РЕАКТОР С ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ Российский патент 2014 года по МПК B01J8/00 

Изобретение относится к химико-энергетическому машиностроению, в частности к пиролизным реакторам, и может быть использовано в различных конструкциях пиролизных реакторов различного назначения.

Известна печь-сушилка ретортного типа [1], в конструкции которой заложен принцип пиролиза, состоящая из камеры разложения и наружного кожуха.

Основной недостаток такой печи-сушилки - малая производительность и качество процесса, вытекающие из особенностей конструкции, которая не позволяет осуществлять равномерный нагрев загруженного сырья, что приводит к повышенным затратам энергоносителей и неполному пиролизу сырья.

Известна конструкция печи Гросса [2], выполненная в виде шахты, в конструкции которой происходит подача горячих газов в зону обжига, и работающая на газообразном топливе.

Недостатком этой конструкции является невозможность осуществления качественного пиролиза, вследствие того, что нагрев сырья осуществляется топочными газами, а также трудностями при дальнейшей переработке продуктов пиролиза, так как в них будут подмешены топочные газы.

Задачей заявляемого технического решения является разработка конструктивной схемы печи (далее реактор) на базе известных конструктивных решений, позволяющей повысить качество процесса пиролиза и увеличить производительность реактора.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом реакторе, содержащем корпус, внутреннюю оболочку, внешнюю оболочку, внутреннюю полость, наружную полость, газоотвод, загрузочное и разгрузочное устройства, топочный узел, вытяжную трубу, свод корпуса реактора, находящийся выше уровня загрузки, соединен дополнительным каналом со встроенным газовым насосом с наружной полостью, которая соединена с корпусом равномерно расположенными как по окружности, так и по вертикали каналами, проходящими через внутреннюю полость и не связанными с ней, при этом каждый горизонтальный ряд каналов смещен относительно предыдущего на половину угла между двумя смежными каналами по горизонтали, с внутренним объемом корпуса реактора на расстоянии Н от уровня загрузки реактора, равного не менее половины диаметра корпуса реактора.

Таким образом, заявляемая конструкция реактора соответствует критерию «новизна».

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «существенные отличия».

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлена конструкционная схема реактора.

На Фиг.1 представлена схема реактора, общий вид. На Фиг.2 - сечение А-А Фиг.1. На Фиг.3 - сечение Б-Б Фиг.1.

Реактор содержит корпус 1, внутреннюю 2 и внешнюю 3 оболочки, образующие внутреннюю В и внешнюю Г полости, верхнее загрузочное устройство 4, устройство выгрузки 5, топочный узел 6, вытяжную трубу 7, газоотвод 8, газовый насос 9, встроенный в канал 10, каналы 11 и свод 14. Реактор отапливается горячими газами 12, производит продукты пиролиза 13.

Реактор работает следующим образом. В корпус 1 через загрузочное устройство 4 загружается сырье до уровня 15. Загрузочное устройство 4 герметично закрывается. Включается в работу топочный узел 6. Горячие газы 12 поступают во внутреннюю полость В, через которую проходят каналы 11, нагревают их, корпус 1 и внутреннюю оболочку 2 с внешней полостью Г. При нагревании корпуса 1, сырье, находящееся внутри, подвергается термическому разложению без доступа воздуха - пиролизу. В результате продукты пиролиза - газы 13 собираются под сводом 14 корпуса 1. Из-под свода 14 часть газов 13 по газоотводу 8 поступает по назначению для дальнейшей переработки. Другая часть газов 13, по каналу 10 насосом 9 направляется во внешнюю полость Г, предварительно нагретую топочными газами 12, где их температура повышается. Из полости Г газы 13 через каналы 11, где они еще сильнее нагреваются, поступают в корпус 1, где дополнительно нагревают сырье, равномерно во всем объеме корпуса 1, в результате чего процесс пиролиза интенсифицируется. Топочные газы 12, нагрев корпус 1 реактора, полости В, Г и каналы 11, удаляются через вытяжную трубу 7. После окончания пиролиза использованное сырье удаляется через устройство выгрузки 5.

Применение и использование реактора данной конструкции позволит повысить производительность за счет интенсификации пиролизного процесса и более полного использования энергии топочных газов, а так же уменьшить отрицательное влияние на окружающую среду за счет экономии топлива, достигаемого при сокращении времени работы реактора ввиду увеличения скорости протекания переработки сырья в реакторе.

Источники информации

1. Герасимов Н.В. и др. Справочник. Газогенераторные тракторы и автомобили. Газобаллонные автомобили. Смазочные масла и горючее из древесины. Сельхозгиз, Москва-Ленинград, 1943, стр.256-261, рис.15, рис.15а, рис.156, рис.15в.

2. Мамыкин П.С., Стрелов К.К. Топки, печи и сушила огнеупорных заводов. Металлургиздат, Свердловск-Москва, 1950, стр.365-367, рис.150,151,152.

Изобретение относится к химико-энергетическому машиностроению, в частности к пиролизным реакторам, и может быть использовано в различных конструкциях пиролизных реакторов различного назначения. В реакторе, свод корпуса реактора, находящийся выше уровня загрузки, соединен дополнительным каналом со встроенным газовым насосом с наружной полостью. Полость соединена равномерно расположенными как по окружности, так и по вертикали каналами, проходящими через внутреннюю полость и не связанными с ней. Каждый горизонтальный ряд каналов смещен относительно предыдущего на половину угла между двумя смежными каналами по горизонтали с внутренним объемом корпуса реактора на расстоянии Н от уровня загрузки реактора, равного не менее половины диаметра корпуса реактора. Техническим результатом изобретения является повышение производительности реактора за счет интенсификации пиролизного процесса и более полного использования энергии топочных газов. Кроме того, техническим результатом является уменьшение отрицательного влияния на окружающую среду за счет экономии топлива, достигаемого при сокращении времени работы реактора ввиду увеличения скорости протекания переработки сырья в реакторе. 3 ил.

Реактор, содержащий корпус, внутреннюю оболочку, внешнюю оболочку, внутреннюю полость, наружную полость, газоотвод, загрузочное и разгрузочное устройства, топочный узел, вытяжную трубу, свод корпуса реактора, отличающийся тем, что свод корпуса реактора, находящийся выше уровня загрузки, соединен дополнительным каналом со встроенным газовым насосом с наружной полостью, которая соединена c корпусом равномерно расположенными как по окружности, так и по вертикали каналами, проходящими через внутреннюю полость и не связанными с ней, при этом каждый горизонтальный ряд каналов смещен относительно предыдущего на половину угла между двумя смежными каналами по горизонтали, с внутренним объемом корпуса реактора на расстоянии Н от уровня загрузки реактора, равного не менее половины диаметра корпуса реактора.