WO2019156593A1 - Промышленный комплекс для производства древесного угля - Google Patents

Промышленный комплекс для производства древесного угля Download PDF

Info

Publication number
WO2019156593A1
WO2019156593A1 PCT/RU2019/000012 RU2019000012W WO2019156593A1 WO 2019156593 A1 WO2019156593 A1 WO 2019156593A1 RU 2019000012 W RU2019000012 W RU 2019000012W WO 2019156593 A1 WO2019156593 A1 WO 2019156593A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
section
wood
drying
gas
production
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2019/000012
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Александр Андреевич ПЕКАРЕЦ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Obshchestvo S Ogranichennoi Otvetstvennost'yu "prometej"
Original Assignee
Obshchestvo S Ogranichennoi Otvetstvennost'yu "prometej"
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 Obshchestvo S Ogranichennoi Otvetstvennost'yu "prometej" filed Critical Obshchestvo S Ogranichennoi Otvetstvennost'yu "prometej"
Priority to EP19751929.1A priority Critical patent/EP3750976A4/en
Priority to EA202000179A priority patent/EA039334B1/ru
Priority to US16/967,145 priority patent/US20210054289A1/en
Priority to CA3090526A priority patent/CA3090526A1/en
Priority to BR112020015886-0A priority patent/BR112020015886A2/pt
Publication of WO2019156593A1 publication Critical patent/WO2019156593A1/ru
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/02—Destructive 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B21/00—Heating of coke ovens with combustible gases
    • C10B21/10—Regulating and controlling the combustion
    • C10B21/12—Burners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B47/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/28—Other processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/08—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form in the form of briquettes, lumps and the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/08—Non-mechanical pretreatment of the charge, e.g. desulfurization
    • C10B57/10—Drying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/14—Features of low-temperature carbonising processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS 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
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/34—Other details of the shaped fuels, e.g. briquettes
    • C10L5/36—Shape
    • C10L5/361—Briquettes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS 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
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS 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
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • C10L5/442—Wood or forestry waste
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS 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
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • C10L5/447—Carbonized vegetable substances, e.g. charcoal, or produced by hydrothermal carbonization of biomass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/10—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers
    • F26B17/101—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers the drying enclosure having the shape of one or a plurality of shafts or ducts, e.g. with substantially straight and vertical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements for supplying or controlling air or other gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/30—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/33—Humidity
    • F26B21/333—Humidity by condensing the moisture in the drying medium, which may be recycled, e.g. using a heat pump cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements for supplying or controlling air or other gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/30—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/35—Temperature; Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements for supplying or controlling air or other gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/30—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/37—Velocity of flow; Quantity of flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS 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
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/08—Drying or removing water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS 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
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/28—Cutting, disintegrating, shredding or grinding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2200/00—Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying goods
    • F26B2200/02—Biomass, e.g. waste vegetative matter, straw
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2200/00—Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying goods
    • F26B2200/04—Garbage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2200/00—Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying goods
    • F26B2200/24—Wood particles, e.g. shavings, cuttings, saw dust
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin

Definitions

  • the proposed technical solution relates to the production of charcoal by the non-waste method of low-temperature pyrolysis from molded waste from forest felling and wood processing: sawdust, shavings, bark, wood chips, wood flour, slab, as well as non-high-quality wood — branches, balance and small size.
  • the obtained charcoal can be used as an environmentally friendly high-calorie fuel for domestic needs, as well as a reducing agent for chemical, metallurgical, electrode, etc. industry.
  • the high chemical purity of the obtained coal allows us to recommend it for use in the cosmetic and pharmaceutical industries.
  • the proposed production complex implements the technology of fast low-temperature thermostabilized pyrolysis of briquettes from shredded wood waste.
  • This technology is a fairly common type of pyrolysis, during which thermal energy is supplied to the pyrolyzable material at high speed.
  • Thermostabilized low-temperature pyrolysis is carried out at a temperature of not more than 400 ° C without oxygen.
  • the authors propose the selection of well-known technological equipment for each specific production, based on the tasks and capabilities of the manufacturer: heating devices - screw furnaces, fluidized-bed furnaces, rotary kilns, etc .; pressing devices - granulators, extruders, etc.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) two burners: the first - operating on fuel gases and, as a rule, designed to start the furnace; the second is torrefaction gas fired and designed to conduct the torrefaction process in a stable operating mode.
  • an industrial system for producing heat-treated molded fuel from biomass in General, includes traditional for this area technological methods implemented on the corresponding known technological devices.
  • the System includes:
  • a device for drying biomass such as a drum dryer
  • a device for granulating biomass which can be performed, for example, in the form of a press with a matrix equipped with dies of a certain diameter and length, and rollers that roll around the matrix and push the biomass through the die of the matrix and, at the same time, compress it to such an extent, that granules of the required diameter and density are formed;
  • a device for cooling granules for example, in the form of inclined trays along which the material to be cooled moves towards the flow of cooling air.
  • This device in the process thread is installed both behind the granulator and behind the reactor for heat treatment of granules;
  • SUBSTITUTE SHEET • A device for separating small particles, such as a screen. This device is installed behind each device for cooling the granules. At the same time, small particles collected in the box under the roar can be returned by pneumatic transport to the granulation device for re-granulation; • the reactor for heat treatment of granular biomass is made in the form of a vertical multisection furnace, in which the biomass is moved using horizontal stirrer blades mounted on a vertical shaft along the longitudinal axis of the reactor. The reactor is heated by an intermediate heat carrier, for example, thermal oil, which, in turn, is heated in an oven to produce the thermal energy necessary for the heat treatment of the granules. Granules are annealed in the reactor, that is, moisture is removed, and oxygen and hydrogen are partially removed;
  • a furnace for the production of thermal energy for the thermal treatment of granular biomass made, for example, in the form of a boiler, in which the high-temperature coolant is heated, for example, thermal oil used for indirect heating of the reactor.
  • the prototype system includes:
  • biomass formation in the form of cubic or cylindrical granules • biomass formation in the form of cubic or cylindrical granules.
  • the moisture content of the biomass entering the press should be at least 8% and not more than 14%.
  • biomass with very low humidity less than 8%
  • it is moistened by introducing water or water vapor into a special press device;
  • the prototype system has a number of significant drawbacks both from the point of view of the manufacturability of the used production devices, and from the point of view of their energy efficiency, and therefore the energy efficiency of the System in
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) whole.
  • the range of marketable products is limited to the production of only small granules, which, for example, is in less demand in household consumption than Eurodrove.
  • sawdust is dried to a moisture content of less than 8%, which necessitates additional wetting of the shredded sawdust before pressing on a granulator, which works effectively in the moisture range of 8-5-14%, as noted above;
  • - low-temperature pyrolysis is carried out in a dynamic mode of pouring granules from top to bottom from section to section.
  • the mechanical strength of the granules can be reduced in this case, respectively, both commodity granules and wood fines of the destroyed granules exit the reactor. This pyrolyzed fines returns to granulation, which subsequently affects the quality of the obtained granules in terms of their mechanical strength;
  • the reactor operates in the mode of indirect heating of the working volume. It is known that convective energy transfer is less efficient and intense;
  • auxiliary technological equipment including a boiler for heating a high-temperature coolant, for example, thermal oil, used for indirect heating of the reactor;
  • granules are cylindrical in shape with a diameter of 4 to 10 mm and a length of 1 to 5.5.5 cm.
  • the technical task of the proposed technical solution is the creation of a modern industrial complex for the production of charcoal, equipped with advanced high-performance original technological equipment and ensuring the implementation of a waste-free method of thermostabilized low-temperature pyrolysis of briquettes from wood waste.
  • This complex is characterized by high adaptability and low energy consumption. Reducing energy consumption is ensured by burning process pyrolysis gases, as well as drying exhaust gas rings.
  • the Complex proposed for consideration is as simple as possible in hardware design, in terms of auxiliary equipment, and can be created at any industrial site, including directly at the logging sites. This complex is mainly oriented
  • the technical result achieved by using the proposed Complex is that it solves the problem of efficiently forming durable briquettes (mainly large), which in the process of further rapid low-temperature pyrolysis are not only not subject to destruction, but significantly increase their mechanical strength, preserving the geometry of the briquette from the moment its receipt before burning from the consumer.
  • the resulting briquettes are characterized by high consumer properties: environmental friendliness, high calorific value, and, from the point of view of storage and transportation, hydrophobicity and high mechanical strength.
  • the technical result is achieved by the fact that in the industrial complex for the production of charcoal from briquetted wood waste, including a heat carrier preparation section, a ground wood waste preparation section, a wood drying section equipped with a drying device, a briquetting section, a low temperature pyrolysis section, a gaseous heat transfer preparation section, are made in the form of a complex heat generator equipped with a combustion chamber for receiving flue gases, a waste combustion unit OF DATA pyrolysis gases, and the input node of the generated heat carrier, at least a portion of the gas mixture with low oxygen content and high content of steam, and drying the returned portion;
  • the preparation site for crushed wood waste located in front of the drying area includes at least one feed hopper of the feedstock, crushing and grinding equipment, at least one storage hopper located in front of the inlet of the drying device and equipped with a metering feeder;
  • the wood drying section is equipped with a drying device operating in a mode of combined circulation in the suspended state of a gas-vapor heat carrier and chopped wood within the working
  • a section for separating the mixed stream leaving the drying device into a gas-vapor mixture and chopped wood is configured to recover at least a portion of the gas-vapor mixture in the complex heat generator of the preparation of the gaseous heat carrier and includes at least one cyclone and one receiving hopper, placed downstream relative to the drying device, and the pipeline in front of the cyclone is equipped with a device for regulating the target moisture content of wood particles by condensation of moisture gi from the gas-vapor stream;
  • the separation section also includes a chimney for dispersing at least a portion of the drying exhaust gas, equipped with control valves and / or dampers, and their positioning provides a level of pressure inside the complex that suppresses oxygen leakage into the system, but at the same time allows at least at least part of the exhaust gas to exit the system;
  • the briquetting section is equipped with at least one press, preferably an extrusion type
  • a device for controlling the target moisture content of wood particles by condensation of moisture from a gas-vapor stream can be made in the form of a movable sleeve mounted coaxially on the pipeline with the possibility of movement along the pipeline, or in the form of a folding half-sleeve mounted coaxially on the pipe with the ability to move relative to the axis of the pipeline both in the longitudinal and transverse directions.
  • the complex is equipped with systems for setting up and controlling technological processes of drying, briquetting, pyrolysis, preparation of a heat carrier, and preparation of wood raw materials. Also a complex
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) equipped with thermal insulation, while part of the pipeline in front of the cyclone in the section for the separation of the mixed flow is made with the possibility of regulating the degree of thermal insulation.
  • the first apparatus is a drying device (patent RU N22596683 “Complex for continuous heat treatment of solid small particles, mainly dispersed wood materials, and heat treatment methods implemented with the help of this complex”)
  • Significant physico-chemical transformations of crushed wood take place in this apparatus: not only sawdust intensively lose moisture, but they are also crushed and activated, that is, they are prepared as much as possible for subsequent pressing.
  • the productivity of the drying device currently in operation is more than 3h / hour for the dry product; if necessary, productivity can be increased.
  • the second apparatus is a pyrolysis furnace (patent RU Ns2628602 “Device for producing charcoal”).
  • the device for producing charcoal operates continuously with periodic loading and unloading of replaceable extraction devices in which the briquettes are stationary and spatially spaced so that the pyrolysis of all briquettes proceeds uniformly and equally at a temperature of not more than 400 ° C, preferably 330 + 380 ° C.
  • the looped movement of which within the furnace is provided by a gas-permeable recuperator.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) industrial complex for the production of charcoal with high consumer properties.
  • this Complex it has become possible to minimize energy costs by using the energy of the resulting pyrolysis gases and at least a portion of the vapor-gas phase of drying.
  • the complex operates in a looped energy mode.
  • the thermal conversion of the original ground wood (biomass) into briquetted charcoal includes a number of successive production stages that provide a phased physico-chemical conversion of the original raw dispersed biomass into coal briquettes:
  • the first stage is the non-reactive phase of the solid phase (initial biomass), including heating and drying to obtain biomass with increased energy potential (activated biomass) and vapor-gas phase;
  • the first stage is implemented in the drying section in suspension in a circulating mode in the drying device of the author’s design;
  • the second stage is implemented at the briquetting site using extruders
  • the fourth stage is implemented at the site of preparation of the gaseous coolant.
  • charcoal production is carried out by the method of thermostabilized low-temperature pyrolysis of briquetted biomass with a low moisture content (not more than 8%) at a temperature of not more than 400 ° C without oxygen.
  • the result is a solid carbon residue in the form of a coal briquette with mechanical strength that meets the requirements of long-term storage and transportation, even in conditions of high atmospheric humidity, as well as
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) pyrolysis gas is formed.
  • the proposed Complex is characterized by a maximum yield of solid residue of up to 40% and an output of pyrolysis gas with a minimum degree of dilution, which means with a maximum calorific value in the burners of a complex heat generator.
  • the resulting pyrolysis gas contains almost no tar and burns with a blue flame: the absence of tarry substances is a guarantee of the stable operation of gas burners.
  • thermostabilized low-temperature pyrolysis avoids the resinification of biomass, which allows to achieve maximum yield of charcoal.
  • the calorific value of gaseous products ranges from 3.05 to 15.2 MJ / m 3 .
  • the author proposes to equip the Complex with at least two pyrolysis furnaces, which equalizes the calorific value of the pyrolysis gases supplied for combustion in time.
  • the optimal number of pyrolyzers is calculated for each specific plant, based on its design capacity.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) indicators using catalysts.
  • the high yield of charcoal is due, firstly, to the activation of wood in the drying device, and, secondly, to the fact that the exothermic thermal decomposition of the briquetted wood thus prepared actively proceeds even when the temperature reaches 230 ° C under the conditions of thermally stabilized pyrolysis.
  • Figure 1 shows a schematic diagram of an industrial complex for the production of charcoal.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) is the use of copyrighted thermal units in the Complex (a ring-type drying device; a low-temperature pyrolysis furnace equipped with a powerful gas-permeable recuperator), as well as a closed process gas utilization system.
  • the Complex includes: a site for the preparation of shredded wood waste 1, equipped with receiving, crushing and grinding, dosing equipment; the preparation phase of the gaseous coolant 2, equipped with a complex heat generator; a wood drying section 3 equipped with a ring-type drying device; a device for controlling the target moisture content of wood particles 4, the structural implementation of which can be very diverse (several embodiments are given in the dependent claims of clause 2.3); a mixed flow separation section 5 equipped with at least one cyclone; storage hopper 6; extrusion briquetting section 7; a low-temperature pyrolysis section 8 equipped with at least two low-temperature pyrolysis furnaces; packaging section 9, on which the original packaging form is used; finished goods warehouse 10.
  • the feedstock goes to the ground preparation site 1, where wood particles are obtained 11.
  • wood particles are obtained 11.
  • one or another crushing and grinding equipment is used, and the requirement for the size of wood particles 11 is reduced only to control the permissible maximum size - not more than 5 mm.
  • the fractional composition by size in the range of up to 5 mm is not controlled, since the used drying device levels the initial vibrations in the conditions of a dynamic weighted looped heat flow.
  • Section 1 contains at least one receiving hopper with a feed line. From the receiving hopper with a transport line equipped with a metering feeder, wood particles 11 are fed into the drying device of section 3, made in the form of a looped channel,
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) preferably with a circular cross section, the same along the entire length of the channel.
  • Section 2 of the preparation of the gaseous coolant is equipped with a complex heat generator operating both on gaseous and solid fuel.
  • the heat generator When the Complex enters the operating mode, the heat generator generates process heat sent to the drying unit of section 3, almost in full due to the utilization of process gases generated during the production of briquettes.
  • the dynamic technological gas flows generated during the production of briquettes (pyrolysis gases, the vapor-gas phase of the drying device) are looped to the complex heat generator of section 2.
  • heat carrier 12 is sent to the drying device in a state perfectly prepared for this: by temperature, low oxygen content, high vapor content.
  • Pyrolysis gas 18, which is formed in the low-temperature pyrolysis section 8, is sent for combustion to a complex heat generator, which allows, almost completely, to ensure the thermal technological production needs.
  • utilization of waste process gases in a complex heat generator firstly, it ensures the efficient preparation of wood particles in section 3, and secondly, it minimizes the energy consumption of the production as a whole.
  • Wood particles 11 and coolant 12 are sent to section 3 in a drying device of the author's design.
  • the looped drying device operates in the mode of cycles repeating within the working channel, which is ensured by the presence of high-power fans and a raw material return unit for repeated heat treatment installed inside the working channel.
  • the return node is configured to control the volume of the recirculated flow in the channel.
  • the mixed stream 13, consisting of dried wood particles and the vapor-gas phase, in suspension is sent to a transport line equipped with a device 4 for controlling the final moisture content of wood particles.
  • the design solution of this device can be varied: for example, can be performed in accordance with paragraph 2 or
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Clause 3 of the claims.
  • the only requirement for this device is of a technological nature, namely: in the device must be realized, to one degree or another, depending on the specific requirements, the condensation of a part of the steam from the gas-vapor phase to achieve the target target moisture content of wood particles 16.
  • This device 4 must be dynamic, simply and quickly changing the degree of thermal insulation of the section of the transport line on which this device is installed.
  • the mixed stream 13 after adjusting the moisture content of wood particles using the device 4 is sent to section 5 of its separation.
  • Section 5 is equipped with at least one cyclone configured to separate the vapor-gas phase into two streams.
  • One stream 14 is sent through the chimney to the atmosphere, and the second 15 is returned to the gaseous coolant preparation section.
  • the solid phase in the form of wood particles 16 from the cyclone of section 5 is sent to the storage hopper 6, and then to the briquetting section 7.
  • several options for delivering wood particles 16 into the extruders of section 7, namely: - from the cyclone of section 5 to the storage hopper 6 (as shown in figure 1); - from the cyclone of section 5 directly to the extruders of section 7 (not shown in FIG. 1); - from the cyclone, the supply of part of the wood particles 16 to the storage hopper 6, and part directly to the extruders of section 7 (not shown in Fig. 1).
  • Briquetting section 7 is equipped with at least one press, preferably an extrusion type.
  • the number of presses in the complex is determined by the design capacity of the enterprise.
  • the resulting briquettes 17 more technologically send directly to the site of low-temperature pyrolysis 8.
  • 8 briquettes 17 are filled with replaceable extraction devices, in which briquettes 17 are fed into the oven of thermostabilized low-temperature pyrolysis of the author's design.
  • the furnace for producing charcoal operates in a continuous mode with periodic loading and unloading of replaced removable devices.
  • the residence time of one batch of briquettes in the furnace does not exceed six hours, usually 4-5 hours.
  • the optimal duration of briquettes in the furnace is determined by visual inspection of the exhaust gases (according to the color of the exhaust
  • the charred briquettes 19 do not require forced cooling. This is due to their stable geometric shape - the shape of a hollow cylinder. After the briquettes are naturally cooled to ambient temperature, they are sent to the packaging section 9, where they are packed in the original packaging and sent to the warehouse and / or consumer.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

Промышленный комплекс для производства древесного угля из брикетированных древесных отходов включает участок подготовки теплоносителя, участок подготовки измельченных древесных отходов, участок сушки древесины, оснащенный устройством для сушки, участок брикетирования, участок низкотемпературного пиролиза. Участок подготовки газообразного теплоносителя выполнен в виде теплогенератора, снабжен топочной камерой для получения топочных газов, узлом сжигания утилизированных пиролизных газов, узлом ввода парогазовой смеси, возвращенной с участка сушки; участок подготовки измельченных древесных отходов включает приемный бункер исходного сырья, дробильно-размольное оборудование, бункер- накопитель, снабженный питателем- дозатором; участок сушки древесины оснащен сушильным устройством, работающим в режиме совместной циркуляции во взвешенном состоянии парогазового теплоносителя и измельченной древесины; участок для разделения смешанного потока, выходящего из сушильного устройства, включает циклон и приемный бункер, трубопровод перед циклоном снабжен устройством для регулирования целевой влажности частиц древесины; участок разделения включает дымовую трубу для рассеивания отходящих газов сушки; участок брикетирования оснащен прессом экструзионного типа; участок низкотемпературного пиролиза оснащен устройствами для получения древесного угля.

Description

Промышленный комплекс
для производства древесного угля
Предлагаемое техническое решение относится к производству древесного угля безотходным способом низкотемпературного пиролиза из формованных отходов лесной вырубки и деревопереработки: опилок, стружки, коры, щепы, древесной муки, горбыля, а также не сортовой древесины— веток, баланса и маломера.
Полученный древесный уголь может быть использован как экологичное высококалорийное топливо в бытовых нуждах, а также как восстановитель для химической, металлургической, электродной и т.п. промышленности. Высокая химическая чистота получаемого угля позволяет рекомендовать его для использования в косметической и фармацевтической отраслях.
В настоящее время набирает популярность технология пиролиза опилок. Самой перспективной является технология пиролиза брикетированного сырья. Уровень теплотворности брикетов из измельчённых древесных отходов соизмерим с теплотворностью каменного угля: 19 МДж/кг и 22МДж/кг, соответственно. Также важно, что в процессе сжигания древесных брикетов образуется очень малый объём золы и газа СОг.
Предлагаемый производственный Комплекс (название сокращено для простоты изложения) реализует технологию быстрого низкотемпературного термостабилизированного пиролиза брикетов из измельчённых древесных отходов. Данная технология является довольно распространенной разновидностью пиролиза, в ходе которой тепловая энергия подводится к пиролизуемому материалу на высокой скорости. Термостабилизированный низкотемпературный пиролиз осуществляют при температуре не более 400°С без доступа кислорода.
Для термостабилизированного пиролиза лесоматериалов необходимо выделить ряд важных особенностей:
• возможность формирования замкнутого непрерывно текущего технологического производственного процесса;
• значительную «чистоту» конечных продуктов пиролиза, которая достигается вследствие отсутствия стадии осмоления;
• низкую энергоёмкость подобного процесса по сравнению с прочими видами пиролиза;
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) • выделяется большое количество тепловой энергии, так как экзотермические реакции при быстром термостабилизированном пиролизе превосходят эндотермические.
В целом, технологии пиролиза древесины довольно разнообразны и реализуются в промышленности на различных технологических аппаратах. Тем не менее, большая часть применяемых в мировой практике аппаратов полностью устарела и не отвечает всем современным требованиям, а также не реализуются в полной мере указанные выше особенности пиролиза.
Примером технологии производства топливных брикетов из измельчённой древесины, прошедшей предварительную термообработку, является технология по патенту US Ns2003/0221363 «Способы и устройства для производства топливных брикетов из торрефицированной биомассы» (C10L5/06, приоритет - 21.05.2002г.). Согласно формуле изобретения авторы заявляют две принципиальные схемы производства, а именно:
• по первому варианту в схему включаются следующие стадии:
- нагревание биомассы до температуры 15(Н300оС, предпочтительно 200-*-280°С;
- уплотнение биомассы с получением или гранул, или пеллет, или, так называемых, «евродров»;
• по второму варианту в схему включаются следующие стадии:
- предварительная сушка биомассы;
- измельчение до размера, приемлемого для конкретно выбранного устройства формования;
- нагревание биомассы до температуры 150 300°С, предпочтительно 200 280°C;
- уплотнение биомассы с получением или гранул, или пеллет, или, так называемых, «евродров».
Для реализации указанных схем авторы предлагают осуществлять подбор известного технологического оборудования для каждого конкретного производства, исходя из задач и возможностей производителя: нагревающие аппараты - шнековые печи, печи с псевдоожиженным слоем, вращающиеся печи и т.п.; прессующие аппараты - грануляторы, экструдеры и т.п.
Реализация обеих схем производства предусматривает сжигание возвратных газов торрефикации (низкотемпературного терморазложения) для ведения основного процесса термообработки, в данном случае торрефикации. Как показано авторами на фиг. 3 нагревательное устройство торрефикации снабжено
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) двумя горелками: первая - работающая на топливных газах и, как правило, предназначенная для запуска печи; вторая - работающая на возвратных газах торрефикации и предназначенная для ведения процесса торрефикации в стабильном рабочем режиме.
Решение по указанному выше патенту нельзя считать технически грамотным решением по главному недостатку: для производства качественных брикетов (по механической прочности, влагостойкости и т.п.) не реализуется в полной мере уникальное природное свойство растительного сырья - наличие склеивающих органических веществ: лигнина, целлюлозы и т.п. При температуре 20(Н280°С происходит необратимый процесс их разложения, что затрудняет последующее формирование прочных гранул, пеллет или брикетов.
Наиболее близким к заявляемому решению по технической сущности, как в отношении достигаемой цели, так и в отношении технологических приёмов её достижения, является изобретение по Евразийской заявке Ne201300619 «Система для получения гранулированного термически обработанного биотоплива» (C10L5/44, заявитель: Тамбовский государственный технический университет, дата подачи заявки - 2013.04.26). Данная заявка выбрана за прототип.
Согласно прототипу промышленная система для получения термически обработанного формованного топлива из биомассы, в целом, включает традиционные для данной области технологические приёмы, реализуемые на соответствующих известных технологических устройствах.
В отношении технологических устройств Система включает:
• устройство для сушки биомассы, например барабанную сушилку;
• устройство для подготовки биомассы к гранулированию, например молотковую дробилку;
• устройство для гранулирования биомассы, которое может быть выполнено, например, в виде пресса с матрицей, снабжённой фильерами определённого диаметра и длины, и роллерами, которые прокатываются по матрице и проталкивают биомассу через фильеры матрицы и, при этом, сжимают её до такой степени, что формируются гранулы необходимого диаметра и плотности;
• устройство для охлаждения гранул, например, в виде наклонных лотков, по которым охлаждаемый материал движется навстречу потоку охлаждающего воздуха. Данное устройство в технологической нитке устанавливается как за гранулятором, так и за реактором для термообработки гранул;
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) • устройство для отделения мелких частиц, например грохот. Данное устройство устанавливают за каждым устройством для охлаждения гранул. При этом мелкие частицы, собираемые в коробе под грохотом, могут быть возвращены с помощью пневмотранспорта в устройство гранулирования для повторного гранулирования; •реактор для термической обработки гранулированной биомассы выполнен в виде вертикальной многосекционной печи, в которой перемещение биомассы осуществляется с помощью горизонтальных лопастей мешалки, установленных на вертикальном валу по продольной оси реактора. Реактор обогревается промежуточным теплоносителем, например, термомаслом, в свою очередь нагреваемым в печи для производства тепловой энергии, необходимой для термической обработки гранул. В реакторе происходит отжиг гранул, то есть удаление влаги, частичное удаление кислорода и водорода;
• печь для производства тепловой энергии для термической обработки гранулированной биомассы, выполненная, например, в виде котла, в котором происходит нагрев высокотемпературного теплоносителя, например, термомасла, используемого для непрямого обогрева реактора.
В отношении технологических приёмов Система по прототипу включает:
• снижение влаги в исходном сырье сушкой;
• измельчение высушенной биомассы;
• формирование биомассы в виде кубических или цилиндрических гранул. Для исключения просыпания измельчённой биомассы через фильеры без уплотнения, влажность поступающей в пресс биомассы должна быть не менее 8% и не более 14%. В случае поступления биомассы с очень низкой влажностью (менее 8%) её увлажняют, вводя в специальное устройство пресса воду или водяной пар;
• охлаждение гранул с температурой 10СИ-110°С до 45+50°С после гранулирования и охлаждение термически обработанных гранул с температурой 150- 300°С до 45-Н50°С после низкотемпературного пиролиза;
• грохочение как термообработанных гранул, так и гранул до термообработки;
• термическую обработку гранул в реакторе, заключающуюся в низкотемпературном пиролизе при температуре 15СИ-300°С, предпочтительнее 20(Н280°С.
Система по прототипу имеет ряд существенных недостатков как с точки зрения технологичности применяемых производственных аппаратов, так и с точки зрения их энергетической эффективности, а значит энергоэффективности Системы в
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) целом. При этом, ассортимент товарной продукции ограничивается выпуском только мелких гранул, что, например, в бытовом потреблении пользуется меньшим спросом, чем «евродрова».
Основные недостатки Системы обусловлены, прежде всего, использованием технологических аппаратов полностью устаревших и не отвечающих всем современным требованиям: это и барабанная сушилка и вертикальный многосекционный реактор. Именно использование, в качестве основных, данных устаревших технологических аппаратов является причиной разработки энергоёмкой, технологически несовершенной, низкопроизводительной промышленной линии (Системы) по прототипу.
Рассмотрим недостатки Системы по конкретным производственным переделам:
• барабанная печь в качестве устройства для сушки:
- накладываются жёсткие требования по крупности подаваемой на сушку измельченной древесины. Это связано с тем, что при сушке опилок целевой, с точки зрения гранулирования, крупности - не более 4 мм, нарушается кинетика газового теплоносителя в рабочем пространстве барабанной печи из-за образования устойчивой дисперсной взвеси, препятствующей эффективной теплопередаче. Поэтому традиционно при производстве гранул сушат опилки более крупной фракции с последующим их доизмельчением. Размолоспособность опилок напрямую зависит от их влажности, поэтому, как правило, опилки пересушивают до влажности менее 8%, что вызывает необходимость дополнительного увлажнения измельчённых опилок перед прессованием на грануляторе, который эффективно работает в интервале влажности 8-5-14%, как отмечалось выше;
• реактор для термической обработки гранулированной биомассы в виде вертикальной многосекционной печи:
- низкотемпературный пиролиз осуществляется в динамичном режиме пересыпания гранул сверху вниз из секции в секцию. Механическая прочность гранул при этом может снижаться, соответственно из реактора выходят как товарные гранулы, так и древесная мелочь разрушившихся гранул. Эта пиролизованная мелочь возвращается на гранулирование, что в дальнейшем отрицательно сказывается на качестве получаемых гранул в части их механической прочности;
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) - реактор обогревается промежуточным теплоносителем, нагреваемым в отдельной печи, что является дополнительной расходной статьёй в энергобалансе Системы в целом;
- реактор работает в режиме непрямого обогрева рабочего объёма. Известно, что конвективная передача энергии является менее эффективной и интенсивной;
• в процессе гранулирования биомассы, прошедшей сушку в барабанной печи, образуется некоторое количество просыпи, которую необходимо отделять перед пиролизом. Для этого гранулы охлаждают с температуры 100-5-110°С до 45+50°С и направляют на грохот. Теряемое при этом тепло является дополнительной непроизводительной энергетической статьёй расхода.
Таким образом, «Система для получения гранулированного термически обработанного биотоплива» по прототипу имеет существенные недостатки:
- низкие технологические показатели по отдельным переделам и, соответственно, по Системе в целом;
- высокие показатели энергопотребления по отдельным переделам и, соответственно, по Системе в целом;
- наличие значительного количества вспомогательного технологического оборудования, в том числе котла для нагрева высокотемпературного теплоносителя, например, термомасла, используемого для непрямого обогрева реактора;
- ограничение ассортимента получаемого топлива в плане геометрических размеров. Как правило, гранулы цилиндрической формы с диаметром от 4 до 10 мм и длиной от 1 до 5 5, 5 см.
Технической задачей предлагаемого технического решения является создание современного промышленного комплекса для производства древесного угля, оснащённого прогрессивным высокоэффективным оригинальным технологическим оборудованием и обеспечивающего реализацию безотходного способа термостабилизированного низкотемпературного пиролиза брикетов из древесных отходов. Данный Комплекс отличается высокой технологичностью и низкой энергоёмкостью. Снижение энергопотребления обеспечивается за счёт сжигания технологических газов пиролиза, а также закольцовки отходящих газов сушки. При этом, предлагаемый к рассмотрению Комплекс максимально прост в аппаратурном оформлении, в части вспомогательного оборудования, и может быть создан на любой промышленной площадке, в том числе и непосредственно на участках лесоразработки. Данный Комплекс, преимущественно, ориентирован
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) на получение более габаритных переугленных брикетов, так называемых «евродров» (с диаметром до 8-^-10 см и длиной до 7СН80 см), что не исключает, в случае необходимости, и возможность производства гранул.
Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого Комплекса, заключается в том, что решается проблема эффективного формования прочных брикетов (преимущественно крупногабаритных), которые в процессе дальнейшего быстрого низкотемпературного пиролиза не только не подвержены разрушению, но значительно повышают свою механическую прочность, сохраняя геометрию брикета с момента его получения до сжигания у потребителя. Получаемые брикеты отличаются высокими потребительскими свойствами: экологичностью, высокой теплотворностью, а, с точки зрения хранения и транспортировки, гидрофобностью и высокой механической прочностью.
Технический результат достигается тем, что в промышленном комплексе для производства древесного угля из брикетированных древесных отходов, включающем участок подготовки теплоносителя, участок подготовки измельчённых древесных отходов, участок сушки древесины, оснащённый устройством для сушки, участок брикетирования, участок низкотемпературного пиролиза, участок подготовки газообразного теплоносителя выполнен в виде комплексного теплогенератора, снабжённого топочной камерой для получения топочных газов, узлом сжигания утилизированных пиролизных газов, а также узлом ввода в генерируемый теплоноситель, по крайней мере, части парогазовой смеси с низким содержанием кислорода и повышенным содержанием пара, возвращённой с участка сушки; участок подготовки измельчённых древесных отходов, расположенный перед участком сушки, включает, по меньшей мере, один приемный бункер исходного сырья, дробильно-размольное оборудование, по крайней мере, один бункер-накопитель, размещённый перед впускным каналом сушильного устройства и снабжённый питателем-дозатором; участок сушки древесины оснащён сушильным устройством, работающим в режиме совместной циркуляции во взвешенном состоянии парогазового теплоносителя и измельчённой древесины в пределах рабочей зоны, выполненной в виде закольцованного канала, при этом, сушильное устройство включает узел ввода частиц древесины, узел ввода теплоносителя с низким содержанием кислорода, узел выводы частиц древесины парогазовым потоком, выполненный с возможностью полного вывода частиц, а также полного или частичного их
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) возврата на дополнительный цикл сушки, причём узел вывода выполнен с возможностью предотвращения проникновения кислорода в рабочую зону сушильного устройства; участок для разделения смешанного потока, выходящего из сушильного устройства, на парогазовую смесь и измельчённую древесину выполнен с возможностью рекуперации, по меньшей мере, части парогазовой смеси в комплексном теплогенераторе участка подготовки газообразного теплоносителя и включает, по меньшей мере, один циклон и один приёмный бункер, размещённые ниже по потоку относительно сушильного устройства, причём трубопровод перед циклоном снабжён устройством для регулирования целевой влажности частиц древесины путём конденсации влаги из парогазового потока; участок разделения также включает дымовую трубу для рассеивания, по меньшей мере, части отходящих газов сушки, снабжённую регулировочными вентилями и/или заслонками, причём их позиционирование обеспечивает такой уровень давления внутри комплекса, который подавляет просачивание кислорода в систему, но при этом позволяет, по меньшей мере, части отходящих газов выходить из системы; участок брикетирования оснащён, по меньшей мере, одним прессом, предпочтительно, экструзионного типа; участок низкотемпературного пиролиза, работающий в термостабилизированном режиме, оснащён, по меньшей мере, двумя устройствами для получения древесного угля, каждое из которых включает термоизолированный корпус с системой газоходов, причём рабочая зона каждого устройства выполнена в виде закольцованного канала, снабжённого газопроницаемым рекуператором, установленным внутри закольцованного канала, жаростойким вентилятором и поворотным шибером, при этом система газоходов выполнена с возможностью транспортировки пиролизных газов в комплексный теплогенератор участка подготовки газообразного теплоносителя, а также участок пиролиза снабжён выемными устройствами для загрузки-выгрузки брикетов. При этом, устройство для регулирования целевой влажности частиц древесины путём конденсации влаги из парогазового потока может быть выполнено в виде подвижной муфты, установленной соосно на трубопроводе с возможностью перемещения вдоль трубопровода, или в виде откидной полумуфты, установленной соосно на трубопроводе с возможностью перемещения относительно оси трубопровода как в продольном, так и поперечном направлениях. К тому же, комплекс оснащён системами настройки и управления технологическими процессами сушки, брикетирования, пиролиза, подготовки теплоносителя, подготовки древесного сырья. Так же комплекс
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) оснащён термоизоляцией, при этом, часть трубопровода перед циклоном на участке для разделения смешанного потока выполнена с возможностью регулирования степени термоизоляции.
Техническая сущность предлагаемого технического решения заключается в следующем.
В Комплексе в качестве основных технологических аппаратов, обеспечивающих достижение заявленного технического результата, используются аппараты авторской разработки, позволяющие целенаправленно и максимально реализовать природные физико-химические свойства древесины для получения высококачественного брикетированного угля с минимальными капитальными, энергетическими, трудовыми затратами:
•первый аппарат - сушильное устройство (патент RU N22596683 «Комплекс для непрерывной термообработки твёрдых мелких частиц, преимущественно дисперсных древесных материалов, и способы термообработки, реализуемые с помощью данного комплекса») В данном аппарате происходят значительные физико-химические преобразования измельчённой древесины: опилки не только интенсивно теряют влагу, но и доизмельчаются и активируются, то есть максимально подготавливаются к последующему прессованию.
Производительность эксплуатируемого в настоящее время сушильного устройства - более Зт/час по сухому продукту; в случае необходимости производительность может быть увеличена.
•второй аппарат - печь пиролиза (патент RU Ns2628602 «Устройство для получения древесного угля»). В данной печи осуществляют термостабилизированный низкотемпературный пиролиз древесных брикетов в режиме быстрого пиролиза (4-Н5 часов). В предлагаемом промышленном Комплексе устройство для получения древесного угля работает в непрерывном режиме с периодической загрузкой-выгрузкой заменяемых выемных устройств, в которых брикеты расположены стационарно и пространственно разнесены таким образом, что пиролиз всех брикетов протекает равномерно и равнозначно при температуре не более 400°С, предпочтительно 330+380°С. В динамике находится теплоноситель в виде образующихся пиролизных газов, закольцованное движение которых в пределах печи обеспечивается газопроницаемым рекуператором.
Создание и использование указанных выше технологических аппаратов позволило автору разработать высокоэффективный, высокопроизводительный
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) промышленный Комплекс для производства древесного угля с высокими потребительскими свойствами. В данном Комплексе стало возможным максимально снизить энергетические затраты за счёт использования энергии образующихся пиролизных газов и, по меньшей мере, части парогазовой фазы сушки. В целом Комплекс работает в закольцованном энергетическом режиме.
Известно, что с технологической точки зрения термопреобразование исходной измельчённой древесины (биомассы) в брикетированный древесный уголь включает ряд последовательных производственных переделов, обеспечивающих поэтапное физико-химическое превращение исходной сырой дисперсной биомассы в угольные брикеты:
• первый этап - нереакционный этап твёрдой фазы (исходной биомассы), включающий нагрев и сушку с получением биомассы с повышенным энергетическим потенциалом (активированной биомассы) и парогазовой фазы;
• второй этап - первый реакционный этап твёрдой фазы с получением брикетированной биомассы с повышенной плотностью (> 1г/см3);
• третий этап - второй реакционный этап твёрдой фазы, непосредственно пиролиз твёрдой фазы, с получением древесного угля и газообразной пиролизной фазы;
•четвёртый этап - непосредственное сжигание газообразной пиролизной фазы.
В предлагаемом комплексе отдельные этапы термопреобразования исходной измельчённой древесины пространственно разнесены по различным производственным агрегатам отдельных технологических участков:
- первый этап реализуется на участке сушки во взвешенном состоянии в циркуляционном режиме в сушильном устройстве авторской конструкции;
- второй этап реализуется на участке брикетирования с применением экструзеров;
- третий этап реализуется в печах пиролиза авторской конструкции;
- четвёртый этап реализуется на участке подготовки газообразного теплоносителя.
Согласно предлагаемому техническому решению производство древесного угля осуществляют способом термостабилизированного низкотемпературного пиролиза брикетированной биомассы с низким содержанием влаги (не более 8%) при температуре не более 400°С без доступа кислорода. В результате образуется твёрдый углеродистый остаток в виде угольного брикета с механической прочностью, соответствующей требованиям долгосрочного хранения и транспортировки, даже в условиях повышенной атмосферной влажности, а так же
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) образуется пиролизный газ. Для предлагаемого Комплекса характерны максимальный выход твёрдого остатка до 40% и выход пиролизного газа с минимальной степенью разбавления, а значит с максимальной теплотой сгорания в горелках комплексного теплогенератора. Также образующийся пиролизный газ почти не содержит смолы и горит синим пламенем: отсутствие смолистых веществ является гарантией стабильной работы газовых горелок. К тому же, как отмечалось выше, термостабилизированный низкотемпературный пиролиз позволяет избежать процесса осмоления биомассы, что позволяет достичь максимального выхода древесного угля.
Известно, что при пиролизе 1мЗ древесины образуется 75+90м3 неконденсирующихся газов приблизительно следующего состава:
• диоксид углерода С02 (примерно 45-5-55%),
• оксид углерода СО (28-5-32%),
• водород Н2 (1-5-2%),
• метан СН4 (8-5-21%),
• другие углеводороды (1 , 5-5-3, 0%).
Теплота сгорания газообразных продуктов колеблется в диапазоне величин от 3,05 до 15,2 МДж/м3.
Принимая во внимание временной лаг в выделении той или иной составляющей части пиролизных газов, характеризующихся различной теплотворностью, автор предлагает оснащать Комплекс, по меньшей мере, двумя печами пиролиза, что выравнивает во времени теплотворность пиролизных газов, поступающих на сжигание. Оптимальное количество пиролизёров рассчитывается для каждого конкретного завода, исходя из его проектной производительности.
Известно, что выход угля можно значительно повысить, если пиролиз вести с катализаторами, для чего пропитать древесину их водными растворами. Особенно эффективными, из известных в настоящее время, являются кислотно- перекисный катализатор (например, 2,5% серной кислоты и 0,2% перекиси водорода от массы древесины) и диаммоний-фосфат. Катализатор позволяет значительно снизить температуру термораспада древесины, в несколько раз повысить скорость этого процесса и увеличить в 1 ,3-1 , 5 раза выход угля. Катализатором может быть также жирная кислота, сложный эфир или триглицерид. В предлагаемом Комплексе без применения катализаторов достигаются показатели выхода древесного угля, превосходящие известные
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) показатели с использованием катализаторов. Высокий выход древесного угля обусловлен, во-первых, активацией древесины в сушильном устройстве, а, во- вторых, тем, что экзотермический термораспад подготовленной таким образом брикетированной древесины активно протекает уже при достижении температуры 230°С в условиях термостабилизированного пиролиза.
Таким образом, используя для проведения сравнительного анализа заявляемого решения и решения по прототипу выше приведённую информацию раздела описания «Анализ и критика прототипа» (Евразийская заявка N°201300619 «Система для получения гранулированного термически обработанного биотоплива» с указанием существенных недостатков Системы, как в части конструктивного решения, так и в части технологических недоработок, являющихся следствием конструктивного решения), а также раздела «техническая сущность предлагаемого технического решения», можно объективно и доказательно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности «новизна».
В результате поиска по патентной и другим техническим источникам информации не выявлены технические решения, характеризующиеся аналогичной с предлагаемым решением совокупностью признаков, обеспечивающих достижение аналогичных результатов при их реализации, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности «изобретательский уровень». Отличительные признаки, указанные в формуле изобретения, явно не следуют из современного уровня техники, что также свидетельствует о соответствии критерию патентоспособности «изобретательский уровень».
В заявляемом техническом решении промышленного комплекса для производства древесного угля новая совокупность известных и неизвестных признаков, отличающаяся как технической сущностью признаков, так и их последовательностью и взаимосвязью, обеспечивает достижение технического результата более высокого, по сравнению с известными, уровня.
На фиг.1 изображена принципиальная схема промышленного комплекса для производства древесного угля.
Комплекс, представленный на фиг.1 - это лишь один из наиболее предпочтительных вариантов компоновки предлагаемого решения, но возможно и какое-то другое проектное решение Комплекса для достижения заявленного технического результата. Обязательным требованием реализации изобретения
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) является использование в Комплексе авторских тепловых агрегатов (закольцованного сушильного устройства; печи низкотемпературного пиролиза, оснащённой мощным газопроницаемым рекуператором), а также замкнутой системы утилизации технологических газов.
Согласно фиг.1 , Комплекс включает: участок подготовки измельчённых древесных отходов 1 , оснащённый приёмным, дробильно-размольным, дозирующим оборудованием; участок подготовки газообразного теплоносителя 2, оснащённый комплексным теплогенератором; участок сушки древесины 3, оснащённый устройством для сушки закольцованного типа; устройство для регулирования целевой влажности древесных частиц 4, конструктивное выполнение которого может быть весьма разнообразным (несколько вариантов выполнения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения п.2,3); участок 5 для разделения смешанного потока, оснащённый, по меньшей мере, одним циклоном; бункер-накопитель 6; участок брикетирования экструзией 7; участок низкотемпературного пиролиза 8, оснащённый, по меньшей мере, двумя печами низкотемпературного пиролиза; участок упаковки 9, на котором используется оригинальная, легко различимая для потребителя форма упаковки; склад готовой продукции 10.
Представленный на фиг.1 промышленный комплекс (принципиальная схема) работает следующим образом.
Исходное сырьё (отходы лесной вырубки и/или деревопереработки: опилки, стружка, кора, щепа, древесная мука, горбыль, а также не сортовая древесина— ветки, баланс и маломер) поступает на участок 1 подготовки измельчённой древесины, где получают древесные частицы 11. В зависимости от качества поступивших на переработку отходов задействуется то или иное дробильно- размольное оборудование, причём требование к размеру древесных частиц 11 сводится лишь к контролю допустимой максимальной крупности - не более 5 мм. При этом, фракционный состав по крупности в пределах до 5 мм не контролируется, так как используемое сушильное устройство нивелирует исходные колебания в условиях динамичного взвешенного закольцованного теплового потока. Участок 1 содержит, по меньшей мере, один приёмный бункер с подводящей исходное сырьё линией. Из приёмного бункера транспортной линией, снабжённой питателем-дозатором, древесные частицы 11 подают в сушильное устройство участка 3, выполненное в виде закольцованного канала,
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) предпочтительно с круглым поперечным сечением, одинаковым по всей длине канала.
Участок 2 подготовки газообразного теплоносителя оснащён комплексным теплогенератором, работающим как на газообразном, так и твёрдом топливе. При выходе Комплекса на рабочий режим теплогенератор вырабатывает технологическое тепло, направляемое в устройство сушки участка 3, практически в полном объёме за счёт утилизации технологических газов, образующихся в процессе производства брикетов. Динамичные технологические газовые потоки, образующиеся в процессе производства брикетов (пиролизные газы, парогазовая фаза сушильного устройства), закольцованы на комплексный теплогенератор участка 2. На выходе из теплогенератора получают теплоноситель 12, направляемый в сушильное устройство в идеально подготовленном для этого состоянии: по температуре, низкому содержанию кислорода, высокому содержанию пара. Причём, утилизация именно парогазовой фазы 15 помимо энергетического выигрыша, даёт возможность снизить содержание кислорода, повысить содержание пара в теплоносителе, направляемом на сушку. Пиролизный газ 18, образующийся на участке 8 низкотемпературного пиролиза, направляют на сжигание в комплексный теплогенератор, что позволяет, практически полностью, обеспечить тепловые технологические потребности производства. Таким образом, утилизация в комплексном теплогенераторе отходящих технологических газов: во-первых, обеспечивает эффективную подготовку древесных частиц на участке 3, во- вторых, позволяет максимально снизить энергоёмкость производства в целом.
Древесные частицы 11 и теплоноситель 12 направляют на участок 3 в сушильное устройство авторской разработки. Закольцованное сушильное устройство работает в режиме повторяющихся в пределах рабочего канала циклов, что обеспечивается наличием вентиляторов высокой мощности и узла возврата сырья для повторной термообработки, установленными внутри рабочего канала. Узел возврата выполнен с возможностью регулирования объёма повторно циркулирующего в канале потока.
Из сушильного устройства смешанный поток 13, состоящий из высушенных древесных частиц и парогазовой фазы, во взвешенном состоянии направляют в транспортную линию, оснащённую устройством 4 для регулирования конечной влажности древесных частиц. Конструктивное решение данного устройства может быть разнообразным: например, может быть выполнено в соответствии с п.2 или
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) п.З формулы изобретения. Единственное требование к данному устройству носит технологический характер, а именно: в устройстве должна реализовываться, в той или иной степени в зависимости от конкретных требований, конденсация части пара из парогазовой фазы для достижения целевой заданной влажности древесных частиц 16. Данное устройство 4 должно быть динамичным, просто и оперативно изменяющим степень термоизоляции участка транспортной линии, на котором данное устройство установлено.
Смешанный поток 13 после корректировки влажности древесных частиц с применением устройства 4 направляют на участок 5 его разделения. Участок 5 оснащён, по меньшей мере, одним циклоном, выполненным с возможностью разделения парогазовой фазы на два потока. Один поток 14 направляют через дымовую трубу в атмосферу, а второй 15 возвращают на участок подготовки газообразного теплоносителя.
На схеме, представленной на фиг.1 , твёрдую фазу в виде древесных частиц 16 из циклона участка 5 направляют в бункер-накопитель 6, а затем на участок брикетирования 7. На практике, в зависимости от конкретной производственной ситуации, могут реализовываться несколько вариантов доставки древесных частиц 16 в экструдеры участка 7, а именно: - из циклона участка 5 в бункер- накопитель 6 (как показано на фиг.1); - из циклона участка 5 непосредственно в экструдеры участка 7 (на фиг.1 не показано); - из циклона подача части древесных частиц 16 в бункер-накопитель 6, а части - непосредственно в экструдеры участка 7 (на фиг.1 не показано).
Участок брикетирования 7 оснащён, по меньшей мере, одним прессом, предпочтительно экструзионного типа. Количество прессов в Комплексе определяется проектной мощностью предприятия. Полученные брикеты 17 более технологично направлять непосредственно на участок низкотемпературного пиролиза 8.
На данном участке 8 брикетами 17 заполняют заменяемые выемные устройства, в которых брикеты 17 подают в печи термостабилизированного низкотемпературного пиролиза авторской разработки. В предлагаемом промышленном Комплексе печь для получения древесного угля работает в непрерывном режиме с периодической загрузкой-выгрузкой заменяемых выемных устройств. Время пребывания одной партии брикетов в печи не превышает шести часов, как правило, 4 5 часов. Оптимальную длительность пребывания брикетов в печи определяют визуальным контролем отходящих газов (по цвету отходящих
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) газов). Получаемый пиролизный газ 18 направляют в комплексный теплогенератор участка 2.
После выгрузки из печи пирозиза переугленные брикеты 19 не требуют принудительного охлаждения. Это объясняется их устойчивой геометрической формой - формой пустотелого цилиндра. После естественного охлаждения брикетов до температуры окружающей среды, их направляют на участок упаковки 9, где упаковывают в оригинальную упаковку и направляют на склад и/или потребителю.
В Комплексе на всех технологических нагревательных устройствах и транспортных линиях, по которым транспортируется теплоноситель, выполнена стационарная термоизоляция.
Выше описана работа заявляемого Комплекса с точки зрения технологической динамики твёрдого и газообразных продуктов с момента доставки на производство древесного сырья до получения целевого переугленного брикета 19.
Весьма актуален с экологической точки зрения тот факт, что предлагаемый производственный комплекс работает в режиме безотходной технологии. Причём, безотходность реализуется как для твёрдой части исходного сырья, так и для образующихся в процессе производства технологических газов участка сушки и участка низкотемпературного пиролиза.
В настоящее время предлагаемый Комплекс для получения брикетированного древесного угля прошёл полупромышленные испытания на различном исходном сырье. Испытания прошли успешно и доказали возможность адаптации Комплекса к любым древесным отходам без изменения технологической линии в целом.
Также испытания показали, что данный Комплекс значительно эффективнее в части энергетики по сравнению с известными.
Принимая во внимание простоту и надёжность в изготовлении и эксплуатации, можно рекомендовать данный Комплекс для широкого внедрения в производство древесного угля.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Claims

(57) ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Промышленный комплекс для производства древесного угля из брикетированных древесных отходов, включающий участок подготовки теплоносителя, участок подготовки измельчённых древесных отходов, участок сушки древесины, оснащённый устройством для сушки, участок брикетирования, участок низкотемпературного пиролиза, отличающийся тем, что участок подготовки газообразного теплоносителя выполнен в виде комплексного теплогенератора, снабжённого топочной камерой для получения топочных газов, узлом сжигания утилизированных пиролизных газов, а также узлом ввода в генерируемый теплоноситель, по крайней мере, части парогазовой смеси с низким содержанием кислорода и повышенным содержанием пара, возвращённой с участка сушки; участок подготовки измельчённых древесных отходов, расположенный перед участком сушки, включает, по меньшей мере, один приемный бункер исходного сырья, дробильно-размольное оборудование, по крайней мере, один бункер-накопитель, размещённый перед впускным каналом сушильного устройства и снабжённый питателем-дозатором; участок сушки древесины оснащён сушильным устройством, работающим в режиме совместной циркуляции во взвешенном состоянии парогазового теплоносителя и измельчённой древесины в пределах рабочей зоны, выполненной в виде закольцованного канала, при этом, сушильное устройство включает узел ввода частиц древесины, узел ввода теплоносителя с низким содержанием кислорода, узел выводы частиц древесины парогазовым потоком, выполненный с возможностью полного вывода частиц, а также полного или частичного их возврата на дополнительный цикл сушки, причём узел вывода выполнен с возможностью предотвращения проникновения кислорода в рабочую зону сушильного устройства; участок для разделения смешанного потока, выходящего из сушильного устройства, на парогазовую смесь и измельчённую древесину выполнен с возможностью рекуперации, по меньшей мере, части парогазовой смеси в комплексном теплогенераторе участка подготовки газообразного теплоносителя и включает, по меньшей мере, один циклон и один приёмный бункер, размещённые ниже по потоку относительно сушильного устройства, причём трубопровод перед циклоном снабжён устройством для регулирования целевой влажности частиц древесины путём конденсации влаги из парогазового потока; участок разделения также включает дымовую трубу для рассеивания, по меньшей мере, части отходящих газов сушки, снабжённую регулировочными
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) вентилями и/или заслонками, причём их позиционирование обеспечивает такой уровень давления внутри комплекса, который подавляет просачивание кислорода в систему, но при этом позволяет, по меньшей мере, части отходящих газов выходить из системы; участок брикетирования оснащён, по меньшей мере, одним прессом, предпочтительно, экструзионного типа; участок низкотемпературного пиролиза, работающий в термостабилизированном режиме, оснащён, по меньшей мере, двумя устройствами для получения древесного угля, каждое из которых включает термоизолированный корпус с системой газоходов, причём рабочая зона каждого устройства выполнена в виде закольцованного канала, снабжённого газопроницаемым рекуператором, установленным внутри закольцованного канала, жаростойким вентилятором и поворотным шибером, при этом система газоходов выполнена с возможностью транспортировки пиролизных газов в комплексный теплогенератор участка подготовки газообразного теплоносителя, а также участок пиролиза снабжён выемными устройствами для загрузки-выгрузки брикетов.
2. Промышленный комплекс для производства древесного угля из брикетированных древесных отходов по п.1, отличающийся тем, что устройство для регулирования целевой влажности частиц древесины путём конденсации влаги из парогазового потока выполнено в виде подвижной муфты, установленной соосно на трубопроводе с возможностью перемещения вдоль трубопровода.
3. Промышленный комплекс для производства древесного угля из брикетированных древесных отходов по п.1 , отличающийся тем, что устройство для регулирования целевой влажности частиц древесины путём конденсации влаги из парогазового потока выполнено в виде откидной полумуфты, установленной соосно на трубопроводе с возможностью перемещения относительно оси трубопровода как в продольном, так и поперечном направлениях.
4. Промышленный комплекс для производства древесного угля из брикетированных древесных отходов по п.1, отличающийся тем, что участок сушки древесины оснащён системой настройки и управления технологическим процессом сушки, включающей регулировку температуры, содержания кислорода, влажности и объёма теплоносителя, направляемого в сушильное устройство; регулировку объёма и скорости подачи измельчённых древесных отходов в сушильное устройство; регулировку скорости совместной циркуляции парогазового теплоносителя и измельчённой древесины; регулировку уровня
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) давления внутри сушильного устройства и регулировку времени пребывания циркулирующего потока взвешенных древесных частиц в закольцованном канале.
5. Промышленный комплекс для производства древесного угля из брикетированных древесных отходов по п.1 , отличающийся тем, что участок брикетирования оснащён системой настройки и управления технологическим процессом брикетирования, включающей регулировку влажности и температуры древесных частиц, направляемых на экструзию; регулировку температуры и скорости экструзии.
6. Промышленный комплекс для производства древесного угля из брикетированных древесных отходов по п.1 , отличающийся тем, что участок низкотемпературного пиролиза оснащён системой настройки и управления технологическим процессом термостабилизированного пиролиза, включающей регулировку температуры и скорости циркулирования пиролизных газов; регулировку объёма пиролизных газов, направляемых на сжигание на участке подготовки газообразного теплоносителя.
7. Промышленный комплекс для производства древесного угля из брикетированных древесных отходов по п.1 , отличающийся тем, что участок подготовки газообразного теплоносителя оснащён системой настройки и управления технологическим процессом подготовки теплоносителя, включающей регулировку объёма топочных газов; регулировку объёма возвратного парогазового потока после сушки; регулировку работы горелок для сжигания пиролизных газов.
8. Промышленный комплекс для производства древесного угля из брикетированных древесных отходов по п.1 , отличающийся тем, что участок подготовки измельчённых древесных отходов оснащён системой настройки и управления технологическим процессом подготовки древесного сырья, включающей регулировку и контроль крупности древесных частиц, подаваемых на сушку.
9. Промышленный комплекс для производства древесного угля из брикетированных древесных отходов по п.1 , отличающийся тем, что комплекс оснащён термоизоляцией.
10. Промышленный комплекс для производства древесного угля из брикетированных древесных отходов по п.9, отличающийся тем, что часть трубопровода перед циклоном на участке для разделения смешанного потока выполнена с возможностью регулирования степени термоизоляции.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/RU2019/000012 2018-02-06 2019-01-14 Промышленный комплекс для производства древесного угля Ceased WO2019156593A1 (ru)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19751929.1A EP3750976A4 (en) 2018-02-06 2019-01-14 INDUSTRIAL COMPLEX FOR THE PRODUCTION OF CHARCOAL
EA202000179A EA039334B1 (ru) 2018-02-06 2019-01-14 Промышленный комплекс для производства древесного угля
US16/967,145 US20210054289A1 (en) 2018-02-06 2019-01-14 Industrial complex for the production of charcoal
CA3090526A CA3090526A1 (en) 2018-02-06 2019-01-14 Industrial complex for the production of charcoal
BR112020015886-0A BR112020015886A2 (pt) 2018-02-06 2019-01-14 Complexo industrial para a produção de carvão vegetal

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018104615A RU2678089C1 (ru) 2018-02-06 2018-02-06 Промышленный комплекс для производства древесного угля безотходным способом низкотемпературного пиролиза из брикетированных древесных отходов
RU2018104615 2018-02-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019156593A1 true WO2019156593A1 (ru) 2019-08-15

Family

ID=65085183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2019/000012 Ceased WO2019156593A1 (ru) 2018-02-06 2019-01-14 Промышленный комплекс для производства древесного угля

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20210054289A1 (ru)
EP (1) EP3750976A4 (ru)
BR (1) BR112020015886A2 (ru)
CA (1) CA3090526A1 (ru)
EA (1) EA039334B1 (ru)
RU (1) RU2678089C1 (ru)
WO (1) WO2019156593A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732834C1 (ru) * 2020-01-31 2020-09-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") Установка для переработки растительного сырья в угольные брикеты
JP7405447B2 (ja) * 2021-12-27 2023-12-26 株式会社環境デザイン設計事務所 廃棄物処理システム、及び廃棄物処理方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030221363A1 (en) 2002-05-21 2003-12-04 Reed Thomas B. Process and apparatus for making a densified torrefied fuel
EA006758B1 (ru) * 1999-06-23 2006-04-28 Рм Материаис Рефратариос Лтда. Каталитическое лигноцеллюлозное топливо
RU2373263C2 (ru) * 2004-11-10 2009-11-20 Энертек Инвайеронментл, Инк. Способ превращения твердых биоотходов в возобновляемое топливо
EA201300619A1 (ru) 2013-04-26 2014-10-30 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Тамбовский Государственный Технический Университет" Система для получения гранулированного термически обработанного биотоплива
RU2596683C1 (ru) 2015-05-05 2016-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМЕТЕЙ" (ООО "ПРОМЕТЕЙ") Комплекс для непрерывной термообработки твердых мелких частиц, преимущественно дисперсных древесных материалов, и способы термообработки, реализуемые с помощью данного комплекса
RU2628302C2 (ru) * 2015-12-18 2017-08-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина" Способ и устройство подсвета циферблатов и стрелок
RU2628602C1 (ru) 2016-07-27 2017-08-21 Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМЕТЕЙ" (ООО "ПРОМЕТЕЙ") Устройство для получения древесного угля

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0901948A2 (pt) * 2009-05-21 2011-02-08 Alvaro Lucio processo de obtenção do carvão vegetal que utiliza os constituintes gasosos emitidos durante a carbonização da matéria vegetal como fonte de energia para o processo e configuração construtiva do respectivo equipamento
US8100990B2 (en) * 2011-05-15 2012-01-24 Avello Bioenery, Inc. Methods for integrated fast pyrolysis processing of biomass
CN204417440U (zh) * 2015-01-30 2015-06-24 湖南大学 生物质成型燃料的制备系统
RU2659924C1 (ru) * 2017-09-08 2018-07-04 Юрий Михайлович Микляев Способ пиролизной утилизации твердых углеродсодержащих отходов и мусороперерабатывающий комплекс для его осуществления

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA006758B1 (ru) * 1999-06-23 2006-04-28 Рм Материаис Рефратариос Лтда. Каталитическое лигноцеллюлозное топливо
US20030221363A1 (en) 2002-05-21 2003-12-04 Reed Thomas B. Process and apparatus for making a densified torrefied fuel
RU2373263C2 (ru) * 2004-11-10 2009-11-20 Энертек Инвайеронментл, Инк. Способ превращения твердых биоотходов в возобновляемое топливо
EA201300619A1 (ru) 2013-04-26 2014-10-30 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Тамбовский Государственный Технический Университет" Система для получения гранулированного термически обработанного биотоплива
RU2596683C1 (ru) 2015-05-05 2016-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМЕТЕЙ" (ООО "ПРОМЕТЕЙ") Комплекс для непрерывной термообработки твердых мелких частиц, преимущественно дисперсных древесных материалов, и способы термообработки, реализуемые с помощью данного комплекса
RU2628302C2 (ru) * 2015-12-18 2017-08-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина" Способ и устройство подсвета циферблатов и стрелок
RU2628602C1 (ru) 2016-07-27 2017-08-21 Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМЕТЕЙ" (ООО "ПРОМЕТЕЙ") Устройство для получения древесного угля

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3750976A4

Also Published As

Publication number Publication date
EP3750976A4 (en) 2021-04-28
US20210054289A1 (en) 2021-02-25
BR112020015886A2 (pt) 2020-12-08
EP3750976A1 (en) 2020-12-16
EA039334B1 (ru) 2022-01-14
RU2678089C1 (ru) 2019-01-23
CA3090526A1 (en) 2019-08-15
EA202000179A1 (ru) 2021-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7539540B2 (ja) 高炭素生体試薬の生成のためのシステムおよび装置
US9057037B2 (en) Post torrefaction biomass pelletization
EP2430122B1 (en) A method for the thermal treatment of biomass in connection with a boiler plant
US8203024B2 (en) Torrefaction systems and methods including catalytic oxidation and/or reuse of combustion gases directly in a torrefaction reactor, cooler, and/or dryer/preheater
JP5777207B2 (ja) 繊維状バイオマスからの炭化物の製造方法
US20160053181A1 (en) Gas Collection Apparatus
CN102047058A (zh) 移动式自热烘焙装置
JP2010242035A (ja) バイオマス炭の製造方法
EP2589648B1 (en) Pelletization of torrified biomass
Sun et al. Review of torrefaction reactor technology
EP2710098B1 (en) Method of cooling a torrefied material
Abdulyekeen et al. Torrefaction of wood and garden wastes from municipal solid waste to enhanced solid fuel using helical screw rotation-induced fluidised bed reactor: Effect of particle size, helical screw speed and temperature
JP5464355B2 (ja) バイオマス炭化装置及びバイオマス炭化方法
RU2678089C1 (ru) Промышленный комплекс для производства древесного угля безотходным способом низкотемпературного пиролиза из брикетированных древесных отходов
US20140202073A1 (en) Torrefaction systems and methods including catalytic oxidation and/or reuse of combustion gases directly in a torrefaction reactor, cooler, and/or dryer/preheater
Güler et al. Investigation of value-added charcoal production from full-scale hydrothermal carbonization of hazelnut husk and wood waste
WO2017048201A2 (en) Charcoal derived from agricultural residues
Charis et al. Operating regimes for intra-carbonisation of sawdust with low external fuel requirements
US20170183588A1 (en) Process for converting a biomass into at least one biochar
RU2528262C2 (ru) Способ переработки подстилки птицефабрики и устройство для его осуществления
Reynders et al. Fast pyrolysis of woody biomass in a dual fluidised bed–pilot scale commissioning
Dutta E-learning course: Bio-energy for achieving MDGs
Lampe et al. Efficient Biomass Preparation for the Utilization of Biocoal in In-dustrial Applications
UA102415U (uk) Спосіб торефікації органічного матеріалу

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19751929

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3090526

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019751929

Country of ref document: EP

Effective date: 20200907

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112020015886

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112020015886

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20200804