RU2341453C2 - Method of activated carbon production and related device for implementation thereof (versions) - Google Patents
Method of activated carbon production and related device for implementation thereof (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2341453C2 RU2341453C2 RU2006140523/15A RU2006140523A RU2341453C2 RU 2341453 C2 RU2341453 C2 RU 2341453C2 RU 2006140523/15 A RU2006140523/15 A RU 2006140523/15A RU 2006140523 A RU2006140523 A RU 2006140523A RU 2341453 C2 RU2341453 C2 RU 2341453C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- pyrolysis
- heat
- annular
- wall
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
езобретение относится к термической переработке углеродсодержащего древесного сырья с получением активного угля и других побочных продуктов.The invention relates to the thermal processing of carbon-containing wood raw materials to produce activated carbon and other by-products.
Известен способ получения активного угля, при котором установленный объем углеродосодержащего сырья высушивают, подвергают его пиролизу в нагретом объеме камеры, после чего уголь активируют и охлаждают (патент РФ №2100401, С10В 49/02, 31/08, 1995).A known method of producing activated carbon, in which the installed volume of carbon-containing raw materials is dried, subjected to pyrolysis in the heated volume of the chamber, after which the coal is activated and cooled (RF patent No. 2100401, С10В 49/02, 31/08, 1995).
Данный способ реализован в устройстве, содержащем теплогенератор с соединенными через топливопровод форсунками, а также сушильную камеру, камеру пиролиза с пиролизопроводом и камеры активации и охлаждения с затворами (патент РФ на ИЗ №2100401, С10В 49/02, 31/08, 1995).This method is implemented in a device containing a heat generator with nozzles connected through a fuel line, as well as a drying chamber, a pyrolysis chamber with a pyrolysis line, and activation and cooling chambers with gates (RF patent for IZ No. 2100401, С10В 49/02, 31/08, 1995).
Недостатком способа и реализующего его устройства является отсутствие предпиролизной обработки сырья, влияющей на качество и выход получаемого продукта.The disadvantage of the method and the device that implements it is the lack of pre-pyrolysis of the raw material, affecting the quality and yield of the resulting product.
Наиболее близким является способ получения активного угля, при котором осуществляют предпиролизную обработку углеродсодержащего древесного сырья с помощью сушки и прессования, подвергают обработанное сырье пиролизу при температуре 650-700°С, а полученный горячий древесный уголь активируют и охлаждают (патент РФ на ПМ №37987, С10В 49/02, 2004).The closest is the method of producing activated carbon, in which the pre-pyrolysis processing of carbon-containing wood raw materials is carried out by drying and pressing, the processed raw materials are subjected to pyrolysis at a temperature of 650-700 ° C, and the obtained hot charcoal is activated and cooled (RF patent for PM No. 37987, СВВ 49/02, 2004).
В известном способе предпиролизная обработка с помощью прессования древесного сырья позволяет незначительно увеличить объемное содержание углерода. Однако его недостатком является одностадийность протекания пиролиза при температуре 650-700°С, в результате чего одновременно происходит формирование древесного угля (карбонизата) с высоким содержанием углерода, а также его необходимый разогрев для протекания процесса активации. Это приводит к тому, что в процессе пиролиза удаляются жидкая и газообразная фракции, что приводит к значительному уменьшению на выходе получаемого древесного угля (порядка 20%), а следовательно, после его активации и к невысокому выходу активного угля.In the known method, pre-pyrolysis processing by pressing wood raw materials can slightly increase the volumetric content of carbon. However, its disadvantage is the one-stage pyrolysis process at a temperature of 650-700 ° C, resulting in the simultaneous formation of charcoal (carbonizate) with a high carbon content, as well as its necessary heating for the activation process. This leads to the fact that during the pyrolysis, liquid and gaseous fractions are removed, which leads to a significant decrease in the yield of charcoal (about 20%), and therefore, after its activation, and to a low yield of activated carbon.
Другим недостатком является то, что в процессе пиролиза жидкая фракция, образующаяся вследствие разложения основных компонентов древесного сырья под действием реакций термодеструкций, при дальнейшем повышении температуры до 650-700°С начинает частично испаряться, переходя в пиролизный газ, и частично оседать в виде осадка, который забивает его поры, уменьшая их объем и адсорбционную активность. А поскольку в жидкой фракции растворены минеральные соединения, дающие при пиролизе золу, то ее неполное удаление из сухого остатка - древесного угля (карбонизата) влияет на зольность активного угля в части показателя массовой доли золы.Another disadvantage is that during the pyrolysis, the liquid fraction formed due to the decomposition of the main components of wood raw materials under the influence of thermal decomposition reactions, with a further increase in temperature to 650-700 ° C, begins to partially evaporate, passing into the pyrolysis gas, and partially precipitate as a precipitate, which clogs its pores, reducing their volume and adsorption activity. And since mineral compounds are dissolved in the liquid fraction, which give ash during pyrolysis, its incomplete removal from the dry residue - charcoal (carbonizate) affects the ash content of activated carbon in terms of the mass fraction of ash.
Техническим результатом способа является повышение выхода активного угля и его качества при повышении объема пор, адсорбционной активности и уменьшении массовой доли золы.The technical result of the method is to increase the yield of activated carbon and its quality with an increase in pore volume, adsorption activity and a decrease in the mass fraction of ash.
Технический результат способа достигается тем, что в режиме предпиролизной обработки после сушки осуществляют предварительный пиролиз древесного сырья при температуре 300-400°С, в течение которого из обрабатываемого сырья удаляют путем прессования жидкую фракцию.The technical result of the method is achieved by the fact that in the pre-pyrolysis processing mode after drying, preliminary pyrolysis of wood raw material is carried out at a temperature of 300-400 ° C, during which the liquid fraction is removed from the processed raw material by pressing.
Наиболее близким (по первому варианту) является установка, содержащая приемоподающий блок, последовательно соединенный с камерой пиролиза, содержащей кольцевой теплопровод с подключенным и расположенным внутри него на выходе камеры газовым теплогенератором, выполненным в виде кольцевого горелочного отсека, и с блоком обработки, выполненным в виде двух последовательно соединенных камер, в первой из которых расположен активатор, выполненный в виде трубки под сухой пар, а во второй камере узел охлаждения выполнен в виде кольцевой емкости под воду, внешняя стенка которой охватывает стенку камеры, при этом приемоподающий блок содержит привод подачи и сушильную камеру, соединенную с камерой сжатия с поршнем, причем стенка пиролизной камеры охвачена внешней стенкой кольцевого теплопровода (патент РФ на ПМ №37987, С10В 49/02, 2004).The closest (according to the first embodiment) is an installation containing a receiving-supplying unit connected in series with a pyrolysis chamber containing an annular heat conduit with a gas heat generator connected and located inside it at the outlet of the chamber, made in the form of an annular burner compartment, and with a processing unit made in the form two series-connected chambers, in the first of which there is an activator made in the form of a tube for dry steam, and in the second chamber the cooling unit is made in the form of an annular tank under water, the outer wall of which covers the wall of the chamber, while the receiving-supplying unit contains a feed drive and a drying chamber connected to the compression chamber with a piston, the pyrolysis chamber wall being covered by the outer wall of the annular heat conduit (RF patent for ПМ No. 37987, СВВ 49/02, 2004).
Недостатком установки является невысокий выход активного угля и его качество по объему пор, адсорбционной активности и массовой доли золы, обусловленные одностадийностью проведения пиролиза при высокой температуре для получения не только древесного угля, но и его разогрев до температуры, необходимой для проведения активации.The disadvantage of the installation is the low yield of activated carbon and its quality in terms of pore volume, adsorption activity and ash mass fraction, due to the single-stage pyrolysis at high temperature to obtain not only charcoal, but also its heating to the temperature necessary for activation.
Техническим результатом установки является повышение выхода активного угля и его качества при повышении объема пор, адсорбционной активности и уменьшении массовой доли золы.The technical result of the installation is to increase the yield of activated carbon and its quality with increasing pore volume, adsorption activity and a decrease in the mass fraction of ash.
Технический результат (по первому варианту) достигается тем, что теплопровод камеры пиролиза дополнительно содержит подключенный к нему воздуховод охлаждения, а камеры в приемоподающем блоке дополнительно содержат два соединенных между собой кольцевых теплопровода, внешняя стенка каждого из которых охватывают соответствующую ей стенку камеры, при этом привод подачи выполнен в виде шнека и расположен в сушильной камере, а приемоподающий блок выполнен в количестве не менее двух идентичных блоков, теплопроводы которых соединены с общим для них теплопроводом камеры пиролиза.The technical result (according to the first embodiment) is achieved by the fact that the heat pipe of the pyrolysis chamber additionally contains a cooling duct connected to it, and the chambers in the receiving-supply unit additionally contain two annular heat pipes connected to each other, the outer wall of each of which encompasses the corresponding chamber wall, while the drive the feed is made in the form of a screw and is located in the drying chamber, and the transceiving unit is made in the amount of at least two identical blocks, the heat pipes of which are connected to a common for them the heat-conducting pyrolysis chamber.
Наиболее близким (по второму варианту) является установка, содержащая приемоподающий блок, последовательно соединенный с камерой пиролиза, содержащей кольцевой теплопровод с подключенным к нему на выходе камеры газовым теплогенератором с горелочным отсеком, и с блоком обработки, содержащим кольцевой узел охлаждения и две последовательно соединенные камеры с активатором в первой из них, при этом приемоподающий блок содержит привод подачи и сушильную камеру, соединенную с камерой сжатия с поршнем, причем стенка пиролизной камеры охвачена внешней стенкой кольцевого теплопровода (патент РФ на ПМ №37987, С10В 49/02, 2004).The closest (in the second embodiment) is an installation containing a receiving-supplying unit connected in series with a pyrolysis chamber containing an annular heat conduit with a gas heat generator connected to it at the outlet of the chamber with a burner compartment, and with a processing unit containing an annular cooling unit and two series-connected chambers with an activator in the first of them, while the transceiving unit contains a feed drive and a drying chamber connected to the compression chamber with a piston, the wall of the pyrolysis chamber being and the outer wall of the annular heat conductor (RF patent for PM №37987, S10V 49/02, 2004).
Недостатком установки является невысокий выход активного угля и его качество по объему пор, адсорбционной активности и массовой доли золы, обусловленные одностадийностью проведения пиролиза при высокой температуре для получения не только древесного угля, но и его разогрев до температуры, необходимой для проведения активации.The disadvantage of the installation is the low yield of activated carbon and its quality in terms of pore volume, adsorption activity and ash mass fraction, due to the single-stage pyrolysis at high temperature to obtain not only charcoal, but also its heating to the temperature necessary for activation.
Техническим результатом установки является повышение выхода активного угля и его качества при повышении объема пор, адсорбционной активности и уменьшении массовой доли золы.The technical result of the installation is to increase the yield of activated carbon and its quality with increasing pore volume, adsorption activity and a decrease in the mass fraction of ash.
Технический результат (по второму варианту) достигается тем, что в установку введены два воздуховода охлаждения, а две камеры приемоподающего блока дополнительно содержат два соединенных между собой кольцевых теплопровода, внешняя стенка каждого из которых охватывает соответствующую ей стенку камеры, привод подачи выполнен в виде шнека и расположен в сушильной камере, при этом приемоподающий блок выполнен в количестве не менее двух идентичных блоков, теплопроводы которых соединены с общим для них теплопроводом камеры пиролиза, причем газовый теплогенератор и первый воздуховод охлаждения подключены к теплопроводу камеры пиролиза с внешней боковой его стороны, а в блоке обработки узел охлаждения выполнен в виде кольцевого воздухопровода, внешняя стенка которого охватывает стенку первой камеры и подключена ко второму воздуховоду, а активатор выполнен в виде трубки для подачи воды с отверстиями.The technical result (in the second embodiment) is achieved by the fact that two cooling ducts are introduced into the installation, and two chambers of the receiving-supplying unit additionally contain two interconnected annular heat pipes, the outer wall of each of which covers the corresponding chamber wall, the feed drive is made in the form of a screw and located in the drying chamber, while the receiving-supplying unit is made in an amount of at least two identical units, the heat pipes of which are connected to the pyrolysis chamber heat pipe common to them, and the gas heat generator and the first cooling duct are connected to the heat pipe of the pyrolysis chamber from its outer side, and in the processing unit the cooling unit is made in the form of an annular air duct, the outer wall of which covers the wall of the first chamber and is connected to the second duct, and the activator is made in the form of a supply pipe water with holes.
Технический результат (по второму варианту) достигается также тем, что в газовом теплогенераторе горелочный отсек выполнен в форме расширяющегося раструба, соединенного с жаровой трубой, охваченной теплоизолированной трубой большей длины с кольцевым основанием и выходным отверстием, причем между трубами расположен кольцевой зазор под воздушный поток для регулирования температуры.The technical result (according to the second embodiment) is also achieved by the fact that in the gas heat generator the burner compartment is made in the form of an expanding socket connected to the flame tube, covered by a longer insulated pipe with an annular base and an outlet, and an annular gap under the air flow is located between the pipes temperature regulation.
Технический результат (по второму варианту) достигается также тем, что теплопровод пиролизной камеры соединен с воздуховодом первой камеры блока обработки через дополнительный теплопровод.The technical result (according to the second embodiment) is also achieved by the fact that the heat pipe of the pyrolysis chamber is connected to the duct of the first chamber of the processing unit through an additional heat pipe.
Технический результат (по второму варианту) достигается также тем, что газовый теплогенератор подключен к теплопроводу пиролизной камеры через боковую сторону дополнительно введенного кольцевого теплообменника, расположенного в его кольцевом канале и содержащего боковой входной канал и соединенные с ним выходные каналы.The technical result (according to the second embodiment) is also achieved by the fact that the gas heat generator is connected to the heat pipe of the pyrolysis chamber through the side of the additionally introduced annular heat exchanger located in its annular channel and containing a side inlet channel and output channels connected to it.
Технический результат (по второму варианту) достигается также тем, что воздуховод охлаждения подключен к теплопроводу камеры пиролиза через дополнительно введенный кольцевой теплообменник, расположенный в кольцевом канале теплопровода с зазором от его внутренней стенки и содержащий боковой входной канал и соединенный с ним выходной канал в виде кольцевой проточки.The technical result (in the second embodiment) is also achieved by the fact that the cooling duct is connected to the heat pipe of the pyrolysis chamber through an additionally introduced ring heat exchanger located in the ring channel of the heat pipe with a gap from its inner wall and containing a lateral inlet channel and an output channel connected to it in the form of an annular grooves.
Способ получения активного угля описан через работу установки, где на фиг.1 изображена схема первого варианта установки, на фиг.2 и 3 - общий вид и соответствующая ей схема второго варианта установки, а на фиг.4 - конструкция газового теплогенератора, а в таблице приведены сравнительные характеристиками получаемого активного угля марки БАУ-А (ГОСТ 6217-74) из измельченной березы при разных вариантах обработки на заявленной установке за одинаковое время - 1 час (усредненные данные за 3-5 испытаний).The method of producing activated carbon is described through the operation of the installation, where Fig. 1 shows a diagram of a first installation option, Figs. 2 and 3 show a general view and a corresponding diagram of a second installation option, and Fig. 4 shows a construction of a gas heat generator, and in the table the comparative characteristics of the obtained activated carbon of the BAU-A brand (GOST 6217-74) from crushed birch are given for different processing options at the claimed installation for the same time - 1 hour (average data for 3-5 tests).
В качестве сырья в способе используется измельченное лигноцеллюлозное и углеродсодержащее сырье растительного происхождения из древесины, в том числе из отходов деревообрабатывающего производства (ветви, корневища, щепа, опилки, стружка). Измельчение сырья осуществляется в промышленных измельчителях и отсортировывается до размера фракций от 2×2×2 мм до 20×15×10 мм».As raw materials, the method uses crushed lignocellulosic and carbon-containing raw materials of plant origin from wood, including waste from woodworking production (branches, rhizomes, wood chips, sawdust, shavings). "Grinding of raw materials is carried out in industrial grinders and sorted to size fractions from 2 × 2 × 2 mm to 20 × 15 × 10 mm."
Установка для получения активного угля содержит не менее двух приемоподающих блоков, в каждом из которых имеется сушильная камера 1 со шнеком 2 и с теплопроводом 3, камера предпиролиза и сжатия 4 с теплопроводом 5 и поршнем сжатия сырья 6, а также камеру пиролиза 7 с теплопроводом 8, воздуховодом 9 и поршнем 10 подачи-перекрытия входа и его открытия, а также блок обработки.The installation for producing activated carbon contains at least two receiving and receiving units, each of which has a
По первому варианту блок обработки изображен на фиг.1 и содержит камеру активации 11 с трубкой 12 для подачи сухого пара в камеру, а также камеру охлаждения 13 с емкостью 14 под воду.According to the first embodiment, the processing unit is shown in Fig. 1 and contains an activation chamber 11 with a tube 12 for supplying dry steam to the chamber, as well as a cooling chamber 13 with a capacity of 14 under water.
По второму варианту блок обработки изображен на фиг.2-3 и содержит первую камеру 15 с кольцевым воздухопроводом 16, к которому подключен воздуховод охлаждения 17, с активатором в виде трубки 18 с отверстиями для подачи воды из водяной системы 19, а также вторую камеру 20.In a second embodiment, the processing unit is shown in FIGS. 2-3 and comprises a
Газовый теплогенератор 21 по первому варианту и при его расположении внутри теплопровода камеры пиролиза выполняется в виде кольцевого горелочного отсека (не показан) с соответствующими элементами, обеспечивающими его работу, - газовые (пропановые и пиролизные) форсунки, воспламенители и воздушные каналы.The
Газовый теплогенератор 21 по второму варианту и при его расположении и подключении снаружи теплопровода к его боковой стороне конструктивно выполняется в соответствии с фиг.4 и содержит горелку 22 с газовой (пиролизной) форсункой, воспламенитель 23 с одной или несколькими газовыми (пропановыми) форсунками, завихритель 24 потока образующегося горячего газа, горелочный отсек, выполненный в виде расширяющегося раструба 25, теплоизолированную трубу 26 с воздуховодом 27.The
Газовый теплогенератор 21 может быть подключен к теплопроводу через входной боковой канал кольцевого теплообменника 28, содержащего также и перпендикулярные боковому каналу выходные каналы в направлении входа пиролизной камеры, расположенные под разными углами в его осевом направлении для завихрения и обеспечения равномерного распределения теплового потока в теплопроводе.The
Заслонка 29 предназначена для перекрытия смежных камер 7 и 15, вентилятор 30 предназначен для создания воздушного потока, первый воздуховод 9 которого через теплообменник 31 соединен с теплопроводом 8 на входе камеры пиролиза 7 для изменения температурного режима в теплопроводе приемоподающего узла, а второй его воздуховод 17 с дроссельной заслонкой для осуществления режима подачи или перекрытия подключен к кольцевым воздухопроводу 16 первой камеры 15 блока обработки и дополнительно через теплообменник 33 соединен с теплопроводом 32 с дроссельной заслонкой (не показана), подключенным к теплопроводу 8 камеры пиролиза 7. При этом дроссельные заслонки работают для осуществления режимов охлаждения или нагревания камеры 15.The
Для осуществления процесса горения теплогенератор 21 соединен через воздуховод 27 с вентилятором 30 и через горелку 22 - с пиролизопроводом 34, соединенным через конденсатор 36 с камерой дожига 37, поршень 38 второй камеры 20 предназначен для подачи, перекрытия и открытия полости первой камеры 15, а сама камера 20 имеет шлюзовой отсек 39, расположенный между заслонками 40 и 41.To carry out the combustion process, the
При наличии в установке двух и более приемоподающих блоков реализованный в ней технологический процесс позволяет осуществлять без дополнительных энергозатрат по расходу топлива формирование увеличенного объема древесного угля на стадии предварительного пиролиза.If there are two or more receiving and receiving units in the installation, the technological process implemented in it allows the formation of an increased amount of charcoal at the stage of preliminary pyrolysis without additional energy costs for fuel consumption.
Каждая из сушильных камер 1 представляет собой цилиндрическую, вертикально установленную емкость. Сушка сырья в камере 1 осуществляется за счет подвода по теплопроводу 3 тепла, вырабатываемого теплогенератором 21 через общую с камерой стенку. Частично теплоноситель поступает в сушильную камеру 1 через отверстие в соответствующей камере предпиролиза и сжатия 4. Сушка осуществляется при температуре 180-220°С.Each of the
Отработанный теплоноситель через трубы сбрасывается через вытяжную трубу в атмосферу. Для интенсификации сушки сырье в камере перемешивается шнеком 2, расположенным в центральной ее части. При выгрузке сырья в камеру предпиролиза и сжатия 4 шнек вращается в противоположную сторону. Основным назначением шнека 2 является перемещение сырья, с помощью которого оно может пройти все камеры в положении поршней и заслонок «открыто». Для уменьшения потерь тепла сушильная камера содержит внешний слой теплоизоляции. В нижней части цилиндрический профиль камеры переходит в конический и заканчивается фланцем с отверстием. Фланец предназначен для соединения сушильной камеры с камерой предпиролиза и сжатия 4.The waste coolant through the pipes is discharged through the exhaust pipe into the atmosphere. To intensify the drying of the raw materials in the chamber is mixed with a
В случае выполнения установки с двумя приемоподающими блоками, камеры предпиролиза и сжатия 4 в частном случае могут занимать положение на одной общей диаметральной оси, проходящей через их оси симметрии, и выполняться в виде цилиндрических емкостей, как показано на фиг.1-3.In the case of the installation with two receiving and receiving units, the pre-pyrolysis and compression chambers 4 in a particular case can occupy a position on one common diametrical axis passing through their axis of symmetry and can be made in the form of cylindrical containers, as shown in Figs. 1-3.
Незначительное перемещение, а следовательно, и сжатие сырья в каждой из камер 4 производится соответствующим поршнем 6, соединенным с приводным механизмом (не показан). Поступившее в камеру 4 высушенное сырье оказывается в температурной среде без доступа воздуха, в которой осуществляется разложение древесного сырья до жидкой и газообразной фракций с одновременным их удалением через соответствующие отверстия в камере. При этом жидкая фракция в составе сырья удаляется путем прессования, оставляя в камере твердый остаток в виде древесного угля.A slight movement, and consequently, compression of the raw materials in each of the chambers 4 is carried out by a
Прессование позволяет за счет сжатия такого сырья (с помощью поршня в камере 4) выделить жидкую фракцию и выдавить ее через дренажные отверстия (не показаны), осуществляя таким образом ее удаление.Pressing allows, by compressing such raw materials (using a piston in chamber 4), to isolate the liquid fraction and squeeze it out through drainage holes (not shown), thereby removing it.
Температура в камере 4 создается за счет нагревания ее стенки теплом с помощью теплоносителя, который продувается по кольцевому каналу окружающего ее теплопровода 5. Теплоносмитель имеет температуру, получаемую путем смешивания в теплообменнике 31 горячего воздуха, поступающего по теплопроводу 8 камеры пиролиза 7, с воздухом, поступающим по воздуховоду 9 от вентилятора 30 с возможностью регулирования его воздушного потока с помощью дроссельной заслонки (не показана).The temperature in the chamber 4 is created by heating its wall with heat using a heat carrier, which is blown through the annular channel of the surrounding
Основные компоненты древесины в виде гемоцеллюлозы, целлюлозы и лигнина имеют температуры разложения соответственно 200-260, 240-350 и 250-400°С, и для того, чтобы иметь на выходе древесный уголь с высоким содержанием углерода, необходима температура, при которой происходит разложение упомянутых компонентов. Такой температурой является температура в диапазоне 300-400°С. Минимальная температура обусловлена началом разложения древесины, а максимальная - его прекращением, при которой твердый остаток начинает спекаться, повышая плотность и переходя в древесный уголь. Из приведенной таблицы следует, что в указанном диапазоне температур обеспечивается получение технического результата при увеличении выхода активного угля и улучшении его качественных показателей с повышением объема пор, адсорбционной активности и уменьшением массовой доли золы.The main components of wood in the form of hemocellulose, cellulose and lignin have decomposition temperatures of 200-260, 240-350 and 250-400 ° C, respectively, and in order to have charcoal with a high carbon content, the temperature at which decomposition is necessary mentioned components. Such a temperature is a temperature in the range of 300-400 ° C. The minimum temperature is due to the beginning of the decomposition of wood, and the maximum is due to its cessation, at which the solid residue begins to sinter, increasing density and turning into charcoal. From the above table it follows that in the indicated temperature range, a technical result is obtained by increasing the yield of activated carbon and improving its quality indicators with an increase in pore volume, adsorption activity and a decrease in the mass fraction of ash.
Теплообменник 31, к которому подключен воздуховод 9 охлаждения, предназначен для равномерного распределения воздушного потока в теплопроводе и смешивания воздушного потока от вентилятора 30 с тепловым потоком от теплогенератора. Он выполнен кольцевым, расположен в кольцевом канале теплопровода камеры пиролиза на ее входе и с зазором от внутренней стенки ее теплопровода, при этом имеется боковой входной канал для соединения с воздуховодом 9 охлаждения и перпендикулярный ему кольцевой выходной канал в виде кольцевой проточки, на выходе которого осуществляется смешивание потоков воздуха и горячего газа для формирования заданной температуры предпиролизной обработки. Режим сжатия сырья происходит при положении «закрыто» поршня 10 камеры пиролиза 7, когда перекрывается отверстие, соединяющее пиролизную и предпиролизную камеры, и сырье может доходить только до поршня. При этом режиме сырье при одновременной работе шнека соответствующей сушильной камеры и поршня сжатия полностью заполняет предпиролизную камеру 4 и при интенсивной работе поршня уплотняется до состояния появления жижки, которая вытекает через отверстия в нижней части камеры. Образовавшийся в предпиролизной камере 4 «грязный» пиролизный газ по пиролизопроводу 35 поступает в конденсатор 36, где очищается от жидкой составляющей, а затем поступает в камеру дожига 37 и полностью сжигается.The
Для организации кольцевого канала, образованного теплопроводом соответствующей камеры 4, сама камера помещена внутрь трубы большего диаметра. Для уменьшения теплоотвода в окружающую среду на наружную поверхность соответствующего теплопровода нанесена теплоизоляция.To organize the annular channel formed by the heat conduit of the corresponding chamber 4, the chamber itself is placed inside a pipe of a larger diameter. To reduce heat dissipation into the environment, thermal insulation is applied to the outer surface of the corresponding heat pipe.
Камеры предпиролиза и сжатия 4 через теплообменник 31 соединены с камерой пиролиза 7. В тот момент, когда осуществляется процесс предпиролизной обработки сырья, в камере пиролиза 7 осуществляется сам процесс пиролиза.The pre-pyrolysis and compression chambers 4 are connected through the
Окончательный пиролиз в камере 7 предназначен для разогрева древесного угля (карбонизата) до температуры осуществления процесса активации и происходит при закрытой заслонке 29, отделяющей камеру 4 от блока обработки, при температуре 650-700°С, создаваемой в теплообменнике 28 путем смешивания горячего газа из газового теплогенератора, разогретого до температуры 900°С, с воздухом, поступающим по воздуховоду 27.The final pyrolysis in
Подвод тепла в камеру пиролиза 7 осуществляется через стенку трубы, общую со стенкой ее теплопровода 8, а разогретый газ вырабатывает газовый теплогенератор 21. Поршень 10 в камере пиролиза 7 служит для перекрытия или открытия входного отверстия соответственно в процессе пиролиза или при загрузке сырья, и, при необходимости, может частично выполнять функцию шнека по его продвижению.Heat is supplied to the
По окончании процесса пиролиза режим работы газового теплогенератора 21 понижается до определенного уровня из-за уменьшения давления поступающего на горелку 22 пиролизного газа из камеры пиролиза 7 по пиролизопроводу 34.At the end of the pyrolysis process, the operation mode of the
После окончательного пиролиза при температуре 650-700°С разогретый древесный уголь перемещается из пиролизной камеры 7 при открытой заслонке 29 в блок обработки для его активации и охлаждения. При этом высушенное сырье под действием шнека 2 соответствующего приемоподающего блока совершает движение из сушильной камеры в камеру 4, выталкивая полученный в ней древесный уголь (карбонизат), который в свою очередь продвигает разогретый уголь из камеры пиролиза 7 в камеру 15 до поршня 38 второй камеры 20, находящегося в положении «закрыто».After the final pyrolysis at a temperature of 650-700 ° C, the heated charcoal is moved from the
В случае выполнения блока обработки по первому варианту исполнения установки процесс активации угля осуществляется в камере 11 при закрытых входных и выходных заслонках с помощью подачи по трубке 12 сухого пара.In the case of the processing unit according to the first embodiment of the installation, the coal activation process is carried out in the chamber 11 with the inlet and outlet shutters closed by supplying dry steam through the tube 12.
Окончание процесса завершается перемещением обработанного угля в камеру охлаждения 13, перекрываемую поршнем 38 и заслонкой 29. Процесс охлаждения осуществляется путем водачи воды в емкость 14, охватывающую стенку камеры.The end of the process is completed by moving the treated coal into the cooling chamber 13, which is blocked by the
В случае выполнения блока обработки по второму варианту исполнения установки полученный разогретый древесный уголь поступает в камеру 15, которая перекрывается заслонкой 29 и поршнем 38. Активация осуществляется в камере 15 путем подачи под напором из водяной системы 19 воды для ее разбрызгивания с помощью активатора в виде трубки 18 с множеством отверстий. Пар, образующийся при попадании капелек воды на горячий уголь, промывает поры угля и раскрывает их, осуществляя его активацию. Разбрызгивание воды позволяет активировать и одновременно ускорить процесс охлаждения горячего угля, повышая качество и выход готового продукта.In the case of the processing unit according to the second embodiment of the installation, the obtained pre-heated charcoal enters the
Для исключения конденсации пара на внутренней стенке камеры в процессе активации и для исключения повышения влажности охлаждаемого активированного угля первая камера 15 снаружи обогревается газами, проходящими по ее теплопроводу 16 из теплообменника 33, где смешивается горячий газ теплопровода 32 и воздух воздуховода 17 до определенной температуры. Процесс активации прекращается при температуре в камере в диапазоне 150-160°С. После этого подача воды в камеру прекращается и начинается дальнейшее охлаждение активированного угля.To prevent condensation of steam on the inner wall of the chamber during the activation process and to prevent an increase in humidity of the cooled activated carbon, the
Для этого в теплопровод 16 камеры 15 подается через воздуховод 17 воздух от вентилятора 30. При этом горячий газ из теплопровода 32 перекрывается дроссельной заслонкой. Холодный воздух, проходя вдоль и поперек камеры, понижает ее температуру, охлаждая уголь, и выбрасывается в атмосферу через вытяжную трубу. Водяной пар и газы, выделяемые в процессе активации и охлаждения, поступают в конденсатор 36 и сжигаются в камере дожига 37, а продукты сжигания выбрасываются в атмосферу.To this end, air is supplied to the
Процесс заканчивается по окончании процесса в пиролизной камере со следующей порцией древесного угля, после чего начинается перемещение активного (активированного) угля в камере 15 под собственным весом во вторую камеру 20 блока обработки, расположенную наклонно к первой. Поступающий в камеру 20 уголь с помощью поршня 38 доходит до заслонки 40 и выдерживается в ней, после чего заслонка 40 открывается и активный уголь попадает в шлюзовую камеру с заслонкой 41, где снова выдерживается до температуры 50°С. При открытии заслонки 41 готовый активный уголь поступает непосредственно в металлическую тару, а затем упаковывается в мешки.The process ends at the end of the process in the pyrolysis chamber with the next portion of charcoal, after which the movement of active (activated) carbon in the
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006140523/15A RU2341453C2 (en) | 2006-11-16 | 2006-11-16 | Method of activated carbon production and related device for implementation thereof (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006140523/15A RU2341453C2 (en) | 2006-11-16 | 2006-11-16 | Method of activated carbon production and related device for implementation thereof (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006140523A RU2006140523A (en) | 2008-05-27 |
| RU2341453C2 true RU2341453C2 (en) | 2008-12-20 |
Family
ID=39586097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006140523/15A RU2341453C2 (en) | 2006-11-16 | 2006-11-16 | Method of activated carbon production and related device for implementation thereof (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2341453C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2468992C1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт водных и экологических проблем Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИВЭП ДВО РАН) | Method of obtaining modified organic carbon |
| RU2509053C1 (en) * | 2012-08-16 | 2014-03-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Method of producing carbon nanomaterial |
| WO2014196888A1 (en) * | 2013-06-05 | 2014-12-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Товарищество Энергетических И Электромобильных Проектов" | Method for obtaining carbon material for producing capacitor electrodes |
| RU169229U1 (en) * | 2015-11-18 | 2017-03-13 | НЕТ-ЭНЕРГИ спол. с р.о. | ACTIVE CARBON PLANT |
| RU2789699C1 (en) * | 2021-12-03 | 2023-02-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Method for production of activated carbon |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2031836C1 (en) * | 1992-04-03 | 1995-03-27 | Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт углеродных сорбентов | Method of charcoal preparing |
| RU2044028C1 (en) * | 1992-06-22 | 1995-09-20 | Андреев Юрий Васильевич | Method for production of lignocoal and unit for production of lignocoal |
| RU2072259C1 (en) * | 1993-06-29 | 1997-01-27 | Акционерное общество "Фольгопрокатный завод" | Method of preparing carbon-containing sorbent |
| RU2096322C1 (en) * | 1993-11-11 | 1997-11-20 | Акционерное общество открытого типа ВНИИГИДРОЛИЗ | Method of preparing granulated activated coal |
| RU2212430C1 (en) * | 2002-05-17 | 2003-09-20 | Даутов Ильгиз Фирванович | Method and apparatus for reprocessing of solid raw hydrocarbon material |
| RU37987U1 (en) * | 2004-02-02 | 2004-05-20 | Гусев Александр Васильевич | ACTIVE CARBON PLANT |
-
2006
- 2006-11-16 RU RU2006140523/15A patent/RU2341453C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2031836C1 (en) * | 1992-04-03 | 1995-03-27 | Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт углеродных сорбентов | Method of charcoal preparing |
| RU2044028C1 (en) * | 1992-06-22 | 1995-09-20 | Андреев Юрий Васильевич | Method for production of lignocoal and unit for production of lignocoal |
| RU2072259C1 (en) * | 1993-06-29 | 1997-01-27 | Акционерное общество "Фольгопрокатный завод" | Method of preparing carbon-containing sorbent |
| RU2096322C1 (en) * | 1993-11-11 | 1997-11-20 | Акционерное общество открытого типа ВНИИГИДРОЛИЗ | Method of preparing granulated activated coal |
| RU2212430C1 (en) * | 2002-05-17 | 2003-09-20 | Даутов Ильгиз Фирванович | Method and apparatus for reprocessing of solid raw hydrocarbon material |
| RU37987U1 (en) * | 2004-02-02 | 2004-05-20 | Гусев Александр Васильевич | ACTIVE CARBON PLANT |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2468992C1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт водных и экологических проблем Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИВЭП ДВО РАН) | Method of obtaining modified organic carbon |
| RU2509053C1 (en) * | 2012-08-16 | 2014-03-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Method of producing carbon nanomaterial |
| WO2014196888A1 (en) * | 2013-06-05 | 2014-12-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Товарищество Энергетических И Электромобильных Проектов" | Method for obtaining carbon material for producing capacitor electrodes |
| RU169229U1 (en) * | 2015-11-18 | 2017-03-13 | НЕТ-ЭНЕРГИ спол. с р.о. | ACTIVE CARBON PLANT |
| RU2789699C1 (en) * | 2021-12-03 | 2023-02-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Method for production of activated carbon |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006140523A (en) | 2008-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2153640C1 (en) | Drying complex and method of wood drying | |
| RU2515307C1 (en) | Method and device for biomass pyrolysis and gasification using two intercommunicated kilns | |
| AU2017329950C1 (en) | Biomass treatment process and apparatus | |
| KR102515015B1 (en) | Biomass Carbonization Device | |
| RU2130959C1 (en) | Method and installation for processing wastes having calorific value | |
| KR101772906B1 (en) | Pellet forming system | |
| RU2011152323A (en) | METHOD FOR CARRYING OUT PYROLYSIS AND DEVICE FOR PYROLYSIS | |
| RU2341453C2 (en) | Method of activated carbon production and related device for implementation thereof (versions) | |
| RU2346023C1 (en) | Wood pyrolyser | |
| CA2874789C (en) | Method and apparatus for torrefaction of biomass with a cyclonic bed reactor | |
| CN102249225B (en) | System using biomass for heat supply for producing activated carbon by fly ash | |
| RU140672U1 (en) | INSTALLATION FOR PROCESSING ORGANIC RAW MATERIALS IN FUEL | |
| JP2018506637A (en) | Method for cooling semi-carbonized biomass | |
| RU2185420C1 (en) | Method for fabrication of fuel briquettes and installation for compaction thereof | |
| US10081771B2 (en) | Rapid compression apparatus for treatment of moisture-containing bio-material | |
| KR102041070B1 (en) | Direct heating type biochar torrefaction produce system using woodchip and sawdust from wood biomass | |
| RU84015U1 (en) | INSTALLATION FOR THERMOCHEMICAL PROCESSING OF BIOMASS, PREFERREDLY WOOD Sawdust | |
| RU73871U1 (en) | INSTALLATION FOR PRODUCING WOODEN ACTIVE COAL (OPTIONS) | |
| DE3933576C1 (en) | Extruding industrial sludge into pellets - increasing dry material content to over 70 per-cent, expelling water | |
| RU80847U1 (en) | INSTALLATION FOR PRODUCING WOODEN ACTIVE COAL | |
| CN205501194U (en) | Combination unit of low order coal catalytic degradation | |
| RU2721695C1 (en) | Method of processing organic material to produce synthetic fuel gas in a high-temperature ablation pyrolisis of gravitational type | |
| EP2912150B1 (en) | Method and apparatus for pelletizing blends of biomass materials for use as fuel | |
| CN219885988U (en) | A biomass pyrolysis oil production device | |
| RU2007101004A (en) | METHOD FOR CONTINUOUS PRODUCTION OF PEAT AND HYDROPHOBIC OIL SERBENT |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20090317 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141117 |