РЕАКТОР НЕПОСРЕДСТВЕННОГО НАГРЕВА
DIRECT HEATING REACTOR

Изобретение относится к химико-энергетическому машиностроению, в частности к пиролизным установкам, и может быть использовано в конструкциях пиролизных реакторов различного назначения.
Известна печь-сушилка ретортного типа [1], состоящая из камеры разложения и наружного кожуха, в конструкции которой заложен принцип пиролиза.
Основной недостаток такой печи-сушилки - низкая эффективность, вытекающая из особенностей конструкции, которая не позволяет осуществить непосредственный нагрев, что приводит к повышенным затратам топлива.
Известна конструкция газогенератора обращенного процесса [2], состоящая из колосниковой решетки, зольника, фурмы, бункера и камеры горения.
Недостатком этой конструкции является невозможность получения пиролиза, вследствие отсутствия устройства для сбора пиролиза, а также загрязнение генераторного газа продуктами пиролиза.
Задачей заявляемого технического решения является разработка конструктивной схемы реактора на базе известных конструктивных решений, позволяющей повысить качество процесса пиролиза, увеличить эффективность реактора, а также получить раздельные продукты - пиролизный и генераторный газы.
Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом реакторе, содержащем загрузочное устройство, камеру термического разложения, корпус, дутьевые фурмы, дутьевой вентилятор, камеру газификации, колосник, зольник, трубопровод отвода генераторного газа, отличающемся тем, что верхняя часть А камеры термического разложения Б, выступающая над обогреваемой частью В камеры термического разложения на величину Н, находящуюся в диапазоне 0,05D≤Н≤5D, где D - диаметр камеры разложения, снабжена трубопроводом отвода пиролизного газа.
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 чертежом Фиг.1, на котором представлена конструктивная схема реактора.
Реактор содержит загрузочное устройство 1, камеру термического разложения 2, корпус 3, дутьевые фурмы 4, дутьевой вентилятор 5, камеру газификации 6, колосниковую решетку 7, зольник 8, трубопровод отвода генераторного газа 9 и трубопровод отвода пиролизного газа 10. Реактор, вырабатывающий пиролизный газ 12, отапливается теплом, образующимся в камере газификации 6 при генерировании генераторного газа 11.
Реактор работает следующим образом.
Исходное сырье через загрузочное устройство 1 загружается в камеру разложения 2, где нагревается до температуры термического разложения. Образовавшийся пиролизный газ 12 собирается в верхней части камеры разложения и по трубопроводу 10 отводится для дальнейшего использования. Нагрев исходного сырья в камере термического разложения 2 происходит за счет тепла, образующегося в камере газификации 6. Исходное сырье из камеры термического разложения попадает в камеру газификации 6, куда через фурмы 4 осуществляется подача воздуха дутьевым вентилятором 5. В результате прохождения воздуха вниз, через слой газифицированного материала, развивается высокая температура, образуется тепло, которое прогревает исходное сырье, расположенное выше. Образовавшийся генераторный газ 11, имеющий высокую температуру, попадает в полость, образованную зазором между камерой термического разложения 2 и корпусом 3 реактора, омывает камеру термического разложения и дополнительно нагревает исходное сырье. Через трубопровод 9 генераторный газ 11 удаляется для дальнейшего использования. Слой газифицированного материала подпирается колосниковой решеткой 7, через который просеивается зола. Зола собирается в зольнике 8.
Применение и использование реактора данной конструкции позволит уменьшить стоимость пиролизной установки за счет упрощения конструкции, уменьшить отрицательное влияние на окружающую среду за счет экономии топлива, достигаемого непосредственным нагревом исходного сырья в реакторе, а также получить раздельные продукты - пиролизный и генераторный газы.
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.15б, рис.15в.
2. Грацианский Н.В., Михайловский Ю.В. Основы теплотехники и силовые установки. Гослесбумиздат. Москва. 1962 г. Стр.375-376, рис.168б.