RU2321612C1 - Mode and installation for receiving activated carbon - Google Patents
Mode and installation for receiving activated carbon Download PDFInfo
- Publication number
- RU2321612C1 RU2321612C1 RU2006132610/15A RU2006132610A RU2321612C1 RU 2321612 C1 RU2321612 C1 RU 2321612C1 RU 2006132610/15 A RU2006132610/15 A RU 2006132610/15A RU 2006132610 A RU2006132610 A RU 2006132610A RU 2321612 C1 RU2321612 C1 RU 2321612C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- carbonization
- heat
- activation
- activated carbon
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 127
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 24
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 51
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000001994 activation Methods 0.000 claims description 49
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 39
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 35
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 20
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 12
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 9
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims description 7
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 6
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 claims description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 42
- 239000000047 product Substances 0.000 description 19
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011551 heat transfer agent Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки твердых углеродосодержащих материалов и может найти применение при получении активированного угля.The invention relates to the field of processing solid carbon-containing materials and may find application in the production of activated carbon.
Известен способ непрерывной термохимической переработки углеродосодержащего сырья, включающий переработку сырья при температуре 200-950°С в среде восстановительного газа с подачей пара, дальнейшее охлаждение и выгрузку активированного угля. При сжигании углеводородного топлива с коэффициентом расхода воздуха менее 1,0 получают восстановительный газ, который смешивают с газами процесса термохимической обработки в соотношении 1:(0,1-10) и подают не менее чем в три зоны реактора. Смешение производят перед подачей в каждую реакторную зону в пропорции, обеспечивающей необходимый температурный режим для получения угля с заданными параметрами. Насыщенный водяной пар температурой 110-120°С подают в нижнюю часть реактора дозировано (см. заявку на изобретение RU 2004113074).A known method of continuous thermochemical processing of carbon-containing raw materials, including processing of raw materials at a temperature of 200-950 ° C in a reducing gas medium with steam supply, further cooling and unloading of activated carbon. When hydrocarbon fuel is burned with an air flow coefficient of less than 1.0, a reducing gas is obtained, which is mixed with the gases of the thermochemical treatment process in a ratio of 1: (0.1-10) and fed to at least three zones of the reactor. Mixing is carried out before feeding into each reactor zone in a proportion that provides the necessary temperature conditions for producing coal with specified parameters. Saturated water vapor with a temperature of 110-120 ° C is dosed to the lower part of the reactor (see patent application RU 2004113074).
Недостатком известного способа является невысокое качество получаемого активированного угля, из-за загрязнения его компонентами, находящимися в продуктах сгорания углеводородного топлива, формирующих восстановительный газ, и неоднородности свойств из-за неравномерного подвода теплоты к перерабатываемому продукту.The disadvantage of this method is the low quality of the activated carbon, due to contamination of its components in the products of the combustion of hydrocarbon fuels forming a reducing gas, and the heterogeneity of the properties due to the uneven supply of heat to the processed product.
Известен также способ получения активированного угля, при котором частицы твердого топлива сушат, карбонизируют с образованием полукокса и газообразных продуктов карбонизации, активируют водяным паром с образованием активированного угля и газообразных продуктов активации. Сушку ведут в слое, взвешенном острой струей газообразных продуктов карбонизации, подаваемой сверху, карбонизацию ведут острой струей газообразных продуктов активации, подаваемой сверху, а активацию - острой струей водяного пара (см. патент RU 2051094 С1, 27.12.1995).There is also known a method for producing activated carbon, in which the solid fuel particles are dried, carbonized to form semi-coke and gaseous carbonization products, activated with water vapor to form activated carbon and gaseous activation products. Drying is carried out in a layer suspended by a sharp stream of gaseous products of carbonization fed from above, carbonization is carried out by a sharp stream of gaseous products of activation supplied from above, and activation by a sharp stream of water vapor (see patent RU 2051094 C1, 12/27/1995).
Недостатком известного способа является невысокое качество полученного активированного угля из-за низкой прочности, обусловленной тем, что сушка и карбонизация в режиме слоя, взвешенного острой струей газообразных продуктов, протекает при высокоскоростном нагреве частиц исходного материала. Это приводит к интенсивному одновременному выделению большого объема влаги и летучих продуктов из обрабатываемой частицы, что сопровождается растрескиванием и разрушением структуры пор активированного угля.The disadvantage of this method is the low quality of the activated carbon due to the low strength, due to the fact that drying and carbonization in the mode of a layer suspended by a sharp stream of gaseous products occurs during high-speed heating of the particles of the starting material. This leads to intensive simultaneous release of a large amount of moisture and volatile products from the treated particles, which is accompanied by cracking and destruction of the pore structure of activated carbon.
Из известных способов получения активированного угля наиболее близким к заявляемому является способ, описанный в патенте RU 2257344 С1, 27.07.2005. В этом способе производят нагрев углеродосодержащего сырья в атмосфере парогазовой смеси, подаваемой со стадии активации в режиме противотока, карбонизацию, дожигание газообразных продуктов карбонизации, подачу карбонизата на активацию, активацию в режиме взвешенного слоя с помощью струи газообразного активирующего агента, выгрузку горячего активирующего угля и его охлаждение. Нагрев углеродосодержащего угля производят до температуры карбонизации, равной 650-850°С. Нагрев и карбонизацию осуществляют в непрерывном режиме, подачу карбонизата в печь - порционно после выгрузки из нее предыдущей партии активированного угля. Активацию осуществляют при температуре 750-950°С. Дожигание газообразных продуктов карбонизации осуществляют в котле-утилизаторе с получением водяного пара низкого давления, который используют для приготовления активирующего агента. Технологический цикл осуществляют под разрежением, создаваемым дымососом.Of the known methods for producing activated carbon, the closest to the claimed one is the method described in patent RU 2257344 C1, 07.27.2005. In this method, carbon-containing raw materials are heated in the atmosphere of a vapor-gas mixture supplied from the activation stage in countercurrent mode, carbonization, afterburning of gaseous carbonization products, carbonization feed for activation, activation in a suspended layer mode using a gaseous activating agent jet, unloading hot activating coal and its cooling. Carbon-containing coal is heated to a carbonization temperature of 650-850 ° C. Heating and carbonization are carried out continuously, the carbonizate is fed into the furnace portionwise after the previous batch of activated carbon is unloaded from it. Activation is carried out at a temperature of 750-950 ° C. The afterburning of gaseous carbonization products is carried out in a recovery boiler to produce low-pressure water vapor, which is used to prepare the activating agent. The technological cycle is carried out under the vacuum created by the smoke exhauster.
Недостатками известного способа являются:The disadvantages of this method are:
- невысокое качество получаемого активированного угля из-за загрязнения его компонентами, находящимися в продуктах углеводородного топлива, формирующих активирующий агент, и неоднородности свойств, обусловленной неравномерным подводом теплоты к перерабатываемому продукту;- the low quality of the activated carbon obtained due to contamination with its components located in the hydrocarbon fuel products forming the activating agent, and the heterogeneity of the properties due to the uneven supply of heat to the processed product;
- недостаточная энергетическая эффективность процесса карбонизации из-за отсутствия внешнего подвода теплоты через стенки реактора-карбонизатора от внешнего теплоносителя.- insufficient energy efficiency of the carbonization process due to the lack of an external supply of heat through the walls of the reactor-carbonizer from an external coolant.
Известна установка для получения активированного угля, описанная в заявке на изобретение RU 2004113074. Она содержит аппарат сушки, шлюзовой дозатор, реактор, бункер для охлаждения, газодувку аппарата сушки, генератор восстановительного газа, задвижки, газодувку реактора и подачу специального агента. Реактор включает, как минимум, зону нагрева углеродосодержащего сырья, зону карбонизации твердого продукта и зону активации карбонизата. Генератор восстановительного газа соединен трубопроводами не менее чем с тремя зонами реактора. Внешний источник насыщенного водяного пара трубопроводом соединен с нижней частью реактора.A known installation for producing activated carbon, described in the patent application RU 2004113074. It contains a drying apparatus, airlock batcher, a reactor, a hopper for cooling, a gas blower of a drying apparatus, a generator of reducing gas, valves, a gas blower of a reactor and the supply of a special agent. The reactor includes, at a minimum, a heating zone of carbonaceous feed, a zone of carbonization of a solid product, and a zone of activation of carbonizate. The reducing gas generator is connected by pipelines to at least three zones of the reactor. An external source of saturated water vapor is connected by a pipeline to the bottom of the reactor.
Известная установка не обеспечивает качество получаемого активированного угля из-за загрязнения его неразрушенными или вновь синтезированными компонентами, вызванное соединением трубопроводами генератора восстановительного газа и реактора, и из-за неоднородности свойств, обусловленной неравномерностью подвода теплоты к перерабатываемому продукту.The known installation does not ensure the quality of the activated carbon due to contamination by its undetected or newly synthesized components, caused by the connection of the piping of the reducing gas generator and the reactor, and due to the heterogeneity of the properties due to the uneven supply of heat to the processed product.
Известна также установка для получения активированного угля, содержащая последовательно соединенные сушилку, реактор-карбонизатор и камеру активации с узлом загрузки полукокса и узлом выгрузки активированного угля и котел-утилизатор. В котле-утилизаторе расположен змеевик, выход которого через узел выгрузки реактора-карбонизатора соединен с камерой активации трубопроводом, который в верхней части камеры активации установлен вертикально. Выход парогазовой смеси из камеры активации соединен с реактором-карбонизатором трубопроводом, который в верхней части реактора-карбонизатора установлен вертикально, а выход парогазовой смеси из реактора-карбонизатора соединен с сушилкой трубопроводом, который в верхней части сушилки установлен вертикально (патент RU 2051094 С1, 27.12.1995).Also known is an apparatus for producing activated carbon, comprising a dryer, a carbonizer reactor and an activation chamber with a semi-coke loading unit and an activated carbon unloading unit and a waste heat boiler, connected in series. A coil is located in the recovery boiler, the output of which through the discharge unit of the carbonization reactor is connected to the activation chamber by a pipeline, which is installed vertically in the upper part of the activation chamber. The outlet of the gas-vapor mixture from the activation chamber is connected to the dryer-carbonizer by a pipe, which is installed vertically in the upper part of the reactor-carbonizer, and the outlet of the gas-vapor mixture from the reactor-carbonizer is connected by a pipe, which is installed vertically in the upper part of the dryer (patent RU 2051094 C1, 27.12 .1995).
Известная установка не обеспечивает достаточной энергетической эффективности процесса получения активированного угля, что вызвано отсутствием плавного, равномерного перехода процессов сушки, карбонизации и активации из-за блочного выполнения последовательно соединенных сушилки, реактора-карбонизатора и камеры активации.The known installation does not provide sufficient energy efficiency of the process for producing activated carbon, which is caused by the lack of a smooth, uniform transition of drying, carbonization and activation processes due to the block execution of series-connected dryers, carbonization reactor and activation chamber.
Из известных установок для получения активированного угля наиболее близкой к заявляемой является установка, содержащая, сушилку, реактор-карбонизатор, трубопровод загрузки сырья, камеру активации, котел-утилизатор, камеру сжигания топлива и охладитель активированного угля (патент RU 2148013, 27.04.2000).Of the known plants for producing activated carbon, the closest to the claimed one is a plant containing, a dryer, a carbonizer reactor, a feed loading pipe, an activation chamber, a waste heat boiler, a fuel combustion chamber and an activated carbon cooler (patent RU 2148013, 04/27/2000).
Основными недостатками данной установки являются:The main disadvantages of this installation are:
- невысокое качество получаемого активированного угля из-за загрязнения его неразрушенными или вновь синтезированными компонентами вследствие соединения трубопроводом камеры сжигания топлива и камеры активации;- low quality of the activated carbon obtained due to contamination by its undetected or newly synthesized components due to the connection of the fuel combustion chamber and the activation chamber by the pipeline;
- недостаточная энергетическая эффективность процесса карбонизации из-за отсутствия внешнего подвода теплоты через стенки реактора-карбонизатора от внешнего теплоносителя.- insufficient energy efficiency of the carbonization process due to the lack of an external supply of heat through the walls of the reactor-carbonizer from an external coolant.
Техническая задача, которую решает предлагаемое изобретение - это повышение качества получаемого активированного угля и повышение энергетической эффективности технологического процесса.The technical problem that the invention solves is to improve the quality of the activated carbon obtained and increase the energy efficiency of the process.
Техническая задача решается тем, что в способе получения активированного угля в реакторе производят нагрев подготовленного углеродосодержащего сырья до температуры карбонизации не менее 650°С в атмосфере парогазовой смеси, подаваемой в режиме противотока, его карбонизацию и дожигание газообразных продуктов карбонизации, активацию с помощью активирующего агента при температуре не менее 750°С, выгрузку горячего угля и его охлаждение. Способ отличается тем, что в процессе нагрева, карбонизации и активации, к перерабатываемому сырью, движущемуся по винтовому каналу с постепенно уменьшающейся осевой составляющей скорости, осуществляют одновременно внешний и внутренний подвод теплоты. Внешний подвод теплоты осуществляют двумя потоками теплоносителя через кольцевой и цилиндрический каналы, при этом векторы тепловых потоков перпендикулярны вектору скорости движения перерабатываемого сырья. Внутренний подвод теплоты осуществляют от парогазовой смеси, образующейся при нагреве, карбонизации и активации перерабатываемого сырья, при этом парогазовую смесь после нагрева сырья отбирают для получения теплоносителя, а весь технологический цикл осуществляют в непрерывном режиме. Величину внешних тепловых потоков регулируют температурой теплоносителя и его коэффициентом теплоотдачи путем изменения скорости движения теплоносителя. Плотности тепловых потоков через оболочки кольцевого и цилиндрического каналов в каждом нормальном сечении имеет одинаковую величину. Окружные и осевые составляющие скоростей потоков теплоносителя и перерабатываемого сырья имеют противоположное направление, при этом часть теплоты теплоносителя внешнего и внутреннего потоков, выходящих из реактора, подают для дополнительного нагрева поступающего после охлаждения горячего угля воздуха, который затем используют для получения теплоносителя. Парогазовую смесь, отбираемую после нагрева сырья, поджигают и сжигают, используя способ двухступенчатого сжигания с эжектированием и началом сжигания парогазовой смеси в первой ступени, дожиганием и формированием заданных параметров теплоносителя в приосевом вихре основной ступени. В качестве периферийного вихря основной ступени используют сильно закрученный поток нагретого воздуха, при этом осевое движение периферийного вихря находится в режиме противотока к осевому движению приосевого вихря. Одну часть теплоты полученного теплоносителя используют для получения активирующего агента - перегретого водяного пара, а другую - для осуществления процессов карбонизации и нагрева подготовленного углеродосодержащего сырья. Для охлаждения горячего угля его движение по кольцевому каналу формируют как винтовое. Для охлаждения горячего угля используют внешний и внутренний потоки воздуха, при этом теплопередача от охлаждаемого угля к воздуху происходит в двух противоположных направлениях - к внешнему и внутреннему потокам воздуха, которые имеют сильную закрутку на входе. Движение потоков воздуха в осевом направлении осуществляют в режиме противотока движению охлаждаемого угля.The technical problem is solved in that in a method for producing activated carbon in a reactor, the prepared carbon-containing raw material is heated to a carbonization temperature of at least 650 ° C in an atmosphere of a vapor-gas mixture supplied in a countercurrent mode, its carbonization and afterburning of gaseous carbonization products, activation using an activating agent at temperature not less than 750 ° С, unloading of hot coal and its cooling. The method is characterized in that in the process of heating, carbonization and activation, the external and internal heat supply is carried out simultaneously to the processed raw materials moving along the screw channel with gradually decreasing axial velocity component. External heat supply is carried out by two coolant flows through the annular and cylindrical channels, while the heat flow vectors are perpendicular to the velocity vector of the processed raw materials. The internal supply of heat is carried out from the gas-vapor mixture formed during heating, carbonization and activation of the processed raw materials, while the gas-vapor mixture after heating the raw material is selected to obtain a coolant, and the entire technological cycle is carried out in a continuous mode. The magnitude of external heat fluxes is controlled by the temperature of the coolant and its heat transfer coefficient by changing the speed of movement of the coolant. The density of heat fluxes through the shell of the annular and cylindrical channels in each normal section has the same value. The circumferential and axial components of the flow rates of the coolant and the processed raw materials have the opposite direction, while part of the heat of the coolant of the external and internal flows leaving the reactor is supplied to further heat the hot coal coming in after cooling, which is then used to obtain the coolant. The gas-vapor mixture taken after heating the raw material is ignited and burned using the two-stage combustion method with ejection and the beginning of the combustion of the gas-vapor mixture in the first stage, afterburning and the formation of the specified parameters of the coolant in the axial vortex of the main stage. A highly swirling stream of heated air is used as the peripheral vortex of the main stage, while the axial movement of the peripheral vortex is in countercurrent to the axial motion of the axial vortex. One part of the heat of the obtained heat carrier is used to obtain an activating agent — superheated water vapor, and the other — to carry out carbonization and heating processes of the prepared carbon-containing raw material. To cool the hot coal, its movement along the annular channel is formed as screw. To cool hot coal, external and internal air flows are used, while heat transfer from the cooled coal to air occurs in two opposite directions - to the external and internal air flows, which have a strong swirl at the inlet. The axial flow of air flows is countercurrent to the movement of the cooled coal.
В установку для получения активированного угля, содержащую, реактор, снабженный трубопроводом загрузки сырья, зону активации, котел-утилизатор, камеру сжигания топлива и охладитель активированного угля. Установка отличается тем, что в реакторе расположены последовательно зоны нагрева, карбонизации и активации. В цилиндрическом корпусе реактора, соосно с ним одна внутри другой расположены две цилиндрические оболочки, наружная и внутренняя, с расположенными на ней винтовыми ребрами. Внутренняя цилиндрическая поверхность корпуса и наружная оболочка образуют кольцевой канал. Наружная и внутренняя оболочки образуют винтовой канал, а внутренняя оболочка - цилиндрический канал. Винтовой канал зоны нагрева соединен с трубопроводом загрузки сырья и с камерой сжигания топлива, соединенной с котлом-утилизатором. Один из выходов котла-утилизатора соединен с входом винтового канала зоны активации, а другой - с входами кольцевого и цилиндрического каналов, охватывающих зону активации, выходы которых соединены с входом теплообменника. Выход зоны активации реактора соединен с входом охладителя активированного угля, второй вход которого соединен с источником воздуха, а выход - с входом теплообменника, один выход которого соединен с входом камеры сжигания топлива, а другой с атмосферой. Вход котла-утилизатора соединен с источником воды или водяного пара. Расположенные на внутренней оболочке реактора винтовые ребра выполнены с шагом, увеличивающимся в направлении от зоны активации и зоне нагрева, при этом внутренняя оболочка реактора соединена с мотор-редуктором с частотным регулятором оборотов. Камера сжигания топлива выполнена в виде камеры сгорания вихревого противоточного типа, содержащей две ступени, первую и основную, при этом основная ступень выполнена в виде трубчатой камеры сгорания вихревого противоточного типа, а первая ступень - в виде трубчатой камеры сгорания вихревого прямоточного типа. На входе первой ступени установлен вихревой эжектор, канал пассивного потока которого соединен с выходом винтового канала камеры нагрева реактора, а канал активного потока соединен с теплообменником. Вихревой эжектор содержит форкамеры, выходные сопла которых расположены тангенциально к проточной части первой ступени. Охладитель активированного угля выполнен в виде шнека с охлаждающими внешним кольцевым и внутренним цилиндрическим воздушными каналами. Шнек охладителя активированного угля снабжен мотор-редуктором с частотным регулятором оборотов, который соединен с частотным регулятором оборотов мотор-редуктора внутренней оболочки реактора. Трубопровод загрузки сырья снабжен шнеком-дозатором, соединенным с мотор-редуктором с частотным регулятором оборотов, который соединен с частотным регулятором оборотов мотор-редуктора внутренней оболочки реактора.In the installation for producing activated carbon, comprising, a reactor equipped with a feed pipe, an activation zone, a waste heat boiler, a fuel combustion chamber and an activated carbon cooler. The installation is characterized in that the heating, carbonization and activation zones are arranged in series in the reactor. In the cylindrical reactor vessel, coaxially with it, one inside the other, there are two cylindrical shells, external and internal, with screw ribs located on it. The inner cylindrical surface of the housing and the outer shell form an annular channel. The outer and inner shells form a helical channel, and the inner shell - a cylindrical channel. The helical channel of the heating zone is connected to the raw material loading pipeline and to the fuel combustion chamber connected to the recovery boiler. One of the outputs of the recovery boiler is connected to the input of the helical channel of the activation zone, and the other is connected to the inputs of the annular and cylindrical channels covering the activation zone, the outputs of which are connected to the input of the heat exchanger. The output of the reactor activation zone is connected to the input of the activated carbon cooler, the second input of which is connected to the air source, and the output to the input of the heat exchanger, one output of which is connected to the input of the fuel combustion chamber, and the other to the atmosphere. The input of the recovery boiler is connected to a source of water or water vapor. The screw ribs located on the inner shell of the reactor are made in increments increasing in the direction from the activation zone and the heating zone, while the inner shell of the reactor is connected to the geared motor with a frequency regulator of revolutions. The fuel combustion chamber is made in the form of a countercurrent-type vortex combustion chamber containing two stages, the first and main, the main stage being made in the form of a tube-type countercurrent vortex combustion chamber, and the first stage is in the form of a direct-flow vortex-type combustion chamber. At the entrance of the first stage, a vortex ejector is installed, the passive flow channel of which is connected to the output of the screw channel of the reactor heating chamber, and the active flow channel is connected to the heat exchanger. The vortex ejector contains prechambers, the outlet nozzles of which are located tangentially to the flow part of the first stage. The activated carbon cooler is made in the form of a screw with cooling external annular and internal cylindrical air channels. The activated carbon cooler screw is equipped with a gear motor with a frequency regulator of revolutions, which is connected to a frequency regulator of revolutions of the motor reducer of the inner shell of the reactor. The feed loading pipeline is equipped with a metering screw connected to a gear motor with a frequency regulator of revolutions, which is connected to a frequency regulator of revolutions of the motor gearbox of the inner shell of the reactor.
Таким образом, введенные в способ и установку для получения активированного угля новые отличительные признаки в совокупности с известными признаками позволяют решить поставленную задачу.Thus, the new distinctive features introduced into the method and installation for producing activated carbon, together with the known features, make it possible to solve the problem.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, на котором дана схема предлагаемой установки.The invention is illustrated in the drawing, which gives a diagram of the proposed installation.
Способ получения активированного угля осуществляют следующим образом. Подготовленное углеродосодержащее сырье подают в зону нагрева реактора, где его нагревают до температуры карбонизации (не менее 650°С) в атмосфере парогазовой смеси, подаваемой в режиме противотока, карбонизируют, осуществляет активацию карбонизата активирующим агентом при температуре не менее 750°С и выгрузку горячего активированного угля. Полученный горячий активированный уголь охлаждают и отправляют для дальнейшей сортировки и упаковки. Весь технологический цикл осуществляют в непрерывном режиме. Движение перерабатываемого сырья при нагреве, карбонизации и активации организуют по винтовому каналу с постепенно уменьшающейся осевой составляющей скорости. Это позволяет управлять процессами нагрева, карбонизации и активации, и, как следствие, скоростью подъема температуры перерабатываемого продукта. В процессе нагрева, карбонизации и активации к перерабатываемому сырью, движущемуся по винтовому каналу, осуществляют одновременно внешний и внутренний подвод теплоты. Внешний подвод теплоты осуществляют двумя потоками теплоносителя через кольцевой и цилиндрический каналы реактора. Векторы тепловых потоков перпендикулярны вектору скорости движения перерабатываемого сырья. Величину внешних тепловых потоков регулируют температурой теплоносителя и его коэффициентом теплоотдачи путем изменения скорости движения теплоносителя. Плотности тепловых потоков через оболочки кольцевого и цилиндрического каналов реактора в каждом нормальном сечении имеют одинаковую величину. Окружные и осевые составляющие скоростей потоков теплоносителя и перерабатываемого сырья имеют противоположное направление.A method of producing activated carbon is as follows. Prepared carbon-containing raw materials are fed to the reactor heating zone, where they are heated to a carbonization temperature (at least 650 ° C) in a vapor-gas mixture fed in a countercurrent mode, carbonized, the carbonizate is activated by an activating agent at a temperature of at least 750 ° C and the hot activated coal. The resulting hot activated carbon is cooled and sent for further sorting and packaging. The entire technological cycle is carried out continuously. The movement of processed raw materials during heating, carbonization and activation is organized along a helical channel with a gradually decreasing axial component of speed. This allows you to control the processes of heating, carbonization and activation, and, as a consequence, the rate of temperature rise of the processed product. In the process of heating, carbonization and activation to the processed raw materials moving along the screw channel, both external and internal heat supply are carried out simultaneously. External heat supply is carried out by two coolant flows through the annular and cylindrical channels of the reactor. The heat flow vectors are perpendicular to the velocity vector of the processed raw materials. The magnitude of external heat fluxes is controlled by the temperature of the coolant and its heat transfer coefficient by changing the speed of movement of the coolant. The heat flux densities through the shell of the annular and cylindrical channels of the reactor in each normal section are the same. The circumferential and axial components of the flow rates of the coolant and the processed raw materials have the opposite direction.
Внутренний подвод теплоты осуществляют от парогазовой смеси, образующейся при нагреве, карбонизации и активации перерабатываемого сырья. Часть теплоты теплоносителя внешнего и внутреннего потоков, выходящих из реактора, подают для дополнительного нагрева поступающего после охлаждения горячего угля воздуха, который затем используют для получения теплоносителя.The internal supply of heat is carried out from the vapor-gas mixture formed during heating, carbonization and activation of the processed raw materials. Part of the heat of the coolant of the external and internal flows leaving the reactor is supplied for additional heating of the air received after cooling of the hot coal, which is then used to produce the coolant.
Парогазовую смесь после нагрева сырья отбирают, смешивают с нагретым воздухом, поджигают и сжигают, используя способ двухступенчатого сжигания с эжектированием и началом сжигания смеси в первой ступени, дожиганием и формированием заданных параметров теплоносителя в приосевом вихре основной ступени. Процесс эжектирования парогазовой смеси в первую ступень сжигания осуществляют созданием на входе в первую ступень осевого градиента статического давления, направленного против потока парогазовой смеси, за счет формирования высокого радиального градиента статического давления сильно закрученным потоком воздуха, подаваемым на вход в первую ступень. В качестве периферийного вихря основной ступени используют сильно закрученный поток нагретого воздуха, при этом осевое движение периферийного вихря находится в режиме противотока к осевому движению приосевого вихря. Одну часть теплоты полученного теплоносителя используют для получения активирующего агента - перегретого водяного пара, а другую - для осуществления процессов карбонизации и нагрева подготовленного углеродосодержащего сырья. Процесс теплопередачи между теплоносителем и формирующимся активирующим агентом осуществляют в высокотемпературном сильно закрученном потоке теплоносителя и движущемся в противотоке к нему водяном паре. Такое выполнение процесса получения активирующего агента уменьшает потери теплоты в окружающую среду за счет интенсификации процесса теплоотдачи. При охлаждении горячего угля его движение по кольцевому каналу формируют как винтовое. Для охлаждения горячего угля используют внешний и внутренний потоки воздуха, теплопередача к которым от угля происходит в двух противоположных направлениях. Внешний и внутренний потоки воздуха имеют сильную закрутку на входе, которую осуществляют, например, за счет тангенциального по отношению к поверхности каналов подвода воздуха. Движение потоков воздуха в осевом направлении осуществляют в режиме противотока движению охлаждаемого угля. Таким образом, проведение процессов нагрева, карбонизации и активации в непрерывном режиме позволяет:The steam-gas mixture after heating the raw material is taken out, mixed with heated air, ignited and burned using the two-stage combustion method with ejection and the beginning of the mixture burning in the first stage, afterburning and formation of the specified parameters of the coolant in the axial vortex of the main stage. The process of ejecting a vapor-gas mixture into the first stage of combustion is carried out by creating at the entrance to the first stage an axial gradient of static pressure directed against the flow of the gas-vapor mixture due to the formation of a high radial gradient of static pressure by a strongly swirling air flow supplied to the entrance to the first stage. A highly swirling stream of heated air is used as the peripheral vortex of the main stage, while the axial movement of the peripheral vortex is in countercurrent to the axial motion of the axial vortex. One part of the heat of the obtained heat carrier is used to obtain an activating agent — superheated water vapor, and the other — to carry out carbonization and heating processes of the prepared carbon-containing raw material. The process of heat transfer between the coolant and the forming activating agent is carried out in a high-temperature strongly swirling coolant flow and water vapor moving in countercurrent to it. This implementation of the process of obtaining the activating agent reduces heat loss to the environment due to the intensification of the heat transfer process. When cooling hot coal, its movement along the annular channel is formed as a helical one. For cooling hot coal, external and internal air flows are used, the heat transfer to which from coal occurs in two opposite directions. External and internal air flows have a strong swirl at the inlet, which is carried out, for example, due to the tangential in relation to the surface of the air supply channels. The axial flow of air flows is countercurrent to the movement of the cooled coal. Thus, conducting processes of heating, carbonization and activation in a continuous mode allows you to:
- повысить качество получаемого активированного угля за счет повышения качества (чистоты) активирующего агента, подаваемого на процесс активизации, и однородности свойств получаемого угля за счет одновременного подвода теплоты к перерабатываемому продукту двумя потоками, внешним и внутренним;- to improve the quality of the activated carbon obtained by improving the quality (purity) of the activating agent supplied to the activation process and the uniformity of the properties of the obtained carbon by simultaneously supplying heat to the processed product in two streams, external and internal;
- повысить энергетическую эффективность термохимических процессов за счет внешнего подвода теплоты от внешнего потока теплоносителя.- increase the energy efficiency of thermochemical processes due to the external supply of heat from the external heat carrier flow.
Кроме того, получение теплоносителя с использованием способа двухступенчатого сжигания с эжектированием и началом сжигания парогазовой смеси в первой ступени, дожиганием и формированием заданных параметров теплоносителя в приосевом вихре основной ступени позволяет:In addition, obtaining a coolant using a two-stage combustion method with ejection and the start of burning a gas-vapor mixture in the first stage, afterburning and the formation of specified parameters of the coolant in the axial vortex of the main stage allows:
- повысить экологическую безопасность способа за счет снижения выбросов СО, NOх и СНх из-за низкого их содержания;- to improve the environmental safety of the method by reducing emissions of CO, NO x and CH x due to their low content;
- улучшить пусковые и рабочие характеристики процесса сжигания парогазовой смеси, имеющей относительно низкое значение теплоты сгорания.- to improve the starting and operating characteristics of the process of burning a gas-vapor mixture having a relatively low value of the calorific value.
Использование предлагаемого способа позволяет утилизировать часть теплоты охлаждаемого активированного угля для подогрева воздуха, подаваемого от внешнего источника, а часть теплоты теплоносителя, выходящего из реактора, для подогрева воздуха, выходящего из охладителя активированного угля. Оставшуюся часть теплоты теплоносителя можно использовать, например, для сушки подготавливаемого сырья.Using the proposed method allows you to utilize part of the heat of the cooled activated carbon to heat the air supplied from an external source, and part of the heat of the heat carrier leaving the reactor to heat the air leaving the activated carbon cooler. The remaining part of the heat of the coolant can be used, for example, for drying the prepared raw materials.
Установка для получения активированного угля (см. чертеж) содержит реактор 1, в котором последовательно расположены зона нагрева 2, зона карбонизации 3 и зона активации 4, трубопровод загрузки сырья 5, котел-утилизатор 6, камеру сжигания топлива 7, охладитель активированного угля 8, теплообменник 9. В цилиндрическом корпусе 10 реактора 1 соосно с ним одна внутри другой расположены две цилиндрические оболочки, наружная 11 и внутренняя 12 с выполненными на ней винтовыми ребрами 13, шаг которых увеличивается в направлении от зоны активации к зоне нагрева. Внутренняя цилиндрическая поверхность корпуса 10 и наружная оболочка 11 образуют кольцевой канал 14, а наружная оболочка 11 и внутренняя оболочка 12 - винтовой канал 15. Внутренняя оболочка 12 образует цилиндрический канал 16. Винтовой канал 15 зоны нагрева 2 соединен с трубопроводом загрузки сырья 5 и с камерой сжигания топлива 7, соединенной с котлом-утилизатором 6. Камера сжигания топлива 7, выполненная в виде камеры сгорания вихревого противоточного типа, содержит две ступени сгорания топлива: основную 17, выполненную в виде трубчатой камеры сгорания вихревого противоточного типа, и первую 18, выполненную в виде трубчатой камеры сгорания вихревого прямоточного типа. На входе первой ступени 18 установлен вихревой эжектор 19, вход канала пассивного потока 20 которого соединен трубопроводом 21 с выходом винтового канала 15 зоны нагрева 2, а вход канала активного потока трубопроводом 22 - с выходом теплообменника 9. Вихревой эжектор 19 содержит не менее одной соединенной с источником топлива форкамеры 23, выходные сопла 24 которых расположены тангенциально к проточной части первой ступени 18 камеры сжигания топлива 7. Основная ступень 17 камеры сжигания топлива 7 содержит сопловой закручивающий аппарат 25, расположенный в конце камеры сжигания топлива 7, противоположном первой ступени 18. В приосевой зоне соплового закручивающего аппарата 25 выполнено выходное отверстие 26, соединенное трубопроводом 27 с входом котла-утилизатора 6, второй вход 28 которого соединен с источником воды или водяного пара. Выход активирующего агента котла-утилизатора 6 соединен трубопроводом 29 с входом винтового канала 15 зоны активации 4. Выход теплоносителя котла-утилизатора 6 соединен с кольцевым 14 и цилиндрическим 16 каналами трубопроводом 30. Выходы этих каналов со стороны зоны нагрева 2 объединены и соединены трубопроводом 31 с теплообменником 9. Охладитель активированного угля 8 выполнен в виде шнека 32 с внешним кольцевым 33 и внутренним цилиндрическим 34 воздушными каналами, входы которых соединены с внешним источником воздуха, а выходы объединены и соединены трубопроводом 35 с теплообменником 9. Вход шнека 32 охладителя активированного угля 8 трубопроводом 36 соединен с выходом винтового канала 15 зоны активации 4. На выходе шнек 32 охладителя активированного угля 8 снабжен патрубком 37 для выгрузки активированного угля для его дальнейшей сортировки и упаковки.Installation for producing activated carbon (see drawing) contains a reactor 1, in which a heating zone 2, a carbonization zone 3 and an activation zone 4, a feed pipe 5, a waste heat boiler 6, a fuel combustion chamber 7, an activated carbon cooler 8, heat exchanger 9. In the cylindrical body 10 of the reactor 1, two cylindrical shells are located coaxially with one inside the other, the outer 11 and the inner 12 with screw ribs 13 made on it, the pitch of which increases in the direction from the activation zone to the heating zone wa. The inner cylindrical surface of the housing 10 and the outer shell 11 form an annular channel 14, and the outer shell 11 and the inner shell 12 form a screw channel 15. The inner shell 12 forms a cylindrical channel 16. The spiral channel 15 of the heating zone 2 is connected to the feed pipe 5 and to the camera burning fuel 7 connected to the recovery boiler 6. The combustion chamber 7, made in the form of a combustion chamber of a vortex countercurrent type, contains two stages of fuel combustion: the main 17, made in the form of a tubular combustion chamber vortex countercurrent type, and the first 18, made in the form of a tubular combustion chamber of a vortex direct-flow type. At the entrance of the first stage 18, a vortex ejector 19 is installed, the input of the passive flow channel 20 of which is connected by a pipe 21 to the output of the screw channel 15 of the heating zone 2, and the input of the active flow channel by a pipe 22 is connected to the output of the heat exchanger 9. The vortex ejector 19 contains at least one connected to the fuel source of the prechamber 23, the output nozzles 24 of which are located tangentially to the flow part of the first stage 18 of the fuel combustion chamber 7. The main stage 17 of the fuel combustion chamber 7 contains a nozzle swirling apparatus 25, located at the end of the fuel combustion chamber 7, opposite the first stage 18. In the axial region of the nozzle twisting apparatus 25, an outlet 26 is made, connected by a pipe 27 to the input of the recovery boiler 6, the second input 28 of which is connected to a source of water or water vapor. The activating agent exit of the recovery boiler 6 is connected by a pipe 29 to the input of the screw channel 15 of the activation zone 4. The heat transfer agent of the recovery boiler 6 is connected to the annular 14 and cylindrical 16 channels by a pipe 30. The outputs of these channels from the side of the heating zone 2 are connected and connected by a pipe 31 with heat exchanger 9. The activated carbon cooler 8 is made in the form of a screw 32 with an external annular 33 and an inner cylindrical 34 air channels, the inputs of which are connected to an external air source, and the outputs are combined and connected enes conduit 35 to the heat exchanger 9. Log screw 32 activated charcoal cooler 8, the conduit 36 connected to the output 15 of the screw channel activation zone 4. The output screw 32 activated charcoal cooler 8 is provided with a pipe 37 for discharging the activated carbon for its further sorting and packing.
Внутренняя оболочка 12 термохимического реактора 1 механически связана с мотор-редуктором 38, который электрически связан с частотным регулятором оборотов 39. Шнек 32 охладителя активированного угля 8 механически связан с мотор-редуктором 40, который электрически связан с частотным регулятором оборотов 41. Трубопровод загрузки сырья 5 снабжен шнеком-дозатором угля 42 с входным патрубком 43 для загрузки подготовленного сырья. Шнек-дозатор 42 механически связан с мотор-редуктором 44, который электрически связан с частотным регулятором оборотов 45. Частотный регулятор оборотов 39 соединен с частотным регулятором оборотов 41 и с частотным регулятором оборотов 45.The inner shell 12 of the thermochemical reactor 1 is mechanically connected to the geared motor 38, which is electrically connected to the frequency regulator of revolutions 39. The screw 32 of the activated carbon cooler 8 is mechanically connected to the geared motor 40, which is electrically connected to the frequency regulator of revolutions 41. Raw material loading pipeline 5 equipped with a coal metering screw 42 with an inlet 43 for loading prepared raw materials. The metering auger 42 is mechanically connected to the geared motor 44, which is electrically connected to the frequency regulator of revolutions 45. The frequency regulator of revolutions 39 is connected to the frequency regulator of revolutions 41 and to the frequency regulator of revolutions 45.
Установка для получения активированного угля работает следующим образом. Подготовленное для переработки сырье влажностью не более 20% подается через входной патрубок 43 шнека-дозатора сырья 42 в винтовой канал 15 зоны нагрева 2, в которой поступившее сырье нагревается до температуры карбонизации не менее 650°С. Нагретое до температуры карбонизации сырье перемещается по винтовому каналу 15 в зону карбонизации 3 под действием гравитационной силы и за счет вращения внутренней оболочки 12. В зоне карбонизации 3, при температуре не менее 650°С, происходит процесс карбонизации. Полученный в результате карбонизации горячий твердый продукт - карбонизат перемещается по винтовому каналу 15 в зону активации 4, в которой поступивший карбонизат подвергается воздействию активирующего агента - перегретого водяного пара при температуре не менее 750°С. Полученный в процессе активации горячий активированный уголь по трубопроводу 36 поступает в охладитель активированного угля 8. Необходимая температура при нагреве сырья, его карбонизации и активации карбонизата обеспечивается за счет передачи теплоты наружной цилиндрической оболочкой 11 и внутренней оболочкой 12 от теплоносителя, полученного в камере сжигания топлива 7. Полученный в камере 7 теплоноситель по трубопроводу 27 поступает в котел-утилизатор 6, в котором часть его теплоты расходуется на получение активирующего агента - перегретого водяного пара. Полученный путем перегрева поступающего от внешнего источника водяного пара до температуры не менее 750°С активирующий агент по трубопроводу 29 поступает в зону активации 4 реактора 1. Отдав часть теплоты в котле-утилизаторе 6 на получение активирующего агента, теплоноситель по трубопроводу 30 поступает в кольцевой 14 и цилиндрический 16 каналы реактора 1. В этих каналах часть теплоты он отдает наружной 11 и внутренней 12 оболочкам. Движение теплоносителя в этих каналах находится в направлении противотока движению перерабатываемого сырья. Из кольцевого 14 и цилиндрического 16 каналов по трубопроводу 31 теплоноситель поступает в теплообменник 9. В теплообменнике 9 часть теплоты теплоноситель отдает на нагрев воздуха, поступающего из охладителя активированного угля 8, а другую часть теплоты - внешнему потребителю. Кроме того, в процессе нагрева сырья и его карбонизации осуществляется дополнительный подвод теплоты от потока парогазовой смеси, который образуется в процессах активации и карбонизации и движется по винтовому каналу 15 в противотоке к движению обрабатываемого сырья. Поток парогазовой смеси, пройдя зону нагрева 2, через трубопровод 21 поступает в камеру сжигания топлива 7, где парогазовая смесь сжигается с коэффициентом избытка воздуха не менее единицы с образованием теплоносителя с температурой не менее 750°С. В процессе сжигания парогазовой смеси используется способ двухступенчатого сжигания с эжектированием и началом сжигания в первой ступени 18, дожиганием и формированием заданных параметров теплоносителя в приосевом вихре основной ступени 17. При реализации пускового режима или использовании сырья повышенной влажности, а также при обеспечении заданной температуры в винтовом канале 15 в камеру сжигания топлива 7 от внешнего источника подается дополнительно газообразное или жидкое топливо.Installation for activated carbon works as follows. Raw materials prepared for processing with a moisture content of not more than 20% are supplied through the inlet pipe 43 of the raw material metering screw 42 to the screw channel 15 of heating zone 2, in which the incoming raw material is heated to a carbonization temperature of at least 650 ° C. The raw material heated to the carbonization temperature is moved along the screw channel 15 to the carbonization zone 3 under the influence of gravitational force and due to the rotation of the inner shell 12. In the carbonization zone 3, at a temperature of at least 650 ° C, the carbonization process takes place. The hot solid product obtained as a result of carbonization — the carbonizate — moves through the screw channel 15 into the activation zone 4, in which the received carbonizate is exposed to the activating agent — superheated water vapor at a temperature of at least 750 ° C. The hot activated carbon obtained during the activation process is passed through a pipe 36 to the activated carbon cooler 8. The required temperature during heating of the raw material, its carbonization and carbonization activation is ensured by the transfer of heat to the outer cylindrical shell 11 and inner shell 12 from the heat carrier obtained in the fuel combustion chamber 7 The heat carrier obtained in the chamber 7 via a pipeline 27 enters the waste heat boiler 6, in which part of its heat is spent on obtaining an activating agent — it overheats of water vapor. The activating agent obtained by overheating the water vapor supplied from an external source of water to a temperature of at least 750 ° C passes through pipeline 29 to the activation zone 4 of reactor 1. Having transferred part of the heat to the recovery boiler 6 to obtain the activating agent, the coolant flows through the pipe 30 to the ring 14 and cylindrical 16 channels of the reactor 1. In these channels, it gives part of the heat to the outer 11 and inner 12 shells. The movement of the coolant in these channels is in the direction of the counterflow to the movement of the processed raw materials. From the annular 14 and cylindrical 16 channels through the pipe 31, the coolant enters the heat exchanger 9. In the heat exchanger 9, part of the heat is transferred to heat the air coming from the activated carbon cooler 8, and the other part to the external consumer. In addition, in the process of heating the raw material and its carbonization, an additional supply of heat from the steam-gas mixture flow is generated, which is formed in the activation and carbonization processes and moves along the screw channel 15 in countercurrent to the movement of the processed raw material. The gas-vapor mixture flow, passing through the heating zone 2, passes through the pipe 21 to the fuel combustion chamber 7, where the gas-vapor mixture is burned with an excess air coefficient of at least one to form a coolant with a temperature of at least 750 ° C. In the process of burning a gas-vapor mixture, a two-stage combustion method is used with ejection and the beginning of combustion in the first stage 18, afterburning and formation of the specified coolant parameters in the paraxial vortex of the main stage 17. When implementing the starting mode or using raw materials of high humidity, as well as ensuring the specified temperature in the screw channel 15 in the combustion chamber of the fuel 7 from an external source is additionally gaseous or liquid fuel.
Поток парогазовой смеси, поступающий из зоны нагрева 2 через трубопровод 21 в вихревой эжектор 19 камеры сжигания топлива 7, эжектируется активным потоком воздуха. Активный поток воздуха образован частью потока воздуха, поступающего из теплообменника 9 по трубопроводу 22, и/или потоками продуктов сгорания, образованными в форкамерах 23 и подаваемыми через выходные сопла 24 тангенциально к проточной части первой ступени 18 камеры сжигания топлива 7.The vapor-gas mixture flow coming from the heating zone 2 through the pipe 21 to the vortex ejector 19 of the fuel combustion chamber 7 is ejected by an active air stream. The active air flow is formed by a part of the air flow coming from the heat exchanger 9 through the pipe 22 and / or by the combustion products flows formed in the prechambers 23 and supplied through the outlet nozzles 24 tangentially to the flow part of the first stage 18 of the fuel combustion chamber 7.
Другая часть нагретого в теплообменнике 9 воздуха по трубопроводу 22 поступает в сопловой закручивающий аппарат 25 для формирования в основной ступени 17 сильно закрученного периферийного потока воздуха. Этот поток воздуха индуцирует в приосевой зоне первой ступени 18 закрученный приосевой поток продуктов сгорания - теплоносителя, который образуется в процессе сжигания парогазовой смеси, эжектируемой эжектором 19, и воздуха, подаваемого по трубопроводу 22. Процессы дожигания и формирования теплоносителя осуществляются в приосевом потоке основной ступени 17. При этом теплоноситель выводится через выходное отверстие 26 по трубопроводу 27 в котел-утилизатор 6.Another part of the air heated in the heat exchanger 9 is passed through a pipe 22 to the nozzle swirling apparatus 25 to form a highly swirling peripheral air flow in the main stage 17. This air flow induces in the paraxial zone of the first stage 18 a swirling axial flow of combustion products - the heat carrier, which is formed during the combustion of the gas-vapor mixture ejected by the ejector 19 and the air supplied through the pipe 22. The processes of afterburning and the formation of the heat carrier are carried out in the axial flow of the main stage 17 . In this case, the coolant is discharged through the outlet 26 through the pipe 27 to the waste heat boiler 6.
Поступивший в охладитель активированного угля 8 горячий активированный уголь перемещается шнеком 32 к патрубку 37. При перемещении угля происходит передача теплоты от угля к потокам воздуха, омывающим уголь без прямого контакта и двигающимся по внешнему кольцевому 33 и внутреннему цилиндрическому 34 каналам. Движение потоков воздуха находится в противотоке к движению охлаждаемого активированного угля. Нагретый воздух по трубопроводу 35 поступает в теплообменник 9, из которого по трубопроводу 22 поступает в камеру сжигания топлива 7 для подготовки теплоносителя. Охлажденный до 40-50°С уголь поступает для дальнейшей сортировки и упаковки.Hot activated carbon received in the activated carbon cooler 8 is moved by a screw 32 to the nozzle 37. When the coal is moved, heat is transferred from the coal to the air flows washing the coal without direct contact and moving through the outer annular 33 and inner cylindrical 34 channels. The movement of air flows is in countercurrent to the movement of the cooled activated carbon. Heated air through line 35 enters the heat exchanger 9, from which through line 22 enters the fuel combustion chamber 7 to prepare the coolant. Coal cooled to 40-50 ° C is supplied for further sorting and packaging.
Вращение внутренней оболочки 12 осуществляет мотор-редуктор 38, обороты которого плавно регулируются частотным регулятором 39. Вращение шнека 32 охладителя активированного угля 8 осуществляется мотор-редуктором 40, обороты которого регулируются частотным регулятором оборотов 41. Вращение шнека-дозатора 42 трубопровода загрузки 5 осуществляется мотор-редуктором 44, обороты которого регулируются частотным регулятором оборотов 45. Управление частотными регуляторами оборотов 41 и 45 осуществляет частотный регулятор оборотов 39.The rotation of the inner shell 12 is carried out by a gear motor 38, the speed of which is continuously regulated by the frequency controller 39. The screw 32 of the activated charcoal cooler 8 is rotated by a gear motor 40, the speed of which is regulated by the speed controller 41. The metering screw 42 of the feed pipe 5 is rotated by the motor gear 44, the revolutions of which are regulated by the frequency regulator of revolutions 45. The frequency regulators of revolutions 41 and 45 are controlled by the frequency regulator of revolutions 39.
Таким образом, использование предлагаемой установки для получения активированного угля позволяет повысить его качество за счет обеспечения непрерывности процессов, протекающих в установке, и повысить энергетическую эффективность процесса за счет обеспечения одновременного подвода внешнего и внутреннего потоков теплоты к перерабатываемому продукту.Thus, the use of the proposed installation for the production of activated carbon can improve its quality by ensuring the continuity of the processes occurring in the installation, and increase the energy efficiency of the process by ensuring the simultaneous supply of external and internal heat fluxes to the processed product.
Claims (22)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006132610/15A RU2321612C1 (en) | 2006-09-11 | 2006-09-11 | Mode and installation for receiving activated carbon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006132610/15A RU2321612C1 (en) | 2006-09-11 | 2006-09-11 | Mode and installation for receiving activated carbon |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2321612C1 true RU2321612C1 (en) | 2008-04-10 |
Family
ID=39366743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006132610/15A RU2321612C1 (en) | 2006-09-11 | 2006-09-11 | Mode and installation for receiving activated carbon |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2321612C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2688764C1 (en) * | 2018-12-03 | 2019-05-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Новые физические принципы" | Method of desalination of water and device for its implementation |
| RU2698831C1 (en) * | 2018-06-19 | 2019-08-30 | Илья Николаевич Новиков | Method and apparatus for processing carbon-containing material |
| CN111807364A (en) * | 2020-08-11 | 2020-10-23 | 聚农(湖州)新能源科技有限公司 | Movable miniaturized biomass continuous steam activation method and activation machine |
| CN112250070A (en) * | 2020-11-04 | 2021-01-22 | 从江县胜达活性炭有限公司 | Activated carbon activation device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2148013C1 (en) * | 1999-06-11 | 2000-04-27 | Головин Владислав Михайлович | Plant and process of winning of carbon sorbent |
| RU2169166C1 (en) * | 2000-07-06 | 2001-06-20 | ЗАО "Карбоника-Ф" | Method of preparing semicoke |
| JP2002348111A (en) * | 2001-05-30 | 2002-12-04 | Nippon Steel Corp | Activated carbon production method |
| RU2257344C1 (en) * | 2004-08-30 | 2005-07-27 | Передерий Маргарита Алексеевна | Method of production of activated carbon |
-
2006
- 2006-09-11 RU RU2006132610/15A patent/RU2321612C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2148013C1 (en) * | 1999-06-11 | 2000-04-27 | Головин Владислав Михайлович | Plant and process of winning of carbon sorbent |
| RU2169166C1 (en) * | 2000-07-06 | 2001-06-20 | ЗАО "Карбоника-Ф" | Method of preparing semicoke |
| JP2002348111A (en) * | 2001-05-30 | 2002-12-04 | Nippon Steel Corp | Activated carbon production method |
| RU2257344C1 (en) * | 2004-08-30 | 2005-07-27 | Передерий Маргарита Алексеевна | Method of production of activated carbon |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2698831C1 (en) * | 2018-06-19 | 2019-08-30 | Илья Николаевич Новиков | Method and apparatus for processing carbon-containing material |
| RU2688764C1 (en) * | 2018-12-03 | 2019-05-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Новые физические принципы" | Method of desalination of water and device for its implementation |
| CN111807364A (en) * | 2020-08-11 | 2020-10-23 | 聚农(湖州)新能源科技有限公司 | Movable miniaturized biomass continuous steam activation method and activation machine |
| CN112250070A (en) * | 2020-11-04 | 2021-01-22 | 从江县胜达活性炭有限公司 | Activated carbon activation device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2392543C2 (en) | Method and device for processing of domestic and industrial organic wastes | |
| JPS6059276B2 (en) | Method and apparatus for producing flammable gas, liquid carbon content and high pressure steam from coal | |
| CN102417822A (en) | Method for performing solid heat carrier pyrolysis on coal by using self-return revolving furnace | |
| JP6573804B2 (en) | Biomass fuel generator | |
| RU2721696C1 (en) | Pyrolysis coke processing method to produce activated carbon by steam and gas activation | |
| CN107033973A (en) | A kind of inside and outside hot integral biomass revolution pyrolytic gasification equipment and application | |
| RU2627865C1 (en) | Production method of synthetic gas from low-calorial brown coals with high-ash and device for its implementation | |
| RU2321612C1 (en) | Mode and installation for receiving activated carbon | |
| CN204874405U (en) | Biological oily preparation system | |
| RU140672U1 (en) | INSTALLATION FOR PROCESSING ORGANIC RAW MATERIALS IN FUEL | |
| US6807749B2 (en) | Drying carbon black pellets | |
| US11060034B2 (en) | Process and reactor for continuous charcoal production | |
| JP2014125508A (en) | Fuel gas generator | |
| RU2051094C1 (en) | Method and installation for production of activated carbon | |
| RU2632812C2 (en) | Plant for thermochemical processing of carbonaceous raw material | |
| RU2408820C1 (en) | Installation for multi-phase pyrolysis of organic raw material | |
| RU2698831C1 (en) | Method and apparatus for processing carbon-containing material | |
| CN112126472A (en) | Biomass pyrolysis gasification rotary furnace equipment | |
| JP4440519B2 (en) | Method and plant for producing flammable gas from gas obtained from heat conversion of solid feed | |
| RU112195U1 (en) | SOLID FUEL AND WASTE GASIFICATION DEVICE | |
| CN206751745U (en) | Hot integral biomass revolution pyrolytic gasification equipment inside and outside one kind | |
| RU84015U1 (en) | INSTALLATION FOR THERMOCHEMICAL PROCESSING OF BIOMASS, PREFERREDLY WOOD Sawdust | |
| RU2577265C2 (en) | Method of vortex gas generation and/or combustion of solid fuels and device for its implementation | |
| RU2613232C1 (en) | Installation for heat- and mass exchange treatment of multicomponent products | |
| WO2024049330A1 (en) | Method and apparatus for producing activated carbon |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090912 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120420 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140912 |