УГЛЕВЫЖИГАТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ Российский патент 1997 года по МПК C10B1/04 C10B53/02 

Изобретение относится к оборудованию лесохимической промышленности, а именно, сухой перегонки древесины при производстве древесного угля.

Известна углевыжигательная печь, включающая горизонтальный теплоизолированный корпус с перекрытием в виде полых плит с теплоизолирующим материалом по периметру корпуса и отвода теплоносителя. [1]
Существенный недостаток этой печи заключается в недостаточно эффективном использовании теплоносителя, что приводит к недопалу древесины в нижней части печи и выгорании его в верхней части. Топочные газы, выходя из топки, неравномерно распределяются по объему камеры пиролиза, заполненной сырьем. Наиболее высокая температура имеет место в верхней части контейнера (около 600 650^oC). В нижней части температура не поднимается выше 200^oC, тогда как оптимальная температура пиролиза составляет 500 550^oC. Из-за нарушения теплового режима пиролиза в нижней части камеры остаются необленные головки. Использование парогазов в процессе пиролиза носит неорганизованный характер.

Известна углевыжигательная печь (пиролизер), содержащая наружный корпус с крышкой, внутренний корпус с потолочным перекрытием, топку с колошниковой решеткой и горелочное устройство. Внутренний корпус снабжен ретортами с крышками, в потолочном перекрытии выполнены окна, ниже которых во внутреннем корпусе размещены реторты с крышками, под которыми находится горелочное устройство с топкой, крышка наружного корпуса со стороны потолочного перекрытия имеет термостойкое уплотнение и размещена с зазором в отношении к нему, а образованная между ними полость связана трубопроводом с горелочным устройством [2]
Недостатками данной конструкции печи являются высокий расход теплоносителя на производство древесного угля, недостаточно эффективное его использование, так как имеет место недостаточный прогрев центра реторты.

Общий недостаток обеих конструкций высокий расход теплоносителя, в подавляющем большинстве древесины, расход которой составляет до 30 40 от расхода сырья на производство древесного угля, на подготовку которого требуются значительные трудозатраты, что увеличивает стоимость древесного угля.

Технический результат изобретения повышение производительности печи, снижение затрат на теплоноситель, более эффективное его использование, снижение трудозатрат и себестоимости древесного угля.

Для достижения технического результата в углевыжигательной печи, содержащей металлический корпус с футеровкой, установленную в нем съемную камеру пиролиза с крышкой, средство для создания заданного режима пиролиза, средство для улавливания летучих продуктов пиролиза и расположенное в низу камеры пиролиза средство для сжигания летучих продуктов пиролиза, соединенное со средством для улавливания посредством трубопровода, средство для создания заданного режима пиролиза выполнено в виде электронагревателей, установленных в каналах, которые выполнены в футеровке боковых стенок корпуса, а средство для улавливания летучих продуктов пиролиза выполнено в виде расположенного под крышкой камеры пиролиза газосборника, соединенного с полостью камеры пиролиза и трубопроводом и имеющего клапан для удаления влаги их камеры пиролиза в период сушки сырья.

Кроме того, камера пиролиза имеет отверстия для слива жидких продуктов пиролиза и закрывающие их поворотные крышки, а на днище корпуса смонтированы штыри для воздействия на поворотные крышки.

Печь имеет кассеты для загрузки сырья в камеру пиролиза.

На фиг. 1 схематично изображена описываемая углевыжигательная печь; на фиг. 2 то же, поперечный разрез.

Углевыжигательная печь содержит металлический корпус 1 прямоугольной формы с футеровкой 15 из огнеупорного кирпича.

Сверху в корпус 1 помещается съемная камера 2 пиролиза, в нижней части которой имеется канал 6 для слива несгоревших жидких продуктов пиролиза. Для слива жидких продуктов пиролиза в камере 2 пиролиза имеются отверстия, закрывающиеся поворотными крышками 7. На днище корпуса 1 имеются штыри 8 для воздействия на поворотные крышки 7.

Для загрузки сырья в камеру 2 пиролиза предназначены кассеты 3.

Верхней частью камера 2 входит в песочный затвор 9 корпуса 1, что обеспечивает герметичность печи. Сверху камера закрывается крышкой 4, имеющей теплоизоляцию из огнеупорного войлока.

Углевыжигательная печь имеет средство для создания заданного режима пиролиза, которое выполнено в виде электронагревателей 5, позволяющих поддерживать в печи температуру до 800^oC. Электронагреватели установлены в каналах, которые выполнены в футеровке 15 боковых стенок корпуса 1. Печь имеет также средство для улавливания летучих продуктов пиролиза, выполненное в виде расположенного над крышкой 4 газосборника 10, соединенного с полостью камеры 2 пиролиза. Газосборник посредством разъемного фланцевого соединения 16 соединен с трубопроводом 11, через последний газосборник связан с расположенным в низу камеры 2 пиролиза средством 17 для сжигания летучих продуктов пиролиза. Газосборник 10 имеет клапан 12 для удаления влаги из камеры пиролиза в период сушки сырья.

Печь работает следующим образом.

Подготовленное древесное сырье загружается в кассету 3, которая устанавливается затем в камеру 2, поворотные крышки 7 которой находятся в закрытом положении под действием собственного веса. Пиролизная камера 2 помещается в корпус 1, при этом ее верхняя часть входит в песочный затвор 9, далее устанавливается крышка 4 с газосборником 10, который посредством фланцевого соединения 16 соединяется с трубопроводом 11.

Затем включаются электронагреватели 5, и температура в камере 2 поднимается до 200^oC, и начинают процесс сушки. Испаряющаяся влага выходит через клапан 12. Затем поднимается температура в камере до 500 600^oC, с началом пиролиза, о чем говорит выделение горючих газов, отключаются электронагреватели. По окончании пиролиза газосборник 10 отсоединяется от трубопровода 11, камера 2 вместе с крышкой 4 вынимается из печи и устанавливается на позицию охлаждения, а в печь устанавливается следующая камера 2 с загруженной сырьем кассетой 3, и процесс повторяется.

При установке камеры 2 в корпус крышки 7 открываются под воздействием штырей 8.

После остывания камеры до температуры окружающего воздуха крышка 4 снимается и древесный уголь из кассет 3 выгружается на площадку стабилизации.

Использование в качестве источника тепла электрических нагревательных элементов, вмонтированных в печь, и теплоты сгорания газообразных продуктов пиролиза значительно повышает производительность печи, снижает трудозатраты при производстве древесного угля.

Использование: оборудование лесотехнической промышленности, в частности для сухой перегонки древесины при производстве древесного угля. Сущность изобретения: средство для создания заданного режима пиролиза выполнено в виде электронагревателей 5. Для установки последних в футеровке боковых стенок корпуса 1 выполнены каналы. Средство для улавливания летучих продуктов пиролиза выполнено в виде расположенного над крышкой 4 камеры 2 пиролиза и газосборника 10. Газосборник 10 соединен с полостью камеры 2 и с трубопроводом 11. Газосборник имеет клапан 12 для удаления влаги из камеры 2 в период сушки сырья. Трубопровод 11 соединяет газосборник 10 со средством 17 для сжигания летучих продуктов пиролиза. Камера 2 имеет отверстия для слива жидких продуктов пиролиза и закрывающие их поворотные крышки 7. На днище корпуса 1 смонтированы штыри для воздействия на поворотные крышки. Для загрузки сырья в камеру 1 используются кассеты 3. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Углевыжигательная печь, содержащая металлический корпус с футеровкой, установленную в нем съемную камеру пиролиза с крышкой, средство для создания заданного режима пиролиза, средство для улавливания летучих продуктов пиролиза и расположенную внизу камеры пиролиза средство для сжигания летучих продуктов пиролиза, соединенное со средством для улавливания посредством трубопровода, отличающаяся тем, что средство для создания заданного режима пиролиза выполнено в виде электронагревателей, установленных в каналах, которые выполнены в футеровке боковых стенок корпуса, а средство для улавливания летучих продуктов пиролиза выполнено в виде расположенного над крышкой камеры пиролиза газосборника, соединенного с полостью камеры пиролиза и трубопроводом и имеющего клапан для удаления влаги из камеры пиролиза в период сушки сырья. 2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что камера пиролиза имеет отверстия для слива жидких продуктов пиролиза и закрывающие их поворотные крышки, а на днище корпуса смонтированы штыри для воздействия на поворотные крышки. 3. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что она имеет кассеты для загрузки сырья в камеру пиролиза.