Способ получения древесного угля

Изобретение относится к области получения угля из древесины. Способ получения древесного угля осуществляют без доступа воздуха в ретортах пиролизной камеры. Способ включает сушку сырья при температуре 160-200°С. После сушки сырья ведут его торрефикацию при температуре 225-300°С с последующим охлаждением до температуры 15-30°С. Затем осуществляют пиролиз при температуре 560-600°С, после пиролиза уголь охлаждают в герметичной емкости до температуры 15-30°С, с последующей стабилизацией угля. Стабилизацию древесного угля осуществляют путем постепенной разгерметизации емкости. Процесс торрефикации и пиролиза ведут при скорости нагрева в интервале 5-15°С/мин. Изобретение обеспечивает увеличение выхода древесного угля. 1 табл.

 

Изобретение относится к области получения угля из древесины и может быть использовано в металлургической промышленности, в медицине, сельском хозяйстве и других областях.

Известен способ получения древесного угля, включающий стадии загрузки древесного сырья, его сушку при температуре 120-150°С, пиролиз путем нагрева без доступа кислорода до 450°С, прокаливание при температуре 550°С, охлаждение угля и его выгрузку с выходом древесного угля около 30% от массы исходной древесины, см. Ковернинский И.Н., книга «Основы технологии химической переработки древесины»: М.: Лесная Промышленность, 1984. - 154 с.

Недостатком данного изобретения является низкий выход конечного продукта и, соответственно низкая эффективность использования исходного древесного сырья.

Известен также способ получения древесного угля, включающий стадии загрузки древесного сырья, его сушку, пиролиз, прокаливание и охлаждение угля, в котором древесное сырье перед пиролизом' пропитывают водными растворами катализаторов, в частности, кислотно-перекисным катализатором, содержащим 2,5% серной кислоты и 0,2% перекиси водорода от массы древесины и диаммониевым фосфатом. Способ получения древесного угля с использованием катализаторов позволяет существенно повысить его выход, см. Гордон Л.В., Скворцов C.O., Лисов В.И. Технология и оборудование лесохимических производств: М.: Лесная промышленность, 1998. - 54 с.

Недостатком данного изобретения является увеличение стоимости древесного угля за счет использования катализаторов и возрастающая доля примесей в готовом угле.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения древесного угля без доступа воздуха в ретортах пиролизной камеры, включающий последовательно сушку сырья при температуре 160-200°С, пиролиз при температуре от 300 до 400°С, прокаливание при температуре от 500 до 550°С, после окончания стадии прокаливания уголь перегружают в герметичные металлические емкости для охлаждении, после чего его стабилизируют путем постепенной разгерметизации металлических емкостей, при этом регулирование и поддержание заданных температур осуществляют с помощью температурного датчика, управляющего через частотный преобразователь работой вентилятора, регулирующего подачу воздуха из атмосферы в смеси с топочными газами к ретортам пиролизной камеры, см. RU Патент №2508388, МПК С10В 1/04 (2006.01), С10В 53/02 (2006.01), 2013.

Недостатками известного способа является недостаточный выход древесного угля.

Технической проблемой является создание способа, позволяющего увеличить выход древесного угля, и таким образом расширить арсенал технических средств, в данном случае расширить арсенал способов получения древесного угля.

Решение технической проблемы обеспечивается способом получения древесного угля без доступа воздуха в ретортах пиролизной камеры, включающий сушку сырья при температуре 160-200°С, пиролиз, охлаждение угля в герметичной емкости с последующей стабилизацией угля путем постепенной ее разгерметизации, согласно изобретению после сушки сырья ведут его торрефикацию при температуре 225-300°С с последующим охлаждением до температуры 15-30°С, пиролиз ведут при температуре 560-600°С, при этом процесс торрефикации и пиролиза ведут при скорости нагрева в интервале 5-15°С/мин.

Решение технической задачи позволяет увеличить выход древесного угля с 30,0% до 38,3%.

Способ осуществляют следующим образом : влажное древесное сырье загружают в реторты, которые при помощи подъемного устройства помещают в сушильную часть пиролизной камеры. В топке пиролизной камеры сжигают топливо, например дрова, и получают топочные газы, которые через газоходы поступают в пиролизную камеру и нагревают реторты без доступа воздуха до температуры в интервале 160-200°С. Продолжительность процесса сушки зависит от исходной влажности. После окончания процесса сушки до влажности 8-12% ведут торрефикацию сырья при температуре 225-300°С с последующим охлаждением до температуры 15-30°С. Нагрев высушенной древесины, находящейся в ретортах, ведут при скорости нагрева в интервале 5-15°С/мин. Образующаяся парогазовая смесь (ПГС), обеспечивая равномерный прогрев всего объема реторты, отводится по каналам в топку. После окончания процесса торрефикации сырье охлаждают до температуры 15-30°С. Охлажденное сырье до температуры 15-30°С подвергают пиролизу при температуре 560-600°С при скорости нагрева в интервале 5-15°С/мин, что способствует более полному выходу из древесины летучих компонентов, включая высококипящие смолы. Установленные в газоходах температурные датчики через частотный преобразователь включают вентилятор, обеспечивая необходимый стабильный температурный режим процесса пиролиза. После окончания процесса пиролиза проводят выгрузку угля из реторт, например, в металлические емкости. После заполнения емкости углем ее герметизируют и помещают на площадку охлаждения. Стабилизацию угля осуществляют после его охлаждения путем постепенной разгерметизации емкости.

Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения, которые сведены в таблицу 1.

Как видно из примеров конкретного выполнения, совокупность признаков изобретения позволяет по сравнению с прототипом увеличить выход древесного угля с 30,0% до 38,3%. Заявляемый способ получения древесного угля является более экологически чистым, поскольку в процессе его получения происходит более полное удаление из древесины летучих, включая высококипящие смолы.

Способ получения древесного угля без доступа воздуха в ретортах пиролизной камеры, включающий сушку сырья при температуре 160-200°С, пиролиз, охлаждение угля в герметичной емкости с последующей стабилизацией угля путем постепенной ее разгерметизации, отличающийся тем, что после сушки сырья ведут его торрефикацию при температуре 225-300°С с последующим охлаждением до температуры 15-30°С, пиролиз ведут при температуре 560-600°С, при этом процесс торрефикации и пиролиза ведут при скорости нагрева в интервале 5-15°С/мин.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к катализаторам для гидротермального сжижения биомассы растительного происхождения и может быть использовано при получении альтернативных жидких моторных топлив.

Данное изобретение относится к технологическому процессу отделения соединений, получаемых дериватизацией лигнина, от пиролизного масла. Описан способ обработки пиролизного масла, включающий в себя; (а) получение пиролизного масла; (b) приведение в контакт указываемого пиролизного масла по меньшей мере, с одной α-гидроксисульфоновой кислотой при условиях, эффективных в целях осуществления фазового разделения пиролизного масла на водорастворимую фазу, содержащую сахара, органические кислоты и карбонильные соединения, и нерастворимую в воде фазу, содержащую лигниновые и фенольные соединения; (с) отделение нерастворимой в воде фазы от водорастворимой фазы; а также (d) удаление α-гидроксисульфоновой кислоты в виде ее соединения из водорастворимой фазы посредством нагревания и/или понижения давления в целях получения водорастворимой фазы с удаленной из нее кислотой, по существу, не содержащей α-гидроксисульфоновой кислоты.

Изобретение относится к производству древесного угля, а именно к способам и устройствам пиролиза углесодержащего материала, например древесины в ретортах. Установка для производства древесного угля, содержащая отдельные последовательно установленные камеры с разной температурой нагрева, сообщающиеся между собой трубами, входные и выходные отверстия которых расположены на различных уровнях; с установленными в камерах ретортами; устройства подачи сырья и выгрузки готового продукта, при этом внутри реторт расположены шнеки; реторты внутри каждой камеры соединены между собой трубами для вывода парогазов и трубными переборками для пересыпания сырья, вмонтированными в отверстия боковых цилиндрических поверхностей реторт; реторты каждой камеры соединены с конденсатором, расположенным вне камеры; компрессором отрицательного давления, создающим вакуум в установке, последовательно соединенным с конденсатором; резервуар для сбора очищенного пиролизного газа, последовательно соединенный с компрессором; соединенный с компрессором и соответствующей камерой котел, обеспечивающий необходимый температурный режим соответствующей камеры; емкость для сбора пиролизной жижки, соединенную с конденсаторами всех трех камер.
Изобретение раскрывает непрерывный способ получения торрефицированной уплотненной биомассы, включающий стадии:(a) обеспечения подачи уплотненного материала биомассы, (b) погружения уплотненного материала биомассы в горючую жидкость, (c) торрефикации уплотненного материала биомассы в горючей жидкости при температуре или в пределах диапазона температур от примерно 270°C до примерно 320°C в течение периода времени от по меньшей мере 10 минут до примерно 120 минут с образованием торрефицированной уплотненной биомассы, (d) транспортировки торрефицированной уплотненной биомассы из горючей жидкости в ванну с водой и (e) извлечения охлажденной торрефицированной уплотненной биомассы из ванны с водой, при этом торрефицированная уплотненная биомасса, извлеченная на стадии (e), содержит не более чем примерно 20% мас./мас.

Изобретение относится к области термической переработки биомассы растительного и животного происхождения в топливо или органическое удобрение для использования в различных отраслях народного хозяйства.

Изобретение относится к газификации топлива из биомассы для получения сингаза. Способ включает пиролиз биомассы под давлением, в котором пиролиз биомассы осуществляют при использовании микроволнового излучения в сочетании с плазмой, и происходит обработка углеродных остатков после пиролиза с использованием плазмы.

Изобретение относится к утилизации органических отходов, а именно к устройствам для их переработки путем пиролиза с получением генераторного газа, и может быть использовано для утилизации отходов заводов по производству риса и овса с получением аморфного кремнийсодержащего остатка.

Изобретение относится к области получения угля из древесины и ее отходов методом пиролиза и может быть использовано для переугливания древесных топливных брикетов, в том числе из всех видов отходов лесозаготовки и промышленной переработки древесины.

Изобретение относится к обработке древесины, в частности к торрефикации, и может быть использовано в лесотехнической промышленности для утилизации отходов древесины с получением полезных составляющих компонентов, используемых в качестве топлива в энергетике.

Изобретение раскрывает способ торрефикации высушенной и нагретой биомассы, включающий в себя этап охлаждения упомянутой биомассы в течение реакции торрефикации в зоне торрефикации агрегата для торрефикации, так чтобы по меньшей мере частично нейтрализовать повышение температуры в зоне торрефикации, возникающее от экзотермических реакций торрефикации в зоне торрефикации, причем упомянутая биомасса является древесной биомассой из ели или эвкалипта.

Изобретение относится к области получения угля из древесины. Способ получения древесного угля осуществляют без доступа воздуха в ретортах пиролизной камеры. Способ включает сушку сырья при температуре 160-200°С. После сушки сырья ведут его торрефикацию при температуре 225-300°С с последующим охлаждением до температуры 15-30°С. Затем осуществляют пиролиз при температуре 560-600°С, после пиролиза уголь охлаждают в герметичной емкости до температуры 15-30°С, с последующей стабилизацией угля. Стабилизацию древесного угля осуществляют путем постепенной разгерметизации емкости. Процесс торрефикации и пиролиза ведут при скорости нагрева в интервале 5-15°Смин. Изобретение обеспечивает увеличение выхода древесного угля. 1 табл.

Наверх