КОМБИНИРОВАННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДРЕВЕСНОГО УГЛЯ-СЫРЦА И АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ ПИРОЛИЗОМ

Устройство относится к установкам для сухой перегонки (пиролиза) углесодержащего материала, например, древесины в ретортах.
Способы пиролиза древесины известны давно и описаны в литературе (1). Сущность процесса заключается в разложении древесины без доступа воздуха и служит для получения древесного угля и других сопутствующих газообразных веществ.
Известны устройство и способ получения древесного угля (2).
Сущность изобретения в том, что нагрев сырья производят последовательно в разных температурных интервалах в стальной вертикальной реторте, снабженной несколькими связанными между собой камерами, отделяемых друг от друга дырчатыми шиберами, обеспечивающими при поднятии перемещение древесины в каждую последующую камеру-секцию.
Недостаток устройства в том, что при перемещении древесины из секции в секцию происходит ее разрушение, что уменьшает выход кондиционного древесного угля.
Тот же недостаток присущ устройству для пиролиза древесины (3). Перемещение древесины по шахтам приводит к ее дроблению.
Известен пиролизер для производства топливных углей (4), который включает две печные камеры, одна предназначена для пиролиза древесины, другая для - просушки. В топочных устройствах расположены две реторты.
Недостаток конструкции в том, что проведение процесса пиролиза в одной реторте затрудняет изменение температурного режима, необходимого для получения большого выхода качественной продукции.
Однако, несмотря на этот недостаток, последнее устройство может служить прототипом предлагаемому техническому решению.
Задачей, решаемой им является повышение производительности установки и снижение себестоимости готового продукта
Поставленная задача решается тем, что в установке реализован непрерывный процесс пиролиза на разных его стадиях в разных камерах, тепловые процессы происходят в согласованном режиме, а перегрузка из камеры в камеру осуществляется за счет сил гравитации в щадящем режиме перемещения сырья.
Для этого предложена комбинированная установка для получения древесного угля-сырца и активированного угля пиролизом из углеродосодержащего сырья, например, древесины, содержащая ретортную печь с топкой, герметичные нагреваемые реторты, устройства отделения горючих газов из реторт, охлаждения реторт, загрузки сырья и выгрузки готового продукта Топка печи снабжена камерой дожига горючих газов из реторт, соединенной с устройством отделения горючих газов, печь снабжена посадочным местом для установки переносимой сменной реторты для получения активированного угля и соединена газоходами со стационарной ретортой для получения угля-сырца, которая выполнена многопозиционной по числу стадий процесса в виде двух соосных наклонных труб, снабжена вертикальными выдвижными
шаберами, разделяющими внутреннюю трубу на камеры загрузки, подсушки, сушки, пиролиза и выгрузки готового продукта, а пространство между внутренней и наружной трубами соединено с одного конца упомянутыми газоходами с топкой печи, а с другой - через дымосос с вытяжной трубой.
При этом устройство загрузки-выгрузки выполнено в виде тельфера, снабженного загрузочным контейнером.
Устройство отделения горючих газов из реторт снабжено газгольдерами для сбора избыточных газов пиролиза
Устройство охлаждения реторт снабжено углекислотной установкой со штуцером для подачи углекислого газа из баллонов.
На фиг.1 изображена установка для получения древесного угля - сырца и активированного угля.
Установка состоит из несущей конструкции 1, снабженной грузоподъемным устройством 2 в виде тельфера, снабженного загрузочным контенером 3 и предназначенного также для перемещения сменных реторт 4. Внутри несущей конструкции 1 размещена ретортная печь 5 топкой 6, снабженной камерой дожита 7. Печь 5 снабжена посадочным местом для сменной реторты 4. Печь 5 также снабжена газоходами 8 и соединена ими с со стационарной ретортой 9 для получения угля-сырца, которая выполнена многопозиционной по числу стадий процесса в виде двух соосных наклонных труб - внутренней 14 и наружной 23, снабжена вертикальными выдвижными шиберами 10, 11, 12 и 13 разделяющими внутреннюю трубу 14 на камеры загрузки 15, подсушки 16, сушки 17, пиролиза 18 и выгрузки 19 готового продукта, а пространство между внутренней и наружной трубами соединено с одного конца упомянутыми газоходами 8 с топкой 6 печи 5, а с другой - через дымосос 20 с вытяжной трубой 21. Установка снабжена газгольдерами 22 для сбора избыточных газов пиролиза, площадкой 24 охлаждения сменной реторты 4 и кантователем 25 для разгрузки последней. Установка снабжена устройством
охлаждения 26 реторт в виде углекислотой установки со штуцером для подачи углекислого газа из баллонов.
Установка работает следующим образом. Сначала с помощью грузоподъемного устройства 2 и загрузочного контейнера 3 помещают исходное сырье (древесину) в камеру загрузки 15 стационарной реторты 9 и в сменную реторту 4. Разжигают печь 5 дровами в топке 6. Открывая шибер 10 перемещают закладку сырья в камеру 16 подсушки. Закрывают шибер 10 и снова загружают камеру 15 новой порцией сырья. Подогрев камер 15, 16, 17, 18 и 19 осуществляется горячими газами печи 5, которые по газоходам 8 попадают во внутреннее пространство между наружной трубой 23 и внутренней 14. Омывая внутреннюю трубу 14 газы нагревают камеры с равной интенсивностью, обеспечивая разные стадии пиролиза. Далее газы удаляются дымососом 20 через трубу 21. Последовательно открывая и закрывая шиберы 11, 12, 13, обеспечивают для каждой порции сырья, поступающей сверху, требуемые условия нагрева. В камере 19 производят охлаждение готового продукта и его выгрузку. Обеспечивается непрерывность процесса.
Одновременно печью 5 производят нагрев сменной реторты 4. Отходящие газы направляют в камеру 7 дожига, а избыточные - в газгольдеры 22. Сменная реторта 4 после окончания процесса пиролиза охлаждается на площадке 24, а разгружается на кантователе 25. Устройство охлаждения 26 реторт снабжено углекислотной установкой со штуцером для подачи углекислого газа из баллонов, которой пользуются для ускорения процесса охлаждения готового продукта.
Заявителем изготовлен опытный образец устройства, который подтвердил работоспособность заявленной установки.
Список использованной литературы.
1. Бугге Г., Новейшие способы углежжения, Л., 1928.
2. Патент №2045568, Устройство и способ получения древесного угля, 1995, Россия.
3. Заявка №93016377, Устройство для пиролиза древесины, 1996, Россия
4. Патент №2115659, Устройство для получения древесного угля, 1998, Россия. (прототип)