Установка термохимической переработки углеродосодержащего сырья (варианты)



Установка термохимической переработки углеродосодержащего сырья (варианты)
Установка термохимической переработки углеродосодержащего сырья (варианты)

Владельцы патента RU 2666347:

Лурий Валерий Григорьевич (RU)

Группа изобретений относится к средствам переработки углеродосодержащего сырья и может быть использована в коммунальном, сельском хозяйствах, в индустрии деревопереработки, в горнодобывающей и нефтехимической отраслях. Установка термохимической переработки углеродосодержащего сырья содержит реактор для пиролиза сырья, устройство для загрузки в реактор подлежащего пиролизу сырья и технологических добавок, газогенератор, предназначенный для получения газообразного теплоносителя, оснащенный устройствами загрузки сырья и выгрузки золы, связанный с полостью реактора газовым выходом для подвода в реактор полученного теплоносителя, воздуходувку, выход которой трубопроводом связан с полостью газогенератора, а также устройство очистки полученных в реакторе парогазов, связанное входом с выходным газовым каналом реактора, аппарат разделения парогазов. Установка отличается тем, что оснащена теплообменником, соединенным входом с выходом устройства очистки полученных в реакторе парогазов, а выходом - с входом аппарата разделения парогазов, к выходу которого подсоединен дымосос, через теплообменник пропущен трубопровод подачи воздуха от воздуходувки в газогенератор, реактор выполнен в виде обечайки и верхнего и нижнего корпусов, охватывающих обечайку по ее торцам, обечайка установлена наклонно и оснащена механизмом ее вращения относительно зафиксированных от вращения корпусов, на верхнем корпусе выполнены каналы для ввода в полость реактора сырья и технологических добавок, а также теплоносителя, а на нижнем - каналы для отвода парогазов и пироугля, при этом реактор оснащен ворошителями помещенного в реактор сырья, выполненными в виде пластин, прикрепленных продольно к внутренней поверхности обечайки. Заявлен вариант способа. Технический результат – получение продуктов с высокой степенью переработки и очистки, конструкция технологична, так как обеспечивает простое обслуживание, монтаж и демонтаж конструкционных элементов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Группа изобретений относится к средствам переработки углеродосодержащего сырья и может быть использована в коммунальном, сельском хозяйствах, в индустрии деревопереработки, в горнодобывающей и нефтехимической отраслях для термохимической переработки низкокачественных топлив и углеродосодержащих отходов этих отраслей с целью получения горючего газа, твердых и жидких топлив, сорбентов и пр.

Известна установка термохимической переработки органического сырья в топливные компоненты, содержащая реактор, оснащенный устройствами загрузки в него сырья и выгрузки твердого компонента его термохимической переработки, установленными соответственно, в верхней и нижней части реактора, расположенный в верхней части реактора выход для отвода парогазовой составляющей переработки сырья (парогазов), причем реактор оснащен как минимум, двумя кольцевыми коллекторами для ввода в его рабочее пространство газообразного теплоносителя, производимого расположенным вне реактора устройством. Парогазовый выход реактора связан с системой разделения парогазов, которая выполнена в виде ряда последовательно соединенных разделительных аппаратов для получения из парогазов фракций жидких углеводородов, каждый из разделительных аппаратов соединен одним из выходов с накопительной емкостью, причем крайний из установленных последовательно разделительных аппаратов через теплообменник соединен с сепаратором, обеспечивающим разделение жидкой и газообразной фаз парогазов. (см. патент РФ №2275416, кл. C10L 5/48, 2006 г.).

В результате анализа известной установки следует отметить, что необходимость порционного прогрева топлива и удаления из него кислорода обуславливает периодическую загрузку топлива в реактор, что снижает производительность установки по сравнению с непрерывной загрузкой, а обусловленный этим циклический режим работы реактора ухудшает качество продукции. Выделение полученной в реакторе парогазовой фазы с присутствующей в ней твердой фазой, также снижает качество получаемых продуктов. Кроме того, использование для получения теплоносителя в качестве топлива получаемой жидкой фракции и топливного газа снижает выход готовой продукции.

Известна установка термохимической переработки углеродосодержащего сырья, содержащая вертикально установленный термохимический реактор пиролиза, оснащенный средствами загрузки сырья и технологических добавок в его верхнюю часть, газогенератор, предназначенный для получения газообразного теплоносителя, оснащенный в верхней части устройством загрузки сырья, а в нижней части связанным с воздуходувкой коллектором для подачи в полость газогенератора подогретого воздуха и устройством для выгрузки из газогенератора золы, причем газогенератор связан с реактором воздушным каналом (трубопроводом) для подачи в полость реактора полученного в газогенераторе теплоносителя - горячего генераторного газа. В корпусе реактора, по его высоте, наклонно размещены выполненные из сетчатого материала полки, с наклоном вниз от стенок реактора к его центру, верхняя часть реактора, по отношению к другим его частям, имеет увеличенное поперечное сечение, а в нижней части реактора имеется бункер для сбора пироугля, под которым расположено устройство выгрузки пироугля из ректора, выполненное в виде шнека, вдоль которого проложены теплосъемные пластины, шнек и пластины помещены в кожух, полость которого встроена в воздушный канал соединяющий воздуходувку и коллектор газогенератора.

Установка дополнительно оснащена устройством очистки полученных в реакторе парогазов от твердой фазы и соединенным с его выходом аппаратом разделения парогазов на компоненты, при этом устройство очистки полученных в реакторе парогазов от твердой фазы выполнено в виде сепаратора и подключено входом к газовому выходу реактора в его верхней части. (см. патент РФ №2632812 кл. C10L 5/48, 2015 г.) - наиболее близкий аналог.

В результате анализа известной установки следует отметить, что для ее эффективной работы необходимо использование для подачи в реактор тонкоизмельченного сырья, с низким содержанием влаги и смолистых и легкоплавких материалов, что в значительной степени ограничивает спектр используемого сырья и значительно увеличивает затраты на его подготовку к переработке. Весьма существенно, что время нахождения перерабатываемого сырья в полости реактора при его переработке весьма ограничено, что обусловлено его перемещением сверху вниз по наклонным полкам при переработке, а также ограниченными возможностями регулирования угла наклона полок и величины ячеек их сеток.

Все это не позволяет обеспечить переработку всей массы сырья, остатки которого, вместе с пироуглем, выводятся из реактора, значительно снижая качество пироугля.

При появлении в перерабатываемом сырье под действием температуры вязких компонентов, на сетках полок реактора образовываются и постепенно нарастают пробки из сырья, что, кроме ухудшения качества получаемых продуктов пиролиза, приводит к необходимости периодической остановки реактора для его чистки, что существенно снижает его производительность. Использование для подогрева нагнетаемого в газогенератор воздуха тепла выгруженного из реактора пироугля неэффективно, так как такой уголь уже имеет невысокую температуру.

Техническим результатом настоящей группы изобретений является разработка вариантов установок, характеризующихся универсальностью, за счет обеспечения переработки широкого спектра сырья, в том числе, крупноизмельченного, с высокой степенью влаги и примесей, высокой производительностью, за счет создания оптимальных условий для загрузки сырья, его переработки в течение всего времени нахождения в реакторе, а также получения целевых продуктов (пироугля, парогазов и пр.) высокого качества за счет высокой степени переработки сырья и очистки полученных в реакторе парогазов.

Указанный технический результат достигается тем, что в установке термохимической переработки углеродосодержащего сырья, содержащей реактор для пиролиза сырья, устройство для загрузки в реактор подлежащего пиролизу сырья и технологических добавок, газогенератор, предназначенный для получения газообразного теплоносителя, оснащенный устройствами загрузки сырья и выгрузки золы, а также связанным с полостью реактора газовым выходом для подвода в реактор полученного теплоносителя, воздуходувку, выход которой трубопроводом связан с полостью газогенератора, а также устройство очистки полученных в реакторе парогазов, связанное с выходным газовым каналом реактора, и аппарат разделения парогазов, новым является то, что установка оснащена теплообменником, соединенным входом с газовым выходом реактора, а выходом - с входом аппарата разделения парогазов, к выходу которого подсоединен дымосос, через теплообменник пропущен трубопровод подачи воздуха от воздуходувки в в газогенератор, реактор выполнен в виде обечайки и верхнего и нижнего корпусов, охватывающих обечайку по ее торцам, обечайка установлена наклонно и оснащена механизмом ее вращения относительно зафиксированных от поворота корпусов, на верхнем корпусе выполнены каналы для ввода в полость реактора сырья и технологических добавок, а также теплоносителя, а на нижнем - каналы для отвода парогазов и пироугля, при этом реактор оснащен ворошителями помещенного в реактор сырья, выполненными в виде пластин, прикрепленных продольно к внутренней поверхности обечайки, а на некоторых ворошителях, под углом 90° к плоскости пластины выполнены полки, при этом установленные в полости обечайки ворошители с полками чередуются с ворошителями без полок, а на верхнем корпусе может быть смонтирована пусковая горелка, предназначенная для разогрева полости обечайки перед запуском реактора.

В варианте установки термохимической переработки углеродосодержащего сырья, содержащей реактор для переработки сырья, устройство для загрузки в реактор подлежащего переработке сырья и технологических добавок, подведенный к полости реактора трубопровод, связанный с выходом воздуходувки, а также устройство очистки полученных в реакторе парогазов, связанное с выходным газовым каналом реактора, и аппарат разделения парогазов, новым является то, что установка оснащена теплообменником, соединенным входом с выходом устройства очистки полученных в реакторе парогазов, а выходом - с входом аппарата разделения парогазов, к выходу которого подсоединен дымосос, через теплообменник пропущен трубопровод подачи воздуха в реактор, который выполнен в виде обечайки и верхнего и нижнего корпусов, охватывающих обечайку по ее торцам, обечайка установлена наклонно и оснащена механизмом вращения относительно зафиксированных от вращения корпусов, на верхнем корпусе выполнены каналы для ввода в полость реактора сырья и технологических добавок, а также воздуха, нагнетаемого по трубопроводу воздуходувкой, а на нижнем - каналы для отвода парогазов и пироугля, при этом реактор оснащен ворошителями

помещенного в реактор сырья, выполненными в виде пластин, прикрепленных продольно к внутренней поверхности обечайки.

Раскрытые ниже в описании установки относятся к объектом одного вида, одинакового назначения и обеспечивают получение одного и того же технического результата, то есть, являются вариантами.

Сущность заявленной группы изобретений поясняется графическими материалами, на которых:

- на фиг. 1 - схема установки термохимической переработки углеродосодержащего сырья;

- на фиг. 2 - реактор, поперечное сечение;

- на фиг. 3 - профиль ворошителя.

Установка термохимической переработки углеродосодержащего сырья по содержит газогенератор 1, оснащенный устройством (не показано) загрузки сырья, а также устройством (не показано) выдачи твердого продукта его переработки - золы и выходом (позицией не обозначен) для отвода полученного теплоносителя - горячего генераторного газа. Полость газогенератора соединена трубопроводом (позицией не обозначен) с воздуходувкой 2, предназначенной для подачи воздуха в полость газогенератора 1. Трубопровод для подачи воздуха от воздуходувки 2 в газогенератор пропущен через теплообменник 3, что обеспечивает подогрев подаваемого в газогенератор 1 воздуха.

Для получения теплоносителя может быть использован стандартный вихревой газогенератор или стандартный слоевой газогенератор. Вихревой газогенератор наиболее целесообразно использовать, когда загружаемое сырье имеет крупность частиц менее 10 мм и влажность менее 15%. Слоевой газогенератор наиболее целесообразно использовать, когда сырье имеет крупность частиц более 10 мм и влажность более 15%. Конкретную модель газогенератора 1 выбирают известным образом, исходя из заданной производительности по теплоносителю.

Получаемая в процессе работы газогенератора зола удаляется из него известным образом, например, посредством шлюзового затвора.

Установка также содержит реактор для термохимического пиролиза сырья, выполненный в виде обечайки 4 наружным диаметром d1, установленной на опорных роликах 5, смонтированных на неподвижных опорах 6. Обечайка 4 расположена на роликах наклонно относительно горизонтали под углом 3-8°.

Реактор также содержит два корпуса 7 (верхний) и 8 (нижний), охватывающих обечайку 4 по ее торцам. Обечайка и корпуса состыкованы герметично, причем обечайка имеет возможность вращения относительно корпусов, которые зафиксированы от поворота. Герметичность полости обечайки 4 обеспечивается уплотнениями 9. Уплотнения 9 наиболее целесообразно выполнять из термостойкого и абразивостойкого материала, например, из углеродографитных антифрикционных материалов, таких, как Химанит-Т, НИГРАН, НИГРАН-В.

Корпуса 7 и 8 формируют по торцам пространство реактора. Каждый из корпусов монтируется на своей неподвижной раме (рамы не показаны) с возможностью поворота и осевого перемещения для обеспечения стыковки с торцом обечайки и установки заданного зазора между торцом обечайки и внутренней поверхностью корпуса. Такой монтаж не представляет сложностей для специалистов.

Конструкция реактора позволяет обеспечить удобную подачу в реактор сырья, технологических добавок и теплоносителя, а также удобный отвод из полости реактора пироугля и парогазов за счет того, что корпуса неподвижны, а поэтому легко и надежно стыкуются с устройствами загрузки сырья и выдачи готового продукта.

Установка обечайки наклонно и с возможностью вращения с регулируемой скоростью относительно корпусов, обеспечивает продвижение в полости обечайки сырья, теплоносителя и продуктов пиролиза с оптимальной скоростью для данного вида сырья за счет регулирования скорости вращения обечайки, а также качественное его перемешивание и контакт с теплоносителем с высокой степенью теплообмена.

Таким образом, конструкция реактора позволяет обеспечить высокую производительность процесса пиролиза при высокой степени переработки сырья, высокую адаптивность процесса пиролиза к широкому спектру сырья с получением продуктов пиролиза высокого качества. Кроме того, конструкция реактора весьма технологична, так как обеспечивает простое и удобное его обслуживание, монтаж и демонтаж конструктивных элементов в его полости за счет возможности отвода корпусов от торцов обечайки.

Реактор оснащен устройством загрузки в его полость сырья и технологических добавок, включающим бункер 10 и транспортер 11 (например, шнековый), введенный в полость обечайки через верхний корпус 7.

Газовый выход газогенератора 1 связан с полостью реактора пиролиза трубопроводом (позицией не обозначен) для подачи в его полость теплоносителя. Трубопровод введен в полость реактора через верхний корпус 7.

На поверхностях корпусов 7 и 8 установлены датчики температуры 12 и давления 13 среды внутри реактора, состоящей из газа и твердых частиц сырья.

На верхнем корпусе 7 может быть смонтирована пусковая горелка 14 для разогрева полости обечайки 4 перед запуском реактора.

Механизм 15 вращения обечайки 4 установлен на одной из опор 6. Данный механизм выполнен известным образом, например, в виде двигателя с регулируемой частотой вращения его выходного вала и зубчатой или фрикционной передачи.

Внутренняя поверхность обечайки 4 может иметь футеровку, выполненную из абразивостойкого и термостойкого материала, например, огнеупорного, легкого бетона ЖСБ-1000 или ЖСБ-1200 с покрытием огнеупорным оксидо-керамическим КР-1 илиМ-5.

К внутренней поверхности обечайки по ее длине (продольно) прикреплены, предпочтительно на равном расстоянии друг от друга по окружности, ворошители 16 поступившего в полость реактора, сырья. Количество ворошителей зависит от диаметра обечайки и составляет, как правило, от 10 до 20. Каждый ворошитель выполнен в виде пластины высотой h. Ворошители, выполненные в виде пластин, могут быть цельными или сборными, состыкованными по торцам из нескольких частей. На половине ворошителей, по их периферии могут иметься полки, расположенные под углом 90° к пластине. При монтаже ворошителей их устанавливают так, чтобы ворошители с полками и без полок чередовались друг с другом. Ширина l полок выбирается из условия l=(0,5-0.6)h. Как показал опыт, именно такое соотношение размеров ворошителей позволяет обеспечить наиболее качественное перемешивание сырья при вращении обечайки.

После установки ворошителей в полости обечайки, ее внутренний проходной диаметр составляет d2. Установлено, что наиболее оптимальное значение d2 должно соответствовать значению d2=(0,65-0,75)d1. При этом соотношении происходит наиболее качественное распределение сырья по сечению обечайки реактора пиролиза при ее вращении и обеспечивается наиболее полный теплообмен между сырьем и теплоносителем.

Газовый выход (позицией не обозначен) реактора выполнен на верхней части нижнего корпуса 8. С газовым выходом соединен вход устройства 17 очистки отводимых из полости реактора парогазов от твердой фазы. Устройство 17 может быть выполнено в виде стандартного циклона.

В нижней части корпуса 8 имеется канал (позицией не обозначен) для выдачи из полости реактора пироугля, к которому подведено устройство 18 разгрузки (например, транспортер) пироугля, посредством которого пироуголь поступает в накопительный бункер 19. Целесообразно, чтобы к устройству разгрузки 18 был подведен выход твердой фазы от устройства 17.

Газовый выход устройства очистки 17 связан с входом теплообменника 3, выход которого подсоединен к входу аппарата 21 разделения парогазов на жидкую и газовую фазы. Движение парогазов по устройству 17, теплообменнику 3, аппарату 21 и выдача газа потребителю обеспечивается за счет тяги, создаваемой дымососом 20, подсоединенным к газовому выходу аппарата 21. Транспортируемые через теплообменник парогазы являются теплоносителем для подводимого в газогенератор 1 воздуха. В нижней части аппарата 21 имеется выход (позицией не обозначен) для выдачи жидкого топлива потребителю.

В качестве теплообменника 3 могут использоваться известные трубчатые или спиральные теплообменники, в качестве аппарата 21 разделения парогазов могут использоваться сепараторы, ректификационные колонны и другие аппараты, широко известные в промышленности. Применение того или иного аппарата диктуется видами перерабатываемого сырья и технологическими особенностями его переработки, или необходимостью получения конкретной гаммы продуктов. В любом случае для разделения парогазов на компоненты используется известное оборудование, которое не является предметом патентной охраны.

Создание и поддержание оптимальных параметров процесса пиролиза обеспечивается входящей в состав установки системой автоматического управления 22, в которую включены датчики температуры, давления, измерения количества подаваемого сырья, воздуха, теплоносителя, выгрузки пироугля и парогазов, а также частотные преобразователи изменения скорости вращения валов двигателей механизма вращения обечайки, двигателей на загрузке сырья в газогенератор и реактор, двигателей выгрузки пироугля из реактора, двигателей воздуходувки и дымососа. В систему управления включены также программируемые контроллеры, которые, используя показатели датчиков, поддерживают за счет управления частотными преобразователями заданные программой оптимальные параметры работы установки.

Узлы и агрегаты установки, конструкция которых не раскрыта в описании, являются стандартными и выполняют при работе установки присущие им функции.

Под связями в настоящей заявке следует понимать средства (трубопроводы, транспортеры и пр.), посредством которых при работе установки осуществляется транспортирование сырья, технологических добавок и рабочих агентов.

В варианте установки отличием является только то, что из состава агрегатов исключен газогенератор 1 с устройствами загрузки сырья и выгрузки золы, а трубопровод, от воздуходувки 2, пропущенный через теплообменник 3, вместо газогенератора подведен к газовому входу корпуса 7 реактора.

Установка работает следующим образом.

Первоначально осуществляют получение газообразного теплоносителя, для чего в разогретый газогенератор 1 загружают сырье и воздуходувкой 2 по трубопроводу нагнетают в газогенератор воздух, пропуская его через теплообменник 3. Как правило, газогенератор 1 работает на том же сырье, что и реактор.

Параллельно с подготовкой к работе газогенератора 1, включают пусковую горелку 14, которая обеспечивает разогрев реактора, устройства очистки 17 и теплообменника 3. После достижения в них проектной температуры, пусковую горелку 14 отключают.

Далее включают в работу газогенератор 1, который нагнетает в полость реактора полученный теплоноситель.

Включают механизм 15, который приводит во вращение с заданной скоростью обечайку 4, из бункера 10 посредством транспортера 11 через корпус 7 загружают в реактор пиролиза сырье и технологические добавки. В качестве технологических добавок чаще всего используют катализаторы, а также вещества, предотвращающие вредные выбросы, например, известь, доломит, алюмосиликаты.

Загружаемое в реактор сырье попадает в нижнюю часть вращающейся обечайки 4 у корпуса 7, где оно подхватывается ворошителями 16 и поднимается на них вверх до точки, где угол наклона ворошителя достигает величины, при которой сырье ссыпается вниз и при этом за счет наклона вращающейся обечайки 4 к горизонтальной плоскости сырье перемещается во время падения на определенную величину вдоль барабана обечайки в сторону корпуса 8.

Таким образом, сырье внутри барабана пиролиза распределяется по объему обечайки и постепенно перемещается от корпуса 7 к корпусу 8, при этом под действием температуры теплоносителя происходит деструкция сырья на пироуголь и парогазы.

Собственно, сам процесс пиролиза широко известен, он подробно описан в технической литературе и не нуждается в дополнительных пояснениях.

В связи с тем, что ворошители 16 могут быть выполнены как с полками, так и без полок и установлены чередующимися в полости обечайки, то точки начала ссыпания с ворошения сырья в обечайке при ее вращении будут раздельными по сечению обечайки и, таким образом, происходит равномерное распределение сырья по сечению обечайки и равномерное смешивание его с горячим теплоносителем при продвижении сырья от корпуса 7 к корпусу 8, что обеспечивает высокую скорость и степень деструкции сырья и высокое качество продуктов пиролиза.

Постоянное перемешивание сырья в реакторе за счет использования ворошителей и вращения обечайки, с контактом горячего теплоносителя с большой поверхностью частиц сырья при оптимальных количестве сырья, времени контакта сырья и теплоносителя и температуры среды в реакторе, которые поддерживаются системой автоматического управления, обеспечивают пиролиз сырья с высокой производительностью и получением качественных продуктов пиролиза - пироугля, жидкой фракции, неконденсируемого газа.

Полученные в результате переработки сырья парогазы из реактора через выход в верхней части корпуса 8, поступают в устройство очистки 17. Выделенные из парогаза в устройстве очистки 17 твердые частицы подаются на устройство разгрузки 18 и далее - в накопительный бункер 19 вместе с пироуглем.

Очищенные от твердой фазы парогазы за счет работы дымососа 20 поступают с устройства очистки 17 через теплообменник 3 (где отдают часть тепла подаваемому по трубопроводу в газогенератор воздуху) в аппарат 21 их разделения, где разделяются на компоненты, в зависимости от типа используемого аппарата 21.

Так, например, при использовании в качестве аппарата 21 ректификационной колонны, из парогазов получают неконденсируемый газ, который может быть использован для получения тепла и электроэнергии, легкую фракцию жидкого топлива, близкую по свойствам к дизельному топливу, которая может использоваться для транспортных двигателей или турбин, более тяжелую фракцию жидкого топлива, близкую по свойствам к печному топливу, которая может использоваться в топках котельных. Полученная жидкая фракция отводится через нижнюю часть аппарата 21.

Полученный в реакторе пироуголь отводится через канал в нижней части корпуса 8 посредством устройства 18. Пироуголь может быть использован как сорбент, как восстановитель, как бездымное топливо, как сырье, жидкая фракция может быть использована как печное топливо, как сырье для химической промышленности, неконденсируемый газ может быть использован как сырье, как топливо для получения тепла и электроэнергии, как топливо для обжига строительных материалов.

Отличием работы установки по варианту ее исполнения является то, что в качестве теплоносителя используют разогретый воздух, нагнетаемый в полость реактора воздуходувкой 2. Необходимое количество подаваемого воздуходувкой теплоносителя регулируется за счет изменения производительности воздуходувки 2.

Конструкция установки обеспечивает удобную загрузку сырья и теплоносителя в реактор, продвижение с постоянным перемешиванием по реактору сырья, а также удобную эвакуацию продуктов пиролиза из реактора. Конструкция установки обеспечивает возможность регулирования в широком диапазоне таких основных параметров пиролиза как: температура в реакторе, за счет регулирования температуры теплоносителя; время нахождения сырья в реакторе, за счет изменения угловой скорости вращения обечайки; высокоэффективное перемешивание и теплообмен между сырьем и теплоносителем, за счет вращения обечайки и наличия внутри нее ворошителей.

Конструкция варианта установки обеспечивает получение большого количества горючего высокоочищенного газа и малое количество жидкой фракции, что обуславовлено превалирующей реакцией окисления сырья в реакторе когда в качестве теплоносителя в реактор подается подогретый воздух, который содержит более 20 масс. % такого мощного окислителя, как кислород. Достоинством варианта установки является то, что не требуется глубокой очистки полученной при переработке сырья жидкой фракции, которая подается вместе с сырьем в реактор, а также снижение затрат на операции с полученным продуктом - газом, который может быть передан непосредственно потребителю. Весьма важно и то, что при работе такой установки снижается загрязнение окружающей среды пылевой фракцией пироугля и парами жидкой фракции.

Выбор конкретного исполнения установки определяется в зависимости от требований потребителей по номенклатуре, количеству и качеству получаемых продуктов от переработки сырья и используемым сырьем.

При необходимости получения пироугля, жидкой фракции, горючего газа и золы, как правило, применяется первый вариант установки. При необходимости получения горючего газа, как правило, применяется второй вариант установки.

Установки могут быть эффективно использованы для переработки следующих видов сырья: твердые бытовые отходы; отходы коммунального и сельского хозяйства (осадки от очистки сточных вод, навоз, помет, растительные отходы); отходы угольной, нефтеперерабатывающей, деревоперерабатывающей отраслей, бурый уголь, лигнит и пр.

1. Установка термохимической переработки углеродосодержащего сырья, содержащая реактор для пиролиза сырья, устройство для загрузки в реактор подлежащего пиролизу сырья и технологических добавок, газогенератор, предназначенный для получения газообразного теплоносителя, оснащенный устройствами загрузки сырья и выгрузки золы, связанный с полостью реактора газовым выходом для подвода в реактор полученного теплоносителя, воздуходувку, выход которой трубопроводом связан с полостью газогенератора, а также устройство очистки полученных в реакторе парогазов, связанное входом с выходным газовым каналом реактора, и аппарат разделения парогазов, отличающаяся тем, что установка оснащена теплообменником, соединенным входом с выходом устройства очистки полученных в реакторе парогазов, а выходом - с входом аппарата разделения парогазов, к выходу которого подсоединен дымосос, через теплообменник пропущен трубопровод подачи воздуха от воздуходувки в газогенератор, реактор выполнен в виде обечайки и верхнего и нижнего корпусов, охватывающих обечайку по ее торцам, обечайка установлена наклонно и оснащена механизмом ее вращения относительно зафиксированных от вращения корпусов, на верхнем корпусе выполнены каналы для ввода в полость реактора сырья и технологических добавок, а также теплоносителя, а на нижнем - каналы для отвода парогазов и пироугля, при этом реактор оснащен ворошителями помещенного в реактор сырья, выполненными в виде пластин, прикрепленных продольно к внутренней поверхности обечайки.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на некоторых ворошителях под углом 90° к плоскости пластины выполнены полки, при этом установленные в полости обечайки ворошители с полками чередуются с ворошителями без полок.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на верхнем корпусе смонтирована пусковая горелка, предназначенная для разогрева полости обечайки перед запуском реактора.

4. Установка термохимической переработки углеродосодержащего сырья, содержащая реактор для переработки сырья, устройство для загрузки в реактор подлежащего переработке сырья и технологических добавок, воздуходувку, выход которой связан посредством трубопровода с полостью реактора, а также устройство очистки полученных в реакторе парогазов, связанное с выходным газовым каналом реактора, и аппарат разделения парогазов, отличающаяся тем, что установка оснащена теплообменником, соединенным входом с выходом устройства очистки полученных в реакторе парогазов, а выходом - с входом аппарата разделения парогазов, к выходу которого подсоединен дымосос, через теплообменник пропущен трубопровод подачи воздуха от воздуходувки в реактор, реактор выполнен в виде обечайки и верхнего и нижнего корпусов, охватывающих обечайку по ее торцам, обечайка установлена наклонно и оснащена механизмом вращения относительно зафиксированных от вращения корпусов, на верхнем корпусе выполнены каналы для ввода в полость реактора сырья и технологических добавок, а также воздуха, нагнетаемого по трубопроводу воздуходувкой, а на нижнем - каналы для отвода парогазов и пироугля, при этом реактор оснащен ворошителями помещенного в реактор сырья, выполненными в виде пластин, прикрепленных продольно к внутренней поверхности обечайки.

5. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что на некоторых ворошителях под углом 90° к плоскости пластины выполнены полки, при этом установленные в полости обечайки ворошители с полками чередуются с ворошителями без полок.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области энергетики. Устройство для термической утилизации углеводородсодержащих отходов оснащено вихревой камерой сгорания с внутренним пиролизным реактором и содержит бункер для отходов, соединенный с вихревой топкой посредством вращающегося шнека подачи отходов, приводящегося в движение редуктором напрямую, при этом вихревая камера сгорания выполнена из левого, правого основания и обечайки.

Изобретение относится к теплоэнергетике с получением горючего газа, содержащего оксид углерода и водород, для последующего использования в качестве силового газа в транспортных и энергетических установках.

Группа изобретений относится к области переработки органосодержащего сырья путем его термохимического пиролиза и конверсии с извлечением жидких углеводородов для вторичного использования продуктов переработки и может найти применение в теплоэнергетике, в химической, лесоперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к устройству термической переработки исходного сырья, например торфа, древесных опилок, отходов сельскохозяйственной продукции. Техническим результатом изобретения является снижение энергопотребления и повышение эффективности выработки готового продукта.

Изобретение относится к системам утилизации защитных экранов и может быть использовано для получения стеклянного боя из отходов многослойного стекла. Технический результат - повышение эффективности и энергоресурсосбережения переработки боя из отходов многослойного стекла.

Изобретение относится к системам утилизации защитных экранов и может быть использовано для получения стеклянного боя из отходов многослойного стекла. Технический результат - повышение эффективности и энергоресурсосбережения переработки боя из отходов многослойного стекла.

Изобретение относится к системам утилизации защитных экранов и может быть использовано для получения стеклянного боя из отходов многослойного стекла. Техническим результатом является повышение эффективности и энерго-ресурсосбережения переработки боя из отходов многослойного стекла.

Изобретение относится к переработке сыпучих материалов, в частности к сжиганию твердых и промышленных отходов. Наклонный вращающийся цилиндрический реактор для переработки сыпучих материалов содержит устройство для загрузки сыпучих материалов в верхней части реактора и цилиндрический корпус, установленный с возможностью вращения на опоре.

Изобретение относится к утилизации отходов алюминиевого производства и охране окружающей среды. .

Изобретение относится к области утилизации и переработки твердых бытовых отходов (ТБО), их обезвреживания и вторичного использования продуктов переработки, точнее - к устройствам для утилизации отходов методом термохимического пиролиза.

Изобретение относится к области энергетики. Устройство для термической утилизации углеводородсодержащих отходов оснащено вихревой камерой сгорания с внутренним пиролизным реактором и содержит бункер для отходов, соединенный с вихревой топкой посредством вращающегося шнека подачи отходов, приводящегося в движение редуктором напрямую, при этом вихревая камера сгорания выполнена из левого, правого основания и обечайки.

Изобретение относится к химической технологии и теплоэнергетике на основе переработки местного низкосортного углеродсодержащего сырья, в том числе битуминозного (древесины, торфа, бурых углей, различных отходов), путем газификации с получением горючего газа, содержащего оксид углерода и водород, для последующего использования в качестве силового газа в транспортных и энергетических установках.

Изобретение относится к теплоэнергетике с получением горючего газа, содержащего оксид углерода и водород, для последующего использования в качестве силового газа в транспортных и энергетических установках.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкциям водогрейных аппаратов, и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения.

Изобретение относится к газификации углеродсодержащего сырьевого материала и, в частности, к газификации углеродсодержащего сырьевого материала, включая сверхкритическую пиролитическую обработку.

Изобретение относится к области термической переработки углеродсодержащих материалов и предназначено для утилизации твердых коммунальных отходов. Мусороперерабатывающий комплекс содержит блок пиролиза, включающий по меньшей мере две пиролизные установки, конвейерную линию для подачи подготовленных отходов к реакторам, конвейерную линию для транспортировки углеродистого остатка в приемный бункер.

Изобретение относится к области термической переработки углеродсодержащих материалов и предназначено для утилизации твердых коммунальных отходов. Мусороперерабатывающий комплекс содержит блок пиролиза, включающий по меньшей мере две пиролизные установки, конвейерную линию для подачи подготовленных отходов к реакторам, конвейерную линию для транспортировки углеродистого остатка в приемный бункер.

Настоящее изобретение относится к энергетике, может применяться для получения горючего газа за счет газификации твердого топлива. Техническим результатом является повышение эффективности газификации применяемого топлива с получением горючего газа высокой чистоты и теплотворной способностью, превышающей теплотворную способность синтез-газа, а также упрощение конструкции газификатора по сравнению с существующими аналогами в виду отсутствия вращающихся частей предлагаемого изобретения.

Настоящее изобретение относится к системе коммунального хозяйства и малой энергетике, может быть применено для уничтожения твердых бытовых отходов (ТБО) и получения чистого горючего газа за счет применения газификатора.

Изобретение относится к области переработки углеродсодержащих твердых веществ в альтернативные энергетические ресурсы, используемые как для промышленных, так и для бытовых нужд.

Изобретение относится к газохимии и касается реакторов для получения синтез-газа из природного/попутного газа в процессе автотермического риформинга. Реактор включает реакторные каналы, частично заполненные катализатором и расположенные параллельно продольной оси реактора, боковой патрубок вывода продукта.

Группа изобретений относится к средствам переработки углеродосодержащего сырья и может быть использована в коммунальном, сельском хозяйствах, в индустрии деревопереработки, в горнодобывающей и нефтехимической отраслях. Установка термохимической переработки углеродосодержащего сырья содержит реактор для пиролиза сырья, устройство для загрузки в реактор подлежащего пиролизу сырья и технологических добавок, газогенератор, предназначенный для получения газообразного теплоносителя, оснащенный устройствами загрузки сырья и выгрузки золы, связанный с полостью реактора газовым выходом для подвода в реактор полученного теплоносителя, воздуходувку, выход которой трубопроводом связан с полостью газогенератора, а также устройство очистки полученных в реакторе парогазов, связанное входом с выходным газовым каналом реактора, аппарат разделения парогазов. Установка отличается тем, что оснащена теплообменником, соединенным входом с выходом устройства очистки полученных в реакторе парогазов, а выходом - с входом аппарата разделения парогазов, к выходу которого подсоединен дымосос, через теплообменник пропущен трубопровод подачи воздуха от воздуходувки в газогенератор, реактор выполнен в виде обечайки и верхнего и нижнего корпусов, охватывающих обечайку по ее торцам, обечайка установлена наклонно и оснащена механизмом ее вращения относительно зафиксированных от вращения корпусов, на верхнем корпусе выполнены каналы для ввода в полость реактора сырья и технологических добавок, а также теплоносителя, а на нижнем - каналы для отвода парогазов и пироугля, при этом реактор оснащен ворошителями помещенного в реактор сырья, выполненными в виде пластин, прикрепленных продольно к внутренней поверхности обечайки. Заявлен вариант способа. Технический результат – получение продуктов с высокой степенью переработки и очистки, конструкция технологична, так как обеспечивает простое обслуживание, монтаж и демонтаж конструкционных элементов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх