Термический модуль для получения активных углей

 

Изобретение относится к устройству для термохимических процессов обработки углеродных зерненых материалов, в частности активации древесного угля в производстве активных углей. Модуль содержит вращающуюся печь активации с топкой, камеру загрузки и выгрузки, паровые котлы и пароперегреватель. Паровые котлы установлены на камере загрузки и выгрузки. Пароперегреватель соединен по материальным и газовым потокам с печью активации и паровыми котлами в единый комплекс, обеспечивающий автономную работу печи активации. Модуль позволяет полностью использовать теплотворную способность газов пиролиза и активации для поддержания равномерной температуры в печи активации, получать высококачественный перегретый пар для активирования угля, является экологически чистым объектом. 1 ил.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов активирования дробления карбонизованных материалов (в частности древесного угля) в производстве активных углей.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является "Термический модуль для получения углеродных сорбентов" (патент РФ 2092757, кл. F 27 В 7/04, 1995 г. ), включающий вращающуюся печь активации и установленную у печи активации печь дожигания газов активации, соединенной с камерой выгрузки.

Известная конструкция не позволяет полностью использовать теплотворную способность применяемого карбонизованного материала. Кроме того, топка печи является дополнительным объектом потери тепла и требует постоянного сжигания определенного количества топлива. Для охлаждения течки от перегрева применяется вода, которая используется нерационально. Топка печи служит для поддержания температуры внутри печи, что приводит к неравномерному прогреву печи по зонам, а это сказывается на качестве продукта. Использование печи дожигания газов активации требует дополнительного расхода топлива, установки котла утилизации и дымососа, кроме того, на самой печи дожигания происходят потери тепла. Газы активации дожигаются в отдельной печи, установленной на выходе печи активации и их теплотворная способность не используется для поддержания температуры в печи активации.

Задачей заявляемого изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат достигается тем, что паровые котлы установлены на камере загрузки и выгрузки, а пароперегреватель соединен по материальным и газовым потокам с печью активации и паровыми котлами в единый комплекс, обеспечивающий автономную работу печи активации.

В производстве древесного активного угля БАУ используется в качества сырья древесный уголь марки А, получаемый на лесохимических заводах или в стационарных печах пиролиза. Древесный уголь содержит 10-15% летучих веществ, которые удаляются при температуре выше 650oС. Основной состав выделяемых летучих веществ по данным физико-химических исследований - это водород и метан. Т.е. летучие вещества древесного угля имеют высокую теплотворную способность.

Отличие заявляемого модуля от прототипа заключается в том, что непосредственно в печи активации дожигаются газы пиролиза (выделяемые летучие вещества) и активации, выделяющееся тепло позволяет поддерживать температуру в печи в заданном режиме за счет регулирования тяги, использовать топку печи только для запуска печи активации и за счет дожигания летучих веществ и газов активации получать пар из воды в паровых котлах низкого давления, а в пароперегревателе высококачественный пар для активации с температурой 240-260oC.

На фиг. 1 изображена печь активации. Печь активации содержит топку 1 с горелкой 2 и камерой разбавления 3, внутри которой смонтирована загрузочная течка 4, паровой котел низкого давления для получения пара из воды 5, вращающийся барабан 6 печи активации с паровоздухоподающими трубками 7, на которых закреплен паровоздухораспределитель 8, выгрузочную камеру 9, паровой котел низкого давления 10, пароперегреватель 11 и циклон для улавливания порошкообразного продукта 12.

При запуске топливо (жидкое или газообразное), подаваемое через горелку 2 в топку 1 сгорает и образующиеся дымовые газы (теплоноситель) поступают в камеру разбавления и далее во вращающийся барабан 6, двигаясь по которому, они прогревают его.

Вода, подаваемая на охлаждение загрузочной течки, нагревается и подается на паровые котлы низкого давления 5, 10, с которого затем на пароперегреватель 11, откуда перегретый пар (температура пара 240-260oC) подается по трубам 7 в печь активации. После прогрева печи активации по загрузочной течке 3 начинают подавать древесный уголь с содержанием летучих веществ 10-15 мас. %. При выходе из загрузочной течки древесный уголь нагревается до температуры >650oC и здесь происходит выделение газов пиролиза (преимущественно Н2 и СН4). Далее древесный уголь, двигаясь по печи активации, взаимодействует с водяным паром и активируется.

По трубам 7, находящимся в верхней части барабана, подают воздух для дожигания газов пиролиза и активации. В результате выделяется большое количество тепла, позволяющее поддерживать равномерно температуру по всей печи активации, нагревать воду в паровых котлах 5, 10 за счет теплоты газов пиролиза и активации, получать перегретый пар с температурой 240-260oC на пароперегревателе 11 и подавать в печь активации. Выделяющиеся газы пиролиза дожигаются и за счет тяги через паровой котел 5 в загрузочной течке 3 устанавливается постоянная требуемая температура, топка печи активации при этом отключается. Уголь выгружается через выгрузочную камеру 9. На входе в паровой котел 10 установлена дополнительно дуговая искра для полного сгорания газов активации. Температура газов после пароперегревателя составляет 300oC. После перегревателя установлен циклон 12, в котором улавливается пыль, уносимая тягой из печи активации. Улавливаемая пыль по своим свойствам соответствует древесным порошкообразным активным углям. На выходе дополнительно можно устанавливать экономайзер для понижения температуры отходящих газов до 150oC, что даст дополнительно горячую воду до 80oC для использования в хозяйственно-бытовых целях.

Использование заявляемого модуля позволяет: - применять топку печи активации только для запуска; - полностью использовать теплотворную способность газов пиролиза и активации за счет регулирования тяги в прямом и обратном направлениях, что позволяет поддерживать равномерно температуру по всей печи активации; - перейти на собственный высококачественный пар (240-260oC); - за счет параметров пара улучшить качество получаемого активного угля и увеличить ресурс работы паровоздухоподающих труб; - повысить производительность печи активации.

Термический модуль позволяет полностью использовать теплотворную способность газов пиролиза и активации для поддержания равномерной температуры в печи активации, получать высококачественный перегретый пар для активирования угля, является экологически чистым объектом и практически в рабочем режиме полностью работает на тепле, выделяемом при активировании древесного угля.

Формула изобретения

Термический модуль для получения активных углей, содержащий вращающуюся печь активации с топкой, камерой загрузки и выгрузки, паровые котлы и пароперегреватель, отличающийся тем, что паровые котлы установлены на камере загрузки и выгрузки, а пароперегреватель соединен по материальным и газовым потокам с печью активации и паровыми котлами в единый комплекс, обеспечивающий автономную работу печи активации.

РИСУНКИ

Рисунок 1

QB4A Государственная регистрация договора о распоряжении исключительным правом

Дата и номер государственной регистрации договора: 03.11.2011 № РД0089649

Вид договора: лицензионный

Лицо(а), предоставляющее(ие) право использования: Индивидуальный предприниматель Хабиев Ермек Бисембаевич (RU)

Лицо, которому предоставлено право использования: Общество с ограниченной ответственностью "Техносорб" (RU)

Условия договора: ИЛ, на срок до 10.05.2020 на территории: г.Пермь, ул. Гальперина, д.8.

Дата публикации: 20.12.2011




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к топочной камере для твердого материала, вращающейся вокруг своего продольного направления, в частности к камере швелевания для отходов

Изобретение относится к аппаратному оформлению термохимических процессов обработки зернистых материалов, в частности процессов карбонизации и активации в производстве активных углей

Изобретение относится к оборудованию, предназначенному для термообработки материалов, например фтористого алюминия, а конкретно к вращающимся печам

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к футеровке зоны формирования клинкера вельц-печей

Изобретение относится к оборудованию, применяемому в глиноземном производстве для отделения шамота и выгрузки глинозема в холодильник кипящего слоя

Изобретение относится к оборудованию, применяемому в глиноземном производстве для отделения шамота и выгрузки глинозема в холодильник кипящего слоя

Изобретение относится к термическому оборудованию, а именно к вращающимся шнековым печам барабанного типа, содержащим барабан, внутреннюю соосную трубу, винтовую направляющую между барабаном и внутренней трубой и подводку газа с контролируемым составом во внутреннюю винтовую рабочую полость печи

Изобретение относится к термическому оборудованию, а именно к вращающимся шнековым печам барабанного типа, содержащим барабан, внутреннюю соосную трубу, винтовую направляющую между барабаном и внутренней трубой и подводку газа с контролируемым составом во внутреннюю винтовую рабочую полость печи

Изобретение относится к устройствам для термообработки материалов, не допускающих контакта с теплоносителем, и может быть использовано в химическом машиностроении для получения катализаторов

Изобретение относится к производству цементного клинкера из порошкового и мелкозернистого сырья с использованием циклонного подогревателя, предварительного кальцинатора, обжиговой печи и охлаждающего устройства

Изобретение относится к конструкции охладителей для охлаждения зернистого материала, который был подвергнут тепловой обработке в промышленной обжиговой печи, например во вращающейся печи для производства цементного клинкера

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к вращающимся роторным печам для переплавки вторичного алюминия из низкосортных отходов

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности портландцемента, извести

Изобретение относится к опорному устройству для вращающего барабана, такого, как, например, печь, сушилка, охладитель или другое средство, предназначенное, в частности, для тепловой и/или химической обработки материалов
Наверх