Установка абляційного піролізу

Установка абляційного піролізу, яка містить абляційний реактор, послідовно з`єднані циклон, конденсатор, осушник і пристрій завантаження, 33618 На фіг. схематично зображена установка абляційного піролізу, а стрілками - напрямок руху газу, піропалива твердих часток і води. Установка містить в собі абляційний реактор 1 з корпусом реактора 2, дно якого має форму конуса, конусно-циліндричну вихрову камеру 3, футерівку 4, приводний вал 5 з осями 6, котки 7, корпус підшипника 8 з підшипником 9, редуктор 10, електродвигун постійного струму 11, завантажувальний пристрій 12 зі шнеком 13, трубопровід 14, циклон 15 з патрубком 16, трубопровід 17, конденсатор піропалива 18, бак піропалива 19, теплообмінник 20, насос 21, регулювальний вентиль 22, трубопровід 23, трубопровід 24, осушувач газу 25, бак для води 26, теплообмінник 27, насос 28, регулювальний вентиль 29, трубопровід 30, трубопровід 31, вентилятор 32, трубопровід 33, камеру згоряння 34, трубопроводи 35, 36, гвинтовий канал 37. Установка абляційного піролізу працює наступним чином: У камеру згоряння 34 через трубопровід 33 за допомогою вентилятора 32 подається повітря, а від стороннього джерела на час запуску установки (на фіг. не показана) в камеру згоряння 34 надходить горючий газ, де він змішується з повітрям, створюючи газоповітряну суміш, яка за допомогою іскри від свічі запалюється (на фіг. не показана). Гарячі гази з камери згоряння 34 по трубопроводу 35 тангенціально надходять у конусно-циліндричну вихрову камеру 3, де вони, обертаючись навколо абляційного реактора 1 з корпусом реактора 2, нагрівають його дно і бік, і далі по трубопроводу 36 надходять у гвинтовий канал 37, у завантажувальний пристрій 12, де попередньо підігрівають сировину, і виходять за його межі. Для запобігання тому, щоб витрачалось тепло і потрапляло в навколишнє середовище, абляційний реактор 1 покрито футерівкою 4. Одночасно з нагріванням за допомогою електродвигуна постійного струму 11 через редуктор 10 починає обертатися приводний вал 5 з осями 6 і котками 7 в підшипнику 9, що розміщений у корпусі підшипника 8. Котки обертаються з окружною швидкістю на периферії не менше 1 м/с. Котки і ось виготовляються з графітизованої сталі, що не потребує змащування при високих температурах. Коли температура дна корпуса абляційного реактора 2 досягне температури 400-550°С, тоді підігріта вихідна сировина з завантажувального пристрою 12 шнеком 13 рухається на дно корпуса абляційного реактора 2, нагріваючись від нього й одночасно зазнаючи абляційного впливу котків, внаслідок притиснення сировини до дна корпуса реактора 2. Ці два чинники (нагрівання і абляційний вплив котків) дозволяють забезпечити оптимальні, для високого виходу рідкого піропалива, параметри процесу. На виході з корпусу реактора продукти піролізу складаються з парогазової суміші і часток вуглистої речовини при температурі 400-550°С, а в трубопроводі 14 частка парогазових продуктів максималізується і далі продукти піролізу надходять у циклон 15, в якому відбувається відділення твердих часток від газів і відведення твердих часток через патрубок 16 за межі циклона. Очищений від твердих часток газ із циклона 15 по трубопроводу 17 надходить у конденсатор 18. Одночасно рідке 5) зниження якості одержаного піропалива, тому що система конденсації забезпечує одночасну конденсацію піропалива і вологи. В основу винаходу поставлена задача удосконалення установки абляційного піролізу, в якій шляхом підвищення абляційної сили котків, що діє на частки біомаси, забезпечення для усіх часток біомаси одночасно оптимальних темпів нагрівання і наступного охолодження, використання піролізного газу для процесу нагрівання біомаси, забезпечується зростання енергетичного ККД установки, збільшення виходу рідкого піропалива. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в установці абляційного піролізу, яка містить абляційний реактор, послідовно з'єднані циклон, конденсатор, осушник і пристрій завантаження, згідно з винаходом, дно абляційного реакторамає форму конуса з напівкутом укосу на 1-3° вище природного укосу і містить не менше, ніж два котки, які розташовані на осях, причому 0,4-0,5 довжини котків контактує з дном, а решта частини котка утворює з дном реактора кут 3-5°, конденсатор і осушник мають вигляд контактних тепломасообмінних апаратів, причому конденсатор має систему охолодження піропаливом, а осушник водою. Запропонована конструкція установки абляційного піролізу дозволяє: 1) надавати дну абляційного реактора форми конуса з напівкутом укосу d 1-3° вище природного кута укосу b, забезпечується інтенсифікація руху часток сировини до центру дна; 2) застосовувати не менше ніж двох котків, які розташовані на осях, що дозволяє врівноважити відцентрові сили при їх обертанні; 3) знаходити 0,4-0,5 довжини котків, яка контактує з дном, що призводить до збільшення сил тиску котків на частки сировини, і веде до підсилення абляційного ефекту і забезпечує завершення процесу швидкого піролізу в межах установки; 4) утворювати рештою частини котків з дном реактора кута 3-5 , що призводить до збільшення максимально припустимого розміру часток сировини; 5) обертати котки з окружною швидкістю не менше 1 м/с на його периферії,що приводить до оптимальних умов абляції часток і сприяє максимальному виходу рідкого піропалива; 6) підігрівати вихідну сировину в пристрої завантаження продуктами згоряння, а також забезпечувати процес теплом за рахунок згоряння піролізного газу,що підвищує енергетичний ККД установки в цілому; 7) надавати конденсатору і осушувачу вигляду контактних тепломасообмінних апаратів, де конденсатор обладнано системою охолодження піропаливом, а осушувач - водою,що дозволяє підвищити ступінь уловлювання піропалива внаслідок доброї розчинності крапель піропалива, що конденсуються в шарі рідкого піропалива, а також підвищити якість одержуваного піропалива (зменшити його вологість), одержати після промивання водою газ з малим вмістом розчинених смол, що знижує екологічну небезпеку при його скиданні в навколишнє середовище. 2 33618 лишок зливається в бак для води 26 і далі по трубопроводу 30 може зливатися в каналізацію. Очищений таким чином від піропалива газ в конденсаторі 18 і осушений від пари і вологи в осушувачі газу 25, газ по трубопроводу 31 направляється в камеру згоряння 34. З моменту подачі очищеного піролізного газу в камеру згоряння 34 вона працює на цьому газі, а подача горючого газу від стороннього джерела припиняється. Установка абляційного піролізу переходить на автономний режим роботи. Таким чином, установка абляційного піролізу забезпечує високий вихід рідкого піропалива, можливість роботи на сировині з достатньо великим характерним розміром часток сировини, а також одержання піропалива підвищеної якості ( із малим вмістом води) і практично гарантує незабруднення навколишнього середовища продуктами очищення. піропаливо з бака 19, пройшовши теплообмінник 20, насос 21, регулювальний вентиль 22 з температурою 40-50°С надходить у конденсатор 18, де воно охолоджує газ до температури 100-110°С (температура нижнього діапазону конденсації піропалива), при цьому піропаливо конденсується з газу і з високою ефективністю уловлюється шаром рідкого піропалива, причому його надлишок зливається в бак 19 і далі по трубопроводу 23 у збірник піропалива (на фіг. не показаний). Очищений таким чином від піропалива газ по трубопроводу 24 надходить в осушувач 25 для осушення від пари і вологи. Одночасно вода з бака для води 26, пройшовши теплообмінник 27, насос 28, регулювальний вентиль 29 з температурою 20-25°С надходить в осушувач 25, де вона охолоджує газ до температури 30-35°С, і при цьому відбувається конденсація пари вологи, що з високою ефективністю уловлюється шаром води і їх над 3 Фіг. 1 33618 4 33618 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5