Устройство для пиролиза древесных отходов

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для пиролиза древесных отходов, древесины и может быть использовано для производства древесного угля. Устройство для пиролиза древесных отходов включает топку, обогревательную камеру, вертикальную выемную реторту с возможностью выхода пирогазов в нижней ее части, плиту, на которой плотно установлена реторта, и газоход к топке. Плита изготовлена из жаропрочного материала и выполнена с отверстием, в котором установлено и жестко закреплено устройство для отвода пирогазов в газоход. На плите выполнен затвор из жаропрочного сыпучего материала, на котором плотно установлена реторта. Устройство для отвода пирогазов выполнено в виде участка или двух участков трубы, а плита изготовлена из жаропрочной стали. Изобретение предупреждает попадание вредных выбросов в атмосферу в процессе пиролиза древесных отходов и древесины. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для пиролиза древесных отходов, древесины и может быть использовано для производства древесного угля.

Известно устройство для пиролиза древесины, включающее топку, обогревательные камеры и вертикальные выемные реторты с отверстиями для выхода пиролизных газов в нижней части реторты (RU №1790209, С 10 В 53/02).

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает герметичность, так как в процессе пиролиза древесины происходит утечка пиролизных газов, через отверстия топочного устройства, канал или жаровую трубу и дымопровод они попадают в атмосферу.

Известно устройство для пиролиза бытовых отходов, включающее топку, обогревательную камеру и вертикальные выемные реторты с возможностью выхода пиролизных газов в нижней части вертикальной выемной реторты, снабженные чугунными плитами, на которых плотно установлены реторты, и газоходами к топке (RU №2164239, С 10 В 1/04, F 23 G 5/00, прототип).

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает герметичность конструкции, так как при эксплуатации чугунной плиты в условиях термоцикличности чугун становится хрупким по своим механическим свойствам и не обеспечивает герметичность процесса прохождения пиролизных газов (далее по тексту - пирогазов) из вертикальной выемной реторты в газоход. Иными словами, каждый раз, устанавливая холодную вертикальную выемную реторту на раскаленную чугунную плиту, в ней образуются трещины и выходящие через них пирогазы попадают из вертикальной выемной реторты непосредственно в обогревательную камеру с дальнейшим выходом в атмосферу через отверстие в стенке обогревательной камеры, что приводит к загрязнению окружающей среды.

Конструкция предлагаемого устройства лишена приведенных выше недостатков и отличается от прототипа тем, что обеспечивает экологическую чистоту в процессе пиролиза древесных отходов, древесины: предотвращения выбросов пирогазов в атмосферу за счет исключения утечки пирогазов в обогревательную камеру.

Предложено устройство для пиролиза древесных отходов включающее топку, обогревательную камеру и вертикальную выемную реторту с возможностью выхода пирогазов в нижней части реторты, снабженную плитой и газоходом к топке, при этом плита изготовлена из жаропрочного материала и выполнена с отверстием, в котором установлено и жестко закреплено устройство для отвода пирогазов в газоход, и на плите расположена конструкция из жаропрочного сыпучего материала, на которой плотно установлена реторта.

Причем устройство для отвода пирогазов выполнено в виде участка или двух участков трубы, а плита изготовлена из жаропрочной стали.

На фиг.1 представлена схема устройства для пиролиза древесных отходов в разрезе А-А, на фиг.2 - схема устройства для пиролиза древесных отходов, вид сверху.

Устройство для пиролиза древесных отходов состоит из вертикальной выемной реторты 1, обогревательной камеры 2 и топки 3.

Вертикальная выемная реторта 1 (далее по тексту реторта) снабжена в нижней части съемным днищем 4 с отверстиями для выхода пирогазов.

В своде обогревательной камеры 2 расположено установочное отверстие 5, снабженное крышкой 6, которая устанавливается в уплотнение 7 из жаропрочного сыпучего материала, например песка, в обогревательной камере 2. Во внешней стенке обогревательной камеры 2 выполнено выходное отверстие 8, снабженное с внешней стороны устройством для выхода горячего воздуха в атмосферу (на фиг. не показано), а во внутренней - входное отверстие 9 для поступления горячего воздуха из топки 3 в обогревательную камеру 2.

На под обогревательной камеры 2 установлена плита 10, изготовленная из жаропрочного материала, например жаропрочной стали, на которой расположена конструкция 11 из жаропрочного сыпучего материала, например песка, на которой плотно установлена реторта 1. Конструкция 11 представляет собой газовой затвор и предотвращает утечку газов через зазоры между плитой 10 и ретортой 1. Плита 10 выполнена с отверстием, в котором установлено и жестко закреплено устройство для отвода пирогазов 12, выполненное в виде участка или двух участков трубы.

Отвод пирогазов из реторты 1 в топку 3 осуществляется через устройство для отвода пирогазов 12 и газоход 13, который расположен в кладке пода обогревательной камеры 2 и выполнен прямолинейным, при этом одним концом он выходит в топку 3, а другим - под устройство для отвода пирогазов 12.

Топка 3 примыкает к стенкам обогревательных камер 2 и снабжена загрузочным люком 14.

Устройство для пиролиза древесных отходов работает следующим образом.

Реторту 1 со снятым съемным днищем 4 загружают древесными отходами или древесиной. После этого заполненную загрузочным материалом, таким как древесные отходы или древесина, реторту 1 закрывают съемным днищем 4 и через установочное отверстие 5 свода обогревательной камеры 2 реторту 1 устанавливают в обогревательной камере 2, при этом она герметично уплотняется нижней кромкой в конструкции 11 и на плите 10. Затем установочное отверстие 5 герметично перекрывают крышкой 6, расположив ее в уплотнение 7.

В топку 3 загружают топливо, например дрова, через люк 14.

Дымовые газы из топки 3, имеющие температуру 800-850°С, через входное отверстие 9 поступают в обогревательную камеру 2 и нагревают загрузочный материал, такой как древесные отходы, древесина, находящийся в реторте 1. Под воздействием тепла дымовых газов происходит сушка загрузочного материала, а затем образование древесного угля, пиролизных газов и водяного пара. Водяной пар и пиролизные газы через отверстия съемного днища 4, поступают в устройство для отвода пирогазов 12, затем в газоход 13 с последующей утилизацией их в топке 3. Водяной пар вместе с дымовыми газами из обогревательной камеры 2 через выходное отверстие 8 удаляются за пределы предлагаемого устройства для пиролиза древесных отходов, а пиролизные газы, поступившие в топку 3, полностью сгорают при температуре выше 1100-1200°С, тем самым обеспечивая устройство для пиролиза древесных отходов дополнительным теплом.

После окончания процесса пиролиза загрузочного материала в реторте 1 крышку 6 снимают, реторту 1 через установочное отверстие 5 извлекают из обогревательной камеры 2 для остывания с последующей разгрузкой из нее древесного угля.

В процессе пиролиза древесных отходов или древесины установочное отверстие 5 свода обогревательной камеры 2 герметично закрыто крышкой 6.

Количество обогревательных камер 2, установочных отверстий 5 и реторт 1, а также емкость реторт 1 может быть различным, это определяется и выбирается в зависимости от требуемой производительности предлагаемого устройства для пиролиза древесных отходов и его транспортировки, т.к. устройство для пиролиза древесных отходов может быть стационарным и установлено как на шасси автомобиля, так и на другое транспортирующее средство.

Таким образом, преимуществами предлагаемого нами устройства по сравнению с прототипом является то, что при использовании предлагаемого устройства для пиролиза древесных отходов в процессе сжигания древесины или древесных отходов в атмосферу не попадают вредные газы, т.е. обеспечивается экологическая чистота процесса переработки древесины, древесных отходов в древесный уголь.

1. Устройство для пиролиза древесных отходов, включающее топку, обогревательную камеру и вертикальную выемную реторту с возможностью выхода пирогазов в нижней части реторты, снабженное плитой, на которой плотно установлена реторта, и газоходом к топке, отличающееся тем, что плита изготовлена из жаропрочного материала и выполнена с отверстием, в котором установлено и жестко закреплено устройство для отвода пирогазов в газоход, и на плите выполнен затвор из жаропрочного сыпучего материала, на котором плотно установлена реторта.

2. Устройство для пиролиза древесных отходов по п.1, отличающееся тем, что плита выполнена из жаропрочной стали.

3. Устройство для пиролиза древесных отходов по п.1, отличающееся тем, что устройство для отвода пирогазов выполнено в виде участка трубы или двух участков трубы.