СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПИРОЛИЗНОЙ ЖИДКОСТИ
METHOD AND DEVICE FOR PRODUCTION OF PYROLYSIS LIQUID

Область техники
Изобретение относится к способу, определенному в ограничительной части п.1, и к установке, определенной в ограничительной части п.7, для получения пиролизной жидкости.
Уровень техники
Из предшествующего уровня техники известно получение пиролизного жидкого топлива посредством пиролиза различных сырьевых материалов. Кроме того, известен так называемый быстрый пиролиз.
Проблема при получении пиролизной жидкости состоит в том, что содержание влаги в пиролизном жидком топливе, в частности, получаемом из остатков лесозаготовок или другого сырьевого материала на биооснове, часто является высоким, что снижает теплоту сгорания продукта и также повышает производственные расходы на единицу количества теплоты. Содержание влаги в пиролизной жидкости можно снизить путем сушки сырьевого материала, что не всегда является рентабельным. Другой, помимо влаги, проблемой получаемого продукта пиролиза, являются содержащиеся в нем примеси. Дополнительная проблема при производстве пиролизной жидкости состоит в том, что для осуществления циркуляции газа в процессе пиролиза используют компрессор, и такой компрессор для своей работы требует очень чистого газа.
Целью изобретения является обеспечение нового типа способа и установки для получения пиролизной жидкости. Другой целью изобретения является повышение качества газа, циркулирующего в связи с пиролизом.
Сущность изобретения
Способ и установка по изобретению отличаются тем, что изложено в формуле изобретения.
Изобретение основано на способе получения пиролизной жидкости, в котором пиролизную жидкость образуют путем пиролиза из сырьевого материала посредством образования, в реакторе пиролиза, который может представлять собой реактор с псевдоожиженным слоем, газообразного продукта пиролиза. Газообразный продукт пиролиза конденсируют в конденсаторе с получением пиролизной жидкости, и циркулирующий газ подают в реактор пиролиза. Циркуляцию циркулирующего газа обеспечивают традиционным образом посредством компрессора или подобного устройства. Согласно изобретению, циркулирующий газ транспортируют в реактор пиролиза с помощью компрессора с жидкостным кольцом и очищают перед транспортировкой в реактор пиролиза, и пиролизную жидкость используют в качестве жидкого слоя в компрессоре с жидкостным кольцом.
Кроме того, изобретение основано на установке для получения пиролизной жидкости, включающей по меньшей мере один реактор пиролиза, который может представлять собой реактор с псевдоожиженном слоем. В реакторе пиролиза из сырьевого материала посредством пиролиза образуют газообразный продукт пиролиза. Кроме того, установка включает средства подачи сырьевого материала для подачи сырьевого материала в реактор пиролиза и конденсатор, в котором газообразный продукт пиролиза конденсируют с получением пиролизной жидкости, и средства подачи газа для подачи циркулирующего газа в реактор пиролиза, и средства циркуляции циркулирующего газа для обеспечения циркуляции циркулирующего газа в реактор пиролиза из конденсатора. Согласно изобретению, установка включает компрессор с жидкостным кольцом для транспортировки циркулирующего газа в реактор пиролиза из конденсатора и одновременной очистки циркулирующего газа, и установка включает средства циркуляции компрессорной жидкости для транспортировки пиролизной жидкости, используемой в качестве жидкого слоя в компрессоре с жидкостным кольцом, из конденсатора в компрессор с жидкостным кольцом, и из компрессора с жидкостным кольцом обратно в конденсатор.
Более конкретно, изобретение основано на повышении качества циркулирующего газа, и таким образом, также на повышении качества пиролизной жидкости. Повышение качества согласно изобретению обеспечивают посредством очистки циркулирующего газа. Согласно изобретению, традиционный компрессор заменен компрессором с жидкостным кольцом, где именно пиролизную жидкость используют в качестве рабочей жидкости, в результате чего циркулирующий газ можно очищать по мере его циркуляции. Другим преимуществом использования компрессора с жидкостным кольцом является то, что не требуется очищать циркулирующий газ при его поступлении в компрессор, а вместо этого газ очищают, когда его пропускают через жидкий слой компрессора с жидкостным кольцом.
В данном изобретении можно использовать любой вид известного компрессора с жидкостным кольцом. В компрессоре с жидкостным кольцом газ приводят в контакт с жидкостью жидкого слоя.
В одном воплощении изобретения циркулирующий газ очищают путем его пропускания через жидкий слой компрессора с жидкостным кольцом. В предпочтительном воплощении компрессор с жидкостным кольцом можно также, по меньшей мере частично, использовать для охлаждения циркулирующего газа.
Циркулирующий газ часто включает в качестве примесей компоненты аэрозольного типа, которые снижают надежность устройств, входящих в состав системы циркуляции газа, например, путем засорения устройств, и которые могут попадать в продукт пиролиза. В одном воплощении циркулирующий газ очищают путем удаления именно компонентов аэрозольного типа посредством компрессора с жидкостным кольцом. Способ и установка по изобретению также позволяют удалять другие примеси из циркулирующего газа.
Предпочтительно, в качестве жидкого слоя в компрессоре с жидкостным кольцом используют пиролизную жидкость, уже сконденсированную в установке, путем обеспечения по меньшей мере частичной ее циркуляции через компрессор с жидкостным кольцом в качестве жидкого слоя компрессора. В предпочтительном воплощении обеспечивают циркуляцию пиролизной жидкости, используемой в качестве жидкого слоя, из конденсатора в компрессор с жидкостным кольцом и из компрессора с жидкостным кольцом обратно в конденсатор. В одном воплощении пиролизную жидкость, используемую в качестве жидкого слоя, направляют в систему циркуляции скруббера, а оттуда обратно в конденсатор. Предпочтительно пиролизную жидкость, используемую в качестве жидкого слоя, очищают, например, путем отпарки, перед направлением ее обратно в конденсатор. В одном воплощении циркулируемую пиролизную жидкость охлаждают перед направлением ее обратно в конденсатор.
В одном воплощении в качестве жидкого слоя компрессора с жидкостным кольцом можно использовать любой тип подходящей пиролизной жидкости.
В одном воплощении изобретения циркулирующий газ охлаждают перед направлением его в реактор пиролиза, и жидкость, предпочтительно воду, которая конденсируется в течение охлаждения, удаляют из циркулирующего газа. Таким путем можно снизить содержание воды в полученной пиролизной жидкости, поскольку снижают влажность циркулирующего газа в реакторе пиролиза. Охлаждение можно обеспечивать многими различными способами, например, посредством теплообменника или аналогичного охлаждающего устройства. В одном воплощении охлаждение выполняют, по меньшей мере частично, с помощью компрессора с жидкостным кольцом. В одном воплощении охлаждение осуществляют посредством компрессора с жидкостным кольцом, чтобы обеспечить достаточное охлаждение, требующееся в конкретном применении. Воду, сконденсированную при охлаждении, можно удалять способами, известными как таковые.
В одном воплощении изобретения установка включает по меньшей мере одно первое охлаждающее устройство для охлаждения циркулирующего газа после компрессора с жидкостным кольцом и перед направлением циркулирующего газа в реактор пиролиза. Надежность охлаждающего устройства обеспечивают путем очистки циркулирующего газа посредством компрессора с жидкостным кольцом. Циркулирующий газ охлаждают посредством охлаждающего устройства, предпочтительно так, чтобы обеспечить конденсацию циркулирующего газа, в случае чего из циркулирующего газа можно удалить воду. Используемое охлаждающее устройство может представлять собой теплообменник, конденсатор или другое охлаждающее устройство, подходящее для этих целей.
В одном воплощении изобретения установка включает средства циркуляции компрессорной жидкости для транспортировки пиролизной жидкости, используемой в качестве жидкого слоя в компрессоре с жидкостным кольцом, из конденсатора в компрессор с жидкостным кольцом, и из компрессора с жидкостным кольцом обратно в конденсатор.
В одном воплощении изобретения установка включает по меньшей мере одно второе охлаждающее устройство для охлаждения циркулируемой пиролизной жидкости перед направлением ее обратно в конденсатор.
В способе и установке по изобретению можно использовать любой подходящий сырьевой материал в реакторе пиролиза, например, сырьевой материал на биооснове, такой как остаток лесозаготовок, торф, другая подходящая биомасса и различные их смеси.
Изобретение обеспечивает очищенный циркулирующий газ для использования в процессе пиролиза. В частности, изобретение позволяет удалять компоненты аэрозольного типа из циркулирующего газа. Посредством изобретения можно улучшить надежность установки пиролиза для непрерывного производства пиролизной жидкости. Например, снижается опасность засорения устройств в системе циркуляции газа установки, поскольку циркулирующий газ можно очищать. Кроме того, благодаря изобретению, отсутствует потребность в отдельных устройствах для очистки циркулирующего газа, вследствие чего снижается количество устройств, и таким образом, стоимость устройств.
Изобретение обеспечивает легко осуществляемые в промышленном масштабе и экономически целесообразные способ и установку для применения во многих различных процессах пиролиза.
На Фиг.1 показана установка согласно изобретению.
Подробное описание изобретения
Ниже изобретение описано с помощью подробных примеров его воплощений со ссылкой на Фиг.1.
Пример 1
Установка включает реактор (1) пиролиза, в этом воплощении реактор с псевдоожиженном слоем. В реакторе пиролиза газообразный продукт (2) пиролиза образуют путем пиролиза из сырьевого материала на основе остатка лесозаготовок. Сырьевой материал - остаток лесозаготовок подают с помощью средства (3) подачи сырьевого материала в реактор пиролиза. Кроме того, установка включает конденсатор (4), в котором газообразный продукт (2) пиролиза конденсируют с получением пиролизной жидкости (5, 5а).
Кроме того, установка включает компрессор (6) с жидкостным кольцом для транспортировки циркулирующего газа (7) в реактор (1) пиролиза из конденсатора (4) и одновременной очистки циркулирующего газа, например, от компонентов аэрозольного типа или других примесей. Кроме того, установка включает средства подачи газа (не показано на чертеже) для подачи очищенного циркулирующего газа (7) в реактор (1) пиролиза. Конденсированную пиролизную жидкость (5а) используют в качестве жидкого слоя в компрессоре (6) с жидкостным кольцом и подают из конденсатора (4) в компрессор (6) с жидкостным кольцом. Из компрессора (6) с жидкостным кольцом пиролизную жидкость (5а) возвращают в систему (8) циркуляции скруббера и обратно в конденсатор (4) или на извлечение пиролизной жидкости. В системе (8) циркуляции скруббера удаляют примеси из пиролизной жидкости, такие как компоненты аэрозольного типа или другие примеси. В связи с системой циркуляции скруббера пиролизную жидкость охлаждают посредством охлаждающего устройства перед подачей ее в конденсатор. Используемая система циркуляции скруббера может быть системой любого типа, известной самой по себе, которая включает любые сопутствующие устройства.
Кроме того, установка включает теплообменник (9), используемый в качестве охлаждающего устройства для охлаждения циркулирующего газа перед его подачей в реактор (1) пиролиза, так что одновременно можно снизить содержание влаги в циркулирующем газе.
В проведенных испытаниях неожиданно было обнаружено, что пиролизная жидкость особенно хорошо работает в качестве жидкого слоя компрессора с жидкостным кольцом, поскольку, например, компоненты аэрозольного типа могут хорошо удерживаться в пиролизной жидкости.
Способ и установку по изобретению можно применять в различных воплощениях для использования в большинстве различных областей применения пиролиза.
Изобретение не ограничено только вышеописанными примерами, напротив, возможны многие изменения в пределах объема защиты изобретения, определенного в формуле изобретения.