Реактор швидкого піролізу

Реферат: Винахід належить до хімічної галузі промисловості. Реактор швидкого піролізу твердих органічних речовин містить валки, що мають взаємно зачеплені зовнішні шліци, камери підігріву розміщені в їх осьових порожнинах, з одного торця введеними в них газовими пальниками і іншим торцем з'єднаними з димовою трубою, а також індивідуальні дозатори до кожного шліцевого вала з осями, розташованими на одній вертикальній площині з осями обертання відповідного до дозатора шліцевого вала. Застосування винаходу дозволяє підвищити продуктивність установки і якість продуктів піролізу. UA 107481 C2 (12) UA 107481 C2 UA 107481 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до хімічної галузі промисловості, а саме до області переробки твердого палива в рідке і газоподібне паливо, зокрема до техніки швидкої піролітичної конверсії органічних речовин в газоподібне і рідке паливо. Відома установка швидкого піролізу, в якій тверде паливо порціями подається на дві протилежно нахилені нагріті до 800 С металічні пластини, кожна з яких нагрівається з допомогою газових форсунок до температури 800 С. (Патент РФ № 2293104, 2007 г.) Недоліком даної установки є те, що необхідна додаткова очистка піролізних газів від продуктів згоряння природного газу в повітряному середовищі, неефективність контактної передачі тепла паливу, що порушує головну умову процесу швидкого піролізу - тривалість не більше 6 сек. Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб переробки органічних речовин, включаючи торф, шляхом багатостадійного нагріву з можливістю отримання газоподібних і твердих складових. Нагрів здійснюється в дві послідовні стадії з можливістю отримання водяної пари при температурі 200-375 С на першій стадії і з можливістю отримання горючих газів при температурі нагріву 550-750 С в залежності від виду органічних речовин. Реактор, реалізуючий спосіб складається з бункера палива, дозатора, піролізного корпуса з газовідвідною трубою і з циліндричними обертовими валками, що підігріваються газовим пальником. Перша стадія відбувається подачею твердого палива на обертові циліндричні валки, нагріті до температури 200-375 С. Друга стадія відбувається подачею сухого палива на обертові циліндричні валки, нагріті до температури 550-750 С. 4 Швидкість нагріву на обох стадіях 3•10 град./с. (Патент РФ № 2201951, 2002 г.) Недоліком установки, реалізуючої швидкий піроліз, є неможливість втілення процесу швидкого піролізу протягом 6 сек. всього об'єму подаваного дозатором палива і низька продуктивність внаслідок того, що подача палива на гладку поверхню обертових валків призводить до відскоку від поверхні валків палива, внаслідок якого частина палива взагалі не приймає участі в процесі надшвидкого піролізу і накопичується на дні корпуса установки. Задачею винаходу є повне вилучення зі складу піролізного газу продуктів згорання палива, підігріваючого валки, підвищення продуктивності і надійності. Вказана задача досягається тим, що валки мають взаємно зачеплені зовнішні шліци, камери нагріву розташовані в їх осьових порожнинах, з одного торця введеними в них газовими пальниками і іншим торцем поєднующихся з димовою трубою, а також індивідуальні дозатори до кожного шліцевого вала з осями обертання, розташованими на одній вертикальній площині з осями обертання відповідного дозатора шліцевого вала. Даний винахід складається: з бункера палива 1, дозаторів 2 і 3 ведучого 4 і веденого 5 шліцевих валів з внутрішніми 6 і 7 камерами підігріву, встановлених з можливістю обертання в піролізному корпусі 8, і газових пальників 9 і 10, відповідно введених в камери 6 і 7 ведучого 4 і веденого 5 валів, димової труби 11, поєднаної камерами підігріву 6 і 7, і трубки виводу піролізних газів 12. Камери підігріву 6 і 7 не поєднуються з порожниною піролізу корпуса 8. Осі обертання дозатора 2 і ведучого шліцевого вала 4, відповідно осі обертання дозатора 3 і вала 5, лежать на вертикальних паралельних площинах. На фіг. 1 - реактор швидкого піролізу; на фіг. 2 - горизонтальний переріз А-А в площині обертання шліцевих валів. Пристрій працює наступним чином. Горіння газу в пальниках 9 і 10 у внутрішніх камерах підігріву 6 і 7 шліцевих валів 4 і 5 забезпечує нагрів до необхідної температури їх поверхонь. При досягненні необхідної температури нагріву поверхні валів 4 і 5 на кожен вал індивідуально, відповідно через дозатори 2 і 3, подається паливо з бункера 1. Повітря в камеру підігріву надходить через відкритий торець валів 4 і 5, а відпрацьовані гази виводяться з камер 6 і 7, валів 4 і 5 в порожнину димовоїтруби 11. Тверде паливо піддається одночасній дії температури і стисканню між шліцами валів 4 і 5, вивільнені при цьому піролізні гази виводяться з корпуса 1 через трубу 12, а твердий залишок накопичується в корпусі 1. Даний винахід забезпечить здійснення процесу швидкого піролізу за період до 6 сек. з одночасним: 1) підвищенням продуктивності не менш як в 1,5 рази; 1 UA 107481 C2 2) підвищенням якості продуктів піролізу і усуненням додаткових затрат на очистку внаслідок відсутності в них продуктів згорання природного чи іншого палива, що використовується в процесі підігріву поверхонь валів. 5 10 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Реактор швидкого піролізу твердих органічних речовин, що містить бункер палива, дозатор, піролізний корпус з газовідвідною трубою і з циліндричними обертовими валками, з підігрівом газовими пальниками, який відрізняється тим, що валки мають взаємно зачеплені шліци, камери підігріву розміщені в їх осьових порожнинах, з одного торця введеними в них газовими пальниками і другим торцем з'єднаними з димовою трубою, а також індивідуальні дозатори до кожного шліцевого вала з осями, розташованими на одній вертикальній площині з осями обертання відповідного до дозатора шліцевого вала. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2