Спосіб одержання деревного вугілля

Спосіб одержання деревного вугілля, який включає термообробку шару вихідної сировини у вертикальному апараті шахтного типу при подачі повітря через шар вихідної сировини, що розпалений з боку, протилежного подачі повітря, який відрізняється тим, що як вихідну сировину беруть біомасу з максимальною товщиною часток до 10мм, а питома витрата повітря становить 10100м3/(м2 • ч). (19) (21) a200713380 (22) 30.11.2007 (24) 12.05.2009 (46) 12.05.2009, Бюл.№ 9, 2009 р. (72) ГУБИНСЬКИЙ МИХАЙЛО ВОЛОДИМИРОВИЧ, UA, КРЕМНЕВА КАТЕРИНА ВОЛОДИМИРІВНА, UA, ШЕВЧЕНКО ГЕННАДІЙ ЛЕОНІДОВИЧ, UA, ШИШКО ЮЛІЯ ВІКТОРІВНА, UA, УСЕНКО АНДРІЙ ЮРІЙОВИЧ, UA, ГРЕК ОЛЕКСАНДР СЕРГІЙОВИЧ, UA (73) НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ, UA (56) RU 2014883, 30.06.1994, C1 3 86710 Поставлене завдання досягається тим, що у відомому способі, який включає термообробку шару вихідної сировини у вертикальному апарату шахтного типу при подачі повітря через шар вихідної сировини, що розпалений з боку, протилежному подачі повітря, відповідно до винаходу як вихідну сировину використовують біомасу з максимальною товщиною часток 10мм, і питомою витратою повітря 10-100м3/(м2 ×год). За наявними у авторів відомостями сукупність ознак, що заявляється не відома з рівня техніки. Отже винахід, що заявляється відповідає критерію «новизна». Загальними ознаками пропонованого способу й прототипу є термообробка шару вихідної сировини у вертикальному апарату шахтного типу при подачі повітря через шар вихідної сировини, що розпалений з боку, протилежній подачі повітря. Відмінними ознаками способу, що заявляється, є те, що як вихідну сировину використовують біомасу з максимальною товщиною часток до 10мм, і питомою витратою повітря 10100м3/(м2 ×год). Необхідність відмітних ознак пропонованого процесу обумовлена наступними причинами. Виробництво деревного вугілля й адсорбенту на його основі з біомаси дозволяє знизити собівартість кінцевого продукту в порівнянні із виробництвом адсорбенту з вугілля, за рахунок зниження статей витрат на закупівлю вихідної сировини. Крім того, зниження собівартості досягається тим, що біомасу, у більшості випадків, можна використати без додаткових витрат на її підготовку. Зниження питомих витрат на реалізацію процесу одержання деревного вугілля й адсорбенту на його основі а саме зниження питомої витрати повітря пов'язане з особливостями хімічного складу біомаси й обумовлено наступним. Зміст кисню у вихідній біомасі становить до 40%. При термічній обробці в процесі розкладання вихідної біомаси кисень переходить у вільну фазу. Вільний кисень, що утворився, виступає як окислювач. У результаті чого кількість повітря, що подається може бути знижена еквівалентно вільному кисню. Зниження питомої витрати повітря менш 10м3/(м2 ×год) приведе до зниження інтенсивності протікання процесу термічної обробки й в остаточному підсумку до його загасання. Збільшення питомої витрати повітря понад 100м3/(м2 ×год) приведе до вигоряння деревного вугілля й зниженню теплоти згоряння газу, що утворюється в процесі. Комп’ютерна верстка Л. Купенко 4 Використання біомаси з товщиною часток понад 10мм, приведе до зниження швидкості термічної обробки. Таким чином, у сукупності, за рахунок використання біомаси з максимальною товщиною часток до 10мм, і відповідних питомих витрат повітря, створюються умови для зниження витрат на реалізацію процесу одержання деревного вугілля й адсорбенту на його основі. Сутність винаходу, що заявляється, не випливає явно з відомого авторам рівня техніки. Отже, він відповідає критерію «винахідницький рівень». Спосіб, що заявляється, наприклад, при одержанні деревного вугілля шляхом термічної обробки шкарлупи волоського горіха у вертикальному апараті шахтного типу, здійснюється таким чином. У вертикальний апарат шахтного типу завантажується 39кг шкарлупи волоського горіха з максимальною товщиною часток до 1.7мм. Знизу подається дуття з питомою витратою повітря 40м3/(м2 ×год), при цьому шар біомаси розпалюють зверху. При подачі повітря фронт горіння, розташований спочатку на поверхні шару, зміщається на зустріч потоку повітря, а за фронтом горіння залишається твердий коксовий залишок. При руху фронту горіння шар біомаси послідовно проходить стадії нагрівання, сушіння й піроліза. Газоподібні речовини, що виділилися, по хімічному складі містять СО2, Н2, Н2О, СН4, СО, О2, смоли та інші органічні сполучення, які реагують з киснем повітря, забезпечуючи температуру у фронті горіння 700750°С. Ця температура визначається процесами горіння та теплообміну між біомасою й газами, які у свою чергу залежать від інтенсивності надходження холодного повітря й видалення продуктів згоряння із фронту горіння. Наявність у піролізному газі смол обумовлена температурним рівнем процесу термічної обробки, а також особливостями хімічного складу біомаси. Через 3 години фронт горіння досягає рівня підведення повітря. Після чого апарат розвантажується. Вихід деревного вугілля для даного приклада складає 13,2кг, або 33,7% від вихідної біомаси, при цьому залишковий зміст летучих не перевищує 8%. Винахід, що заявляються, може бути багаторазово відтворений в промислових умовах при одержанні деревного вугілля й адсорбенту на його основі з біомаси у вертикальних апаратах шахтного типу. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601