СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДРЕВЕСНОГО УГЛЯ Российский патент 1997 года по МПК C10B53/02 

Изобретение относится к химической технологии древесины, в частности к получению древесного угля, и может быть использовано в лесохимической промышленности.

Известен способ получения древесного угля, реализованный в изобретении (а. с. N 1260383, МКИ C 10 B 1/06), основанный на нагреве пиролизного сырья дымовыми горячими газами, перемещаемыми за счет естественной тяги от топки к дымоходу. Для известного способа характерна длительность процесса, обусловленная преимущественно ламинарным движением теплоносителя дымовых газов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ производства древесного угля (а.с. N 1171506, МКИ C 10 B 53/02) с использованием дымовых газов для переугливания сырья в камере переугливания пиролизного сырья и водяного пара для вытеснения воздуха при охлаждении продукта в камерах переугливания и охлаждения. Для известного способа также характерно одноразовое взаимодействие молекул горячих дымовых газов с поверхностью элементов пиролизного сырья и, следовательно, длительность процесса углежжения.

Сущность изобретения заключается в многократной рециркуляции парогазовой смеси и горячих дымовых газов в процессе сушки и термического разложения пиролизного сырья при температуре 200-400^oC с охлаждением продукта в той же камере путем пропуска атмосферного воздуха между кожухом и стенками камеры. Техническим результатом является ускорение процесса получения продукта - древесного угля.

На фиг. 1 представлена углевыжигательная печь для осуществления предлагаемого способа получения продукта древесного угля, продольный разрез; на фиг. 2 разрезы А-А и Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 блок углевыжигательных печей, вид сверху. На фиг. 1 стрелками показаны направления движения газов: на входе в поддувало атмосферный воздух поддува; на выходе из борова горячие дымовые газы; на выходе из дымовой трубы дымовые газы и избыток парогазовой смеси; на выходе и входе патрубков парогазовая смесь, рециркулирующая через камеру.

Печь может функционировать автономно или в виде блока двух пяти конструктивно связанных друг с другом камер.

Печь включает боковые и торцовые стенки 1, камеры 2, кожух 3, дымовые трубы 4, воздуховод 5, вентилятор 6, жалюзи 7 на выходе воздуховода 5, крышку 8 и уплотнитель 9 камеры 2. Система рециркуляции включает дымосос 10, патрубки 11 забора парогазовой смеси и дымовых газов из камеры 2, патрубки 12 выброса парогазовой смеси и дымовых газов в камеру 2, где размещается открытый контейнер 13 с пиролизным сырьем. Ниже пода 14 камеры 2 выполнена топка 15 с поддувалом 16, боровом 17 и его выходным отверстием 18.

Способ осуществляют следующим образом.

Контейнер 13 с пиролизным сырьем загружают в камеру 2, которую закрывают крышкой 8 через уплотнитель 9. Атмосферный воздух естественной тягой подается в топку 15 через поддувало 16. Горячие дымовые газы через выходное отверстие 18 борова 17 в поду 14 поступают в камеру 2, проникают между отдельными элементами пиролизного сырья, поднимаются к крышке 13 с уплотнителем 9 камеры 2, заполняют последнюю и, нагревая пиролизное сырье, испаряют влагу и образуют парогазовую смесь. Избыток дымовых газов и парогазовой смеси удаляют из камеры 2 через дымовые трубы 4. Для интенсификации испарения влаги из пиролизного сырья включают дымосос 10, через патрубки 11 забирают из камеры 2 горячие дымовые газы и пары воды. Затем, в процессе рециркуляции парогазовой смеси, выбрасывают их через патрубки 12 в противположной стороне от выходных отверстий патрубков 11 в камеру 2. С началом экзотермической реакции пиролиза дымосос при температуре 400-700^oC выключают и прекращают рециркуляцию парогазовой смеси.

По окончании экзотермической реакции пиролиза для охлаждения продукта включают вентилятор 6 и по воздуховоду 5, ограниченному кожухом 3 и стенками 1 камеры 2, пропускают атмосферный воздух через жалюзи 7 в атмосферу или на утилизацию. После охлаждения продукта древесного угля до 40-45^oC вентилятор 6 отключают.

Использование в лесохимической промышленности для получения древесного угля (ДУ). Сущность изобретения: многократная рециркуляция парогазовой смеси (ПГС) и горячих дымовых газов в процессе сушки и термического разложения пиролизного сырья (ПС) с охлаждением продукта в той же камере путем пропуска атмосферного воздуха между кожухом и стенками камеры. Технический результат достигается ускорением процесса получения ДУ. Горячие дымовые газы, поступающие в камеру 2 из топки 15, а также испаряемая из ПС влага в процессе сушки ПС и термического разложения при 200-400^oC рециркулируют. Дымососом 10 через патрубки 11 ПГС забирается из камеры 2 и вновь подается в нее через патрубки 12. Избыток дымовых газов и ПГС удаляют через дымовые трубы 4. С началом пиролиза дымосос 10 отключают. Для охлаждения ДУ вентилятором 6 по воздуховоду 5, ограниченному кожухом 3 и стенками 1, пропускают атмосферный воздух. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ получения древесного угля, включающий сушку, термическое разложение при 200 400^oС, пиролиз сырья путем подачи к сырью горячих дымовых газов, отвод избытка образующейся парогазовой смеси, охлаждение древесного угля, отличающийся тем, что парогазовую смесь и горячие дымовые газы в процессе сушки и термического разложения рециркулируют, причем все стадии процесса осуществляют в одной камере. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что охлаждение угля осуществляют путем пропуска атмосферного воздуха между кожухом и стенками камеры.