устройство для получения активных углей из древесной щепы

Формула изобретения

Устройство для получения активных углей из древесной щепы, содержащее вертикальные выемные реторты, обогреваемую камеру, печь с топкой, газоходы, отличающееся тем, что обогреваемая камера разделена на секции пиролиза и активации, последовательно соединенные с топкой газоходами, а выемные реторты снабжены парораспределителями с ярусами отверстий, суммарные сечения которых в различных ярусах увеличиваются снизу вверх.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области получения активных углей из древесной щепы и может быть использовано в леспромхозах и на предприятиях лесопиления и деревообработки.

Известно устройство для получения древесного угля (прототип), содержащее вертикальные выемные реторты со съемным перфорированным дном, обогреваемую камеру, печь с топкой, газоходы [1]. К недостаткам этого устройства относится невозможность его использования в совмещенном процессе пиролиза древесины и активации угля, поскольку конструкция выемных реторт, применяемая в устройстве, не предусматривает возможности подачи в реторту активирующего агента, например перегретого водяного пара, и равномерного его распределения в угле. Известно также устройство для активации угля с зажатым неподвижным слоем [2], которое может быть аналогом изобретения. Недостатком его является обеднение газов активации по мере продвижения через слой угля.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности процесса активации древесного угля за счет того, что процесс осуществляют при минимальном расходе пара.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, включающее вертикальные выемные реторты со съемным перфорированным дном, обогреваемую камеру, печь с топкой и газоходы, вносят следующие усовершенствования. Обогреваемая камера разделена на секции пиролиза и активации, последовательно соединенные с топкой газоходами. Выемные реторты снабжены парораспределителями, установленными по оси с ярусами отверстий, суммарные сечения которых в различных ярусах увеличиваются снизу вверх.

Схема устройства для получения активного угля приведена на фиг. 1. Согласно фиг. 1 устройство состоит из топки 1, секций активации 2 и пиролиза 3, соединенных газоходами 4 и 5, реторт 6 - 8, установленных в отверстиях сводов секций 2 и 3, а также теплоизолирующих крышек 9 - 11 над ретортами.

Дно реторт 6 - 8 выполнено в виде легкосъемного перфорированного листа, а крышки оборудованы патрубками для подсоединения или отсоединения паропровода или заглушки. Реторты 6 - 8 установлены в отверстия сводов секций 2 и 3 на кольцевые уплотнения с песчаными затворами.

На фиг. 2 приведена схема устройства парораспределителя реторты. Цилиндрическую трубу 12 с отверстиями устанавливают в реторте 8 вдоль ее оси. Суммарное сечение отверстий в трубе 1 увеличивается снизу вверх таким образом, чтобы расход пара через все слои угля был постоянным.

В соответствии с фиг. 1 устройство работает следующим образом. Реторты 6 и 7 загружают щепой, устанавливают заглушки на патрубки свода и помещают в секцию 3 пиролиза со сдвигом во времени, равным 1/2 необходимого периода пиролиза. Под воздействием тепла газов, выходящих из топки 1 через секцию 2 активации по газоходам 4 и 5, происходит сушка, а затем пиролиз древесной щепы и прокалка угля. Горючие газы, получаемые при пиролизе древесины и прокалке угля, выходят через решетчатое днище реторт 6 и 7, воспламеняются под воздействием высокой температуры в нижней части секции 3 и сгорают в ней, давая дополнительное тепло процессу. После завершения процесса карбонизации щепы, например, в реторте 6, крышку 9 снимают, реторту 6 вынимают из секции 3 и на ее место устанавливают реторту со свежей щепой. Затем с секции 2 активации снимают крышку 11, вынимают реторту 8 с готовым активным углем и устанавливают на ее место реторту 6. Крышку 11 закрывают, с патрубка на реторте снимают заглушки, подсоединяют паропровод и в реторту пускают водяной пар при температуре 850^oC. Под воздействием тепла топочных газов и водяного пара в древесном угле образуются микропоры, которые и делают его активным. Газы, выделяемые при активации угля, выходят из реторты через ее перфорированное дно, сгорают в секции 2, обеспечивая процесс дополнительным теплом. После завершения операции активации паропровод отсоединяют от реторты 8, снимают заглушку с патрубка свода реторты 7 и ставят ее на патрубок свода реторты 8, затем открывают крышки 10 и 11. Реторту 8 извлекают из секции 2 и ставят на площадку с песчаным затвором для охлаждения угля. На ее место ставят реторту 7, извлеченную из секции 3, а в секцию 3 устанавливают реторту со свежей щепой. Крышки 10 и 11 закрывают, к патрубку свода реторты 8 подсоединяют паропровод и начинают новый цикл активации, после завершения которого аналогичные операции производят с реторты 6.

Как показано на фиг. 2, водяной пар поступает внутрь реторты 2 через ярусы отверстия парораспределителя 1. Увеличение суммарных сечений отверстий в ярусах обеспечивает равномерный расход водяного пара через уголь во всех его слоях.

Предлагаемое устройство имеет существенные преимущества перед известными, т.к. обеспечивает компенсацию потерь активирующего агента по мере потребления его слоями угля при продвижении агента сверху вниз.

Список литературы

1. Юдкевич Ю.Д., Иванов А. С., Свирин Л.В. Устройство для получения угля. Патент РФ N 2115689, C 10 B 53/02, 1/04, заяв. N 97101139/25 (001261) от 24.01.97, опубл. 20.07.98, бюл. N 20.

2. Петров B. С., Симкин Ю.Я. Устройство для получения активированного угля. Авт.свид. N 1432002, C 01 B 31/08, C 10 В 3/00, заяв. N 4046422/31-26 от 02.01.86, опубл. 23.10.88, бюл.N 39.