Устройство для получения древесного угля

 

Изобретение предназначено для получения угля из древесины и ее отходов методом пиролиза. Устройство содержит топку и пиролизную камеру с выемными ретортами. Пиролизная камера изолирована от окружающего пространства сушильными камерами, которые имеют общие стенки с пиролизной камерой и соединены между собой последовательно газоходом. Достигается снижение теплопотерь и повышение производительности. 2 ил.

Изобретение относится к области получения угля из древесины и ее отходов и может быть использовано в леспромхозах, лесхозах и на предприятиях деревообработки.

Известно устройство (патент РФ N 2115689, кл. C 10 B 1/04, 1997), включающее топку и пиролизную камеру с выемными ретортами [1].

Процесс получения древесного угля в известном устройстве осуществляется в стальных ретортах без доступа кислорода воздуха путем нагрева до температуры около 450^oC дымовыми газами, поступающими в пиролизную камеру из топки. Под воздействием тепла происходит вначале сушка древесины, а затем ее термическое разложение до углерода - пиролиз. В процессе пиролиза образуются пирогазы, которые выходят через отверстия в дно реторты и сгорают в пиролизной камере с выделением дополнительного тепла.

Известное устройство имеет следующие недостатки. Для получения температуры внутри реторты 450^oC, дымовые газы внутри пиролизной камеры должны иметь температуру 600 - 650^oC. При высокой температуре внутри пиролизной камеры и существующих требованиях техники безопасности, ограничивающих температуру наружных стенок аппаратов 55^oC, стенки пиролизной камеры имеют сложную конструкцию и развитую теплоизоляцию для предотвращения теплопотерь.

Сушка древесины внутри реторты в той же камере, в которой производят пиролиз, более чем в два раза снижает производительность устройства, т.к. продолжительность сушки больше, чем пиролиза.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства за счет уменьшения теплопотерь и увеличения производительности.

Поставленная цель достигается тем, что пиролизная камера изолирована от окружающего пространства сушильными камерами с выемными ретортами, сушильные камеры имеют общие стенки с пиролизной камерой и соединены между собой последовательно газоходом.

Сущность изобретения поясняется схемой на фиг.1 и видом сверху на фиг.2.

Устройство для получения древесного угля состоит из топки 1, пиролизной камеры 2 с выемными ретортами 3, сушильных камер 4 и 5 с выемными ретортами 6 и 7. Камера 4 соединена с камерой 2 газоходом 8, имеющим отверстие 9. Камеры 4 и 5 соединены между собой газоходом 10. Камера 5 имеет выходное отверстие 11.

Реторты 3, 6 и 7 установлены на сводах камер 2, 4 и 5 с песчаным уплотнением и закрыты теплоизолирующими крышками 12. Днища реторт 3, 6 и 7 имеют откидывающиеся крышки с отверстиями.

Устройство работает следующим образом. В топке 1 сжигают какое-либо топливо, например дрова, и получают топочные газы с температурой около 600 - 650^oC. Топочные газы поступают в пиролизную камеру 2 и нагревают реторты 3. Температура внутри реторт поднимается до 450^oC, и происходит термическое разложение древесины с получением угля и горючих пирогазов. Через отверстие в днищах реторт пирогазы выходят в камеру 2 и сгорают в ней с выделением дополнительного тепла для осуществления процесса. Из пиролизной камеры 2 дымовые газы поступают в сушильную камеру 4 через газоход 8, в котором разбавляются воздухом, поступающим через отверстие 9, до температуры 250 - 300^oC. Из камеры 4 дымовые газы через газоход 10 поступают в сушильную камеру 5. В камерах 4 и 5 происходит нагрев реторт с подъемом температуры в них до 200 - 250^oC, вследствие чего происходит сушка древесины в ретортах 6 и 7. Водяной пар выходит из реторт через отверстия в их днищах и вместе с дымовыми газами его удаляют через отверстие 11 и направляют в дымовую трубу. Крышки 12 предохраняют своды реторт от охлаждения.

Влажное древесное сырье закладывают в реторты и помещают их при помощи подъемного крана в сушильные камеры. После завершения процесса сушки реторты вынимают из сушильных камер краном и устанавливают в пиролизную камеру. После окончания пиролиза древесины горячие реторты с готовым углем вынимают из пиролизной камеры и устанавливают в кассету для остывания на песчаный затвор. Режим работы устройства - непрерывный по работе устройства в целом и периодический по протеканию процесса в каждой реторте. Сдвиг во времени между операциями выемки и закладки реторт равен продолжительности пиролиза, поделенной на количество реторт, единовременно находящихся в пиролизной камере. В таком режиме достигается устойчивая работа устройства без резких колебаний температуры в сушильных и пиролизной камерах.

При температуре внутри сушильных камер до 300^oC их теплоизоляция требует меньших затрат, по сравнению с теплоизоляцией пиролизной камеры (температура внутри до 650^oС). Устройство стенок пиролизной камеры в этом случае существенно упрощается, т. к. они несут только конструктивную функцию. Применение отбросного тепла после пиролиза для сушки древесины позволяет примерно вдвое повысить производительность процесса углежжения и более рационально использовать тепло, получаемое в процессе пиролиза.

Литературные источники 1. Юдкевич Ю.Д., Иванов А.С., Свирин Л.В., Устройство для получения древесного угля. - Патент РФ N2115689, C 10 B 53/02, C 10 B 1/04. - Заяв. N97101139/25 от 24.01.97, опубл. 20.07.98, Бюл. N20.

Формула изобретения

Устройство для получения древесного угля, включающее топку и пиролизную камеру с выемными ретортами, отличающееся тем, что пиролизная камера изолирована от окружающего пространства сушильными камерами, сушильные камеры имеют общие стенки с пиролизной камерой и соединены между собой последовательно газоходом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 13-2004

Извещение опубликовано: 10.05.2004        

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 27.07.2004

Извещение опубликовано: 20.03.2010        БИ: 08/2010

---