Устройство для пиролиза углеродсодержащих материалов

(19) (11) 1) 4 С 10 В 49/04,РЕТЕНИ 6 ергетическ новского М.Аптер, ниченко кл.201-27,8 Сй ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ПИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИРОЛИЗА УГЛЕРОДСОДЕРЖАШИХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к комплексному электротехнологическому и"пользованию топлива, в частности кустройствам для высокоскоростногопиролиза, предназначенным для получения горючего газа и жидких продуктов, и позволяет обеспечить полнотупереработки исходного углеродсодержащего материала с повышением тепло творной способности горючего газаи выхода смолы, Устройство состоитиз наклонного желоба, на который подают слой мелкозернистого пиролизируемого материала и сверх него - слойжидкого теплоносителя - расплава солей, например соды. По пути движенияпиролизуемого материала расположеныдополнительная 13 и основная 18 камеры и стояк 20, снабженный форсунками 21 пара с кислородом или воздухом. Стояк соединен с бункером-сепаратором 8 жидкого теплоносителя.При движении обрабатываемого материала по наклонному желобу 1 из неговыходят парогазовые продукты, которые собирают в дополнительной камере 13, и газ, который собирают восновной камере 18, Твердые остатки пиролиза выжигают в стояке 20 собразованием генераторного горючегогаза. 2 ил .Изобретение относится к комплексному энерготехнологическому использованию топлива, в частности к устройствам для высокоскоростного пиролиза, предназначенным для получения горючего газа и жидких про,цуктов из топлива.Цель изобретения - безостаточная переработка горючей массы исходного топлива в горючий газ и яждкиепродукты с повышением при этом теплотворной способности горючего газаи выхода смолы.На фиг,1 показано схематическоеизображение устройства, продольныйразрез; на фиг.2 - сечение А-А нафиг.1,Устройство для пиролиза пылевидного твердого топлива содержит наклонный желоб 1, ограниченный побокам вертикальными стенками 2 общего реакционного объема. Наклонныйжелоб 1 выполнен из любого подходящего огнеупорного материала и установлен под углом к горизонту, большимугла естественного откоса пиролизуемого пылевидного материала 3, высыпающегося из бункера 4 на наклонный желоб 1 слоем 5 заданной высоты,Высота слоя регулируется положениемверхней кромки 6 прямоугольного выходного отверстия бункера 4,установленной на шарнире 7 и соединеннойс приводом ее поворота (не показан),Рядом с бункером 4 расположен бункер-сепаратор 8, из прямоугольного отверстия которого равномерно по всейширине наклонной плоскости 1 вытекает жидкий теплоноситель 9 слоем 10,высота которого может быть отрегули 5 рована поворотом заслонки 11, установленной на шарнире 12 и соединенной с приводом вращения (не показан),В качестве жидкого теплоносителя9 могут быть использованы расплавысолей, например карбоната натрия,окислов или металлов, имеющие подходящие технологические свойства при800-1000 С, в частности низкую вяз 15кость, широкий диапазон между температурой плавления и кипения и малую агрессивность по отношению кконструкционным материалам,Рядом с бункером-сепаратором 8ниже по ходу стекания слоев 5 и 10расположена дополнительная реакционная камера 13, которая снабжена системой закалки 14 парогазовых продуктов и отверстием 15 для их выхода иподачи в систему конденсации (непоказана), Длина открытой части 1 1дополнительной камеры в сторону наклонного желоба должна быть не меньше протяженности зоны нагрева части 30чек пиролизуемога материала 3 дореакционной температуры и выхода изних смолы, Нижняя кромка 1 б камеры13, установленная на шарнире 17 длявозможности ее поворота при помощи отдельного привода (не показан),35 позволяет осуществить герметизациюкамеры 13 от основной камеры 18,дли 1426999на открытой части которой 1 выполнена не менее протяженности зоны полного выгазовывания частиц пиролизуемого материала. Для вывода и сбора горючих газов в камере 18 предусмотрен патрубок 19.Наклонный желоб 1 нижней частью сообщен со стояком 20, в котором для передвижения вверх смеси жидкого теп лоносителя с твердыми остатками пиролиза для их переработки на генераторный газ, а также для восстановления температуры теплоносителя установлены Форсунки 21 с подачей изних струй газа, содержащего свободный кислород, например, смесь воздуха или кислорода с паром. Верхняячасть стояка 20 соединена с отстойником 22, который имеет слив 23,и патрубком 24 с бункером-сепаратором 8, в котором предусмотрено отверстие 25 выхода газа. 20 25 Пиролиз мелкозернистого топлива производится в следующем порядке. Из бункера 4 высушенное подогретоеодо 180-200 С мелкозернистое топливос крупностью 0-500 мкм равномерно по всей ширине устройства высыпают на наклонный желоб 1, по которому оно слоем 5 постоянной высоты стекает вниз. Толщину слоя 5, а следовательно расход топлива, регулируют угловым положением кромки 6 выходного отверстия бункера 4. Сверху на слой 5 непрерывно из бункера 8 подают жидкий теплоноситель 9, имеющий температуру 850-900 С, который образует верхний слой 10. Его высота зависит от углового положения заслонки 11. При контакте частичек топлива слоя 5 со слоем 10 тепло 30 35 40 носителя происходит нагрев частичек до 600-650 С со скоростью 10 град/с 45 с вьщелением из них парогазовой смеси, которая поступает в дополнительную камеру 13, где ее быстро охлаждают системой 14 закалки до 400 -о450 С и через патрубок 15 выводят в систему конденсации. Длина 1 открытой части камеры 13 по контуру наклонной плоскости 1 выполнена такой, чтобы частицы топлива успели прогреться до реакционной температуры, из них успели выделиться жидкие продукты, а образовавшаяся парогазовая смесь успела всплыть через слой жидкого теплоносителя,По мере опускания слоев 5 и 10 жидкий теплоноситель перемешивается с пиролизуемым материалом и на некотором расстоянии от бункеров 4 и 8 по плоскости 1 текут не отдельные слои, а смесь теплоносителя с частицами топлива, в которой за счет трения нижних слоев по наклонному желобу образуются вертикальные (тейлоровские) вихри, создающие повышенное смешение.По ходу стекания этой смеси она проходит мимо открытой части основной камеры 18, длина которой должна быть достаточно большой для возможности полного выгазовывания частиц пиролизуемого топлива. Из патрубка 19 основной реакционной камеры 18 отбирают горючий газ.В нижней части наклонной плоскости 1 стекающий поток жидкого теплоносителя с твердыми остатками пиролиза поступает в стояк 20, в котором за счет эжектирующего эффекта острых струй пара в смеси с кислородом или воздухом, поступающих иэ форсунок 21, происходит подъем смеси и полная газификация горючей массы твердых остатков, При этом выделяется горючий газ, а температура жидкого теплоносителя восстанавливается до 850 -О900 С. Газовая пульпа жидкого теплоносителя с зольными остатками поступает в отстойник 22, где происходит отделение генераторного газа, осаждение золы и вывод ее с частью жидкости через патрубок 23 в систему регенерации, в которой известным способом удаляют золу, соединения железа и серы. В случае использования в качестве теплоносителя расплава карбоната натрия переводят его в водный раствор, отФильтровывают эолу и соединения железа, отдувают паром сероводорода и выпаривают иэ раствора чистый карбонат натрия. В данном устройстве возврат карбоната натрия в систему осуществляют в бункере 4 вместе с подачей исходного топлива,Нагретый жидкий теплоноситель вместе с пузырьками генераторного газа через патрубок 24 поступает в бункер-сепаратор 8, в котором отделяют гаэ от жидкости и выводят его через патрубок 25 в газовый коллектор потребителю.1426999 Формула из обр ет ения Составитель И,КиприяноваТехред,Л.Олийнык Корректор М,Лемчик Редактор Т.Лаэоренко Тираж 464 Подписное ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 4829/27 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Устройство для пиролиза углерод- содержащих материалов, содержащее корпус с желобом внутри, установлен ным своей верхней частью под бункером дозированной подачи углеродсодержащего материала под углом, большим угла естественного откоса материала, расположенную над желобом ос 10 новную реакционную камеру со средством для подачи теплоносителя на слой пиролизуемого материала, средства для удаления твердых остатков пиро 15 лиза и подачи газа, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью безостаточной переработки твердого топлива в горючий газ и жидкие продукты,с повышением при этом теплотворнойспособности горючего газа и выходасмолы, оно снабжено бункером-сепаратором дозированной подачи жидкоготеплоносителя на слой пиролизуемого материала и расположенной передосновной дополнительной реакционнойкамерой, снабженной средствами длязакалки парогазовых продуктов, открытой в сторону наклонного желобанад всей зоной нагрева пиролиэуемого материала, а система удалениятвердых остатков пиролиза выполненав виде соединенного своими концамис нижней частью желоба и с бункером-сепаратором стояка, снабженногосредствами для подачи газа.