RU2117026C1 - Pyrolytic process for charcoal production - Google Patents
Pyrolytic process for charcoal production Download PDFInfo
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims description 5
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims description 5
- 238000007725 thermal activation Methods 0.000 claims description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 abstract 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 4
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
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)
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)
| 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)
| 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 |
-
1996
- 1996-07-31 RU RU96115869A patent/RU2117026C1/en active
Patent Citations (4)
| 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)
| 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 |