[go: up one dir, main page]

RU2117026C1 - Pyrolytic process for charcoal production - Google Patents

Pyrolytic process for charcoal production Download PDF

Info

Publication number
RU2117026C1
RU2117026C1 RU96115869A RU96115869A RU2117026C1 RU 2117026 C1 RU2117026 C1 RU 2117026C1 RU 96115869 A RU96115869 A RU 96115869A RU 96115869 A RU96115869 A RU 96115869A RU 2117026 C1 RU2117026 C1 RU 2117026C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zone
pyrolysis
drying
cooling
wood
Prior art date
Application number
RU96115869A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96115869A (en
Inventor
А.Я. Шварцман
В.П. Еремин
Original Assignee
Еремин Валерий Петрович
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 Еремин Валерий Петрович filed Critical Еремин Валерий Петрович
Priority to RU96115869A priority Critical patent/RU2117026C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2117026C1 publication Critical patent/RU2117026C1/en
Publication of RU96115869A publication Critical patent/RU96115869A/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: carbon materials. SUBSTANCE: process includes container loading of wood into pyrolyzer, drying, pyrolysis, cooling, and discharging. Containers are formed by introducing pistons into interior of pyrolyzer, tightly closed at its outlet end, to provide heat insulation between equal-size zones. Drying is effected by exhausted gases preheated in the working pyrolysis zone. Exhausted gases and steam are withdrawn from drying zone separately. Charcoal is cooled first by means of cooler and then under natural sprinkling. Additional steam-heat activation of charcoal in pyrolysis zone is performed using heat of pyrolysis zone. Cooling zone is provided with additional heater, and natural cooling zone is isolated from atmosphere. EFFECT: reduced power consumption. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к химической технологии древесины, в частности к получению древесного угля. The invention relates to the chemical technology of wood, in particular the production of charcoal.

Способы производства древесного угля заключаются в термообработке древесины со стадиями переугливания и окончательной термообработки в камерной печи с охладителем. Methods for the production of charcoal are heat treatment of wood with stages of carbonization and final heat treatment in a chamber furnace with a cooler.

Традиционные способы не обеспечивают достаточной производительности оборудования и высокого качества продукта. Traditional methods do not provide sufficient equipment performance and high product quality.

Известен способ производства древесного угля путем термообработки древесины со стадиями переугливания и окончательной термообработки в камерной печи с охладителем, в котором в ходе переугливания производят принудительную циркуляцию в камере парогазов, образующихся в печи, а в ходе окончательной термообработки - циркуляцию неконденсирующихся газов через охладитель (SU, 374360 A, 13.06.73). A known method of producing charcoal by heat treatment of wood with stages of carbonization and final heat treatment in a chamber furnace with a cooler, in which during the carbonization forced circulation of the gas and vapor generated in the furnace is carried out in the chamber, and during the final heat treatment circulation of non-condensable gases through the cooler (SU, 374360 A, 06/13/73).

За счет принудительной циркуляции парогазов при переугливании и неконденсирующихся газов через охладитель при окончательной термообработке и, кроме того, загрузку контейнерами, заранее заполненными дровами, повышается производительность процесса, но вместе с тем не обеспечивается достаточно высокого качества продукта, требуются затраты на изготовление, загрузку и выгрузку контейнеров. Due to the forced circulation of steam and gas during reflux and non-condensable gases through the cooler during the final heat treatment and, in addition, loading by containers pre-filled with wood, the productivity of the process increases, but at the same time, a sufficiently high quality of the product is not ensured, manufacturing, loading and unloading costs are required containers.

Известен способ производства древесного угля в контейнерах путем перемещения контейнеров через камеры сушки, переугливания и охлаждения, в котором перед перемещением контейнеров из камеры переугливания в камеру переугливания подают воду, а образовавшиеся пары из камеры переугливания подают в камеру охлаждения (SU, 1171506 A, 07.08.85). There is a known method of producing charcoal in containers by moving containers through drying, quenching and cooling chambers, in which water is supplied to the quenching chamber before moving containers from the quenching chamber, and the resulting vapor from the quenching chamber is supplied to the cooling chamber (SU, 1171506 A, 07.08. 85).

По максимальному количеству сходных признаков и по технической сущности данное решение принято в качестве прототипа. Известный способ позволяет повысить производительность процесса и увеличить выход продукта. Но, предлагаемый способ требует дополнительных затрат на изготовление, транспортировку (рельсовый путь), загрузку и выгрузку контейнеров. Кроме того, при такой загрузке пиролизера не достигается достаточно высокого качества продукта и технология требует довольно сложного аппаратурного оформления. В предлагаемом варианте себестоимость продукта будет высока. By the maximum number of similar features and the technical nature of this decision was made as a prototype. The known method allows to increase the productivity of the process and increase the yield of the product. But, the proposed method requires additional costs for manufacturing, transportation (rail track), loading and unloading containers. In addition, with such a loading of the pyrolyzer, a sufficiently high quality product is not achieved and the technology requires a rather complicated hardware design. In the proposed embodiment, the cost of the product will be high.

Для снижения себестоимости древесного угля, повышения его потребительских качеств, повышения производительности процесса в предлагаемом способе пиролитического получения древесного угля, включающем контейнерную загрузку в пиролизер, сушку, пиролиз, охлаждение и загрузку, подачу древесины, производят контейнерами, которые формируют введением во внутреннюю полость пиролизера, герметично закрывающуюся на входе и выходе, поршней, обеспечивающих теплоизоляцию между равновеликими зонами, сушку древесины производят отработанными газами, предварительно нагретыми в рабочей зоне пиролиза, отработанные газы и водяной пар выводят из зоны сушки раздельно, охлаждение ведут сначала с использованием холодильника, затем естественным орошением. To reduce the cost of charcoal, improve its consumer qualities, increase the productivity of the process in the proposed method of pyrolytic production of charcoal, which includes container loading into the pyrolyzer, drying, pyrolysis, cooling and loading, feeding wood, produce containers that are formed by introducing into the internal cavity of the pyrolyzer, hermetically closed at the inlet and outlet of the pistons that provide thermal insulation between equal areas, the wood is dried by exhaust gases, preheated in the pyrolysis working zone, the exhaust gases and water vapor are removed from the drying zone separately, cooling is carried out first using a refrigerator, then by natural irrigation.

Кроме того, дополнительно производят активацию древесного угля в зоне пиролиза паротермической активацией за счет энергии зоны пиролиза, в зоне холодильника дополнительно устанавливают нагреватель, а зону естественного охлаждения изолируют от атмосферы. In addition, charcoal is additionally activated in the pyrolysis zone by steam thermal activation due to the energy of the pyrolysis zone, a heater is additionally installed in the refrigerator zone, and the free cooling zone is isolated from the atmosphere.

В отличии от прототипа в предлагаемом способе производства древесного угля подачу древесины в пиролизер осуществляют загрузкой в контейнеры, сформированные внутренней полостью пиролизера и введенными в нее поршнями, обеспечивающими теплоизоляцию между равновеликими зонами, сушку древесины производят предварительно нагретыми в рабочей зоне отработанными газами, отработанные газы и водяной пар выводят из зоны сушки раздельно, а охлаждение ведут сначала с использованием холодильника, затем естественным орошением, причем в зоне холодильника дополнительно устанавливают нагреватель, а зону естественного охлаждения изолируют от атмосферы. Дополнительно производят активацию угля в зоне пиролиза паротермической активацией за счет энергии зоны пиролиза. Unlike the prototype, in the proposed method for producing charcoal, the wood is fed into the pyrolyzer by loading into containers formed by the internal cavity of the pyrolyzer and pistons inserted into it, providing insulation between equal zones, the wood is dried by the exhaust gases preheated in the working zone, the exhaust gases and water steam is removed from the drying zone separately, and cooling is carried out first using a refrigerator, then by natural irrigation, and in the cold zone a heater is additionally installed on the flax, and the free cooling zone is isolated from the atmosphere. Additionally, coal is activated in the pyrolysis zone by steam thermal activation due to the energy of the pyrolysis zone.

Сравнение предлагаемого решения с прототипом и другими известными решениями в данной области не выявило наличия идентичных и сходных признаков. Comparison of the proposed solution with the prototype and other known solutions in this field did not reveal the presence of identical and similar features.

Техническая сущность предлагаемой технологии заключается в следующем. Загрузка древесины в пиролизер осуществляется контейнерами, но в отличии от известных контейнерных способов загрузки не требуется специального изготовления контейнеров, т. к. в предлагаемом решении контейнеры сформированы внутренней полостью пиролизера и вводимыми в нее поршнями. Такая загрузка позволяет сформировать равновеликие зоны обрабатываемого материала и теплоизолировать их друг от друга, что повышает эффективность процесса и контроль за его различными стадиями. The technical essence of the proposed technology is as follows. The loading of wood into the pyrolyzer is carried out by containers, but in contrast to the known container loading methods, special manufacture of containers is not required, because in the proposed solution, the containers are formed by the internal cavity of the pyrolyzer and the pistons introduced into it. This loading allows you to form equal areas of the processed material and insulate them from each other, which increases the efficiency of the process and control over its various stages.

Сушка производится отработанными газами, предварительно нагретыми в рабочей зоне печи (зона пиролиза). Это повышает эффективность процесса сушки и экономичность всей технологии. Для повышения безопасности отработанные газы и водяной пар выводят из зоны сушки раздельно - предотвращается начало пиролиза в зоне сушки и скопление газов, приводящее к нарушениям работы оборудования и технологии. Drying is carried out by exhaust gases preheated in the working zone of the furnace (pyrolysis zone). This increases the efficiency of the drying process and the efficiency of the entire technology. To increase safety, exhaust gases and water vapor are separately removed from the drying zone - the onset of pyrolysis in the drying zone and the accumulation of gases, leading to disruptions in the operation of equipment and technology, are prevented.

Следующая рабочая зона в технологической цепи - зона пиролиза, в которой происходит переугливание древесины. При необходимости в зоне пиролиза может производится паротермическая активация за счет энергии зоны пиролиза, что повышает эффективность процесса за счет снижения энергозатрат и повышает потребительские свойства продукта. Кроме того, в зоне холодильника дополнительно устанавливают нагреватель, в случае активации угля для повышения его качества. В случае получения неактивированного угля в зоне охлаждения устанавливают только холодильник. Следующий технологический цикл - зона естественного охлаждения получаемого продукта естественным охлаждением водой для предотвращения возгорания. Для этой же цели зону естественного охлаждения изолируют от атмосферы, например, гидравлическим затвором. The next working zone in the technological chain is the pyrolysis zone, in which the wood is charred. If necessary, steam thermal activation can be performed in the pyrolysis zone due to the energy of the pyrolysis zone, which increases the efficiency of the process by reducing energy consumption and increases the consumer properties of the product. In addition, a heater is additionally installed in the refrigerator area, in the case of coal activation, to increase its quality. In the case of non-activated carbon, only a refrigerator is installed in the cooling zone. The next technological cycle is the zone of natural cooling of the resulting product by natural cooling with water to prevent fire. For the same purpose, the free cooling zone is isolated from the atmosphere, for example, by a hydraulic shutter.

Способ осуществляется следующим образом (чертеж). The method is as follows (drawing).

Загрузка технологической древесины производится через загрузочное устройство 5, выполненное в виде бункера с люком, в контейнер, образованный металлической трубой 1 пиролизера и вставленными в нее поршнями 6 со штоком 7. Поршни и штоки разъемные и по окончании процесса поршни и штоки переносятся к его началу и цикл формирования контейнеров повторяется. Technological wood is loaded through a loading device 5, made in the form of a hopper with a hatch, into a container formed by a pyrolyzer metal pipe 1 and pistons 6 with a rod 7 inserted into it. Pistons and rods are detachable and, at the end of the process, the pistons and rods are transferred to its beginning and the container formation cycle is repeated.

Система передвигается на один цикл (межпоршневое расстояние) с помощью лебедки и контейнер попадает в камеру сушки 8. Сушка древесины производится отработанными газами, поступающими из зоны пиролиза по дымовому каналу 15 и дымовую трубу 14, проходящую через высокотемпературную зону пиролиза для нагрева газов. Таким образом энергия зоны пиролиза используется еще и на сушку материала. Из камеры сушки 8 отработанные газы через вытяжную трубу 3 выходят в атмосферу. После следующего циклического передвижения контейнер из камеры сушки 8 попадает в первую зону камеры пиролиза 10, где собственно и происходит переугливание за счет высокой температуры, создаваемой топкой 4. Газы пиролиза через газоотводящую трубу 12 поступают в топочное пространство, где происходит их дожигание. При следующем передвижении контейнер поступает в зону активации камеры пиролиза 10, которая снабжена пароподводящей трубой 11 и газоотводящей трубой 13, выходящей в топочное пространство, где происходит дожигание. The system moves one cycle (piston distance) using a winch and the container enters the drying chamber 8. The wood is dried by the exhaust gases coming from the pyrolysis zone through the smoke channel 15 and the chimney 14 passing through the high-temperature pyrolysis zone to heat the gases. Thus, the energy of the pyrolysis zone is also used to dry the material. From the drying chamber 8, the exhaust gases through the exhaust pipe 3 exit into the atmosphere. After the next cyclic movement, the container from the drying chamber 8 enters the first zone of the pyrolysis chamber 10, where the carbonization actually occurs due to the high temperature created by the furnace 4. Pyrolysis gases through the exhaust pipe 12 enter the combustion chamber, where they are afterburned. During the next movement, the container enters the activation zone of the pyrolysis chamber 10, which is equipped with a steam supply pipe 11 and a gas exhaust pipe 13, which enters the combustion chamber, where the afterburning takes place.

В следующем цикле контейнер с горячим активированным углем поступает в первую зону охлаждения, где установлены водонагреватель 16 и водяной холодильник 17. In the next cycle, the container with hot activated carbon enters the first cooling zone, where a water heater 16 and a water cooler 17 are installed.

Прошедший "мягкое охлаждение" контейнер далее поступает в зону орошения, снабженную расходным баком 18 и гидравлическим затвором 19. На этом технологический процесс заканчивается. Из контейнера выгружают активированный уголь, разъемная система поршень-шток перемещается в зону загрузки для формирования нового контейнера. The past "soft cooling" of the container then enters the irrigation zone, equipped with a supply tank 18 and a hydraulic shutter 19. This completes the process. Activated carbon is discharged from the container; the detachable piston-rod system moves to the loading zone to form a new container.

По сравнению с известными способами предлагаемая технология имеет следующие преимущества. Compared with known methods, the proposed technology has the following advantages.

В 2 - 4 раза снижается себестоимость продукта при его высоком качестве за счет высокоэффективного использования энергии процесса (сушка отработанными газами, подогретыми в зоне пиролиза, использование энергии пиролиза для активации). Повышается безопасность процесса (раздельный вывод из зоны сушки отработанных газов и водяного пара, зона естественного орошения с гидравлическим затвором). The cost of the product is reduced by a factor of 2–4 when it is of high quality due to the highly efficient use of process energy (drying with exhaust gases heated in the pyrolysis zone, using the pyrolysis energy for activation). The process safety is increased (separate withdrawal from the drying zone of exhaust gases and water vapor, a zone of natural irrigation with a hydraulic shutter).

Технологический процесс проходит в естественной последовательности с минимальными энергозатратами. The technological process takes place in a natural sequence with minimal energy consumption.

Получаемая продукция высокого качества при низкой себестоимости производства конкурентноспособна не только на внутреннем, но и на международном рынке. The resulting high-quality products at a low production cost are competitive not only in the domestic but also in the international market.

Claims (4)

1. Способ пиролитического получения древесного угля, включающий контейнерную загрузку древесины в пиролизер, сушку, пиролиз, охлаждение и выгрузку, отличающийся тем, что подачу древесины производят контейнерами, которые формируют введением во внутреннюю полость пиролизера, герметично закрывающуюся на выходе, поршней, обеспечивающих теплоизоляцию между равновеликими зонами, сушку древесины производят отработанными газами, предварительно нагретыми в рабочей зоне пиролиза, отработанные газы и водяной пар выводят из зоны сушки раздельно, охлаждение ведут сначала с использованием холодильника, затем естественным орошением. 1. The method of pyrolytic production of charcoal, including container loading of wood into the pyrolyzer, drying, pyrolysis, cooling and unloading, characterized in that the supply of wood is produced by containers, which are formed by introducing into the internal cavity of the pyrolyzer, hermetically closed at the outlet, pistons providing thermal insulation between by equal zones, the wood is dried by the exhaust gases preheated in the working pyrolysis zone, the exhaust gases and water vapor are removed separately from the drying zone , cooling is carried out first using a refrigerator, then by natural irrigation. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно производят активацию древесного угля в зоне пиролиза паротермической активацией за счет энергии зоны пиролиза. 2. The method according to claim 1, characterized in that the charcoal is additionally activated in the pyrolysis zone by steam-thermal activation due to the energy of the pyrolysis zone. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в зоне холодильника дополнительно устанавливают нагреватель. 3. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that in the area of the refrigerator an additional heater is installed. 4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что зону естественного охлаждения изолируют от атмосферы. 4. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the free cooling zone is isolated from the atmosphere.
RU96115869A 1996-07-31 1996-07-31 Pyrolytic process for charcoal production RU2117026C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96115869A RU2117026C1 (en) 1996-07-31 1996-07-31 Pyrolytic process for charcoal production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96115869A RU2117026C1 (en) 1996-07-31 1996-07-31 Pyrolytic process for charcoal production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2117026C1 true RU2117026C1 (en) 1998-08-10
RU96115869A RU96115869A (en) 1998-10-20

Family

ID=20184118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96115869A RU2117026C1 (en) 1996-07-31 1996-07-31 Pyrolytic process for charcoal production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2117026C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003031331A1 (en) * 2001-10-11 2003-04-17 Universidad De Sevilla Method of producing silicon carbide ceramics from plant precursors
RU2828691C1 (en) * 2024-01-15 2024-10-16 Гарик Давидович Гаспарян Wood pulp pyrolysis unit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2147897B2 (en) * 1970-09-25 1975-07-03 Societe D'etudes Techniques Et D'entreprises Generales Sodeteg, Le Plessis-Robinson (Frankreich)
DE3023420A1 (en) * 1980-06-23 1982-01-14 Josef 8399 Ruhstorf Probsteder Waste fuel incinerator - with horizontal pusher duct into furnace space and enclosed ash chamber
WO1983001781A1 (en) * 1981-11-12 1983-05-26 Carlos Dias Brosch Method and apparatus for manufacturing carbonaceous products
GB2257980A (en) * 1991-07-19 1993-01-27 David Hutchinson Mobile biomass converter for charcoal production

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2147897B2 (en) * 1970-09-25 1975-07-03 Societe D'etudes Techniques Et D'entreprises Generales Sodeteg, Le Plessis-Robinson (Frankreich)
DE3023420A1 (en) * 1980-06-23 1982-01-14 Josef 8399 Ruhstorf Probsteder Waste fuel incinerator - with horizontal pusher duct into furnace space and enclosed ash chamber
WO1983001781A1 (en) * 1981-11-12 1983-05-26 Carlos Dias Brosch Method and apparatus for manufacturing carbonaceous products
GB2257980A (en) * 1991-07-19 1993-01-27 David Hutchinson Mobile biomass converter for charcoal production

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003031331A1 (en) * 2001-10-11 2003-04-17 Universidad De Sevilla Method of producing silicon carbide ceramics from plant precursors
ES2187371A1 (en) * 2001-10-11 2003-06-01 Univ Sevilla PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF SILICON CARBIDE CERAMICS FROM VEGETABLE PRECURSORS
RU2828691C1 (en) * 2024-01-15 2024-10-16 Гарик Давидович Гаспарян Wood pulp pyrolysis unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101439529B (en) Microwave vacuum drying and carbonizing device and method for wood
CN102726826B (en) Microwave tobacco stem expansion method
CN105062521B (en) A kind of swinging continuous pyrolysis stalk coke oven
JP2758383B2 (en) Coke production method
RU2117026C1 (en) Pyrolytic process for charcoal production
IN164159B (en)
RU2108361C1 (en) Pyrolyzer for production of charcoal
CN105154112B (en) A kind of meat corpse continous way pyrolysis charring device
WO1996015208B1 (en) Method for coking coal
RU2083633C1 (en) Method of thermal processing of wood
RU2463331C1 (en) Method of charcoal production
CN105018117A (en) Meat carcass continuous pyrolysis carbonization method
JP2000063848A (en) Carbonization furnace by heated steam
RU2085569C1 (en) Charcoal kiln
EP3775102B1 (en) Method and apparatus for processing biomass
RU2180345C2 (en) Plant for production of charcoal
KR20110004601A (en) Sewage Sludge Drying and Carbonization Unit
CN2647860Y (en) Dry distillation carbide furnace
RU2422266C1 (en) Method of timber thermal processing
RU2433344C1 (en) Plant for thermal decomposition of unsorted solid domestic wastes
RU2039078C1 (en) Method of plant origin materials thermic treatment and device for its realization
CN205222703U (en) Continuous type lithium iron phosphate high temperature burning atmosphere protection production line
CN105347324B (en) Protection production line for continuous lithium iron phosphate high-temperature calcination atmosphere
CN107794068A (en) A kind of continuous charcoal processing technique of palm shell novel energy-saving environment-friendly
RU2150483C1 (en) Charcoal production apparatus