РЕАКТОР С ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ
REACTOR WITH FORCED RECIRCULATION

Изобретение относится к химико-энергетическому машиностроению, в частности к пиролизным реакторам, и может быть использовано в различных конструкциях пиролизных реакторов различного назначения.
Известна печь-сушилка ретортного типа [1], в конструкции которой заложен принцип пиролиза, состоящая из камеры разложения и наружного кожуха.
Основной недостаток такой печи-сушилки - малая производительность и качество процесса, вытекающие из особенностей конструкции, которая не позволяет осуществлять равномерный нагрев загруженного сырья, что приводит к повышенным затратам энергоносителей и неполному пиролизу сырья.
Известна конструкция печи Гросса [2], выполненная в виде шахты, в конструкции которой происходит подача горячих газов в зону обжига, и работающая на газообразном топливе.
Недостатком этой конструкции является невозможность осуществления качественного пиролиза, вследствие того, что нагрев сырья осуществляется топочными газами, а также трудностями при дальнейшей переработке продуктов пиролиза, так как в них будут подмешены топочные газы.
Задачей заявляемого технического решения является разработка конструктивной схемы печи (далее реактор) на базе известных конструктивных решений, позволяющей повысить качество процесса пиролиза и увеличить производительность реактора.
Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом реакторе, содержащем корпус, внутреннюю оболочку, внешнюю оболочку, внутреннюю полость, наружную полость, газоотвод, загрузочное и разгрузочное устройства, топочный узел, вытяжную трубу, свод корпуса реактора, находящийся выше уровня загрузки, соединен дополнительным каналом со встроенным газовым насосом с наружной полостью, которая соединена с корпусом равномерно расположенными как по окружности, так и по вертикали каналами, проходящими через внутреннюю полость и не связанными с ней, при этом каждый горизонтальный ряд каналов смещен относительно предыдущего на половину угла между двумя смежными каналами по горизонтали, с внутренним объемом корпуса реактора на расстоянии Н от уровня загрузки реактора, равного не менее половины диаметра корпуса реактора.
Таким образом, заявляемая конструкция реактора соответствует критерию «новизна».
Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «существенные отличия».
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлена конструкционная схема реактора.
На Фиг.1 представлена схема реактора, общий вид. На Фиг.2 - сечение А-А Фиг.1. На Фиг.3 - сечение Б-Б Фиг.1.
Реактор содержит корпус 1, внутреннюю 2 и внешнюю 3 оболочки, образующие внутреннюю В и внешнюю Г полости, верхнее загрузочное устройство 4, устройство выгрузки 5, топочный узел 6, вытяжную трубу 7, газоотвод 8, газовый насос 9, встроенный в канал 10, каналы 11 и свод 14. Реактор отапливается горячими газами 12, производит продукты пиролиза 13.
Реактор работает следующим образом. В корпус 1 через загрузочное устройство 4 загружается сырье до уровня 15. Загрузочное устройство 4 герметично закрывается. Включается в работу топочный узел 6. Горячие газы 12 поступают во внутреннюю полость В, через которую проходят каналы 11, нагревают их, корпус 1 и внутреннюю оболочку 2 с внешней полостью Г. При нагревании корпуса 1, сырье, находящееся внутри, подвергается термическому разложению без доступа воздуха - пиролизу. В результате продукты пиролиза - газы 13 собираются под сводом 14 корпуса 1. Из-под свода 14 часть газов 13 по газоотводу 8 поступает по назначению для дальнейшей переработки. Другая часть газов 13, по каналу 10 насосом 9 направляется во внешнюю полость Г, предварительно нагретую топочными газами 12, где их температура повышается. Из полости Г газы 13 через каналы 11, где они еще сильнее нагреваются, поступают в корпус 1, где дополнительно нагревают сырье, равномерно во всем объеме корпуса 1, в результате чего процесс пиролиза интенсифицируется. Топочные газы 12, нагрев корпус 1 реактора, полости В, Г и каналы 11, удаляются через вытяжную трубу 7. После окончания пиролиза использованное сырье удаляется через устройство выгрузки 5.
Применение и использование реактора данной конструкции позволит повысить производительность за счет интенсификации пиролизного процесса и более полного использования энергии топочных газов, а так же уменьшить отрицательное влияние на окружающую среду за счет экономии топлива, достигаемого при сокращении времени работы реактора ввиду увеличения скорости протекания переработки сырья в реакторе.
Источники информации
1. Герасимов Н.В. и др. Справочник. Газогенераторные тракторы и автомобили. Газобаллонные автомобили. Смазочные масла и горючее из древесины. Сельхозгиз, Москва-Ленинград, 1943, стр.256-261, рис.15, рис.15а, рис.156, рис.15в.
2. Мамыкин П.С., Стрелов К.К. Топки, печи и сушила огнеупорных заводов. Металлургиздат, Свердловск-Москва, 1950, стр.365-367, рис.150,151,152.