is produced at the condenser outlet, which is removed from the unit Fast pyrolysis gas fraction collection for collection and storage and later use in various energy systems as a source of generation of thermal and electric energy.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в рабочем режиме температура внутренних стенок реактора быстрого пиролиза составляет 730°С, температура в вибрационной сушилке кипящего слоя составляет 130°С.  2. The method according to claim 1, characterized in that in the operating mode, the temperature of the inner walls of the fast pyrolysis reactor is 730 ° C, the temperature in the vibrating fluidized bed dryer is 130 ° C.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для более эффективного процесса сушки исходного материала в сушилке кипящего слоя применят вибраторы, при этом амплитуда принудительной вибрации решеток составляет от 0,5 - 3,0 мм.  3. The method according to claim 1, characterized in that for a more efficient process of drying the source material in the fluidized bed dryer, vibrators are used, and the amplitude of forced vibration of the gratings is from 0.5 to 3.0 mm.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушильный агент имеет температуру до 4. The method according to claim 1, characterized in that the drying agent has a temperature to
200°С. 200 ° C.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что контроль температур в реакторе быстрого пиролиза и вибрационной сушилке кипящего слоя осуществляют с помощью многоканального цифрового измерителя, термопар типа ТХА. 5. The method according to claim 1, characterized in that the temperature control in the fast pyrolysis reactor and the vibrating fluidized bed dryer is carried out using multichannel digital meter, thermocouple type TXA.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что агент сушки с помощью системы центробежных циклонов выводят из установки быстрого пиролиза для дальнейшего использования.  6. The method according to claim 1, characterized in that the drying agent using a system of centrifugal cyclones is removed from the quick pyrolysis unit for further use.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что выносные частицы из центробежных циклонов поступают в бункеры, и в дальнейшем их направляют в систему подачи.  7. The method according to claim 1, characterized in that the external particles from the centrifugal cyclones enter the hoppers, and then they are sent to the feed system.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что отвод избытка тепловой энергии обеспечивают отключением работы газовых горелок.  8. The method according to claim 1, characterized in that the removal of excess thermal energy is provided by turning off the operation of gas burners.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что управление температурным режимом конденсатора проводят холодной водой, при этом образовавшуюся горячую воду утилизируют или используют для производственных нужд.  9. The method according to claim 1, characterized in that the temperature control of the condenser is carried out with cold water, while the resulting hot water is disposed of or used for production needs.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкую фракцию - синтетическую нефть, образовавшуюся в ректификационной колонне, выводят из установки быстрого пиролиза в сборник жидкой фракции для сбора и хранения и дальнейшего использования ее в химических процессах.  10. The method according to claim 1, characterized in that the liquid fraction - synthetic oil formed in the distillation column, is removed from the quick pyrolysis plant in the collection of the liquid fraction for collection and storage and further use in chemical processes.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовые горелки имеют регулируемую мощность 40-110 кВт;  11. The method according to claim 1, characterized in that the gas burners have adjustable power of 40-110 kW;
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что электрическая мощность радиального вентилятора составляет 4,0 кВт, а регулирование продуктивной мощностью радиального вентилятора проводят частотной модуляцией.  12. The method according to claim 1, characterized in that the electric power of the radial fan is 4.0 kW, and the regulation of the productive capacity of the radial fan is carried out by frequency modulation.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что винтовые питатели имеют управления частотной модуляцией.  13. The method according to claim 1, characterized in that the screw feeders have frequency modulation controls.
14. Установка быстрого пиролиза, включающий блок подачи исходного сырья, реактор, блок нагрева, конденсатор, сборник жидкой фракции, отличающаяся тем, что в установку включены вибрационная сушилка кипящего слоя, два теплообменника, радиальные вентиляторы, ректификационная колонна, а также центробежные циклоны, бункеры, винтовые питатели, сборник твердой фракции, сборник газовой фракции, как блок подачи исходного сырья использован приемный бункер с ворошителем и подвижным днищем с дробилкой и сепаратором, соединенным с устройством пневмоимпульсной подачи сырья, соединенным с вибрационной сушилкой кипящего слоя, соединенной с двумя центробежными циклонами, соединенными с бункерами центробежных циклонов, сушилка кипящего слоя соединена с реакторным центробежным циклоном, соединенным с бункером реакторного центробежного циклона, соединенным с винтовыми питателями со шлюзовым герметичным затвором, соединенными с реактором быстрого пиролиза, который соединен с газовыми горелками, сборником твердой фракции, двумя теплообменниками, что соединены с ректификационной колонной, которая, в свою очередь, соединена с винтовой тарелкой, со сборником жидкой фракции, с водяным трубчатым конденсатором, соединенным со сборником газовой фракции, а теплообменники также соединены с двумя радиальными вентиляторами, соединенными с вибрационной сушилкой кипящего слоя. 14. Installation of fast pyrolysis, which includes the raw material supply unit, reactor, heating unit, condenser, collection of liquid fraction, characterized in that the installation includes a vibrating fluidized bed dryer, two heat exchangers, radial fans, a distillation column, and centrifugal cyclones, bunkers , screw feeders, solid fraction collector, gas fraction collector, a receiving bin with agitator and a movable bottom with a crusher and a separator connected to a pneumatic device is used as a raw material supply unit. raw material supply, connected to a vibrating fluidized bed dryer, connected to two centrifugal cyclones, connected to centrifugal cyclone bunkers, a boiling layer dryer connected to a centrifugal cyclone reactor, connected to a centrifugal cyclone bunker, connected to screw feeders with a lock gate valve, with a gate valve and a gate valve. fast pyrolysis reactor which is connected with gas burners, a solid fraction collector, two heat exchangers that are connected to a distillation column, which, in turn, is connected to a screw plate, to a liquid fraction collector, to a water tube condenser connected to a gas fraction collection, and heat exchangers are also connected to two radial fans connected to a vibrating fluidized bed dryer.
15. Установка по п.14, отличающаяся тем, что внутрь реактора быстрого пиролиза введен вращательный «конус-зонтик», управляемый внешним двигателем с частотной модуляцией.  15. Installation under item 14, characterized in that the rotational "cone-umbrella", driven by an external frequency-modulated motor, is introduced into the fast pyrolysis reactor.
16. Установка по п.14, отличающаяся тем, что теплообменники выполнены трубчатыми.  16. Installation according to 14, characterized in that the heat exchangers are tubular.
17. Установка по п.14, отличающаяся тем, что радиальный вентилятор покрыт теплоизоляционным материалом.  17. Installation under item 14, characterized in that the radial fan is covered with insulating material.
18. Установка по п.14, отличающаяся тем, что выполнение радиального вентилятора - взрьгоозащищенное, взрывобезопасное.  18. Installation under item 14, characterized in that the performance of the radial fan is explosion-proof, explosion-proof.
19. Установка по п.14, отличающаяся тем, что сборник твердой фракции состоит из управляемого затвора, изготовленного из жаропрочной, стали, герметичного секторного шлюза - дозатора, изготовленного из жаропрочной, стали и съемной технологической емкости на 170 л, оснащенной аварийным клапаном сброса давления.  19. Installation according to claim 14, characterized in that the solid fraction collector consists of a controlled shutter made of heat-resistant steel, an air-tight sector gateway dispenser made of heat-resistant steel and a removable technological capacity of 170 liters, equipped with an emergency relief valve .
20. Установка по п.14, отличающаяся тем, что сборник жидкой фракции представляет собой стеклянную емкость на 20 л.  20. Installation according to 14, characterized in that the collection of the liquid fraction is a glass container of 20 liters.
21. Установка по п.14, отличающаяся тем, что сборник представляет собой систему газового компрессора и газгольдера емкостью на 6- Юм3. 21. Installation according to claim 14, characterized in that the collection is a system of a gas compressor and a gas-holder with a capacity of 6-Yum 3 .
PCT/UA2018/000032 2017-10-13 2018-04-02 Rapid pyrolysis method and installation for the implementation thereof WO2019074468A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA201709927 2017-10-13
UAA201709927 2017-10-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019074468A1 true WO2019074468A1 (en) 2019-04-18

Family

ID=66100993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2018/000032 WO2019074468A1 (en) 2017-10-13 2018-04-02 Rapid pyrolysis method and installation for the implementation thereof

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019074468A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114811591A (en) * 2021-01-29 2022-07-29 上海市机电设计研究院有限公司 Hazardous waste salt pyrolysis system and pyrolysis process thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4568362A (en) * 1982-11-05 1986-02-04 Tunzini-Nessi Entreprises D'equipements Gasification method and apparatus for lignocellulosic products
RU2121516C1 (en) * 1994-03-24 1998-11-10 Фоест-Альпине Индустрианлагенбау ГмбХ Method for treatment of fine-crushed ore and plant for its embodiment
RU2223301C1 (en) * 2002-08-01 2004-02-10 Коломыцев Владимир Николаевич Method of producing hydrocarbon products
RU2451880C2 (en) * 2009-09-18 2012-05-27 Владимир Александрович Котельников Method to process carbon-containing solid substances by method of quick pyrolysis (versions)
US20120137939A1 (en) * 2010-12-06 2012-06-07 Uop Llc Processes and systems for producing heat for rapid thermal processing of carbonaceous material
RU137086U1 (en) * 2013-04-01 2014-01-27 Открытое Акционерное Общество "Румо" ENERGY COMPLEX FOR THE PROCESSING OF SOLID DOMESTIC AND INDUSTRIAL WASTE

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4568362A (en) * 1982-11-05 1986-02-04 Tunzini-Nessi Entreprises D'equipements Gasification method and apparatus for lignocellulosic products
RU2121516C1 (en) * 1994-03-24 1998-11-10 Фоест-Альпине Индустрианлагенбау ГмбХ Method for treatment of fine-crushed ore and plant for its embodiment
RU2223301C1 (en) * 2002-08-01 2004-02-10 Коломыцев Владимир Николаевич Method of producing hydrocarbon products
RU2451880C2 (en) * 2009-09-18 2012-05-27 Владимир Александрович Котельников Method to process carbon-containing solid substances by method of quick pyrolysis (versions)
US20120137939A1 (en) * 2010-12-06 2012-06-07 Uop Llc Processes and systems for producing heat for rapid thermal processing of carbonaceous material
RU137086U1 (en) * 2013-04-01 2014-01-27 Открытое Акционерное Общество "Румо" ENERGY COMPLEX FOR THE PROCESSING OF SOLID DOMESTIC AND INDUSTRIAL WASTE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114811591A (en) * 2021-01-29 2022-07-29 上海市机电设计研究院有限公司 Hazardous waste salt pyrolysis system and pyrolysis process thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Qureshi et al. A technical review on semi-continuous and continuous pyrolysis process of biomass to bio-oil
Papuga et al. Temperature and time influence on the waste plastics pyrolysis in the fixed bed reactor
US9011560B2 (en) Various methods and apparatuses for an ultra-high heat flux chemical reactor
JP5270090B2 (en) Method and apparatus for pyrolysis of biomass
RU2711498C2 (en) Gasification system
US20100247387A1 (en) Systems and methods for biomass gasifier reactor and receiver configuration
RU2524110C2 (en) Fast pyrolysis of biomass and hydrocarbon-bearing products and device to this end
JP7391088B2 (en) How to catalytically convert plastic waste into liquid fuel
US10428277B2 (en) Device for processing scrap rubber
CN201125229Y (en) Novel biomass solid particle pyrolysis reactor
CN100445244C (en) Method and structure of preventing channel of reactor for preparing ethyne by cracking plasma coal from coking
WO2013089586A1 (en) Device for producing carbon black from waste rubber
Niu et al. Enriched‐Air Gasification of Refuse‐Derived Fuel in a Fluidized Bed: Effect of Gasifying Conditions and Bed Materials
CN101597504B (en) Thermal analysis device for thermosetting carrier of turnover bed
CN101161777B (en) Novel biomass solid particle analgesic reactor
WO2019074468A1 (en) Rapid pyrolysis method and installation for the implementation thereof
RU2688568C1 (en) Method of processing organic material to produce synthetic high-calorie gas in high-temperature ablation pyrolysis unit
CN110546240A (en) device for treating coal and domestic garbage
DE102013010642A1 (en) Method and apparatus of induction thermolysis for the continuous recovery of raw materials from waste materials
CN104164241B (en) A kind of moving bed dry distilling heating furnace of multistage discharging
CA2969070C (en) Method and apparatus for utilization of plastic and other waste materials
RO120487B1 (en) Process and installation for decomposing plastic and rubber wastes
CN206204180U (en) A kind of system that benzene is produced with coal and acetylene
CN110172357B (en) Two-section type series biomass continuous pyrolysis carbonization device
UA124405U (en) METHOD OF QUICK PYROLYSIS

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18867251

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 06/10/2020)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18867251

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1