RS58946B1 - Postupak karbonizacije i uređaj - Google Patents

Postupak karbonizacije i uređaj

Info

Publication number
RS58946B1
RS58946B1 RS20190719A RSP20190719A RS58946B1 RS 58946 B1 RS58946 B1 RS 58946B1 RS 20190719 A RS20190719 A RS 20190719A RS P20190719 A RSP20190719 A RS P20190719A RS 58946 B1 RS58946 B1 RS 58946B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
gases
wood
chamber
heating
intended
Prior art date
Application number
RS20190719A
Other languages
English (en)
Inventor
Pierre Soler-My
Arnaud Loiseau
Original Assignee
Carbonex Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carbonex Tech filed Critical Carbonex Tech
Publication of RS58946B1 publication Critical patent/RS58946B1/sr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30Active carbon
    • C01B32/312Preparation
    • C01B32/318Preparation characterised by the starting materials
    • C01B32/324Preparation characterised by the starting materials from waste materials, e.g. tyres or spent sulfite pulp liquor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/02Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Description

Pronalazak se odnosi na postupak proizvodnje drvenog uglja i/ili aktiviranog drvenog uglja iz količine drveta.
Pronalazak se takođe odnosi i na modul peći za proizvodnju drvenog uglja i/ili aktiviranog drvenog uglja izvođenjem navedenog postupka, gde peć može da prihvati u komori za karbonizaciju korpu izvedenu da prihvati količinu drveta, gde je navedena komora za karbonizaciju izvedena između komore koja se nalazi uzvodno i komore koja se nalazi nizvodno, gde navedeni modul peći sadrži ili je povezan sa najmanje jednim sredstvom za zagrevanje koje se nalazi izvan navedene količine drveta i koje je namenjeno da generiše prve neoksidirajuće vrele gasove za zagrevanje.
Pronalazak se, dalje, odnosi na postrojenje za karbonizaciju, posebno namenjeno za proizvodnju drvenog uglja i/ili aktiviranog drvenog uglja prema navedenom postupku koje sadrži nekoliko takvim modula peći.
Predmetni pronalazak podtpada u oblast proizvodnje drvenog uglja iz lignoceluloznih materijala sa bilo kojim nivoom vlage.
Kako bi se izvršila karbonizacija tj. ugljenisanje drveta, potrebno je, na poznat način, povećati temperaturu količine drveta. U određenom trenutku koji odgovara određenom nivou temperature količine drveta, dolazi do iniciranja pirolitičke reakcije. Nakon što je pirolitička reakcija završena, proizvod koji se dobija reakcijom je drveni ugalj. Takođe je moguće povećati temperaturu količine drveta tako da se dobija „pečeniji“ drveni ugalj. Dalje se zaustavlja sredstvo za zagrevanje a količina dobijenog drvenog uglja se hladi.
Uređaji za karbonizaciju mogu biti klasifikovani na osnovu njihovih sredstava za zagrevanje:
- peći za parcijalno sagorevanje koje su uglavnom zanatljiske: deo količine drveta se sagoreva kako bi se izvršila karbonizacija ostatka količine drveta;
- spoljašnje peći za zagrevanje koriste dodatne izvore energije;
- kontaktne peći sa vrelim gasom predstavljaju kompromis između prethodnih modela i posebno se koriste u kontinualnim industrijskim pećima.
Stanje tehnike nije savršeno pošto postoji dosta problema koji nisu rešeni na ispravan način. Teško je i skupo koristiti zeleno ili vlažno drvo. Kao rezultat toga, često je neophodno da se pre proizvodnje drvenog uglja izvrši sušenje drveta ili ostataka radova u šumi ili pilane tokom perioda od 3 do 6 meseci. Ovo sušenje se često vrši u sušilici ili posebnoj peći koja zahteva značajne troškove za obezbeđivanje energije.
Male dimenzije postojećih peći čine neophodnim da se količina drveta prethodno iseče na male komade, a posebno kada su u pitanju kontinualne industrijske peći.
Za zanatlijske peći, uređaj za karbonizaciju se imobilizira kako bi se ohladio drveni ugalj, što produžava vreme ciklusa od 2 do 12 dana u zavisnosti od veličine peći.
Nadzor i praćenje procesa se izvodi od strane operatora i sastoji se od subjektivne procene dima prema mirisu i izgledu. Kod nekih industrijskih postrojenja, postojanje temperaturnih senzora omogućava proces nadzora.
Postojeće peći ne dozvoljavaju homogeno ispitivanje temperatura karbonizacije u toku izvođenja postupka. Zaista, postoje delovi peći koji su znato više zagrejani od onoga što se želi, a postoje i delovi peći koji su hladniji. Drveni ugalj koji se tako dobija je veoma nehomogene strukture, što umanjuje količinu dobijenog drvenog uglja i negativno utiče na poželjni kvalitet.
Mnogi postupci zahtevaju baratanje drvenim ugljem u toku njegove karbonizacije i/ili hlađenja, što povećava količinu ispuštenih dimova, što je malo i poseduje malu vrednost.
Različiti uređaji su pokušali da reše ove probleme. Stoga je, kao što je navedeno u dokumentu FR 2.604.181, poznata peć za proizvodnju drvenog uglja u kontejnerskoj korpi kroz koju cirkulišu vreli gasovi pri temperaturi ispod 400°C, prolazeći kroz drvo od vrha ka dnu.
Dokument FR 2.586.031 opisuje uređaj sa nekoliko komora, gde svaka od njih odgovara jednom koraku u postupku proizvodnje drvenog uglja: sušenje, karbonizacija, ventilacija, gde je svaka od njih opremljena sa po dva kotla. Sagoreli vazduh se dovodi u unutrašnjost pomoću ventilatora.
Dokument EP 330.784 opisuje peći koje rade u parovima: jedna se koristi za karbonizaciju i vreli gasovi koji se u njoj proizvedu tokom izvođenja reakcije se odvode u drugu peć, koja se koristi za sušenje vlažnog ili zelenog drveta.
Iz oblasti tehnike različitih od oblasti karbonizacije uglja, poznata su postrojenja koja ponovno koriste, najmanje delimično, gasove koji su nastali iz reakcije koja se izvodi unutar postrojenja. Stoga je prema dokumentu GB 1.440.236 poznata peć za obradu otpada spaljivanjem koja radi u kontinualnim petljama: destilacioni gasovi koji su nastali reakcijom unutar komore se, nakon neophodnog prečišćavanja koje omogućava vraćanje katrana i nečistoća na dodatnu obradu, razdvajaju na dve količine gasa koje se kreću razdvojenim putanjama. Prvi deo neophodno prolazi kroz tretman ispiranja, a zatim se ubrizgava kao gorivo u peć za ponovno zagrevanje pre nego što se ispusti nazad u atmosferu. Druga količina se ponovo zagreva izmenom u ovoj peći za prethodno zagrevanje, bez dovođenja u kontakt sa protokom gasa iz prve količine, a zatim se ponovo ubrizgava u peć za spaljivanje. Ovaj postupak apsolutno zahteva prečišćavanje i/ili ispiranje gasova kako bi se oni mogli ponovo koristiti. Postrojenje je kompleksno, sadrži zasebna kola za kretanje gasa i temperature gasa se teško mogu regulisati. Rasporedom elemenata postrojenja nije uzeto u obzir da se radi karbonizacije u količinu drveta koja se obrađuje ubrizgava gas koji je očišćen od kiseonika u gasovitoj formi O2. Takva peć se ne može koristiti za izvođenje postuka karbonizacije.
Dokument WO 02/48292 opisuje kontinualni postupak gasifikacije ugljeničnog otpada, koji se u komori dovodi do veoma visoke temperature (1.300°C) u prisustvu pare i ugljendioksida. Deo pirolitičkih gasova koji nastaju iz reakcije se koristi direktno kao gorivo. Izuzev mogućnosti za ubrizgavanje goriva, posebno radi otpočinjanja reakcije, ne postoji mogućnost regulisanja gasa radi njegovog ponognog korišćenja. Dalje, gas se ponovo koristi samo za njegovo neophodnog sagorevanje.
Takva postrojenja koja su obezbeđena za spaljivanje otpada su nepogodna za izvođenje karbonizacije drveta, što je osetljiv proces tokom kojeg je neophodno upravljati nekompletnim sagorevanjem količine drveta uz izbegavanje zauzimanja peći koja se za to koristi, a stoga i praćenje temperature unutar količine drveta sve vreme.
Kod postojećih peći za karbonizaciju, vreme provedeno u peći ostaje dugo, što zahteva postavljanje nekoliko peći u bateriju peći kako bi se izvodile operacije sušenja, karbonizacije i hlađenja količine drveta.
Dokument US 2.705.697 A opisuje modul peći za proizvodnju drvenog uglja koji je namenjen da u komori za karbonizaciju prihvati rešetku izvedenu da prihvati količinu materijala za karbonizaciju, gde je navedena komora za karbonizaciju postavljena između komore koja se nalazi ispred i komore koja se nalazi iza, gde navedeni modul peći sadrži ili je povezan sa najmanje jednim sredstvom za zagrevanjem izvan navedene količine drveta koje je izvedeno da proizvodi neoksidirajuće vrele gasove za zagrevanje.
Pronalazak ima za cilj da prevaziđe nedostatke navedene u vezi sa postojećim stanjem tehnike predlaganjem posebnog postupka za izvođenje postupka karbonizacije zelenog ili vlažnog drveta u modulu peći koji je izveden u te svrhe, čime se omogućava smanjenje vremena koje se provodi unutar peći i dobija dobra rotacija količina drveta uz održavanje dobre energetske efikasnosti.
Pronalazak takođe predlaže obezbeđivanje uslova za regulisanje izvođenja dobre reakcije karbonizacije unutar količine drveta koja se obrađuje kontrolisanjem protoka i temperatura različitih gasova koji se koriste. Pronalazak koristi gasove koji cirkulišu unutar uređaja kako bi se izveo postupak, vršenjem pogodnog mešanja različitih gasova koji su prisutni u različitim tačkama postrojenja kako bi se pre količine drveta uveli gasovi sa najboljim parametrima za iniciranje i/ili održavanje reakcije karbonizacije uz optimalno dobijanje, a posebno pomoću optimalne kontrole distribucije temperatura u količini drveta koja se obrađuje, i kako bi se ostvarila proizvodnja drvenog uglja odličnog kvaliteta.
Pronalazak koristi gasove koji su prisutni u različitim tačkama postrojenja, kako jeste, bez prečišćavanja, ispiranja ili sličnih obrada, kako bi se uređaj učinio što je moguće jednostavniji. Pronalazak takođe, što je više moguće, sprečava sagorevanje ponovno korišćenih gasova.
U tom cilju, pronalazak se odnosi na postupak za proizvodnju drvenog uglja i/ili aktiviranog drvenog uglja iz količine drveta koje se obrađuje, a prema Zahtevu 1.
Pronalazak se takođe odnosi na modul peći za proizvodnju drvenog uglja i/ili aktiviranog drvenog uglja izvođenjem ovog postupka, a prema Zahtevu 9.
Pronalazak se dalje odnosi na postrojenje za karbonizaciju, a posebno za proizvodnju drvenog uglja i/ili aktiviranog drvenog uglja, prema takvom postupku, koje sadrži nekoliko takvih modula peći, gde navedeno postrojenje sadrži najmanje jednu centralnu peć koja proizvodi gasove za zagrevanje za najmanje dva modula peći koja su povezana sa njom.
Druge karakteristike i unapređenja pronalaska će biti jasnije iz sledećeg detaljnog opisa ne-ograničavajućih izvođenja pronalaska koja su data u vezi sa pridruženim slikama na kojima:
- Slika 1 šematski prikazuje delimičan pogled na presek uređaja za izvođenje pronalaska;
- Slika 2 na sličan način prikazuje uređaj sa Slike 1 tokom započinjanja prve početne faze postupka prema pronalasku;
- Slika 3 na sličan način prikazuje uređaj sa Slika 1 tokom nastavka prve početne faze postupka prema pronalasku;
- Slika 4 na sličan način prikazuje uređaj sa Slike 1 tokom druge faze postupka karbonizacije prema pronalasku;
- Slika 5 na sličan način prikazuje uređaj sa Slike 1 tokom treće faze hlađenja, postupka prema pronalasku.
Pronalazak se preciznije odnosi na postupak i modul 100 peći za proizvodnju drvenog uglja i/ili aktiviranog drvenog uglja iz količine drveta 6. Prvo izvođenje pronalaska je ilustrovano na slikama.
Pronalazak izvodi inovativni postupak za proizvodnju drvenog uglja i/ili aktiviranog drvenog uglja iz količine drveta 6 postavljene u komori 25 za karbonizaciju, iniciranjem pomoću najmanje jednog sredstva za zagrevanje izvan količine drveta 6 ili izvan modula 100 peći u kojem je integrisana komora 25 za karbonizaciju, fronta 20 pirolize koji je praćen kontrolisanom propagacijom ovog fronta 20 pirolize. U tom smislu postupak sadrži sledeće korake:
- korišćenje najmanje jednog sredstva za zagrevanje izvan količine drveta 6 kako bi se proizveli prvi neoksidirajući vreli gasovi G1 za zagrevanje, odnosno gasovi koji ne sadrže kiseonik u gasovitoj formi O2; u tom smislu se poželjno koristi redukujući kotao koji konzumira gasove sa smanjenom količinom kiseonika u gasovitoj formi O2i na izlazu daje gasove koji ne sadrže uopšte kiseonik;
- ovi prvi vreli gasovi G1 za zagrevanje se mešaju sa drugim takozvanim gasovima G2 za razblaživanje, kako bi se obrazovala mešavina neoksidirajućih ulaznih gasova G0 koji ne sadrže kiseonik u gasovitom obliku;
- ova mešavina ulaznih gasova G0 se šalje uzvodno u količinu drveta 6 kako bi se u njoj obrazovao front 20 pirolize;
- nadpritisak nastaje između uzvodnog i nizvodnog pravca količine drveta 6 kako bi se navedeni front 20 piroloze naterao da prođe kroz drvo u jednom pravcu od uzvodnog prema nizvodnom;
- nizvodno od količne drveta 6, u komori 19 koja se nalazi nizvodno, treći takozvani izlazni gasovi G3 se prikupljaju u cevi 21, gas G2 čiji se najmanje prvi deo sprovodi u obliku mlaza navedenih drugih gasova G2 za razblaživanje pomoću sredstva 4 za sprovođenje i drugi deo koji je sačinjen od takozvanih servisnih gasova G4 koji su komplementarni prvom delu sačinjenom od navedenih gasova G2 za razblaživanje, koji se ispuštaju u obliku mlaza ovih četvrtih servisnih gasova G4 pomoću sredstva 8 za sprovođenje prema odvodu ili otvoru, na primer kako bi se popunili kanisteri radi ponovnog korišćenja ovih servisnih gasova G4 ili kako bi se gasovi obezbedili za neko drugo postrojenje, kao što je sušilica i slično.
Prema drugom poželjnom izvođenju pronalaska, drvo i/ili proizvodi šumskih radova ili pilana, ili drugih postrojenja, koji će biti nazvani terminom „drvo“ u ostatku opisa, skladište se kako bi se obrazovala količina 6 u najmanje jednoj korpi 7 koja dozvoljava cirkulaciju gasovitih i/ili tečnih fluida kroz količinu 6 drveta. Drvo će ostati u ovoj korpi 7 tokom čitavog trajanja karbonizacije i faze rashlađivanja nakon karbonizacije. Ova korpa 7 koja sadrži količinu drveta 6 može biti korišćena i kao pripremna paleta i kao paleta za skladištenje drveta, i za sirov materijal i za konačan proizvod. Ova korpa 7 može biti veoma velika, na primer dugačka nekoliko metara. Ova korpa može posebno biti napunjena u šumi. Moguće je obrađivati količinu drveta koja je heterogeno u smislu suštine, nivoa vlage i dimenzija. Ova korpa može biti postavljena u raličitim orijentacijama, ne nužno vertikalnim ili horizontalnim, čak i ako su ovo orijentacije koje su navedene u poželjnim izvođenjima pronalaska.
Postupak prema pronalasku zatim sadrži sledeće korake:
- količina 6 drveta koja se obrađuje raspoređena u najmanje jednoj korpi 7 postavlja se u zaptivno zatvoreni uređaj između prve uzvodne komore 18 i druge nizvodne komore 19;
- prvi vreli gasovi G1 za zagrevanje koji su proizvedeni od strane najmanje jednog uređaja za zagrevanje izvan količine 6 drveta, dovode se u komoru 15 za mešanje;
- drugi gasovi G2 za razblaživanje se dovode u komoru 15 za mešanje; - sredstva 5 za cirkulaciju se koriste da pošalju mešavinu ulaznih gasova G0 sastavljenu od navedenih prvih gasova G1 za zagrevanje i drugih gasova G2 za razblaživanje u prvu uzvodnu komoru 18 pomoću nadpritiska relativnog u odnosu na drugu nizvodnu komoru 19, kako bi se u količini 6 drveta koja se obrađuje stvorio front 20 pirolize koji se, pod dejstvom navedenog sredstva 5 za cirkulaciju, prisiljava da prođe kroz drvo napredujući duž jednog pravca od prve uzvodne komore 18 prema drugoj nizvodnoj komori 19;
- u drugoj nizvodnoj komori 19, prikupljaju se treći izlazni gasovi G3; - najmanje deo trećih izlaznih gasova G3 se prikuplja u obliku mlaza drugih gasova G2 za razblaživanje koji se sprovodi pomoću sredstva 4 za sprovođenje prema komori 15 za mešanje.
Poželjno, mlaz drugih gasova G2 za razblaživanje se sprovodi pomoću sredstva 4 za sprovođenje prema komori 15 za mešanje odvojeno od prvih gasova G1 za zagrevanje.
Kako bi se smanjilo vreme hlađenja količine drveta nakon završetka ciklusa karbonizacije, hlađenje količine 6 drveta se poželjno vrši nakon kompletiranja pirolize raspršivanjem vode u mlaz mešavine ulaznih gasova G0.
Kako bi se sve prednosti ovladavanjem postupka karbonizacije primenile na količinu drveta koja se obrađuje, potrebno je regulisati protok i temperaturu ulaznih gasova G0 i kontrolisati petlju gasova praćenjem protoka gasova G1 za zagrevanje i gasova G2 za razblaživanje, gde je ovo praćenje protoka vrši radi kontrolisanja temperature ulaznih gasova G0, pri čemu je dodatno potrebno pratiti brzinu protoka ulaznih gasova G0 pomoću sredstva 5 za cirkulaciju.
Sa ekonomske tačke, postupak prema pronalasku ne vrši bilo kakvu obradu izlaznih gasova G3 izuzev potencijalnog pražnjenja kondenzata, uz isključivanje bilo kakvog ispiranja, spaljivanja, oksidacije, zagrevanja ili hlađenja, kompresije ili ekspanzije.
Poželjno i pogodno, front 20 pirolize nastaje i napreduje u pravcu i smeru koji je suprotan prirodnoj konvekciji koja je uspostavljena u količini 6 drveta koja se obrađuje, što dovodi do zaključka da ulaz gasova koji se nalazi uzvodno u količini 6 drveta poželjno poseduje visinu koja je veća ili jednaka izlazu gasova koji se nalazi nizvodno od ove količine drveta koja se obrađuje.
Kako bi se garantovalo uvođenje ulaznih gasova G0 oslobođenih od kiseonika, u centralnoj peći za reduciranje u kojoj se vrši nekompletnog sagorevanje, generišu se prvi neoksidirajući vreli gasovi G1 za zagrevanje koji ne sadrže kiseonik u gasovitom obliku O2. Ova centralna peć je poželjno dizajnirana da snabdeva nekoliko komora za karbonizaciju, gde se u svakoj od njih nalazi različito punjenje 6 drveta koje se izlaže postupku karbonizacije različitom od postupaka kojim se izlažu druga punjena 6 drveta pomoću dovedenih ulaznih mešavina gasa korišćenjem ove iste centralne peći.
Prema varijanti izvođenja pronalaska, kao što je prikazano na slikama, kako bi se ispustio vazduh koji je uveden zajedno sa količinom 6 drveta koja se obrađuje, deo izlaznih gasova G3 koji se ne koristi za formiranje gasova G2 za razblaživanje se usmerava prema sredstvu za ispuštanje u atmosferu 17, koje je posebno u obliku dimnjaka i/ili prema sredstvu 16 za sprovođenje gde ovaj deo gasova sačinjava servisne gasove G4 koji mogu da snabdevaju sredstvo za sagorevanje, kao što je na primer peć ili sušač, ili da snabdevaju sredstvo za bilo koju drugu namenu, bilo direktno ili preko pakovanja navedenih servisnih gasova u kanistere i slično.
Prema jednom posebno poželjnom izvođenju postupka prema pronalasku, što čini mogućim ostvarivanje boljeg rezultata proizvodnje, reakcija pirolize se izvodi pod pritiskom, i u tom smislu se prva uzvodna komora 18 koja se nalazi direktno uzvodno od količine 6 drveta koja se obrađuje, kao i druga nizvodna komora 19 koja se nalazi direktno nizvodno od količine 6 drveta koja se obrađuje, izlažu pritisku koji je veći od atmosferskog pritiska. Dok ovaj pritisak može biti veoma malo iznad atmosferskog pritiska, uz nad-pritisak u komorama od oko nekoliko hiljada Pa, poželjno se bira tako da vrednost bude između 10.10<5>i 30.10<5>Pa.
Pronalazak je posebno dobro pogodan za izvođenje karbonizacije eukaliptusa ili kore kokosovog ploda ili drugih sličnih tropskih biljaka.
Pronalazak se takođe odnosi na modul 100 peći prema Zahtevu 9, koji je izveden za implementaciju postupka prema Zahtevu 1.
Ovaj modul 100 peći može biti pokretljiv. Drveni ugalj koji se dobije na licu mesta je oko četiri puta lakši od drveta. Ova pokretljivost čini mogućim smanjenje troškova transporta.
Ovaj modul 100 peći je namenjen za proizvodnju drvenog uglja i/ili aktiviranog drvenog uglja izvođenjem ovog postupka, namenjen je da u komori 25 za karbonizaciju prihvati korpu 7 namenjenu da drži količinu 6 drveta koja se obrađuje. Ova komora 25 za karbonizaciju je izvedena između uzvodne komore 18 i nizvodne komore 19.
1
Ovaj modul 100 peći može sadržati najmanje jedno sredstvo za zagrevanje koje se nalazi izvan količine 6 drveta, gde je sredstvo namenjeno da proizvede prve neoksidirajuće vrele gasove G1 za zagrevanje. Ovo sredstvo za zagrevanje se, takođe, može nalaziti izvan modula 100 peći sa kojim je povezano.
Prema pronalasku, modul 100 peći sadrži, uzvodno od uzvodnog modula peći i u komunikaciji sa njim, komoru 15 za mešanje koja je, kako bi se formirala mešavina ulaznih gasova G0, namenjena da prihvati sa jedne strane ove prve vrele gasove G1 za zagrevanje, i sa druge strane druge gasove G2 za razblaživanje koji dolaze kroz sredstvo 4 za sprovođenje koje je u komunikaciji sa nizvodnom komorom 19.
Ova korpa 7, ili kućište 22, sadržano u modulu 100 peći koji se nalazi između uzvodne komore 18 i nizvodne komore 19 i koji je namenjen da prihvati korpu 7, namenjena je da spreči bilo kakav prolaz ulaznih gasova G0 izvan količine 6 drveta koje se obrađuje izuzev u uzvodnoj komori 18. Modul 100 peći takođe sadrži sredstvo 5 za cirkulaciju koje je namenjeno da pošalje mešavinu ulaznih gasova G0 pomoću nadpritiska u uzvodnu komoru 18, relativno u odnosu na nizvodnu komoru 19.
Modul 100 peći sadrži sredstvo za kontrolisanje i regulisanje protoka i temperature ulaznih gasova G0, koje je namenjeno da deluje sa jedne strane radi kontrole temperature ulaznih gasova G0. U tom smislu ono deluje na sredstvo 131 za distribuciju protoka, posebno radi zatvaranja elemenata poput kapija ili registara koji se nalaze na putanji gasova G1 za zagrevanje, na sredstvo 132 za distribuciju protoka koje se nalazi na putanji gasova G2 za razblaživanje, na sredstvo 134 za distribuciju protoka na cev 16 koja se nalazi na putanji dela sačinjenog od korisnih gasova G4 izlaznih gasova G3 iz količine 6 drveta koja se obrađuje, drugog komplementarnog dela izlaznih gasova G3 koji sačinjavaju gasove G2 za razblaživanje.
Ova sredstva za kontrolisanje i regulaciju protoka i temperature ulaznih gasova G0 su takođe namenjena da deluju sa druge strane na sredstva 5 za cirkulaciju koja mogu da generišu pozitivnu razliku pritiska između uzvodne komore 18 i nizvodne komore 19, kako bi se pratila brzina protoka ulaznih gasova G0. Ova sredstva za kontrolu i regulaciju su dalje namenjena da upravljaju radom peći koja stvara gasove G1 za zagrevanje.
Poželjno, modul 100 peći sadrži osnovu 3 koja je namenjena da tesno može prihvatiti najmanje jednu takvu korpu 7 i poklopac 1 koji je namenjen da se postavi iznad svake korpe 7. Ova korpa 7 je namenjena da prihvati količinu 6 drveta i postavljena je između uzvodne komore 18 i nizvodne komore 19.
Poželjno, modul 100 peći sadrži vrata 17 koja su kruto postavljena na svodu 1, a koja se mogu otvoriti i zatvoriti kako bi se omele bilo kakve moguće eksplozije gasa tokom izvođenja karbonizacije u slučaju da dođe do slučajnog prodora kiseonika.
Poželjno je korpa 7 otvorena ili perforirana na oba svoja kraja kako bi se dozvolio prolaz gasova i tečnosti. Ovi krajevi su u komunikaciji, jedan sa uzvodnom komorom 18 a drugi sa nizvodnom komorom 19. Korpa 7 se zatim hermetički zatvara po pitanju prolaska gasova kroz druge njene strane.
Prema varijanti izvođenja, poželjno ali ne i neophodno dolazi do relativnog kliznog kretanja korpe 7 u kućištu 22. Iako ovo čini izvođenje osetljivijim usled zaptivanja koja je potrebno obezbediti, korpa 7 se može u tom slučaju u potpunosti perforirati sve dok je njeno kućište 22 zaptiveno za gasove.
Za razliku od postupaka delimičnog sagorevanja prema postojećem stanju tehnike gde dolazi do spaljivanja dela količine 6 drveta koje se obrađuje, što onda može zahtevati prethodno sušenje, kako bi se omogućilo povećanje temperature količine drveta u peći, pre prekida snabdevanja kiseonikom, prema pronalasku, ulazni gasovi G0 se na regulisanoj temperaturi cirkulišu kroz količinu 6 drveta koja se obrađuje, odnosno drvo koje je u korpi 7.
Neoksidirajući gasovi G1 za zagrevanje su poželjno rezultat nekompletnog sagorevanja servisnih gasova G4. Poželjno, ovi servisni gasovi G4 se prikupljaju nizvodno od količine 6 drveta koje se obrađuje ili od količine 6 drveta koja se obrađuje u drugoj susednoj peći 100.
Prema pronalasku, komora 15 za mešanje, koja se nalazi uzvodno od uzvodne komore 18 i koja je sa njom u komunikaciji, može da prihvati sa jedne strane prve vrele gasove G1 za zagrevanje koji dolaze iz sredstva za zagrevanje, a sa druge strane druge gasove G2 za razblaživanje koji dolaze iz sredstva 4 za sprovođenje koje je u komunikaciji sa cevi 21 koja se nalazi nizvodno od nizvodne komore 19. Navedena cev je namenjena da prikuplja izlazne gasove G3 koji se dobijaju od karbonizacije količine 6 drveta koja se obrađuje. Sredstvo 4 za sprovođenje transportuje najmanje deo izlaznih gasova G3, koji se nazivaju gasovima G2 za razblaživanje, prema komori 15 za mešanje zasebno od gasova G1 za zagrevanje. Gasovi G1 za zagrevanje i G2 za razblaživanje se mešaju u ovoj komori 15 za mešanje kako bi se formirala mešavina ulaznih gasova G0.
Deo izlaznih gasova G3 se ispušta u obliku mlaza servisnog gasa G4 kroz najmanje jedan kanal 16, posebno pod dejstvom pritiska gasova koji su proizvedeni reakcijom pirolize. Komplementarni deo izveden iz izlaznih gasova G3, koji se naziva gasovi G2 za razblaživanje, cirkuliše kroz sredstvo za sprovođenje poželjno formirano preko cevi 4 za premošćavanje. Gasovi G2 za razblaživanje stižu odvojeno od prvih vrelih gasova G1 za zagrevanje do komore 15 za mešanje.
Četvrti servisni gasovi G4 koji se ispuštaju pomoću cevi 8 predstavljaju višak izlaznih gasova G3 u gasnoj petlji, koji su proizvedeni od strane izvođenja pronalaska.
Modul 10 peći takođe sadrži i sredstvo 5 za cirkulaciju koje je dizajnirano da prosledi mešavinu ulaznih gasova G0 putem nadpritiska u uzvodnu komoru 18 relativno u odnosu na nizvodnu komoru 19. Ovo sredstvo 5 za cirkulaciju, koje takođe vrši i mešanje mešavine ulaznih gasova G0 i koje je poželjno izrađeno najmanje od turbine ili ventilatora, dimenzionisano je na takav način da može da zadrži dovoljan pritisak kako bi potiskivalo front 20 reakcije pirolize u jednom smeru cirkulacije, kroz količinu 6 drveta koja se obrađuje, od uzvodne komore 18 prema nizvodnoj komori 19. Energija se, stoga, ekstrahuje iz komore 15 za mešanje kroz sredstvo 5 za cirkulaciju koje određuje brzinu cirkulacije u peći kroz količinu 6 drveta koja se obrađuje. Tokom faze pirolize, nakon što je para ekstrahovana iz sloja koji se nalaži najdalje uzvodno od količine 6 drveta koje se obrađuje, otpuštena toplota nastala reakcijom pirolize se direktno konzumira nizvodno od količine 6 drveta koja se obrađuje, ili u dnu kućišta vertikalne peći kao što je prikazano na slikama. Otpuštanje toplote usled reakcije pirolize je dovoljno jako da osuši ostatak drveta iz količine 6 i inicira reakciju koja je samo-održiva.
1
Slika 3 prikazuje iniciranje fronta 20 reakcije pirolize u uzvodnom delu količine 6 drveta, gde samo gasovi G1 za zagrevanje predstavljaju izvor energije, a gde su gasovi G2 za razblaživanje formirani samo od i dalje hladnih gasova u nizvodnoj komori 19. Cirkulacija gasova se obavlja u minimalnom stanju kako bi se dozvolilo pražnjenje viška gasa u modulu 100 peći u servisnim gasovima G4.
Račvanjem 24 se razdvajaju gasovi G2 za razblaživanje koji se odvode u sredstvo za sprovođenje, odnosno u cev 4 za koja poseduje sredstvo za zatvaranje ili leptir ventil 132 sa jedne strane, i servisni gasovi G4 koji se odvode u sredstvo za sprovođenje, ili najmanje jednu cev 16 sa sredstvom za zatvaranje ili leptir ventilom 134 sa druge strane.
Prema alternativnom izvođenju, uređaj sadrži, poželjno nizvodno od ovog račvanja 24, a nakon cevi 8, spojnicu u obliku slova T na cevi za ekstrahovanje, a posebno dimnjak 17 koji je namenjen da ispusti kiseonik u gasovitom stanju koji je prisutan u peći, a posebno onaj koji je uveden u nju u obliku vazduha zajedno sa samom količinom 6 drveta koja se obrađuje. Tokom pokretanja postrojenja nakon punjenja novom količinom 6 drveta, sredstvo 134 za zatvaranje na cevi 16 je zatvoreno čime se sprečava bilo kakav protok servisnih gasova G4, dok cev za ekstrahovanje ili dimnjak 17 ispušta izlazne gasove G3 koji su hladni i koji sadrže kiseonik u gasovitom obliku. Po pojavljivanju prvih isparenja koja napuštaju dimnjak 17, dovoljno je zatvoriti sredstvo 135 za zatvaranje i ponovo otvoriti sredstvo 134 za zatvaranje cevi 16 tako da se oslobodi prolaz za servisne gasove G4 nizvodno.
Slika 4 prikazuje sistem u održavanom radu, gde front 20 pirolize napreduje u nizvodnom pravcu kroz količinu 6 drveta koja se obrađuje, gde reakcija pirolize obezbeđuje potrebnu energiju, i gde je doprinos energije gasova G1 za zagrevanje minimalan samo radi zadržavanja temperature, a gasovi cirkulišu kroz premošćenje.
Sredstvo 5 za cirkulaciju je poželjno postavljeno u gornjem delu modula 100 peći kako bi uslovilo cirkulisanje ovih ulaznih gasova G0 od vrha ka dnu, kroz količinu 6 drveta koja se obrađuje, nasuprot prirodnoj konvekciji gasa.
Kod pronalaska se koristi najmanje jedno sredstvo za zagrevanje, poželjno izvan modula 100 peći, za proizvodnju gasova G1 za zagrevanje koji se koriste da bi obezbedili energiju koja je neophodna za započinjanje reakcije pirolize u delu koji je najudaljeniji uzvodno od količine 6 drveta koje se obrađuje. Sadrži peć za redukovanje kako ne bi proizvodilo kiseonik u gasovitom obliku O2. Ovo sredstvo za zagrevanje može, posebno, koristiti četvrte servisne gasove G4. U odsustvu elemenata koji omogućavaju korišćenje ovih gasova, postrojenje 100 sadrži, ili je povezano sa, otvorenom oksidirajućom peći radi njihovog sagorevanja i ispuštanja u atmosferu gasova koji ne predstavljaju rizik za zdravlje čoveka.
Prema jednom poželjnom izvođenju, osnova 3 je u komunikaciji sa nizvodnom komorom 19 ili je sadrži i sadrži izlaznu cev 8, kao i cev 4 za premošćavanje. Ova osnova 3 može biti zakopana ili postavljena na tlu. Poželjno sadrži izlazni ventil 10 za kondenzate, koji se akumuliraju u najnižoj tački.
Ova osnova 3 može takođe sačinjavati nizvodnu komoru 19, ili nižu u slučaju kada je korpa 7 postavljena vertikalno, od koje se gasovi G2 za razblaživanje sprovode prema komori 15 za mešanje, dok se ostatak izlaznih gasova G3, sačinjen od servisnih gasova G4, ispušta pomoću drugog sredstva za sprovođenje prema uređaju za korišćenje ili obradu, poželjno sagorevanjem kao što je opisano iznad. Sistem, stoga, sadrži gasnu cirkulacionu petlju koja omogućava preciznu kontrolu temperature u količini 6 drveta koja se obrađuje.
Jedna važna prednost pronalaska je izmeštanje problema opisanih u vezi sa postojećim stanjem tehnike, a koji se odnose na potrebu da se, pre tretiranja nove količine drveta, peć zaustavi i da se sačeka da se prethodno obrađena količina drveta ohladi tokom značajnog perioda vremena.
Prema jednom poželjnom izvođenju, korpa 7 je postavljena, unutar komore 25 za karbonizaciju, unutar kućišta 22 koje poseduje najmanje jedna vrata za utovar. Ovo kućište 22 sadrži, najmanje duž svog obima oko korpe 7, najmanje jedan izmenjivač 23 toplote, gde je on izrađen tako da sprečava bilo kakav prolaz navedenih ulaznih gasova G0 iz uzvodne komore 18 prema nizvodnoj komori 19 na način različit od prolaska kroz količinu 6 drveta koja se obrađuje.
Prema pronalasku, nakon pirolize i završetka karbonizacije, u željenom trenutku, na količinu 6 drveta se raspršuje voda iz uzvodnog pravca i poželjno odozgo. Temperatura u ovoj zoni se prati kako bi se osiguralo da dođe do isparavanja ove vode u kontaktu sa količinom 6 drveta, ali ne i njegovo vlaženje.
1
Stoga je moguće brzo smanjiti temperaturu u komori peći koja sadrži količinu 6 drveta i tako umanjiti količinu energije sadržanu u ovoj komori.
Efektivno i brzo hlađenje količine 6 drveta se stoga postiže raspršivanjem vode u mlaz mešavine gasa G0. U tom cilju peć 100 sadrži sredstva za hlađenje, koja sadrže sredstva 9 za ubrizgavanje, posebno mlaznice za ubrizgavanje i/ili raspršivanje i/ili atomizaciju, koje se nalaze u komori 15 za mešanje, ili u uzvodnoj komori 18, ili u obe navedene komore. Raspršivanje vode direktno u komori 18 čini mogućim uduvavanje vode iznad korpe (jedne ili više) 7 bez uzrokovanja termičkog šoka sredstva 5 za cirkulaciju kada je ono sačinjeno od ventilatora.
Slika 5 prikazuje raspršivanje vode: cirkulacija gasova se drži na maksimalnom nivou. Ulaz gasova G1 se zatvara i više ne proizvodi energiju, na G4 se poslednji gasovi ispuštaju, i dalje se kondenzati i pretekla voda ispuštaju u 10, posebno preko jednog ventila.
Temperatura isparavanja vode se brzo dostiže na gornjem delu količine 6 drveta, a hlađenje se smatra završenim kada je temperatura u osnovi ove količine 6 drveta dovoljno niska, ili uobičajeno malo veća od temperature isparavanja vode, da se vrši uklanjanje goriva korpe 7. Po otvaranju peći 100, može doći do zapaljenja količine drveta usled dolaska u kontakt sa kiseonikom iz ambijentalnog vazduha. Korpa 7 se zatim postavlja pod zvono za gašenje na jedan ili dva dana, kako bi se završilo hlađenje drvenog uglja, a posebno u tranzitnoj zoni pre pakovanja.
Poželjno, temperaturni i/ili senzori 12 visokog i niskog pritiska u količini drveta koja se obrađuje, i senzori brzine protoka i/ili pritiska i7ili temperature obrađenih gasova, predstavljaju ulaze u automatizovani kontrolni sistem za izvođenje postupka u postrojenju bez učešća operatera, na primer u obliku PLC (Programmable Logic Controller) kontrolera, računara i slično, namenjenog da kontroliše sredstvo 5 za cirkulaciju i/ili sredstvo 9 za ubrizgavanje i ventile 10. Takav kontrolni sistem može takođe pratiti jedan ili više regulacionih registara 13, a posebno 131 prvih gasova G1 za zagrevanje i/ili 132 drugih gasova G2 za razblaživanje, i pritiska i/ili brzine protoka, i/ili sredstva 134 za regulisanje cevi 16 i 135 dimnjaka 17.
Merenje temperature temperaturne razlike između uzvodnog i nizvodnog pravca količine 6 drveta koje se obrađuje dozvoljava jednostavno i precizno praćenje tipa
1
karbonizacije, a time i omogućava dobijanje homogenog drvenog uglja u zavisnosti od stepena njegovog „pečenja“, od kvaliteta „blago pečenog“ do kvaliteta „veoma pečenog“ u zavisnosti od potreba. Ovo je nemoguće postići kod zanatlijskih peći i veoma teško postići kod većine industrijskih sistema poznatih u stanju tehnike.
Energija koja se doprema do sredstva za zagrevanje, a posebno do kotla ili peći, radi proizvodnje gasova G1 za zagrevanje, potiče od bilo kakvog goriva: drveta, gasa, pirolitičkih gasova i slično, ili neke mešavine.
Težina količine drveta pre punjenja i nakon hlađenja omogućava praćenje količine dobijenog proizvoda u modulu peći.
Vreme ciklusa zavisi od debljine količine 6 drveta koji se propušta kroz gasove i u opštem slučaju je manje nego kod postupaka prema postojećem stanju tehnike, gde je posebno u tropskim šumama prema postojećem stanju tehnike poznato izvođenje samo dva 12-to dnevna ciklusa tokom meseca u istoj peći.
Pomoću pronalaska je moguće preći veoma brzo na obradu sledeće količine drveta uz veoma stabilne parametre u kotlu koji predstavlja sredstvo za zagrevanje.
Modul 100 peći je poželjno termički izolovan.
Potrebno je primetiti da od ukupne količine energije koja se koristi za karbonizaciju, sredstva za zagrevanje obezbeđuju samo njen veoma mali deo, i iznad svega nakon započinjanja kada se inicira front 20 pirolize uz sušenje drveta koje je vlažno ili puno smole. Sredstva za zagrevanje moraju biti dimenzionisana da dozvole iniciranje fronta 20 pirolize i da podrže temperaturu, a iznad svega za izvođenje endotermne karbonizacije. Sredstva za zagrevanje se, stoga, moraju ponašati kao pripremni inicijator. Dodatno se, stoga, podrazumeva da se isto sredstvo za zagrevanje može u isto vreme pridružiti nekoliko različitih količina drveta koje se obrađuje kod kojih je stanje napredovanja karbonizacije različito. Prema jednom posebnom izvođenju, isto sredstvo za zagrevanje može, stoga, snabdevati nekoliko zona karbonizacije, raspoređenih u obliku zvezde, ili reda, ili raspoređenih na neki drugi sličan način u blizini sredstva za zagrevanje. Ovakva organizacija je veoma pogodna u slučaju kada se ovo sredstvo za zagrevanje može snabdevati servisnim gasovima G4 koji dolaze iz nekoliko zona karbonizacije. Dalje je moguće
1
upravljati sa nekoliko količina 6 drveta koji se nalaze u različitim fazama procesa karbonizacije, i izmestiti njihove cikluse karbonizacije kako bi se operacije punjenja i pražnjenja mogle izvoditi sekvencijalno.
Dizajn proizvodnih postrojenja izrađenih od modula 100 peći, gde svaki od njih sadrži po količinu 6 drveta koja se obrađuje, distribuiran oko sredstva za zagrevanje takođe čini postrojenje lakše prenosivim, posebno u tropskim šumama gde pristup nije uvek jednostavan.
Pronalazak se takođe odnosi na takvo postrojenje za karbonizaciju, a posebno namenjeno za proizvodnju drvenog uglja i/ili aktiviranog drvenog uglja, primenom postupka prema jednom od Zahteva 1 do 8, uključujući nekoliko uređaja 100 prema jednom od Zahteva 9 do 14. Ovo postrojenje sadrži najmanje jednu centralnu peć koja proizvodi gasove G1 za zagrevanje za najmanje dva uređaja 100 koja su sa njim povezana.
Ukupan neto proizvod koji se postiže pomoću pronalaska, nakon oduzimanja dodate energije u sredstvu za zagrevanje ukoliko ono radi na drva, između mase dobijenog drvenog uglja i mase obrađene količine drveta, posebno je unapređen pošto prevazilazi 25% sa stepenom karbonizacije u blizini 82%, nasuprot tipičnom proizvodu prema poznatom stanju tehnike koji je ispod 20%.
Ukratko, gasovi G1 za zagrevanje su oni koji doprinose energijom količini 6 drveta koja se obrađuje unutar modula peći, kako bi se osigurale temperature i njihovo održavanje. Oni mogu poticati od sredstva za zagrevanje koje se nalazi izvan količine 6 drveta, ali je integrisano u sam modul 100 peći, ili poticati od sredstva za zagrevanje koje se nalazi izvan ovog modula 100 peći.
Gasovi G2 za razblaživanje su oni koji omogućavaju obrazovanje petlje gasova i mešaju se sa gasovima G1 za zagrevanje u komori 15 za mešanje.
Ulazni gasovi G0, koji potiču od ove mešavine i dovode se na pogodan pritisak pomoću uređaja 5 za cirkulaciju, jesu oni koji zaista pokreću karbonizacije.
Pronalazak pruža mnogo prednosti:
- ograničavaju se tačke pregrevanja;
1
- temperatura količine drveta koje se obrađuje se homogenizuje protokom vrelih gasova;
- vrednosti fizičkih karakteristika izvođenja postupka se ograničavaju kao i karakteristike dobijenog proizvoda.
Ukratko, prema pronalasku, umesto direktnog spaljivana gasova, samo deo petlje se cirkuliše kako bi se kroz količinu drveta koje se obrađuje postigao protok gasa kontrolisane temperature i brzine protoka; odlična količina proizvoda koji se dobija pomoću pronalaska omogućava zadržavanje većine gasova dobijenih reakcijom tako da su raspoloživi za drugu primenu.
Automatizacija postupka može biti potpuna, po pitanju regulacije temperature, brzine protoka, pritiska.
Prisustvo sredstva 5 za cirkulaciju omogućava usporavanje karbonizacije kako bi se njeni parametri mogli kontrolisati. Stoga postoji poverenje da se može izbeći bilo kakvo zakrečavanje koje je karakteristično za peći prema postojećem stanju tehnike, a posebno kod kontinualnog rada postrojenja.
Ukupan uređaj je mobilan i može se lako transportovati.
Pronalazak se može koristiti za proizvodnju aktiviranog drvenog uglja usled mogućnosti karbonizacije na visokim temperaturama, kao i mogućnosti za ubrizgavanje pare.
Raspršivanje, konačno, poseduje još jednu pogodnost koja je posledica nastanka mlaza koji deluje kao rastvarač i agens za čišćenje za proizvedeni drveni ugalj, što omogućava isporučivanje čistog proizvoda, pogodnog za bolje paljenje koje se zahteva kod nekih industrija.
Prednosti pronalaska koje ga kvalifikuju su značajne, pošto je količina proizvoda koji nije karbonizovan veoma mala, ili čak ni ne postoji, pošto prelaz toka gasa homogenizuje temperature unutar datom dela količine drveta koje se obrađuje, suprotno od uobičajenog slučaja statičkog tretiranja gde su temperature veoma različite i ne mogu se reprodukovati.
1
Pronalazak omogućava očuvanje velikih komada i generiše malo isparenja, nasuprot uobičajenim vertikalnim pećima gde dolazi do pada i lomljenja drveta. Smanjenje potrebe za rukovanjem drvetom je takođe faktor koji je pogodan za očuvanje velikih komada drveta.
2

Claims (15)

PATENTNI ZAHTEVI
1. Postupak proizvodnje drvenog uglja i/ili aktiviranog drvenog uglja, iz količine drveta (6) koje se obrađuje, naznačen time:
- što je navedena količina (6) drveta postavljena u najmanje jednoj korpi (7) u zaptivno zatvorenom uređaju između prve uzvodne komore (18) i druge nizvodne komore (19);
- što se pomoću najmanje jednog sredstva za zagrevanje izvan navedene količine (6) drveta proizvode prvi ne-oksidirajući vreli gasovi (G1) za zagrevanje, koji ne sadrže kiseonik u gasovitom obliku O2;
- što se navedeni prvi vreli gasovi (G1) dovode u komoru (15) za mešanje;
- što se u navedenoj komori (15) za mešanje navedeni prvi vreli gasovi (G1) mešaju sa drugim gasovima (G2) za razblaživanje kako bi se obrazovala mešavina ne-oksidirajućih ulaznih gasova (G0) koja ne sadrži kiseonik u gasovitom obliku O2;
- što se za prosleđivanje mešavine ulaznih gasova (G0) koristi sredstvo (5) za cirkulaciju radi slanja u prvu uzvodnu komoru (18) pomoću nadpritiska relativno u odnosu na navedenu drugu komoru (19), koja se nalazi nizvodno od navedene količine (6) drveta koje se obrađuje, radi uspostavljanja fronta (20) reakcije pirolize u količini drveta koji se pod dejstvom navedenog sredstva (5) za cirkulaciju prisiljava da prođe u jednom pravcu od navedene prve uzvodne komore (18) prema navedenoj drugoj nizvodnoj komori (19);
- što se u navedenoj drugoj nizvodnoj komori (19), koja se nalazi nizvodno od navedene količine (6) drveta koje se obrađuje, prikupljaju treći izlazni gasovi (G3), čiji se najmanje prvi deo sprovodi direktno u komoru (15) za mešanje pomoću sredstva (4) za sprovođenje u obliku mlaza navedenih drugih gasova (G2) za razblaživanje, kako bi se tamo pomešali sa prvim vrelim gasovima (G1) za zagrevanje, i čiji se drugi deo gasova koji je komplementaran prvom delu, ispušta u obliku mlaza četvrtih servisnih gasova (G4) pomoću postupka (8) sprovođenja prema izlaznom otvoru.
2. Postupak prema Zahtevu 1, naznačen time, što se navedeni mlaz drugih gasova (G2) za razblaživanje sprovodi pomoću navedenog sredstva (4) za sprovođenje prema navedenoj komori (15) za mešanje odvojeno od prvih vrelih gasova (G1) za zagrevanje.
3. Postupak prema jednom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što se hlađenje navedene količine (6) drveta vrši nakon završetka pirolize raspršivanjem vode u mlaz navedene mešavine ulaznih gasova (G0).
4. Postupak prema jednom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što se reguliše mlaz i temperatura navedenih ulaznih gasova (G0) i što se upravlja petljom gasova kontrolisanjem mlaza navedenih gasova (G1) za zagrevanje i navedenih gasova (G2) za razblaživanje, gde je navedena kontrola mlazova izvedena tako da se može upravljati temperaturom navedenih ulaznih gasova (G0) i gde se brzina protoka navedenih ulaznih gasova (G0) kontroliše pomoću sredstva (5) za cirkulaciju.
5. Postupak prema jednom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što navedeni front (20) pirolize napreduje u navedenoj količini (6) drveta koja se obrađuje suprotno od smera prirodne konvekcije kroz njega.
6. Postupak prema jednom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što prvi neoksidirajući vreli gasovi (G1) za zagrevanje nastaju u centralnom fokusu u kojem dolazi do nekompletnog sagorevanja tako da prvi gasovi (G1) za zagrevanje ne sadrže kiseonik u gasovitom obliku O2, gde je navedeni centralni fokus namenjen da snabdeva nekoliko komora za karbonizaciju, gde svaka od njih sadrži različitu količinu (6) drveta koja se obrađuje i izlaže procesu karbonizacije nezavisno od ostalih količina (6) drveta.
7. Postupak prema jednom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što se deo navedenih izlaznih gasova (G3), koji se ne koriste kao gasovi (G2) za razblaživanje, usmerava prema sredstvu (17) za ispuštanje u atmosferu, posebno izvedenom u obliku dimnjaka, i/ili prema sredstvu za sprovođenje gde navedeni deo koji sačinjava servisne gasove (G4) može snabdevati sredstvo za sagorevanje kao što je ložište ili peć, ili se iskoristiti za neku drugu primenu bilo direktno ili pomoću pakovanja navedenih servisnih gasova u kanistere i slično.
8. Postupak prema bilo kojem od prethodnih Zahteva, naznačen time, što se prva uzvodna komora (18), direktno uzvodna od navedene količine (6) drveta koja se obrađuje, kao i druga nizvodna komora (19), direktno nizvodna od navedene količine (6) drveta koja se obrađuje, izlažu pritisku većem od atmosferskog pritiska za vrednost koja je u opsegu između 10.10<5>i 30.10<5>Pa.
9. Modul (100) peći za proizvodnju drvenog uglja i/ili aktiviranog drvenog uglja izvršavanjem postupka prema jednom od prethodnih Zahteva, izveden tako da u komori (25) za karbonizaciju može da prihvati korpu (7) namenjenu da sadrži količinu (6) drveta koja se obrađuje, gde je navedena komora (25) za karbonizaciju izvedena između uzvodne komore (18) i nizvodne komore (19), gde navedeni modul (100) peći sadrži ili je povezan sa najmanje jednim sredstvom za zagrevanje izvan navedene količine (6) drveta namenjenim da proizvede ne-oksidirajuće vrele gasove (G1) za zagrevanje, gde navedeni modul peći dalje sadrži komoru (15) za mešanje koja se nalazi uzvodno od navedene uzvodne komore (18) sa kojom je u komunikaciji, gde komora (15) za mešanje može prihvatiti, sa jedne strane, navedene prve gasove (G1) za zagrevanje i, sa druge strane, druge gasove (G2) za razblaživanje, naznačen time:
- što je sredstvo (4) za sprovođenje koje je u komunikaciji sa navedenom nizvodnom komorom (19) i sa navedenom komorom (15) za mešanje namenjeno da upravlja navedenim drugim gasovima (G2) za razblaživanje koji dolaze iz nizvodne komore (19) prema komori (15) za
2
mešanje, kako bi sa prvim gasovima (G1) za zagrevanje obrazovali mešavinu ulaznih gasova (G0);
- što je sredstvo (5) za cirkulaciju namenjeno da pomoću nadpritiska prosledi mešavinu ulaznih gasova (G0) u navedenu uzvodnu komoru (18) relativno u odnosu na navedenu nizvodnu komoru (19);
- što je sredstvo (8) za sprovođenje namenjeno da ispusti, prema izlaznom otvoru, mlaz četvrtih servisnih gasova (G4) koji dolaze iz nizvodne komore (19).
10. Modul (100) peći prema Zahtevu 9, naznačen time, što je navedena korpa (7) ili kućište (22) namenjeno da prihvati navedenu korpu (7), izvedeno tako da se sprečava bilo kakav prolaz navedenih ulaznih gasova (G0) izvan navedene količine (6) drveta koje se obrađuje izuzev u navedenoj uzvodnoj komori (18).
11. Modul (100) peći prema jednom od Zahteva 9 ili 10, naznačen time, što sadrži sredstvo za upravljanje i regulaciju mlaza i temperature navedenih ulaznih gasova (G0) koje je namenjeno da radi upravljanja temperaturom navedenih ulaznih gasova (G0) deluje, sa jedne strane, na sredstvo (131) za distribuciju mlaza gasa koje se nalazi na putanji navedenih gasova (G1) za zagrevanje, na sredstvo (132) za distribuciju mlaza gasa koje se nalazi na putanji navedenih gasova (G2) za razblaživanje, na sredstvo (16) za distribuciju mlaza gasa koje se nalazi na putanji dela sačinjenog od korisnih gasova (G4) izlaznih gasova (G3) dobijenih iz navedene količine (6) drveta, gde drugi komplementarni deo navedenih izlaznih gasova (G3) sačinjava navedene gasove (G2) za razblaživanje, a sa druge strane na sredstvo (5) za cirkulaciju namenjeno da generiše pozitivnu razliku pritiska između navedene uzvodne komore (18) i navedene nizvodne komore (19) radi kontrolisanja brzine protoka navedenih ulaznih gasova (G0), gde je navedeno sredstvo za upravljanje i regulaciju dalje namenjeno da kontroliše rad peći koja proizvodi navedene gasove (G1) za zagrevanje.
12. Modul (100) peći prema bilo kojem od Zahteva 9 do 11, naznačen time, što sadrži osnovu (3) koja može da primi najmanje jednu navedenu korpu (7) i poklopac (1) namenjen da se postavi na vrh svake od navedenih korpi (7) zaptivno na navedenoj osnovi (3), i time što je navedena korpa (7) ili kućište koje je namenjeno da prihvati navedenu korpu (7), izvedeno tako da se sprečava bilo kakav prolaz gasa izvan navedene količine (6) drveta, izuzev u navedenoj uzvodnoj komori (18) i navedenoj nizvodnoj komori (19), i time što navedeni modul (100) peći dalje sadrži sredstvo (5) za cirkulaciju namenjeno da pošalje navedenu mešavinu ulaznih gasova (G0) nadpritiskom u navedenu uzvodnu komoru (18) relativno u odnosu na navedenu nizvodnu komoru (19), i time što sadrži sredstvo (4) za sprovođenje iz navedene nizvodne komore (19) koje je namenjeno da prikupi izlazne gasove (G3) koji dolaze iz količine (6) drveta prema navedenoj komori (15) odvojeno od navedenih prvih vrelih gasova (G1) za zagrevanje.
13. Modul peći (100) prema Zahtevu 12, naznačen time, što je navedena osnova (3) u komunikaciji sa navedenom nizvodnom komorom (19) ili je sadrži, i što sadrži najmanje jedan kanal (8) za ispuštanje servisnih gasova (G4) koji dolaze iz trećih izlaznih gasova (G3) koji se prihvataju u navedenoj nizvodnoj komori (19) na izlazu iz navedene količine (6) drveta koje se obrađuje, i prelaz (4) za sprovođenje drugih gasova (G2) za razblaživanje koji su komplementarni deo navedenih servisnih gasova (G4) od navedenih trećih gasova (G3).
14. Modul (100) peći prema bilo kojem od Zahteva 9 do 13, naznačen time, što sadrži sredstvo za upravljanje karbonizacijom i hlađenjem, uključujući i temperaturne i/ili senzore (12) pritiska namenjene da kontrolišu navedeno sredstvo (5) za cirkulaciju i registar (13) radi regulisanja navedenih prvih gasova (G1) i/ili navedenih drugih gasova (G2) i/ili sredstva (9) za ubrizgavanje vode postavljena u navedenoj uzvodnoj komori (18).
15. Postrojenje za karbonizaciju, posebno namenjeno za proizvodnju drvenog uglja i/ili aktiviranog drvenog uglja prema postupku prema jednom od Zahteva 1 do 8, koje sadrži nekoliko modula (100) peći prema jednom od Zahteva od 9 do 14, naznačeno time, što sadrži najmanje jednu centralnu peć koja proizvodi navedene gasove (G1) za zagrevanje za najmanje dva modula (100) peći koji su sa njom povezani.
2
RS20190719A 2008-05-13 2009-05-12 Postupak karbonizacije i uređaj RS58946B1 (sr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0853093A FR2931162B1 (fr) 2008-05-13 2008-05-13 Procede et dispositif de carbonisation
PCT/FR2009/050867 WO2009147346A2 (fr) 2008-05-13 2009-05-12 Procede et dispositif de carbonisation
EP09757722.5A EP2285935B1 (fr) 2008-05-13 2009-05-12 Procede et dispositif de carbonisation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS58946B1 true RS58946B1 (sr) 2019-08-30

Family

ID=40263266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20190719A RS58946B1 (sr) 2008-05-13 2009-05-12 Postupak karbonizacije i uređaj

Country Status (25)

Country Link
US (1) US8945348B2 (sr)
EP (1) EP2285935B1 (sr)
JP (1) JP5744721B2 (sr)
KR (1) KR20110011682A (sr)
CN (1) CN102165035A (sr)
AU (1) AU2009254436B2 (sr)
BR (1) BRPI0912483B1 (sr)
CA (1) CA2724448C (sr)
DK (1) DK2285935T5 (sr)
EA (1) EA201071301A1 (sr)
ES (1) ES2734528T3 (sr)
FR (1) FR2931162B1 (sr)
HR (1) HRP20191106T1 (sr)
HU (1) HUE045176T2 (sr)
LT (1) LT2285935T (sr)
MA (1) MA32392B1 (sr)
MX (1) MX2010012387A (sr)
NZ (1) NZ589774A (sr)
PL (1) PL2285935T3 (sr)
PT (1) PT2285935T (sr)
RS (1) RS58946B1 (sr)
SI (1) SI2285935T1 (sr)
TR (1) TR201908333T4 (sr)
WO (1) WO2009147346A2 (sr)
ZA (1) ZA201008826B (sr)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014032104A1 (en) 2012-08-30 2014-03-06 Earth Systems Consulting Pty Ltd Efficient drying and pyrolysis of carbon-containing material
SE538794C2 (sv) 2014-05-20 2016-11-29 Ses Ip Ab C/O Scandinavian Enviro Systems Ab Anläggning och förfarande för återvinning av kol och kolväteföreningar från organiskt insatsmaterial genom pyrolys.
CN104263389B (zh) * 2014-09-05 2016-09-21 黄熙瑜 生物质气化反应炉
KR101753869B1 (ko) * 2015-07-20 2017-07-04 영농조합법인 양지엔텍 대나무 숯과 활성탄 생산을 위한 가열로 및 이를 이용한 대나무 활성탄의 제조방법
CN109021997B (zh) * 2018-08-14 2021-03-12 农业部规划设计研究院 一种生物质连续热解液态产物密封排出装置及排出方法
FR3115862B1 (fr) * 2020-11-03 2023-04-14 Commissariat Energie Atomique Système de récupération de chaleur fatale évacuée dans des rejets gazeux comprenant deux ventilateurs d’aspiration indépendants.
CN115947334B (zh) * 2022-11-15 2025-01-28 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种高密度木炭及加压快速制备的方法
FR3155534A1 (fr) 2023-11-21 2025-05-23 Carbonex Technologies Réacteur de pyrolyse à réseau fluidique intégré

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US863718A (en) * 1906-05-24 1907-08-20 Edmund G Jewett Wood-distilling apparatus.
US1680613A (en) * 1923-01-03 1928-08-14 Hennebutte Henri Carbonizing apparatus
US2160341A (en) * 1932-12-24 1939-05-30 Firm Of Deutsche Gold Und Silb Process for the carbonization of organic cellulosic materials of vegetable origin
US2705697A (en) 1950-12-29 1955-04-05 Percy H Royster Process for the destructive distillation of carbonaceous materials
DE2244753B1 (de) 1972-09-08 1973-10-18 Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf Verfahren und Vorrichtung zur Ver mchtung von Mull
GB2008613B (en) 1977-11-15 1982-04-28 Babcock Krauss Maffei Ind Pyrolysis of refuse
DE2825429C2 (de) * 1978-06-09 1983-02-17 BKMI Industrieanlagen GmbH, 8000 München Verfahren zur Hochtemperaturbehandlung von durch Pyrolyse von Müll erhaltenen Schwelgasen
FR2586031A1 (fr) * 1985-08-06 1987-02-13 Sennesael Etienne Groupe de carbonisation autosecheur et refroidisseur
JP3449685B2 (ja) * 1997-04-14 2003-09-22 淳 鹿島 燻煙処理方法および燻煙処理装置
JP2002068723A (ja) * 2000-08-26 2002-03-08 Kenji Yamane 活性木炭製造方法及び活性木炭製造装置
KR100391121B1 (ko) * 2000-12-11 2003-07-16 김현영 고분자 유기물의 가스화 방법 및 장치
US20020132736A1 (en) * 2001-03-17 2002-09-19 Mow-Jing Kuo Manufacturing method of active carbon from regenerated carbon powder
JP2003003173A (ja) * 2001-06-25 2003-01-08 Jukankyo Kojo Jumoku Seibun Riyo Gijutsu Kenkyu Kumiai 炭化方法
JP4642283B2 (ja) * 2001-07-19 2011-03-02 北陸電力株式会社 木質系廃棄物の処理装置及びその運転方法
JP2003201483A (ja) * 2001-12-30 2003-07-18 Kenji Yamane 電気式炭焼き窯
JP2004300353A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Shizuoka Prefecture 乾留式炭化装置
JP4017556B2 (ja) * 2003-05-14 2007-12-05 鉄雄 村田 炭化装置
JP2007146016A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Kochi Univ Of Technology 木質材の炭化炉

Also Published As

Publication number Publication date
EP2285935A2 (fr) 2011-02-23
LT2285935T (lt) 2019-07-10
NZ589774A (en) 2012-04-27
JP5744721B2 (ja) 2015-07-08
PT2285935T (pt) 2019-07-04
JP2011521043A (ja) 2011-07-21
DK2285935T3 (da) 2019-07-01
AU2009254436B2 (en) 2014-09-04
TR201908333T4 (tr) 2019-06-21
WO2009147346A2 (fr) 2009-12-10
MA32392B1 (fr) 2011-06-01
FR2931162A1 (fr) 2009-11-20
ZA201008826B (en) 2011-12-28
FR2931162B1 (fr) 2010-08-20
US20110132742A1 (en) 2011-06-09
WO2009147346A3 (fr) 2010-08-05
BRPI0912483B1 (pt) 2017-12-26
AU2009254436A1 (en) 2009-12-10
SI2285935T1 (sl) 2019-09-30
CA2724448A1 (fr) 2009-12-10
HUE045176T2 (hu) 2019-12-30
KR20110011682A (ko) 2011-02-08
CN102165035A (zh) 2011-08-24
HRP20191106T1 (hr) 2019-10-18
EP2285935B1 (fr) 2019-03-27
DK2285935T5 (da) 2019-07-08
ES2734528T3 (es) 2019-12-10
MX2010012387A (es) 2011-03-30
US8945348B2 (en) 2015-02-03
EA201071301A1 (ru) 2011-08-30
PL2285935T3 (pl) 2019-09-30
CA2724448C (fr) 2017-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RS58946B1 (sr) Postupak karbonizacije i uređaj
KR102159297B1 (ko) 코크스의 담금질 처리 공정 및 장치
JP2015505862A (ja) バイオマス、好ましくはリグノセルロースバイオマスを乾燥および焙焼する反応炉
US20190100699A1 (en) Industrial process using a forced-exhaust metal furnace and mechanisms developed for simultaneously producing coal, fuel gas, pyroligneous extract and tar
CN100422681C (zh) 有机物的处理
CH645666A5 (fr) Procede non polluant de fabrication de charbon de bois.
ES2302513T3 (es) Un procedimiento y una instalacion de produccion de gases combustibles a partir de gases procedentes de la conversion termica de una carga solida.
RU2791278C1 (ru) Печь для сжигания радиоактивных отходов
RU2808872C1 (ru) Способ получения древесного угля и комплекс получения древесного угля
RU2429273C1 (ru) Установка для получения древесного угля
FR2914313A1 (fr) Procedes et dispositifs de fabrication de charbon de bois ameliores
RU2278091C1 (ru) Способ обжига изделий, содержащих в качестве связующего смолу или пек, и устройство для его осуществления
WO2024076258A1 (ru) Способ получения древесного угля и комплекс получения древесного угля
US545552A (en) Cement making materials and process
JP2004161844A (ja) リサイクル装置
JP7007158B2 (ja) 炭化処理装置及び炭化処理方法
TH2201000606A (th) วิธีการและเครื่องมือสำหรับกระบวนการทอร์รีแฟคชัน
JP2007262293A (ja) コークス乾式消火設備の冷却方法
HK1071425B (en) Processing of organic material
UA13410U (en) Appliance of shaft type for utilization of solid domestic and industrial wastes with inner afterburning
EA020146B1 (ru) Устройство для пиролиза углеродсодержащих материалов и способ пиролиза углеродсодержащих материалов
BE686858A (sr)