RU2227153C1 - Method and a device for processing organic substances - Google Patents
Method and a device for processing organic substances Download PDFInfo
- Publication number
- RU2227153C1 RU2227153C1 RU2003111940/15A RU2003111940A RU2227153C1 RU 2227153 C1 RU2227153 C1 RU 2227153C1 RU 2003111940/15 A RU2003111940/15 A RU 2003111940/15A RU 2003111940 A RU2003111940 A RU 2003111940A RU 2227153 C1 RU2227153 C1 RU 2227153C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- processing
- gaseous
- organic matter
- fuel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки жидких органических веществ в жидкое и газообразное топливо, в частности к технологии и технике пиролитической конверсии жидких нефтепродуктов.The invention relates to the field of processing liquid organic substances into liquid and gaseous fuels, in particular to the technology and technique of pyrolytic conversion of liquid petroleum products.
Известны устройства, разделяющие жидкость на отдельные фракции с использованием центробежных сил (центрифуги, сепараторы), например, нефтяной сепаратор НС-1 (Бремер Г.И. Жидкостные сепараторы. М.: Машгиз, 1957), предназначенные для очистки жидких нефтепродуктов от воды и механических примесей. Существенным недостатком известных устройств является ограниченность воздействия на обрабатываемый материал, поскольку разделение на фракции осуществляется по молекулярной массе компонентов, входящих в его состав, без изменения физико-химических свойств выделяемых фракций.Known devices that separate the liquid into separate fractions using centrifugal forces (centrifuges, separators), for example, the oil separator NS-1 (Bremer G.I. Liquid separators. M .: Mashgiz, 1957), designed to clean liquid oil from water and mechanical impurities. A significant disadvantage of the known devices is the limited effect on the material being processed, since the separation into fractions is carried out by the molecular weight of the components included in its composition, without changing the physicochemical properties of the fractions isolated.
Известен способ и устройство переработки органосодержащих жидких веществ путем термического крекинга, при котором сырье нагревают до температуры 520-550°С при давлении 10 атм, а затем подают через секцию разгонки в ректификационную колонну, в которой происходит разделение сырья на бензин, газойль и другие фракции (Уильям Л. Леффер. Переработка нефти. - М.: ЗАО Олимп-бизнес, 2001 г., с.98-101).A known method and device for processing organo-containing liquid substances by thermal cracking, in which the raw material is heated to a temperature of 520-550 ° C at a pressure of 10 atm, and then fed through a distillation section to a distillation column in which the raw materials are separated into gasoline, gas oil and other fractions (William L. Leffer. Oil refining. - M.: Olymp-Business CJSC, 2001, p. 98-101).
Недостатком известного способа и устройства является длительное время процесса и большие затраты энергии на переработку единицы сырья. Другим недостатком является большая масса крекинг-остатка, которая составляет до 10% от массы перерабатываемого сырья.The disadvantage of this method and device is the long process time and high energy costs for processing units of raw materials. Another disadvantage is the large mass of the cracked residue, which is up to 10% of the mass of processed raw materials.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению являются способ и устройство для переработки биомассы в жидкое топливо методом быстрого пиролиза (Towards the "Bio-refinery" - Fast Pyrolysis of Biomass RE World 2001. Vol.4.1. P.67-83).Closest to the technical nature of the present invention are a method and apparatus for processing biomass into liquid fuel by the rapid pyrolysis method (Towards the "Bio-refinery" - Fast Pyrolysis of Biomass RE World 2001. Vol.4.1. P.67-83).
В данном способе измельченное органическое вещество подают в реактор пиролиза и нагревают до температуры 450...650°С в безвоздушной среде. При этом происходит термическая деструкция органического вещества с переходом продуктов разложения в парогазовое состояние. Газифицированные продукты пиролиза охлаждают в конденсаторе, разделяя их на жидкое и газообразное топливо. Установка для переработки органического вещества в жидкое и газообразное топливо содержит камеру переработки (реактор пиролиза) и устройство конденсации основной части газифицированных продуктов в жидкое топливо. Недостатком известного способа и устройства является относительно низкая скорость нагрева органического вещества до температуры пиролитического разложения (около 1 с), низкая удельная теплота сгорания жидкого продукта, а также большие затраты энергии на переработку органического вещества.In this method, the crushed organic matter is fed into the pyrolysis reactor and heated to a temperature of 450 ... 650 ° C in an airless environment. In this case, thermal decomposition of organic matter occurs with the transition of decomposition products to the vapor-gas state. Gasified pyrolysis products are cooled in a condenser, separating them into liquid and gaseous fuels. Installation for processing organic matter into liquid and gaseous fuels contains a processing chamber (pyrolysis reactor) and a device for condensing the main part of gasified products into liquid fuel. The disadvantage of this method and device is the relatively low rate of heating of organic matter to a pyrolytic decomposition temperature (about 1 s), low specific heat of combustion of the liquid product, and also the high energy consumption for processing organic matter.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение скорости переработки жидкого органического вещества и выхода газообразного и жидкого топлива из органического вещества до 95%, а также снижение энергозатрат на 1 кг получаемого газообразного и жидкого топлива.The objective of the invention is to increase the processing rate of liquid organic matter and the output of gaseous and liquid fuels from organic matter up to 95%, as well as reducing energy consumption per 1 kg of the resulting gaseous and liquid fuels.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в способе переработки жидких органических веществ в газообразное и жидкое топливо путем подачи в активную зону и термохимической переработки органического вещества без доступа кислорода с последующей конденсацией продуктов термохимической переработки в жидкое топливо, термохимическую переработку органического вещества осуществляют при температуре 350...700°С путем создания в потоке жидкости электрической реактивной плазмы мощностью 0,05...0,5 кВт/ч на 1 кг перерабатываемой органической жидкости.The above technical result is achieved in that in the method of processing liquid organic substances into gaseous and liquid fuel by feeding into the core and thermochemical processing of organic matter without oxygen, followed by condensation of the products of thermochemical processing into liquid fuel, the thermochemical processing of organic matter is carried out at a temperature of 350. ..700 ° С by creating in the liquid stream an electric reactive plasma with a power of 0.05 ... 0.5 kW / h per 1 kg of processed organic tion of liquid.
Также в способе переработки жидких органических веществ в газообразное и жидкое топливо для увеличения скорости и полноты переработки жидкого органического вещества вещество раскручивают в центрифуге, и в объеме вращающегося потока формируют кольцевой реактивный плазменный разряд.Also, in a method for processing liquid organic substances into gaseous and liquid fuel, in order to increase the speed and completeness of processing liquid organic matter, the substance is spun in a centrifuge, and an annular reactive plasma discharge is formed in the volume of the rotating stream.
Технический результат достигается также тем, что предложено устройство для переработки жидкого органического вещества в жидкое и газообразное топливо, содержащее устройство подачи, камеру переработки, устройство конденсации газообразного топлива в жидкое, в котором камера переработки выполнена в виде узкого канала из электроизолирующего материала, в стенки которого с двух противоположных сторон вставлены электроды с зазором между электродами, равным 1 см на каждые 15 кВ напряжения генератора плазмы, один электрод присоединен к высокочастотному генератору, а другой - к “земле”.The technical result is also achieved by the fact that the proposed device for processing liquid organic matter into liquid and gaseous fuels, comprising a feed device, a processing chamber, a device for condensing gaseous fuel into liquid, in which the processing chamber is made in the form of a narrow channel from an electrically insulating material into the walls of which from two opposite sides, electrodes are inserted with a gap between the electrodes of 1 cm for every 15 kV of the plasma generator voltage, one electrode is connected to a high astotnomu generator, and the other - to the "earth."
В устройстве электроды включены в разрыв однопроводной линии, соединяющей два резонансных контура с частотой 0,5...50 кГц, один из которых соединен с генератором высокочастотной плазмы, а второй контур - с регулируемой электрической нагрузкой.In the device, the electrodes are included in the breaking of a single-wire line connecting two resonant circuits with a frequency of 0.5 ... 50 kHz, one of which is connected to a high-frequency plasma generator, and the second circuit is with an adjustable electrical load.
Также в устройстве для переработки жидкого органического вещества в жидкое и газообразное топливо камера переработки выполнена в виде центрифуги с ротором и полой осью, один изолированный электрод установлен в полой оси ротора и соединен с высокочастотным генератором, а второй электрод подключен через корпус установки к “земле” и к заборной трубке, установленной на роторе и вращающейся вокруг полой оси.Also, in the device for processing liquid organic matter into liquid and gaseous fuels, the processing chamber is made in the form of a centrifuge with a rotor and a hollow axis, one insulated electrode is installed in the hollow axis of the rotor and connected to a high-frequency generator, and the second electrode is connected to the ground through the unit’s body and to the intake pipe mounted on the rotor and rotating around the hollow axis.
В устройстве для переработки жидкого органического вещества в жидкое и газообразное топливо электроды включены в разрыв однопроводной линии, соединяющей два резонансных контура с частотой 0,5...50 кГц, один из которых соединен с генератором высокочастотной плазмы, а второй контур - с регулируемой электрической нагрузкой.In a device for converting liquid organic matter into liquid and gaseous fuels, electrodes are included in the break of a single-wire line connecting two resonant circuits with a frequency of 0.5 ... 50 kHz, one of which is connected to a high-frequency plasma generator, and the second circuit to an adjustable electric load.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 показана общая схема устройства для переработки жидкого органического вещества.Figure 1 shows a General diagram of a device for processing liquid organic matter.
На фиг.2 приведена общая схема устройства для переработки жидкого органического вещества, в котором электроды включены в разрыв однопроводной линии.Figure 2 shows a General diagram of a device for processing liquid organic matter, in which the electrodes are included in the break of a single-wire line.
На фиг.3 представлена схема устройства, представляющего собой центрифугу с ротором, полой осью и одним или несколькими изолированными электродами.Figure 3 presents a diagram of a device representing a centrifuge with a rotor, a hollow axis and one or more insulated electrodes.
Устройство (на фиг.1) содержит устройство подачи 1, камеру переработки 2, высокочастотный генератор 3 для возбуждения реактивной плазмы в камере переработки, устройство конденсации газифицированных продуктов переработки органического вещества в жидкое топливо 4 и емкость для сбора жидкого топлива 5. Камера переработки выполнена в виде узкого канала 6, образованного стенками 7, выполненными из электроизолирующего материала. В стенки канала с двух противоположных сторон вставлены электроды 8, 9 с зазором 10 между электродами, равным 1 см на каждые 15 кВ напряжения генератора плазмы. Один электрод 8 присоединен к высокочастотному генератору плазмы, а другой электрод 9 заземлен.The device (in Fig. 1) contains a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Перерабатываемое жидкое органическое вещество через устройство подачи 1 поступает в канал 6 камеры переработки 2 и проходит зазор 10 между электродами 8 и 9, изолированными от корпуса камеры 5 с помощью стенок 7, выполненных из диэлектрического материала. В зазоре 10 с помощью высокочастотного генератора возбуждается плазменный разряд, под действием которого происходит термохимические и электрохимические процессы, приводящие к химической модификации компонентов, входящих в состав жидкого органического вещества с переходом основной массы продуктов переработки в газообразное состояние. Образовавшиеся под действием реактивной плазмы газифицированные продукты попадают в устройство конденсации 4, где, по мере их охлаждения, превращаются в жидкое топливо, которое поступает в емкость для сбора жидкого топлива 5. Небольшая часть газифицированных продуктов переработки жидкого органического вещества, представляющая наиболее легкую их фракцию, в виде газа выводится из устройства для утилизации в других устройствах с целью получения тепла, электроэнергии и т.п.The processed liquid organic matter through the
На фиг.2 в устройстве для переработки жидкого органического вещества электроды 8, 9 включены в разрыв однопроводной линии 11, соединяющей два резонансных контура 12, 13, настроенных на частоту генератора плазмы 0,5...50 кГц. Один из контуров 12 соединен с высокочастотным генератором электромагнитной энергии, а второй контур 13 - с регулируемой электрической нагрузкой 14. Однопроводная линия 11 обеспечивает подачу электромагнитной энергии в камеру переработки 2 от удаленного источника с минимальными потерям, а регулируемая электрическая нагрузка 14 однопроводной линии 11 служит для установки требуемой мощности высокочастотной плазмы в зазоре 10 камеры переработки в соответствии с физико-химическими параметрами перерабатываемого жидкого органического вещества и требуемыми физико-химическими свойствами жидких и газообразных продуктов переработки.In figure 2, in the device for processing liquid organic matter, the
На фиг.3 устройство представляет собой центрифугу с ротором 15, полой осью 16, имеющей в нижней части отверстия 17, одним или несколькими изолированными электродами 8, установленными в полой оси ротора и подключенными к генератору электромагнитной энергии 3 и приемной полостью. Роль другого электрода выполняют установленные в роторе и вращающиеся вокруг полой оси заборные трубки 18, соединенные через корпус камеры с “землей”. Устройство работает следующим образом: жидкое органическое вещество с помощью устройства подачи 1 подается в камеру переработки 2 через отверстия 17 в полой оси 16 и, заполняет камеру переработки до уровня выше электродов 8, но ниже верхних торцов заборных трубок 18. Под действием кольцевого высокочастотного плазменного разряда, возбуждаемого с помощью генератора электромагнитной энергии 3 между электродами 8 и корпусом камеры переработки, происходит химическая модификация компонентов, входящих в состав жидкого органического вещества с переходом основной массы продуктов переработки в газообразное состояние. При вращении ротора 15 с заборными трубками создается интенсивный турбулентный поток перерабатываемой органической жидкости в камере переработки, способствующий интенсивному перемешиванию органической жидкости и повышению скорости и полноты ее переработки, а образовавшиеся под действием реактивной плазмы газифицированные продукты захватываются через верхние торцы заборных трубок 18 и под действием центробежных сил выталкиваются в приемную полость 19, которая может одновременно выполнять функцию конденсатора.Figure 3, the device is a centrifuge with a
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003111940/15A RU2227153C1 (en) | 2003-04-24 | 2003-04-24 | Method and a device for processing organic substances |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003111940/15A RU2227153C1 (en) | 2003-04-24 | 2003-04-24 | Method and a device for processing organic substances |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2227153C1 true RU2227153C1 (en) | 2004-04-20 |
Family
ID=32466130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003111940/15A RU2227153C1 (en) | 2003-04-24 | 2003-04-24 | Method and a device for processing organic substances |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2227153C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2349624C1 (en) * | 2007-09-06 | 2009-03-20 | Дмитрий Семенович Стребков | Method and device for processing organic and mineral substance into liquid and gaseous fuel |
| RU2422493C1 (en) * | 2010-01-15 | 2011-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "КарбЭко" | Procedure for hydrocarbon cracking and plasma reactor for its implementation |
| RU2530110C2 (en) * | 2010-01-29 | 2014-10-10 | Эвоэнерджи, Ллс | Plasma reactor for conversion of gas to liquid fuel |
| CN115261036A (en) * | 2022-07-29 | 2022-11-01 | 浙江省生态环境监测中心 | A kind of organic waste thermal cracking treatment device and treatment method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2031086C1 (en) * | 1992-04-09 | 1995-03-20 | Петр Зиновьевич Кащи | Method and device for treatment of organic waste |
| GB2290303A (en) * | 1994-06-15 | 1995-12-20 | Wilbur Albert Dammann | Gasification of biomass by electric arc |
| WO1997008494A1 (en) * | 1995-08-29 | 1997-03-06 | Plasma Technology Corporation | Plasma pyrolysis and vitrification of municipal waste |
-
2003
- 2003-04-24 RU RU2003111940/15A patent/RU2227153C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2031086C1 (en) * | 1992-04-09 | 1995-03-20 | Петр Зиновьевич Кащи | Method and device for treatment of organic waste |
| GB2290303A (en) * | 1994-06-15 | 1995-12-20 | Wilbur Albert Dammann | Gasification of biomass by electric arc |
| WO1997008494A1 (en) * | 1995-08-29 | 1997-03-06 | Plasma Technology Corporation | Plasma pyrolysis and vitrification of municipal waste |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| RENE WABLE ENERGY WORLD / January-Febryary 2001. Towards the "Bio-refinery" - Fast Pyrolysis of Biomass RE World 2001. Vol.4.1, р.67-83. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2349624C1 (en) * | 2007-09-06 | 2009-03-20 | Дмитрий Семенович Стребков | Method and device for processing organic and mineral substance into liquid and gaseous fuel |
| RU2422493C1 (en) * | 2010-01-15 | 2011-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "КарбЭко" | Procedure for hydrocarbon cracking and plasma reactor for its implementation |
| RU2530110C2 (en) * | 2010-01-29 | 2014-10-10 | Эвоэнерджи, Ллс | Plasma reactor for conversion of gas to liquid fuel |
| CN115261036A (en) * | 2022-07-29 | 2022-11-01 | 浙江省生态环境监测中心 | A kind of organic waste thermal cracking treatment device and treatment method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2451658C2 (en) | Method and device to produce acetylene | |
| US7473348B2 (en) | Diesel oil from residues by catalytic depolymerization with energy input from a pump-agitator system | |
| US8691053B2 (en) | Method for processing domestic and industrial organic waste | |
| US20180134963A1 (en) | Device for producing methane gas and use of such a device | |
| CN104556513A (en) | Sump oil dehydration technology and device | |
| RU2227153C1 (en) | Method and a device for processing organic substances | |
| RU2010151482A (en) | METHOD FOR THERMAL PLASTIC WASTE PROCESSING AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| CA2158450A1 (en) | Bottom feed - updraft gasification system | |
| RU2349624C1 (en) | Method and device for processing organic and mineral substance into liquid and gaseous fuel | |
| CN102051201A (en) | Method and device for performing emulsion breaking on oil-water emulsion by ultrasonic wave | |
| CN113336196A (en) | Gasification cracking device based on microwave heating and method for rapidly preparing sulfur gas | |
| CN201276552Y (en) | Recovery processing apparatus for coal tar slag | |
| KR101296267B1 (en) | Recycling apparatus for waste wire | |
| RU2341451C1 (en) | Method of production of fullerene-containing soot and device to this end | |
| RU2422493C1 (en) | Procedure for hydrocarbon cracking and plasma reactor for its implementation | |
| US20150057479A1 (en) | Multi-stage system for processing hydrocarbon fuels | |
| RU2848523C1 (en) | Method for low-temperature microwave pyrolysis of carbon-containing materials and apparatus for implementing method | |
| CN109847673A (en) | A kind of arc plasma reactor and heavy oil lightening method | |
| RU2242677C1 (en) | Method and device for thermochemical treatment of solid organic materials | |
| CN105802650A (en) | High-temperature coal tar dewatering method and high-temperature coal tar dewatering device | |
| KR101655979B1 (en) | Fuel purification systems using bunker C oil | |
| JP7021234B2 (en) | Dihydrogen production equipment, dihydrogen production method using such equipment and usage of such equipment | |
| RU33208U1 (en) | Installation for the thermal processing of organo-sludge | |
| EA003083B1 (en) | Method of mixed oil wastes processing and plant for its realization | |
| RU2585636C1 (en) | Method for separation of oil |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070425 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20080727 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100425 |