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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2203922
VERFAHREN UND SYSTEM ZUR VERARBEITUNG wasserhaltige organische Substanz in den flüssigen und gasförmigen Brennstoffen
Name des Erfinders:. Strebkov DS; Weinstein E.F. Erhov MV. VERDAMMTES IA. Chirkov VG
Der Name des Patentinhabers: Staatliche Wissenschaftliche Einrichtung Allrussischen Forschungsinstitut für Elektrifizierung der Landwirtschaft
Korrespondenzanschrift: 109456, Moskau, 1. Veshnyakovskaya pr-d, 2, VIESH, Onti und Patentierung, OV Golubeva
Startdatum des Patents: 2002.01.25
Die Erfindung betrifft die Verarbeitung von festen Brennstoffen in flüssigen und gasförmigen Brennstoffen, insbesondere auf die Technologie und Technik pyrolytische Umwandlung von organischen Substanzen in gasförmigen und flüssigen Brennstoffen. Das Verfahren umfaßt die Zerkleinerung von organischen wasserhaltigen Substanz, wird es erwärmt, ohne Zutritt von Sauerstoff und die anschließende Kondensationsprodukte der Pyrolyse in flüssiger Brennstoff. Außerdem erfolgt die Erwärmung der Fein crushed organischen Stoffen aus nacheinander in zwei getrennten Kammern 250-375 o C in Feuchtigkeitsentfernungskammer und auf 650-750 o C in Behandlungskammer in Gegenwart von kaltPlasmaEntladung des hohen Blindstrom mit einer Spannung von 1-500 kV, einer Frequenz von 1 -300 kHz. Wasserdampf in der Entfeuchtung Kammer erzeugt wird, durch die Bypass-Schaltung Paar gerichtet an den Dampfkasten und / oder Wärmetauscher, und dem gasförmigen Brennstoff von einer Behandlungskammer entlang der Umfangskontur des Pyrolysegases wird einer Wärmekraftmaschine gerichtet ist und / oder einen Wärmetauscher und eine Kondensationsvorrichtung für flüssige Brennstoffe erzeugt wird. Die Erfindung ermöglicht es, die Ausbeute an flüssigen und gasförmigen Brennstoffen aus organischem Material bis zu 70% zu erhöhen, den Gehalt von 1-5% Wasser darin zu reduzieren, die Verbrennungswärme von 15-20% zu erhöhen und den Energieverbrauch pro 1 kg der erhaltenen flüssigen und gasförmigen Brennstoffen zu verringern.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft die Verarbeitung von festen Brennstoffen in flüssigen und gasförmigen Brennstoffen, insbesondere auf die Technologie und Technik pyrolytische Umwandlung von organischen Substanzen in gasförmigen und flüssigen Brennstoffen.
Es gibt ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Pyrolyse von Kohle in flüssige Brennstoffe (Blokhin Pyrolysetechnologie Kraftstoff Rohstoff für die Verarbeitung - .. CENEF, April-Juni 2002, S. 10-13).
Der Nachteil dieses Verfahrens ist die geringe Produktivität und die geringe Ausbeute an flüssigen und gasförmigen Brennstoffen aus Kohle (30-40 Gewichts-% organischer Substanz).
Die am nächsten an der technischen Natur der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Biomasse in flüssigen Kraftstoff durch schnelle Pyrolyse (Auf dem Weg zur "Bioraffinerie" Fast Pyrolyse von Biomasse. RE Welt. 2001. Vol. 4. 1. P. 67-83 ).
In diesem Verfahren Boden organische Substanz, erhitzt in einer Pyrolyseanlage mit anschließender Kondensationsprodukte der Pyrolyse in gasförmige und flüssige Brennstoffe. Pyrolyseanlage eine Vorrichtung Einrichtung gesteuerte Zufuhr von teilchenförmigem organischen Materials in der Behandlungskammer und Gasbrennstoff zu flüssigem Kondensationsvorrichtung zur Zerkleinerung.
Der Nachteil dieses Verfahrens und der Vorrichtung ist die niedrige Aufheizgeschwindigkeit Biomass pyrolytische Zersetzungstemperatur (etwa 1 s), der niedrige Heizwert und hohem Wassergehalt (20-50%) in dem erhaltenen flüssigen Brennstoff und einen großen Energieverbrauch für die Verarbeitung von organischem Material zu Biomasse.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Ausbeute an flüssigen und gasförmigen Brennstoffen aus organischem Material und 70% ige Reduktion der Wassergehalt auf 5,1% zu erhöhen, und erhöht die Verbrennungswärme von 15-20% und eine Verringerung des Energieverbrauchs pro 1 kg der erhaltenen flüssigen und gasförmigen Brennstoffen.
Als Folge wird die Erfindung verwendet, erhöht die Ausbeute an gasförmigen und flüssigen Brennstoffen aus organischem Material und 70% Wassergehalt von bis zu 5,1%, erhöht den Heizwert von 15-20% und der Energieverbrauch pro 1 kg der erhaltenen flüssigen und gasförmigen Brennstoffen reduziert.
Das obige technische Ergebnis wird für die Verarbeitung von organischem Material Pyrolyse in gasförmige und flüssige Brennstoffe durch Feinmahlen durch ein Verfahren und Erwärmen des organischen Materials ohne Sauerstoff und die anschließende Kondensationsprodukte der Pyrolyse in flüssiges Heizöl fein zerteilte wasserhaltige organische Material wird in zwei Kammern nacheinander durchgeführt getrennt 250- 375 o C und in der zweiten (Verarbeitungskammer) auf 650-750 o C, dehydratisiert und fein dispergierte Material in der zweiten Kammer wird in Gegenwart von kaltem Frequenz - Entladungsplasmastrahlspannung von 1-500 kV erwärmt, einer Frequenz von 1-300 kHz und Dampf, in der Kammer Entfernen von Feuchtigkeit durch den Bypasskreislauf Dampf in der Dampfmaschine und (oder) ein Wärmetauscher zur Erzeugung von Strom und Wärme, und der gasförmige Brennstoff aus der Kammer Verarbeitung für die Bypass-Schaltung Pyrolysegas zu der Wärmekraftmaschine und (oder) zu dem Wärmetauscher zugeführt gerichtet erhaltenen Strom zum Erzeugen, Kondensationswärme und eine Vorrichtung zur Herstellung von flüssigen Brennstoffen.
Installation Pyrolyse Verarbeitung von organischem Material in gasförmige und flüssige Brennstoffe zur Durchführung des Verfahrens, mit einem Fülltrichter-Ausgangsmaterial empfängt, den Spender, den Bearbeitungskammerbehälter für feste und gasförmige Brennstoffe Kondensationseinheit in Flüssigkeit enthält Feuchtigkeitsentfernungskammer mit der Kameraverarbeitungseinheit verbunden zu erzeugen Kaltfrequenz - Entladungsplasmastrahlspannung von 1-500 kV mit einer Frequenz von 1-300 kHz, die Verarbeitung in der Kamera ausgeführt wird , die mit dem Hochgeschwindigkeits - Erwärmungsvorrichtung organischen Materie 650-750 o C 0,8-1,2 kW elektrische Leistung an jede verbunden ist 1 g 1 mit der organischen Substanz verarbeitet wird, eine Kamera-Verarbeitung und an die Umfangskontur des Pyrolysegases mit der Wärmekraftmaschine und / oder Wärmetauscher und einer Kondensationsvorrichtung und der Entfeuchtung Kammer ist mit der Vorrichtung erhitzt die wasserhaltige organische Substanzen mit einer hohen Heizrate von wasserhaltigen organischen Substanzen mit hoher Geschwindigkeit verbunden ist Erhitzen auf 250-375 o C und einer Umgehungsschleife Dampf mit einem Dampfmotor und / oder den Wärmetauscher.
Wasserhaltige organische Material wird in der ersten Stufe der ersten Kammer erhitzt, um die Feuchtigkeit Wasser kritische Temperatur, bei der die latente Verdampfungswärme nahe Null, wodurch der Stromverbrauch des Verfahrens ist, zu entfernen. Entfernung von Feuchtigkeit in der ersten Stufe hilft, den Wassergehalt des Pyrolyseprodukt flüssige Fraktion zu reduzieren. Dadurch wird eine Erhöhung der Brennwert abgeleitet flüssigen Brennstoffen.
Verfahren zur Verarbeitung von wasserhaltigen organischen Material in gasförmige und flüssige Brennstoffe und eine Vorrichtung zu seiner Durchführung sind in den 1 und 2 erläutert.
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Fig. 1 ist ein allgemeines Blockdiagramm eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Verarbeitung von wasserhaltigen organischen Material in gasförmige und flüssige Brennstoffe.
Fig. 2 schematisch eine Vorrichtung zur Bildung von Kaltfrequenzentladungsplasma von Blindstrom in der Zellverarbeitung.
Installation zur Durchführung des Verfahrens der Verarbeitung von wasserhaltigen organischen Material in gasförmige und flüssige umfasst einen Trichter Empfangen des Ausgangsmaterials 1, Dosiergerät 2, eine erste Kammer, - Kammer Entfeuchtung 3, eine zweite Kammer, - Behandlungskammer (Pyrolysereaktor) 4, einen Tank für eine feste Rückstand 5, eine Dampfmaschine 6 Wärmetauscher-Mischer 7, der Kaltwassereinlass 8, der Ausgang von heißem Wasser 9, eine Umgehungsschleife Dampf 10 Abgriffen gesteuert, werden die Ventile 11, Motorwärme 12, eine Umgehungsschleife Pyrolysegas 13, Wärmetauscher 14, die Kondensationseinheit 15, einen Tank für flüssigen Brennstoff speichert 16 die Kameraeinheit Heizwasser 17, wobei die Vorrichtung Verarbeitungskammer Heizung 18, die Kamera-Verarbeitungseinheit 4 zu entfernen ist aus 20 eine Kaltplasmaentladung des hohen Blindstrom 19 enthält, (2) eine Hochspannungs-Stromquelle 21 und einen Isolator zu bilden.
Die Kamera ist auf die Entfernung von Feuchtigkeit Schaltung 3 Bypass 10 verbunden durch ein Paar von steuerbaren Ventilen 11 an den Dampfmotor und dem Wärmetauscher 6, einen Mischer 7.
Kameraverarbeitungs 4 ist über ein Rohr 22, eine Umgehungsschleife Pyrolysegas 13 durch die gesteuerten Ventile 11 mit einer Wärmekraftmaschine 12 und dem Wärmetauscher 14 und dann in die Kondensationsvorrichtung 15 und einen Behälter verbunden ist, um flüssigen Brennstoff 16 speichert.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Verarbeitung eines organischen Materials in gasförmige und flüssige Brennstoffe ist wie folgt.
Das Einsatzmaterial in dem Rohmaterial beschickt Aufnahmetrichter 1, dann durch eine Dosierkammer 2 in der Feuchtigkeitsentfernungs 3 , in der 17 die Vorrichtung mit hoher Geschwindigkeit zu fein dispergierten organischen Substanz 250-375 o C. Der resultierende Dampf-Umgehungskreislauf mit Ventilen 10 bzw. 11 erwärmt wird , wird in den Dampf gerichtet Maschine 6 oder ein Mischer-Wärmetauscher 7 für Wärme.
Dann wird die dehydrierte Zufuhr tritt in die abgedichtete Behandlungskammer 4, wo es auf hohe Geschwindigkeit Erhitzen auf 650-750 o C 0,8-1,2 kW elektrische Kapazität pro 1 g des verarbeiteten einer organischen Substanz unterzogen wird. Die sich ergebende Pyrolyse gasförmiger Brennstoff von der Kammer der Bearbeitungs 4 durch das Rohr 22 ist zur Erzeugung von Strom und Wärme zu einer Wärmekraftmaschine 12 gesendet wird, und (oder) zu dem Wärmetauscher 14 an die Umfangskontur des Pyrolysegases 13 mit den Ventilen 11, um die Wärme und flüssigen Kraftstoff durch die Kondensationseinheit 15, zu liefern dann in den Vorratstank 16, den flüssigen Brennstoff.
Verbleiben in der Kammer 4 wird der feste Rückstand über den Ausgießer 2 in den Behälter 5 ausgetragen.
Vorrichtung Kaltfrequenz-Entladungsplasma von Blindstrom 19 (Figur 2), die in der Kammer 4 und verbunden durch einen Isolator 20 an der Hochspannungsleistungsquelle 21, den Abbau von organischen Stoffen und eine erhöhte Ausbeute an flüssigen Brennstoffen zu beschleunigen, ihre intramolekulare Bindungen zu beeinflussen, und die Bereitstellung Kraftstoffqualität, insbesondere die Erhöhung des Anteils von Leichtfraktionen.
Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht die Wiederverwertung von organischen Substanzen, die die Kraftstoffausbeute von 60-90 wt zu erhöhen.% In Abhängigkeit von der Art des organischen Materials.
FORDERUNGEN
1. Verfahren zur in der wasserhaltigen durch Mahlen flüssigen und gasförmigen Brennstoff Pyrolyse von organischem Material Verarbeitung ohne Erwärmung von Sauerstoff und anschließende Kondensation der Pyrolyseprodukte und flüssigen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des teilchenförmigen organischen Materials nacheinander in zwei getrennten Zellen auf 250-375 o C durchgeführt wird in der Kammer Feuchtigkeit und 650-750 o C. Behandlungskammer, bei dem die dehydratisierte Substanz fein in der Kammer zu entfernen , dispergiert in Gegenwart von Verarbeitungskaltfrequenzentladungsplasma von Blindstrom mit einer Spannung von 1-500 kV mit einer Frequenz von 1-300 kHz, der erzeugte Dampf in erhitzt wird , Entfeuchtung Kammer durch den Bypass-Kreis Paar mit dem Dampfkasten und / oder Wärmetauscher und Rückführen des gasförmigen Brennstoff aus der Kammer durch Pyrolysegas Umgehungsschaltung gerichtet ist zur Herstellung von flüssigen Kraftstoffen zu einer Wärmekraftmaschine und / oder in dem Kondensationswärmetauscher und einer Vorrichtung gesendet.
2. Installation Pyrolyse Verarbeitung von organischen Stoffen in flüssiger und gasförmiger Brennstoffe, bestehend aus einem Tank das verarbeitete Material empfängt, den Spender, den Bearbeitungskammerbehälter für feste und gasförmige Brennstoffe in flüssigem Kondensationsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage eine Entfeuchtung Kammer umfasst, um die Bearbeitungskammer gekoppelt Vorrichtung zur Herstellung eines kaltFrequenzEntladungsPlasma von Blindstrom mit einer Spannung von 1-500 kV mit einer Frequenz von 1-300 kHz bildet, die Verarbeitung in der Kamera ausgeführt wird , die mit dem Hochgeschwindigkeits - Erwärmungsvorrichtung organischen Materie 650-750 o C mit elektrischer Energie verbunden ist 0,8- 1,2 kW pro 1 g des verarbeiteten organischen Materials 1 wird die Bearbeitungskammer mit einer Wärmekraftmaschine mit dem Pyrolysegas Umgehungsschaltung verbunden ist, und / oder einen Wärmetauscher und eine Kondensationsvorrichtung und Entfeuchtung Vorrichtungskammer mit den Heizwasser haltigen organischen Substanzen mit hoher Aufheizrate mit 250-375 o C und eine Umgehungsschleife Dampf mit einem Dampfmotor und / oder den Wärmetauscher.
Druckversion
Erscheinungsdatum 16.01.2007gg
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