RU2012147357A

RU2012147357A - Способ быстрого пиролиза биомассы и углеводородсодержащих продуктов и устройство для его осуществления

Info

Publication number: RU2012147357A
Application number: RU2012147357/05A
Authority: RU
Inventors: Игорь Борисович Самойлов; Сергей Дмитриевич Варфоломеев; Анатолий Александрович Кузнецов; Евгений Иванович Литвяк
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2014-05-20
Also published as: RU2524110C2

Abstract

1. Способ быстрого пиролиза биомассы и углеводородсодержащих продуктов, включающий загрузку сырья в пиролизную камеру, пиролиз с помощью расположенных внутри пиролизной камеры нагревательных элементов, выход полученной парогазовой смеси и выгрузку полученного твердого продукта, отличающийся тем, что пиролиз осуществляют под действием последовательности тепловых импульсов, передаваемых от нагреваемых электрическими импульсами нагревательных элементов, размещенных в пиролизной камере таким образом, что ее объем разделен на локально нагреваемые ячейки, при этом для электропитания нагревательных элементов используют источник тока с электронным переключателем, причем длительность электрического импульса составляет 0,1-1,0 секунды, мощность электрического импульса выбирают такой, чтобы в течение импульса обеспечить нагрев нагревательного элемента до температуры 450-500°С, временной интервал между электрическими импульсами выбирают таким, чтобы обеспечить возможность остывания нагревательного элемента в промежутках между импульсами до температуры 200-250°С, при этом выход полученной парогазовой смеси осуществляется через отверстия в стенках пиролизной камеры, а конденсация ее паровой фракции осуществляется на конденсаторах, представляющих собой охлаждаемые поверхности, расположенные на минимально возможном расстоянии от внешних стенок пиролизной камеры.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника тока используют источник постоянного или переменного тока.3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве источника постоянного или переменного тока используют электрогенератор.4. Способ по

Claims

1. Способ быстрого пиролиза биомассы и углеводородсодержащих продуктов, включающий загрузку сырья в пиролизную камеру, пиролиз с помощью расположенных внутри пиролизной камеры нагревательных элементов, выход полученной парогазовой смеси и выгрузку полученного твердого продукта, отличающийся тем, что пиролиз осуществляют под действием последовательности тепловых импульсов, передаваемых от нагреваемых электрическими импульсами нагревательных элементов, размещенных в пиролизной камере таким образом, что ее объем разделен на локально нагреваемые ячейки, при этом для электропитания нагревательных элементов используют источник тока с электронным переключателем, причем длительность электрического импульса составляет 0,1-1,0 секунды, мощность электрического импульса выбирают такой, чтобы в течение импульса обеспечить нагрев нагревательного элемента до температуры 450-500°С, временной интервал между электрическими импульсами выбирают таким, чтобы обеспечить возможность остывания нагревательного элемента в промежутках между импульсами до температуры 200-250°С, при этом выход полученной парогазовой смеси осуществляется через отверстия в стенках пиролизной камеры, а конденсация ее паровой фракции осуществляется на конденсаторах, представляющих собой охлаждаемые поверхности, расположенные на минимально возможном расстоянии от внешних стенок пиролизной камеры.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника тока используют источник постоянного или переменного тока.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве источника постоянного или переменного тока используют электрогенератор.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовые продукты, оставшиеся после конденсации паровой фракции, подвергают очистке и используют в качестве топлива для электрогенератора.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время загрузки и пиролиза биомассы и углеводородсодержащих продуктов перерабатываемую массу подвергают вибровоздействию.

6. Устройство для осуществления способа по пп.1-5, содержащее загрузочную емкость, пиролизную камеру, емкости для приема жидких и твердых продуктов и размещенные внутри пиролизной камеры нагревательные элементы, отличающееся тем, что нагревательные элементы подсоединены к источнику тока с электронным переключателем и размещены в объеме пиролизной камеры таким образом, что ее объем разделен на локально нагреваемые ячейки, при этом нагревательные элементы выполнены из коррозионно- и термостойкого токопроводящего материала с высоким удельным электрическим сопротивлением, боковые стенки пиролизной камеры имеют отверстия для выхода полученной при пиролизе парогазовой смеси, а снаружи пиролизной камеры на минимально возможном расстоянии от ее стенок расположены конденсаторы, представляющие собой охлаждаемые поверхности.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что в качестве источника тока используют источник постоянного или переменного тока.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в качестве источника постоянного или переменного тока используют электрогенератор.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что в качестве топлива для электрогенератора используют очищенные газовые продукты, оставшиеся после конденсации паровой фракции.

10. Устройство по п.6, отличающееся тем, что нагревательный элемент выполнен из нихрома.

11. Устройство по п.6, отличающееся тем, что нагревательный элемент выполнен в форме стержня или спирали.

12. Устройство по п.6, отличающееся тем, что нагревательные элементы размещены в объеме пиролизной камеры послойно.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что в слое нагревательные элементы объединены в плоскую нагревательную кассету, в которой они расположены взаимно-параллельно с возможностью варьирования расстояния между ними.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что плоские нагревательные кассеты размещены в кассетном блоке, содержащем крепежные стойки, предназначенные для фиксации нагревательных кассет в параллельных плоскостях перпендикулярно продольной оси пиролизной камеры с возможностью варьирования расстояния между кассетами.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что нагревательные кассеты размещены в кассетном блоке таким образом, что нагревательные элементы, расположенные в соседних кассетах, ориентированы взаимно-перпендикулярно.

16. Устройство по п.14, отличающееся тем, что кассетный блок установлен в пиролизной камере таким образом, что крепежные стойки расположены в углах пиролизной камеры параллельно ее продольной оси.

17. Устройство по п.14, отличающееся тем, что крепежные стойки установлены с опорой на электромагнитные вибробашмаки.

18. Устройство по п.6, отличающееся тем, что пиролизная камера выполнена прямоугольной, а ее стенки изготовлены из термостойкого материала, при этом одна из них выполнена сдвигаемой.

19. Устройство по п.6, отличающееся тем, что охлаждаемые поверхности выполнены плоскими или изогнутыми и размещены параллельно продольной оси пиролизной камеры или под углом к ней.

20. Устройство по любому из пп.6-19, отличающееся тем, что оно заключено в прямоугольный герметичный корпус, стенки которого выполнены из железобетона, при этом одна из стенок выполнена сдвигаемой.

21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что оно содержит патрубок для вывода газовых продуктов для очистки и возможного их дальнейшего использования в качестве топлива для электрогенератора, используемого для электропитания нагревательных элементов.

22. Устройство по п.6, отличающееся тем, что оно содержит датчики проводимости, установленные на внутренних стенках пиролизной камеры и подсоединенные к электронному переключателю, которым снабжен источник электропитания нагревательных элементов.

23. Устройство по п.6, отличающееся тем, что оно смонтировано на роликовых салазках.