RU2046816C1

RU2046816C1 - Activated carbon obtaining unit

Info

Publication number: RU2046816C1
Application number: RU92011140A
Authority: RU
Inventors: Е.Б. Альтшулер; В.Г. Левинсон; А.П. Константинов
Original assignee: Акционерное предприятие "Экофор"
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1995-10-27

Abstract

FIELD: equipment for obtaining carbonaceous materials. SUBSTANCE: activated wood carbon obtaining unit has a set of containers for charging raw material, equipment for refitting of containers, cylindrical carbon burning chamber mounted on base and provided with blind channel for receiving containers and with sealing covers thermal shell with heating modules, drive unit for movable part and product receiving station. The set of containers is composed of interconnected containers, each equipped with bottom-mounted joining funnel, cover joining cone and side rest positioned in spaced relation with respect to container shell. Rest is provided with roller supports and guiding flanges for seating onto guiding rail positioned in container receiving channel. Each container has coaxial gasduct with perforated portion faced towards rest. A portion of container shell opposed to perforated portion of gasduct is made perforated. Drive unit is composed of multiple members and equipped with separate carts for thermal shell heating modules. EFFECT: increased efficiency and enhanced reliability in operation. 5 dwg

Description

Изобретение относится к неорганической химии, в особенности к средствам для получения углеродсодержащих материалов, в частности к установкам для получения древесного активированного угля методом углежжения древесного сырья в среде газообразного активатора. The invention relates to inorganic chemistry, in particular to means for producing carbon-containing materials, in particular to installations for producing wood activated carbon by carbonization of wood raw materials in a gaseous activator medium.

Наиболее близкой к предлагаемой является установка для получения древесного угля, содержащая сырьезасыпочный контейнерный набор для переснаряжения контейнера, установленную на основании цилиндрическую углежоговую камеру с тупиковым каналом для размещения контейнеров и герметичными крышками, газоходы для подачи и отвода газов, термокожух с нагревательными модулями, ходовой узел для передвижной части и продуктоприемную станцию (авт.св. СССР N 356288, кл. C 10 B 15/00, 1972). Closest to the proposed one is a plant for producing charcoal, containing a raw material container kit for reloading the container, mounted on the basis of a cylindrical coal burning chamber with a dead end channel for accommodating containers and hermetic covers, gas ducts for supplying and discharging gases, thermowells with heating modules, a running unit for mobile parts and a product reception station (ed. St. USSR N 356288, class C 10 B 15/00, 1972).

В этой установке сырьезасыпочный контейнерный набор выполнен одноэлементным. Это ограничивает свободу манипуляций с контейнерным набором для переснаряжения кассет при их депонировании и пребывании в проходящем углежоговую камеру материалопотоке. Ограниченность свободы манипуляций не позволяет расширить диапазон маневров по изменению степени недозагружения или утрамбовывания сырьевой засыпки при изменении кондиционности и сортности сырьевых поступлений, необходимых для выхода характеристик целевой продукции на регламентируемое качество. In this installation, the raw material container set is made of a single element. This limits the freedom of manipulation with the container kit for re-equipping the cartridges when they are deposited and stay in the material flow passing through the coal-fired chamber. The limited freedom of manipulation does not allow expanding the range of maneuvers to change the degree of underloading or ramming of raw material backfill while changing the conditioning and grade of raw materials needed to bring the characteristics of the target product to a regulated quality.

В известной установке газомиграционная система выполнена чисто аспирационной, для чего она оснащена лишь дымоотсосными элементами и лишена газоподдувной оснастки для нагнетания в кассетоприемный канал инертно-газового карбонизующего агента и парогазового активирующего агента. Это не позволяет доводить полученную древесно-угольную продукцию до кондиции древесного активированного угля регламентируемого качества. In the known installation, the gas migration system is made purely aspiration, for which it is equipped only with smoke exhaust elements and is devoid of gas blowing equipment for injection into the cassette receiving channel of an inert gas carbonizing agent and a vapor-gas activating agent. This does not allow to bring the resulting charcoal products to the condition of charcoal activated carbon of regulated quality.

Кроме того, ходовой узел выполнен единомодульным, для чего в нем использована единая рама для установки всех узлов и элементов углежоговой камеры. Единомодульность передвижной части не позволяет обособить в ней рамные секции для установки нагревательных модулей термокожуха, с тем чтобы обеспечить свободу маневрирования ими при возможных перестройках термического процесса для выхода на регламентируемое качество целевой углепродукции в условиях колебания сырьепоставок по кондиции и сортности. In addition, the running unit is made unified, for which it uses a single frame to install all the nodes and elements of the coal-burning chamber. The uniqueness of the mobile part does not allow it to separate the frame sections for the installation of heating modules for the thermal casing in order to ensure freedom of maneuvering with possible adjustments to the thermal process in order to achieve the regulated quality of the target coal product in conditions of raw material fluctuations in condition and grade.

Однако известная установка не обеспечивает достаточной гарантированности получения требуемой углепродукции с регламентируемым качеством. However, the known installation does not provide a sufficient guarantee of obtaining the required coal products with regulated quality.

Предлагаемая установка направлена на расширение технологических возможностей повышения валовой продукции регламентируемого качества. The proposed installation is aimed at expanding the technological capabilities of increasing gross output of regulated quality.

Это достигается тем, что в установке для получения активированного угля, содержащей сырьезасыпочный контейнерный набор, оснастку для переснаряжения контейнеров, установленную на основании цилиндрическую углежоговую камеру с тупиковым каналом для размещения контейнеров и герметичными крышками, газоходы для подачи и отвода газов, термокожух с нагревательными модулями, ходовой узел для передвижения части и продуктоприемную станцию, сырьезасыпочный контейнерный набор выполнен составным из сцепленных контейнеров, каждый из которых оснащен донной стыковочной воронкой, крышечным стыковочным конусом и боковинным люнетом, установленным с зазором по отношению к обечайке контейнера и снабженным катковыми опорами и ориентирующими ребордами для посадки на размещенный в канале направляющий рельс, а каждый из контейнеров оснащен коаксиально расположенным газоходом, у которого обращенная к люнету часть выполнена перфорированной, часть обечайки самого контейнера, расположенная напротив перфорации газохода, также выполнена перфорированной, а ходовой узел выполнен многоэлементным и оснащен обособленными тележками для нагревательных модулей термокожуха. This is achieved by the fact that in an installation for producing activated carbon containing a raw material container set, equipment for re-equipping containers, a cylindrical coal burning chamber with a dead end channel for placing containers and sealed covers, gas ducts for supplying and discharging gases, thermo-housings with heating modules, a running unit for moving parts and a product receiving station, a raw material container set is made up of composite containers, each of which is main it is equipped with a bottom docking funnel, a roof docking cone and a siderest, installed with a gap in relation to the container shell and equipped with roller bearings and orienting flanges for landing on the guide rail located in the channel, and each of the containers is equipped with a coaxially located flue with its facing to the lunette the part is perforated, the part of the shell of the container itself, located opposite the perforation of the gas duct, is also perforated, and the chassis is multi-element coagulant and is equipped with bogies distinct modules for heating housings.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемой установки; на фиг. 2 компоновочная схема углежоговой камеры, вид сбоку с вертикальным размером; на фиг. 3 то же, вид спереди с вертикальным разрезом; на фиг. 4 схематическое изображение одного из сцепных контейнеров, вид сбоку с вертикальным разрезом; на фиг. 5 то же, вид спереди с вертикальным разрезом. In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed installation; in FIG. 2 layout diagram of a coal-burning chamber, side view with a vertical size; in FIG. 3 the same, front view with a vertical section; in FIG. 4 is a schematic illustration of one of the coupling containers, a side view with a vertical section; in FIG. 5 is the same, front view with a vertical section.

Предлагаемая установка содержит контейнерный набор 1 для подачи сырья, выполненный составным из сцепных контейнеров 2. Установка оснащена также оснасткой для переснаряжения контейнеров. Оснастка образована переснаряжательным столом 3, укомплектованным питателем 4 и кантователем 5, перегружателем 6 и разгружателем 7. Перезагружатель 6 установлен на рельсовый путь (не показан), зафиксированный на основании 8. На это же основание 8 помещена цилиндрическая углежоговая камера 9, зафиксированная на цапфах 10, которые установлены на катковые опоры 11. Камеры 9 оснащены тупиковым каналом 12 для размещения контейнеров, по дну которого проложен посадочный рельс 13. Фронтальный торец канала 12 оснащен затворным проходом, на котором установлен механический герметизационный затвор 14. Тыловой торец канала 12 оснащен заглушечным створом, на котором установлена стационарная заглушка 15. В заглушке 15 выполнен центральный канал и расположенный над ним канал, являющийся газоходами 16 и 17. Для обеспечения работы газоходов 16 и 17 установка оснащена газомиграционной системой. Эта система выполнена маятниковой. Для этого она оснащена связанным с газоходами 16 и 17 переключаемым вентильным блоком 18, соединенным с программным устройством 19. Вентильный блок 18 связан так же с газонагнетательной баллонной рампой 20 для подачи инертно-газового карбонирующего агента и с активатороподающей оснасткой 21 для подачи парогазового активирующего агента. Оснастка 21 образована парогенератором, помещенным во включенную в установку стороннюю топку 22. Кроме того, вентильный блок 18 связан через фильтровой блок 23 и клапанный блок 24 избыточного давления с вентилятором 25. Вентилятор 25 выведен на топку 22. Для обеспечения работы углежоговой камеры 9 установка снабжена термокожухом 26, расчлененным на обособленные нагревательные модули 27 и 28. Используемый термокожух 26 выполнен с разъемом, проходящим по вертикальной плоскости. Для расширения технологических возможностей установка оснащена ходовым узлом 29 для передвижной части. Передвижной частью использованы главным образом нагревательные модули 27 и 28 термокожуха 26. Ходовой узел 29 выполнен многоэлементным. Он оснащен обособленными тележками 30 и 31 для нагревательных модулей 27 и 28. Разгружатель 7 смонтирован выведенным на продуктоприемную станцию, которая образована углеприемником 32, сопряженным с мешкозатаривающим транспортером 33. Для выполнения контейнерного набора 1 составленым каждый из включаемых в его состав сцепных контейнеров 2 оснащен донной стыковочной воронкой 34 и крышечным стыковочным конусом 35. Кроме того, каждый контейнер 2 оснащен боковинным люнетом 36. Боковинный люнет 36 на каждом из контейнеров 2 установлен с колосниковым зазором по отношению к обечайке 37 последнего. Люнет 36 снабжен катковыми опорами 38 и ориентирующими ребордами 39 для посадки на размещенный в контейнероприемном канале 12 направляющий рельс 13. При этом каждый из контейнеров 2 оснащен коаксиальным газоподводом 40. У этого газоподвода 40 обращенная к люнету 36 часть обечайки 37 снабжена газопропускной перфорационной решеткой 41. Аналогичной решеткой 42 снабжена надлюнетная часть самой обечайки 37 контейнера 2. The proposed installation contains a container set 1 for supplying raw materials, made integral from the coupling containers 2. The installation is also equipped with accessories for re-loading containers. The tooling is formed by a reloading table 3 equipped with a feeder 4 and a tilter 5, a reloader 6 and a unloader 7. The reloader 6 is mounted on a rail track (not shown) fixed on the base 8. A cylindrical coal burning chamber 9 is fixed on the same base 8 and fixed on the pins 10 which are mounted on roller bearings 11. The chambers 9 are equipped with a dead end channel 12 for accommodating containers, along the bottom of which a landing rail 13 is laid. The front end of the channel 12 is equipped with a shutter passage on which it is installed a mechanical sealing shutter 14. The rear end of the channel 12 is equipped with a stub door, on which a fixed stub 15 is installed. In the stub 15 a central channel is made and the channel located above it, which is the gas ducts 16 and 17. To ensure the operation of the gas ducts 16 and 17, the installation is equipped with a gas migration system . This system is made pendulum. For this, it is equipped with a switchable valve unit 18 connected to the gas ducts 16 and 17 and connected to the program device 19. The valve unit 18 is also connected to a gas injection cylinder 20 for supplying an inert-gas carbonating agent and to activator-feeding equipment 21 for supplying a vapor-gas activating agent. The snap-in 21 is formed by a steam generator placed in a third-party combustion chamber 22, which is included in the installation. In addition, the valve block 18 is connected through the filter block 23 and the overpressure valve block 24 to the fan 25. The fan 25 is brought out to the furnace 22. To ensure the operation of the coal-burning chamber 9, the installation is equipped with a thermal casing 26 divided into separate heating modules 27 and 28. The used thermal casing 26 is made with a connector extending along a vertical plane. To expand technological capabilities, the installation is equipped with a running unit 29 for the mobile part. The moving part mainly used heating modules 27 and 28 of the thermal shroud 26. The running unit 29 is made of multi-element. It is equipped with separate trolleys 30 and 31 for heating modules 27 and 28. The unloader 7 is mounted on a product receiving station, which is formed by a coal receiver 32, paired with a bagging conveyor 33. To carry out container set 1, each of the coupling containers 2 included in its composition is equipped with a bottom docking funnel 34 and roof docking cone 35. In addition, each container 2 is equipped with a siderest 36. Sidewall 36 on each of the containers 2 is equipped with a grate with orom in relation to the shell 37 of the latter. Lunette 36 is equipped with roller bearings 38 and orienting flanges 39 for landing on the guide rail 13 located in the container receiving channel 12. Moreover, each of the containers 2 is equipped with a coaxial gas supply 40. At this gas supply 40, the part of the shell 37 facing the lunette 36 is equipped with a gas perforation grill 41. A similar lattice 42 is provided with the salivary part of the shell 37 of the container 2 itself.

Предлагаемая установка работает следующим образом. The proposed installation works as follows.

Из сырьезасыпочного контейнерного набора 1 поочередно забирают порожние сцепные контейнеры 2, которые подают в зону паркования для переснаряжения контейнеров оснастки. В этой зоне паркования контейнеры 2 попадают на снаряжательный стол 3 под питатель 4. После заполнения древесным сырьем контейнеры 2 оснащают крышечными стыковочными конусами 35. Кантователь 5 опрокидывает поступающие к нему по столу 3 контейнеры 2 на бок, располагая их боковинными люнетами 6 вниз. Перезагружатель 6 забирает опрокинутые контейнеры 2 и подает их после открытия герметизационного затвора 14 на затворном проходе углежоговой камеры 9 тупиковый канал 12 для размещения контейнеров. При производимой подаче перегружатель 6 располагает ориентирующие реборды 39 соответствующего люнета 36 на посадочном рельсе 13. В процессе заполнения приемного тупикового канала 12 каждый последующий сцепной контейнер 2 приходит в контакт своим крышечным стыковочным конусом 35 в контакт с соответствующей донной стыковочной воронкой 34 предыдущего контейнера 2. Это приводит к формированию в тупиковом канале 12 для размещения контейнеров контейнерного эшелона. Каждый последующий подаваемый контейнер 2 действует на предыдущий контейнер. Это приводит в движению все предыдущие контейнеры 2 формируемого эшелона и производит его подачу на люнетных катковых опорах 38 по направляющему рельсу 13 к заглушечному створу тупикового канала 12 для размещения контейнера. Полное завершение формирования контейнерного эшелона происходит при поступлении головного контейнера к заглушке 15 канала 12. При формировании контейнерного эшелона происходит смыкание в канале 12 в единые газораспределительные коллекторы колосниковых зазоров под люнетами 36 и такое же смыкание полостей коаксиальных газоподводов 40 контейнеров 2. Головной контейнер 2 контейнерного эшелона приходит в стык своим колосниковым зазором и газоподводом 40 с газоходами 16 и 17 заглушки 15 канала 12, обеспечивая подсоединение обоих газораспределительных коллекторов к маятниковой газомиграционной системе. После подсоединения канал 12 закрывают техническим герметизационным затвором 14. Затем вводят в действие многоэлементный ходовой узел 29 передвижной части установки. При этом образующие передвижную часть нагревательные модули 27 и 28 сходят с позиции стороннего паркования, подъезжают на тележках 30 и 31 к углежоговой камере 9 и после смыкания друг с другом образуют по разъему в вертикальной плоскости термокожух 26. При включении в работу термокожуха 26 производят задействование маятниковой газомиграционной системы. Задействуемая газомиграционная система производит поочередное вовлечение газоходов 16 и 17 в пропускание в канал 12 инертно-газового карбонизующего и парогазового активирующего агентов и в отвод летучих продуктов термообработки древесного сырья. Карбонизующий агент забирают из газонагнетательной баллонной рампы 20. Активирующий агент забирают из образующего активатороподающую оснастку 21 парогенератора топки 22. Работа топки 22 происходит за счет сгорания в ней подводимых газомиграционной системой летучих продуктов, подпитываемых подачей стороннего топлива. Поочередное вовлечение газоходов 16 и 17 в газопропускание и возгоноотвод происходит за счет переключаемого вентильного блока 18, циклом работы которого управляет программное устройство 19. При этом в канале 12 происходит фильтрационный газовый поток через контейнерированный слой сырья, сменяемый из направления сверху вниз на обратное. Трассу прохода фильтрационного газового потока замыкает расстояние от газопропускных решеток 41 газоподводов 40 до схожих решеток 42 обечаек 37 контейнеров 2. При смене направления профильтрованного газового потока через слой сырья происходит равномерное обезлетучивание обугливаемой древесной массы. Нежелательный уход газового потока с заданной трассы предупреждают лишенные перфорации части обечаек контейнеров 2, нависающие над слоем сырья, как воздушный колокол. После завершения термообработки сырья термокожух 26 выключают. Далее термокожух 26 размыкают. Для этого нагревательные модули 27 и 28 отводят на тележках 30 и 31 ходового узла на позицию паркования. Размыкание термокожуха 26 приводит к освобождению углежоговой камеры и к ее форсированному выхолаживанию. После выхолаживания углежоговой камеры 9 открывают герметизационный затвор 14 контейнероприемного канала 12. Перезагружатель 6 производит поочередное изъятие из канала 12 контейнеров 2 с готовым углем. Изъятые контейнеры 2 поступают к разгружателю 7, который опорожняет их в углеприемник 32 продуктовой станции. Мешкозатаривающий транспортер 33 продуктовой станции обеспечивает упаковывание полученного активированного угля в подаваемую тару. From the raw material container set 1, empty coupling containers 2 are alternately taken, which are fed into the parking zone to re-equip the equipment containers. In this parking zone, containers 2 fall onto the equipment table 3 under the feeder 4. After filling with wood raw materials, the containers 2 are equipped with lid docking cones 35. The tilter 5 tilts the containers 2 coming to it on the table 3 on its side, placing their side rests 6 down. The reloader 6 picks up the overturned containers 2 and delivers them after opening the sealing shutter 14 on the shutter passage of the coal-burning chamber 9, the dead-end channel 12 for placing the containers. When the feed is being made, the reloader 6 has the orienting flanges 39 of the corresponding rest 36 on the landing rail 13. In the process of filling the receiving dead end channel 12, each subsequent coupling container 2 comes into contact with its cover docking cone 35 in contact with the corresponding bottom docking funnel 34 of the previous container 2. This leads to the formation in the dead end channel 12 for placement of containers of a container level. Each subsequent supply container 2 acts on the previous container. This sets in motion all the previous containers 2 of the formed echelon and feeds it on the lunar roller bearings 38 along the guide rail 13 to the plug section of the dead end channel 12 to accommodate the container. The complete completion of the formation of the container echelon occurs when the head container enters the plug 15 of the channel 12. When the container echelon is formed, the grate gaps under the lunettes 36 are closed in the unified gas distribution manifolds 36 and the coaxial gas supply cavities of the 40 containers are closed the same way 2. The head container is 2 of the container echelon comes to the joint with its grate gap and gas supply 40 with gas ducts 16 and 17 of the plug 15 of channel 12, providing the connection of both the valve collectors to the pendulum gas migration system. After connecting the channel 12 is closed by a technical sealing shutter 14. Then the multi-element running assembly 29 of the mobile unit is brought into operation. In this case, the heating modules forming the mobile part 27 and 28 move away from the side parking position, drive up on carts 30 and 31 to the charcoal chamber 9 and, after closing with each other, form thermowells 26 through the connector in the vertical plane. When the thermowell 26 is turned on, the pendulum gas migration system. The gas-migration system involved engages the gas ducts 16 and 17 in turn into passing inert-gas carbonizing and steam-gas activating agents into the channel 12 and into the removal of volatile products of heat treatment of wood raw materials. The carbonizing agent is taken from the gas injection ramp 20. The activating agent is taken from the generator 22 of the furnace 22 forming the activator-supplying equipment. The furnace 22 is operated by the combustion of volatile products supplied by the gas migration system fed by the supply of external fuel. Alternate involvement of the gas flues 16 and 17 in the gas transmission and sublimation takes place due to the switchable valve block 18, the cycle of which is controlled by the software device 19. At the same time, the filtering gas flow through the container 12 passes through the containerized feed layer from the top to the bottom. The filtration gas flow passage closes the distance from the gas inlet grates 41 of the gas inlets 40 to similar gratings 42 of the shells of 37 containers 2. When changing the direction of the filtered gas flow through the raw material layer, the carbonized wood pulp is uniformly de-volatile. Undesirable departure of the gas stream from a given path is prevented by the part of the shells of containers 2 devoid of perforation, hanging over a layer of raw materials, like an air bell. After completion of the heat treatment of the raw materials, the thermal shroud 26 is turned off. Next, the casing 26 open. To do this, the heating modules 27 and 28 are diverted on trolleys 30 and 31 of the running gear to the parking position. Opening the thermowell 26 leads to the release of the coal-burning chamber and to its forced cooling. After cooling down the coal-burning chamber 9, the sealing shutter 14 of the container-receiving channel 12 is opened. The reloading device 6 sequentially removes the finished coal containers 2 from the channel 12. The withdrawn containers 2 go to the unloader 7, which empties them into the coal receiver 32 of the grocery station. Bagging conveyor 33 of the grocery station provides packaging of the obtained activated carbon in the supplied container.

Техническим преимуществом предлагаемой установки по сравнению с прототипом являются расширенные технологические возможности. The technical advantage of the proposed installation compared to the prototype are advanced technological capabilities.

Claims

INSTALLATION FOR PRODUCING ACTIVATED COAL, containing a raw material container set, equipment for re-equipping containers, a cylinder-mounted coal-fired chamber with a dead end channel for placing containers and tight covers, gas ducts for supplying and discharging gases, thermo-housings with heating modules, a running unit for the moving part and receiving station, characterized in that the raw material container set is made up of composite containers, each of which is equipped with with a connecting dock funnel, a roof docking cone and a sidewall, installed with a gap relative to the container shell and equipped with roller bearings and orienting flanges for landing on the guide rail located in the channel, and each of the containers is equipped with a coaxially located gas duct, with a part facing the lunette made perforated, part of the shell of the container itself, located opposite the perforation of the gas duct, is also made perforated, and the running unit is multi-element m and equipped with bogies distinct modules for heating housings.