Способ торрефикации биомассы и установка для реализации данного способа

1. Способ торрефикации биомассы, предпочтительно древесного происхождения, осуществляемый в интервале температур, преимущественно соответствующих эндотермическому периоду терморазложения древесины, конвективной теплопередачей в режиме циркуляции газообразного теплового потока, отличающийся тем, что на торрефикацию направляют формованную биомассу партиями, причем нагрев циркулирующего газообразного теплового потока осуществляют теплом газопроницаемого рекуперативного теплообменника, нагрев которого осуществляют горячими газами, являющимися, преимущественно, продуктом сжигания летучих органических соединений, отгоняемых из биомассы в процессе торрефикации, при этом температуру циркулирующего газообразного теплового потока поддерживают в диапазоне 200÷270°С, а температуру газообразных продуктов сжигания летучих органических соединений на входе в рекуператор поддерживают в диапазоне 400÷700°С.
2. Способ торрефикации биомассы по п. 1, отличающийся тем, что рабочее пространство установки перед загрузкой биомассы нагревают до температуры не ниже 200°С.
3. Способ торрефикации биомассы по п. 1, отличающийся тем, что на торрефикацию направляют биомассу с влажностью, предпочтительно, ниже 12%.
4. Способ торрефикации биомассы по п. 1, отличающийся тем, что формованную биомассу подают на торрефикацию в переносных термостойких конструкциях, позволяющих стационарно и равномерно распределять формованную биомассу в пространстве торрефикационной камеры.
5. Способ торрефикации биомассы по п. 1, отличающийся тем, что при выгрузке-загрузке очередной партии биомассы снижают скорость циркулирующего газообразного теплового потока, предпочтительно до полной остановки.
6. Способ торрефикации биомассы по п. 1, отличающийся тем, что торрефикацию биомассы осуществляют, предпочтительно, до начала экзотермических процессов.
7. Способ торрефикации биомассы по п. 1, отличающийся тем, что торрефикацию, например, древесины осуществляют в широком температурном диапазоне 200÷270°С.
8. Способ торрефикации биомассы по п. 1, отличающийся тем, что температуру продуктов сжигания летучих органических соединений на выходе из системы нагрева рекуперативного теплообменника поддерживают, предпочтительно, ниже 300°С.
9. Способ торрефикации биомассы по п. 8, отличающийся тем, что продукты сжигания летучих органических соединений направляют на хозяйственные нужды, например, для обогрева сторонних объектов или, как правило, напрямую в атмосферу.
10. Установка для торрефикации биомассы, предпочтительно древесного происхождения, включающая устройство для осуществления процесса торрефикации, снабженное входом для приема биомассы; источник тепла для нагрева газа, циркулирующего в рабочем пространстве установки; вентиляторное устройство для создания циркулирующего потока нагретого газа, направляемого в устройство для торрефикации; газотранспортные каналы, соединяющие устройство для торрефикации, источник тепла и вентиляторное устройство; систему вывода отработанных газов, отличающаяся тем, что устройство для осуществления процесса торрефикации выполнено в виде стационарной пустотелой камеры, оснащенной узлом периодической загрузки-выгрузки биомассы, выполненным в виде дверного проема, расположенного в начале торрефикационной камеры по ходу газового потока, причем на торрефикацию направляют формованную биомассу; источник тепла для нагрева циркулирующего газа выполнен в виде стационарного газопроницаемого многоканального рекуператора с высокоразвитой поверхностью конвективного теплообмена из жаростойкого материала; вентиляторное устройство снабжено мощным жаростойким вентилятором, расположенным, предпочтительно, между торрефикационной камерой и газопроницаемым рекуператором по ходу циркулирующего теплового газового потока; система вывода отработанных газов снабжена печью для сжигания летучих органических соединений, отгоняемых из биомассы в процессе торрефикации, расположенной за вентиляторным устройством по ходу циркулирующего теплового газового потока, причем система вывода продуктов сжигания летучих органических соединений проходит через тело рекуператора и выполнена в виде разветвленной системы труб, выходящих на дымовую трубу.
11. Установка для торрефикации биомассы по п. 10, отличающаяся тем, что узел периодической загрузки-выгрузки биомассы снабжен переносными термостойкими конструкциями, предназначенными для равномерного распределения биомассы в пространстве торрефикационной камеры, и выполнен с возможностью горизонтального их перемещения.
12. Установка для торрефикации биомассы по п. 10, отличающаяся тем, что стационарный рекуператор выполнен из жаростойкого материала, весовая масса которого превышает вес загружаемой единичной партии биомассы не менее чем в 15÷25 раз.
13. Установка для торрефикации биомассы по п. 10, отличающаяся тем, что дверной проем для периодической загрузки-выгрузки биомассы снабжен подвижным экранирующим средством защиты от теплопотерь и поступления атмосферного воздуха.
14. Установка для торрефикации биомассы по п. 10, отличающаяся тем, что вентиляторное устройство снабжено устройством для регулирования скорости газового потока, циркулирующего в рабочем пространстве установки.
15. Установка для торрефикации биомассы по п. 10, отличающаяся тем, что газотранспортный канал, расположенный по ходу циркулирующего теплового газового потока между рекуператором и торрефикационной камерой, снабжен устройством для временного прерывания поступления газового потока в торрефикационную камеру, выполненным, например, в виде шибера.
16. Установка для торрефикации биомассы по п. 10, отличающаяся тем, что печь для сжигания летучих органических соединений, отгоняемых из биомассы в процессе торрефикации, выполнена, например, в виде топки, оснащенной системой газовых форсунок, направленных в зону горения через ложное днище, выполненное, например, в виде перфорированного днища.
17. Установка для торрефикации биомассы по п. 10, отличающаяся тем, что система вывода отработанных газов выполнена с возможностью направления горячих отработанных газов во вспомогательные или дополнительные устройства для утилизации тепла отходящих отработанных газов.