УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНОГО УГЛЯ Российский патент 1995 года по МПК C10B1/04 C10B15/02 C10B57/02 

Изобретение относится к области пиролиза древесины и может быть использовано для получения древесного угля без отбора парогазов.

Известна установка фирмы "Ламбиот", состоящая из реторты с узлами загрузки сырья и выгрузки угля и с узлом дожигания парогазов [1].

Однако в известной установке получают древесный уголь низкого качества. Это вызвано неудовлетворительной сушкой сырья в реторте вследствие большой начальной влажности и неэффективного процесса сжигания получающихся парогазов.

Известна установка, состоящая из камеры с выемкой вертикальной ретортой и топкой, расположенной в нижней части камеры. Камера также снабжена каналом для отвода дымовых газов [2].

В известной установке происходит загрязнение атмосферного воздуха парогазовыми продуктами пиролиза древесины и высокий расход топлива на подогрев реторты.

В качестве ближайшего аналога служит установка для производства древесного угля, содержащая по меньшей мере одну печную камеру с выемным контейнером для обрабатываемой древесины, топку и систему газоходов. Данной установкой является углевыжигательная печь [3]. Она включает три печные камеры, конструкция которых одинакова. В камере установлен контейнер, который является сборным из десяти металлических емкостей, каждая из которых имеет объем 8,8 м³.

Система газоходов включает канал для подвода газов от топки, пространство между емкостями и камерой и канал для вывода газов из камеры.

Однако в известной установке получают неравномерно прокаленный уголь по причине значительного удаления центральной части емкости от потока топочных газов, что является причиной неравномерного теплового воздействия на древесину.

Парогазы, выделяются при пиролизе древесины, вместе с дымовыми газами от топки выбрасываются в атмосферу, загрязняя ее. Велик расход топлива на обогрев емкостей с древесиной.

Цель изобретения - повышение эффективности работы установки, улучшение качества получаемого древесного угля, увеличение производительности установки и уменьшение расхода топлива на обогрев контейнеров, снижение вредных выбросов и создание экологически чистого и безопасного для производства окружающей среды.

Цель достигается тем, что в установке для производства древесного угля, содержащей по меньшей мере одну печную камеру с выемным контейнером для обрабатываемой древесины, топку с жаровой трубой и систему газоходов, контейнер выполнен в виде емкости с крышкой и днищем, в центральной части которой вертикально установлена выполненная перфорированной жаровая труба, открытая со стороны крышки и днища емкости, а система газоходов включает последовательно расположенные жаровую трубу, пространство между стенками камеры и контейнера и отводящий газоход.

При использовании двух и более печных камер система газоходов установки содержит для каждой пары соседних печных камер газоход, расположенный на уровне нижней части контейнеров и соединяющий эти камеры.

Установка для производства древесного угля представлена в виде двух камер. На чертежах показано устройство каждой камеры, которое является одинаковым независимо от числа камер.

На фиг. 1 показана предлагаемая установка; на фиг. 2 - часть камеры, примыкающей к нижней части жаровой трубы; на фиг. 3 - схема соединения газоходами обеих камер.

Установка содержит печные камеры 1 и 2 со стенкой 3 между ними, в которых установлены выемные контейнеры 4 и 5 для обрабатываемой древесины, топки 6 и 7 и систему газоходов. Каждый контейнер выполнен в виде емкости, в центральной части которой вертикально установлена перфорированная жаровая труба. На фиг. 1 жаровые трубы обозначены позициями 8 и 9. Жаровые трубы открыты со стороны крышек 10 и 11 и днищ 12 и 13 контейнеров. Боковые стенки, днища и крышки контейнеров выполнены металлическими и сплошными. Контейнеры в крышках 10 и 11 и днищах 12 и 13 имеют отверстия для жаровых труб 8 и 9. Система газоходов последовательно включает для каждой камеры жаровую трубу, пространство между стенками камеры и контейнера и отводящий газоход с заслонкой: позиции 8,14,16 для первой камеры и 9,15,17 - для второй. На уровне нижней части контейнеров 4 и 5 система газоходов имеет газоход 18, соединяющий обе камеры 1 и 2. Печные камеры сверху закрыты крышками 19 и 20.

На фиг. 2 показана часть контейнера 4 с днищем 12, жаровой трубой 8 и ее перфорациями 21. На фиг. 3 показаны отводящие газоходы 16 и 17 с заслонками, соединенные с дымовой трубой 22.

Устройство работает следующим образом.

С помощью загрузочного устройства, например крана, через открытую крышку 19 в камеру 1 помещают контейнер 4 с древесиной. Крышку закрывают, а в топку 6 через печную дверцу загружают топливо, например кусковые древесные отходы, закрывают заслонку на отводящем газоходе 16, открывают заслонку на газоходе 17. Затем топку 6 разжигают.

Дымовые газы от сжигаемого топлива проходят в камере 1 от топки 6 вверх к днищу контейнера 4 и поднимаются по жаровой трубе 8, а затем вниз между стенками контейнера 4 и камеры 1 к входным отверстиям соединительного газохода 18 (фиг.1). По соединительному газоходу 18 газы проходят в камеру 2 и через отводящий газоход 17 с открытой заслонкой отводятся в дымовую трубу 22.

Таким образом осуществляется сушка древесины в контейнере 4. Когда процесс сушки древесины завершается (через 3,5-7,0 ч после начала обогрева), в камеру 2 через крышку 20 устанавливается контейнер 5 с древесиной.

При дальнейшем прогреве контейнера 4 в нем начинает идти процесс пиролиза древесины с выделением парогазов, которые выходят через перфорации 21 в стенке жаровой трубы 8 и выгорают в пламени горящего топлива в объеме жаровой трубы 8. Поскольку при этом увеличивается выделение тепла, подача топлива в топку 6 может быть сокращена до минимума, потребного для полного выгорания парогазов. Дымовые газы отводятся тем же путем, с той лишь разницей, что в камере 2 они двигаются вверх между стенками контейнера 5 и стенками камеры 3 внутри жаровой трубы 9, отдавая тепло на сушку древесины в этом контейнере, а потом отводятся через газоход 17 под контейнером 5 в дымовую трубу 22.

По окончании процесса пиролиза и прокалки угля в контейнере 4 камеры 1 через крышку 19 контейнер 4 вынимается и помещается в сушильник (не показан), где уголь охлаждается и стабилизируется, а на его место в камере 1 устанавливается новый контейнер с древесиной. При этом превращается сжигание топлива в топке 6, открывается заслонка отводящего газохода 16 и закрывается заслонка газохода 17.

Осуществляется розжиг топки 7 камеры 2, древесина в которой уже достаточно высохла и готова для пиролиза.

Теперь уже дымовые газы от сжигаемого топлива и продуктов пиролиза из камеры 2 тем же способом, но в обратную сторону поступают в камеру 1, где древесина в контейнере 4 подвергается в это время сушке.

По изложенной технологии процесс повторяется многократно.

При использовании предлагаемой установки для производства древесного угля обеспечивается максимально возможная экологическая чистота производства, а также снижается расход топлива в 2 или более раз.

Использование: в области пиролиза древесины для получения древесного угля. Сущность изобретения: в установке для производства древесного угля, содержащей по меньшей мере одну печную камеру с выемным контейнером для обрабатываемой древесины, топку с жаровой трубой и систему газоходов, контейнер выполнен в виде емкости с крышкой и днищем, в центральной части которой вертикально установлена выполненная перфорированной жаровая труба, открытая со стороны крышки и днища емкости, а система газоходов включает последовательно расположенные жаровую трубу, пространство между стенками камеры и контейнера и отводящий газоход. При использовании двух и более печных камер система газоходов установки содержит для каждой пары соседних печных камер газоход, расположенный на уровне нижней части конвейеров и соединяющий эти камеры. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНОГО УГЛЯ, содержащая по меньшей мере одну печную камеру с выемным контейнером для обрабатываемой древесины, топку с жаровой трубой и систему газоходов, отличающаяся тем, что контейнер выполнен в виде емкости с крышкой и днищем, в центральной части которой вертикально установлена выполненная перфорированной жаровая труба, открытая со стороны крышки и днища емкости, а система газоходов включает последовательно расположенные жаровую трубу, пространство между стенками камеры и контейнера и отводящий газоход. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что при использовании двух и более печных камер система газоходов установки содержит для каждой пары соседних печных камер газоход, расположенный на уровне нижней части контейнеров и соединяющий эти камеры.