RU2482160C1

RU2482160C1 - Method for thermal processing of organic material and apparatus for realising said method

Info

Publication number: RU2482160C1
Application number: RU2011147544/04A
Authority: RU
Inventors: Алексей Викторович Тимофеев; Виктор Михайлович Тимофеев
Original assignee: Алексей Викторович Тимофеев
Priority date: 2011-11-24
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2013-05-20

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to processing organic material, for example wood, peat, shale, coal from industrial and household wastes which contain organic components, railway wooden sleepers, wood processing wastes, livestock farming wastes etc, and can be used in chemical, timber and oil-refining industries, in communal, agricultural and other industries by pyrolysis. The invention relates to an apparatus for thermal processing organic material, having a reactor consisting of two sections with heating of the material to decomposition temperature thereof, with a device for feeding the material into the reactor, a conveyor for unloading the solid fraction, a pipe for removing the gas fraction into a condensation column after which a uncondensed pyrolysis gas and liquid hydrocarbons are formed for subsequent processing. Two sections are formed in the reactor, each having two working zones with controlled temperature ranging from 100 to 1200°C, where the material is heated in the working zones of the reactor between two concentric pipes of the sections simultaneously with advance thereof; to increase output of combustible pyrolysis gases through secondary reactions, a return loop is formed for feeding the vapour-gas fraction from the exothermic reaction zone of the first rector section into the zone of the hot solid fraction of the second reactor section, and a reactant is also fed into the reactor through an intermediate hopper; in each reactor section there are closed insulated heating chambers in which there are recuperative burners with radiation emitting pipes; external pipes of the reactor sections can also be heated by the recuperative burners or spent burner gases; movement and turning of the material in the working zones with the required speed is carried out by conveyors with frequency-independent drives; atmospheric air and nitrogen are prevented from falling into the reactor working zones by the controlled gas medium formed by uncondensed pyrolysis gases, as well as by disc valves when feeding material into the reactor and when unloading the solid fraction.

EFFECT: twofold increase in calorific value of pyrolysis gas on average, high energy efficiency, possibility of optimisation and automation of the process with continuous processing of the material.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области переработки органического сырья, например древесины, торфа сланцев, угля промышленных и бытовых отходов, содержащих органические составляющие, железнодорожных деревянных шпал, отходов растениеводства, животноводства и т.п., и может найти применение в химической, лесо- и нефтеперерабатывающих отраслях, коммунальном, сельском хозяйстве и других отраслях промышленности методом пиролиза.The invention relates to the field of processing of organic raw materials, such as wood, peat shale, coal, industrial and household waste containing organic components, railway wooden sleepers, crop waste, animal husbandry, etc., and can find application in the chemical, timber and oil refining industries , municipal, agriculture and other industries by pyrolysis.

Известен способ переработки органики методом пиролиза (патент РФ № 2260615, кл. С10В 49/00, 2004), при котором высокоскоростной нагрев производят одновременно с его измельчением в реакторе путем перемешивания сырья с нагретыми билами, выполненными из материала с высоким коэффициентом теплопроводности.A known method of processing organics by the pyrolysis method (RF patent No. 2260615, class СВВ 49/00, 2004), in which high-speed heating is carried out simultaneously with its grinding in the reactor by mixing raw materials with heated beats made of a material with a high coefficient of thermal conductivity.

Недостатком данного способа являются необходимость применения мелющих металлических тел, значительный расход топлива на нагрев сырья и мелющих тел, цикличность в работе и сложности в изготовлении реактора.The disadvantage of this method is the need to use grinding metal bodies, significant fuel consumption for heating raw materials and grinding media, the cyclical nature of the work and the difficulty in manufacturing the reactor.

Известен способ переработки органического сырья методом контактного нагрева (патент РФ № 2242677, кл. F23G 5/027, 2003 - аналог), включающим перемещение сырья одновременно с его нагревом в сужающемся металлическом канале с повышением температуры в направлении потока сырья от 400 до 750°С.A known method of processing organic raw materials by contact heating (RF patent No. 2242677, class. F23G 5/027, 2003 - analogue), including the movement of raw materials simultaneously with their heating in a tapering metal channel with increasing temperature in the direction of flow of raw materials from 400 to 750 ° C. .

Недостатком данного способа является низкая производительность, сложность в изготовлении реактора, низкое качество получаемых продуктов, невозможность достигнуть оптимизации процесса.The disadvantage of this method is the low productivity, complexity in the manufacture of the reactor, low quality of the products obtained, the inability to achieve process optimization.

Наиболее близким способом к предлагаемому является способ (заявка № 2008104248/04, кл. G10С 1/02, 2008 - прототип), включающий нагрев исходного сырья с одновременным его контактом с разогретой поверхностью металлической трубы реактора и транспортировкой сырья винтовым конвейером через рабочее пространство реактора; сырье при подаче в реактор подогревается продуктами горения смешанным с атмосферным воздухом, выходящим из нагревательной камеры; атмосферный воздух перед подачей в камеру нагревания подогревают теплом от охлаждения твердой фракции; газовая фракция разделяется на несконденсированный пиролизный газ и жидкую углеводородную фракцию.The closest way to the proposed one is the method (application No. 2008104248/04, class G10C 1/02, 2008 - prototype), comprising heating the feedstock with its simultaneous contact with the heated surface of the metal pipe of the reactor and transportation of the raw material by a screw conveyor through the working space of the reactor; the feed when fed into the reactor is heated by combustion products mixed with atmospheric air leaving the heating chamber; atmospheric air before being fed into the heating chamber is heated with heat from cooling the solid fraction; the gas fraction is separated into non-condensed pyrolysis gas and a liquid hydrocarbon fraction.

Недостатком данного способа является то, что в указанном способе по-прежнему не решена задача оптимизации технологического процесса по температурным режимам в ходе реакции: возникающее повышение давления при перемещении сырья винтовым конвейером внутри реактора приводит к выбросам пиролизного газа в подающий конвейер и, в отдельных случаях, к возгоранию газа.The disadvantage of this method is that the method still does not solve the problem of optimizing the process according to temperature conditions during the reaction: the resulting increase in pressure when the raw materials move the screw conveyor inside the reactor leads to pyrolysis gas emissions in the feed conveyor and, in some cases, to ignition of gas.

Использование в качестве теплоносителя атмосферного воздуха приводит к перерасходу газа на его нагревание и неравномерности распределения температур в нагревательной камере до 300°С и более, в которой расположены две горизонтальные трубы реактора, а горелка расположена между первой и второй трубой. Из-за невозможности установить необходимые режимы на разных этапах пиролиза в газовой и жидкой фракциях наблюдается большое содержание углекислого газа и воды, а в твердой фракции - непереработанное сырье, что также снижает экономические показатели способа. Вследствие большой длины шнекового вала, соотношение длины вала к диаметру шнека составляет 20:1, они провисают, особенно при нагреве, и трутся о внутренние поверхности труб, что может привести к образованию искр внутри реактора.The use of atmospheric air as a coolant leads to an excessive consumption of gas for its heating and uneven distribution of temperatures in the heating chamber up to 300 ° C and more, in which two horizontal pipes of the reactor are located, and the burner is located between the first and second pipes. Due to the inability to establish the necessary modes at different stages of pyrolysis, a high content of carbon dioxide and water is observed in the gas and liquid fractions, and unprocessed raw materials in the solid fraction, which also reduces the economic performance of the method. Due to the large length of the screw shaft, the ratio of shaft length to screw diameter is 20: 1, they sag, especially when heated, and rub against the inner surfaces of the pipes, which can lead to the formation of sparks inside the reactor.

Подаваемое сырье невозможно высушить при его движении внутри нагретого теплоносителем корпуса конвейера подачи в реактор. Образуется только водяной пар от влаги вокруг клеток сырья и при этом в реактор поступает воздух.The feedstock cannot be dried during its movement inside the reactor conveyor conveyor heated by the heat carrier. Only water vapor is formed from moisture around the cells of the feedstock and air enters the reactor.

Кроме того, рабочим пространством может быть только пространство, где происходит непосредственно пиролиз сырья, куда категорически нельзя подавать атмосферный воздух в качестве теплоносителя, а не камера, в которой находится нагревающая горелка с открытым пламенем.In addition, the working space can only be the space where the pyrolysis of raw materials takes place directly, where it is absolutely impossible to supply atmospheric air as a heat carrier, and not the chamber in which the heating burner with an open flame is located.

Неправильно подобранная сталь (09Г2С) корпуса и вала реактора не позволяют ему длительно работать при температурах более 500°С, что приводит к содержанию балластного углекислого газа до 50% от состава газа, существенно снижая теплотворную способность несконденсированного пиролизного газа. При такой технологии несконденсированного газа не хватает на автономность работы установки с выработкой собственной электроэнергии.Improperly selected steel (09Г2С) of the reactor vessel and shaft does not allow it to operate for a long time at temperatures above 500 ° С, which leads to the content of ballast carbon dioxide up to 50% of the gas composition, significantly reducing the calorific value of non-condensed pyrolysis gas. With this technology, non-condensed gas is not enough for the autonomy of the installation with the generation of its own electricity.

Также недостатком является установка одного привода на три трубы реактора, что не позволяет независимо менять скорости прохождения сырья в каждой трубе, в зависимости от вида исходного сырья и необходимости технологического режима пиролиза.Another disadvantage is the installation of one drive on three reactor pipes, which does not allow independently changing the flow rate of raw materials in each pipe, depending on the type of feedstock and the need for a pyrolysis process mode.

Техническим результатом избранного способа является повышение теплотворной способности пиролизного газа, повышение энергетического КПД, возможность оптимизации и автоматизации процесса при непрерывном процессе переработке сырья.The technical result of the chosen method is to increase the calorific value of pyrolysis gas, increase energy efficiency, the ability to optimize and automate the process with a continuous process of processing raw materials.

Технический результат достигается тем, что в способе термической переработки органического сырья и устройстве для его осуществления в созданной контролируемой газовой среде, исключающей попадание атмосферного воздуха и азота, производится нагрев сырья до температуры его деструкции с последующим отводом образующихся твердой фракции и газовой фракции, которая после конденсации образует несконденсированный горючий пиролизный газ и жидкие углеводороды для последующей переработки, при нагреве сырья с добавляемым реагентом используют тепло экзотермической реакции, образующаяся парогазовая смесь отводится в зону прокаливаемой твердой фракции при температуре до 1200 градусов для образования вторичных реакций и позволяет получить дополнительный объем пиролизный газов; использование необходимого вида реагента определяется задаваемым технологическим процессом, так использование углерода, в качестве реагента, увеличивает выход неконденсируемых горючих газов по реакциям:The technical result is achieved by the fact that in the method of thermal processing of organic raw materials and the device for its implementation in the created controlled gas environment, eliminating the ingress of atmospheric air and nitrogen, the raw material is heated to the temperature of its destruction with the subsequent removal of the formed solid fraction and gas fraction, which after condensation forms non-condensing combustible pyrolysis gas and liquid hydrocarbons for subsequent processing; when heating raw materials with added reagent, eplo exothermic reaction formed gas-vapor mixture is removed in calcined solids zone at a temperature of 1200 degrees for the formation of secondary reactions and allows to obtain an additional amount of the pyrolysis gas; the use of the required type of reagent is determined by the specified technological process, so the use of carbon as a reagent increases the yield of non-condensable combustible gases by reactions:

С+2Н₂O=СO₂+2Н₂,C + 2H ₂ O = CO ₂ + 2H ₂ ,

С+Н₂O=СО+Н₂,C + H ₂ O = CO + H ₂ ,

С+СO₂=2СО,C + CO ₂ = 2CO,

С+2Н₂=СН₄,C + 2H ₂ = CH ₄ ,

а добавление 1% соды (Na₂CO₃) дает увеличение выхода метилового спирта, в зависимости от вида сырья, до 300%; а устройство для термической переработки органического сырья с реактором, подающим устройством сырья в реактор, транспортером выгрузки твердой фракции, трубопроводом отвода газовой фракции в конденсационную колонну, после которой образуется несконденсированный пиролизный газ и жидкие углеводороды для последующей переработки; реактор имеет две или более секции, каждая из которой, имеет одну или две рабочие зоны с регулируемой температурой до 1200°С; нагрев сырья в рабочих зонах реактора производят между двумя концентрическими трубами секций одновременно с его продвижением и ворошением; для увеличения выхода горючих пиролизных газов за счет вторичных реакций, создан обратный контур подачи парогазовой фракции из зоны экзотермической реакции первой секции реактора в зону раскаленной твердой фракции второй секции реактора, а также в реактор через промежуточный бункер подается реагент; в каждой секции реактора созданы замкнутые изолированные нагревательные камеры, в которых установлены рекуперативные горелки с радиационными излучающими трубами, обеспечивающие равномерных прогрев рабочих зон, нагрев внутренних труб секций реактора может быть осуществлен также рекуперативными горелками или отработанными газами горелок; перемещение и ворошение сырья в рабочих зонах с необходимой скоростью осуществляют транспортировочные устройства с независимыми частотными приводами; исключение попадания в рабочие зоны реактора атмосферного воздуха и азота обеспечивает созданная контролируемая атмосфера неконденсируемыми пиролизными газами в промежуточном бункере, а также специально созданные пробки из продуктов переработки сырья на путях его перемещения в ходе технологического процесса и тарельчатые клапаны при загрузке сырья в реактор и на выгрузке твердой фракции.and the addition of 1% soda (Na ₂ CO ₃ ) gives an increase in the yield of methyl alcohol, depending on the type of raw material, up to 300%; and a device for the thermal processing of organic raw materials with a reactor, a feed device for raw materials into the reactor, a conveyor for unloading the solid fraction, a pipeline for removing the gas fraction into a condensation column, after which non-condensed pyrolysis gas and liquid hydrocarbons are formed for subsequent processing; the reactor has two or more sections, each of which has one or two working zones with a controlled temperature up to 1200 ° C; heating of raw materials in the working zones of the reactor is carried out between two concentric pipes of the sections simultaneously with its advancement and tedding; to increase the output of combustible pyrolysis gases due to secondary reactions, a reverse circuit for supplying the gas-vapor fraction from the exothermic reaction zone of the first section of the reactor to the zone of the hot solid fraction of the second section of the reactor, and also the reagent is fed into the reactor through an intermediate hopper; closed insulated heating chambers are created in each section of the reactor, in which recuperative burners with radiation radiating tubes are installed, which ensure uniform heating of the working zones, the inner tubes of the reactor sections can also be heated by regenerative burners or burner exhaust gases; transportation and tedding of raw materials in the working areas with the necessary speed are carried out by transporting devices with independent frequency drives; the creation of a controlled atmosphere with non-condensable pyrolysis gases in the intermediate hopper, as well as specially created plugs from the products of the processing of raw materials along its moving paths during the process and poppet valves when loading the raw materials into the reactor and unloading solid, ensure that atmospheric air and nitrogen are not allowed to enter the working zones of the reactor fractions.

Предлагаемая совокупность существенных признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна». В то же время совокупность отличительных признаков, приводящих к решению поставленной задачи, явным образом не следует из уровня техники, поэтому предлагаемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».The proposed set of essential features in comparison with the prior art allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "novelty." At the same time, the set of distinguishing features leading to the solution of the problem, does not explicitly follow from the prior art, therefore, the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".

На Фиг.1 изображена принципиальная схема предлагаемого изобретения, содержащая:Figure 1 shows a schematic diagram of the invention, containing:

приемный бункер 3 для приема сырья 1, который содержит средства для подачи сырья в промежуточный бункер 8, средства подачи в него продуктов 6, подвод 4 воздуха от калорифера 5 и трубу 2. Промежуточный бункер 8 содержит средства для подачи сырья в реактор 14, средство подачи реагента из дозатора 7 и трубу 16. Реактор содержит две или более секции 11, нагревательные камеры 12, рекуперативные горелки 10, обратный контур 9, присоединенный к нижней части реактора 14, конвейер выгрузки твердой фракции 13, к которому подведен охлаждающий контур 17 и бункер 18 для выгрузки твердой фракции. К секциям 11 подсоединены трубы отвода пиролизного газа 15 в конденсационную колонну 19. К рекуперативным горелкам подведены трубы подачи несконденсированного газа 16 и трубопроводы 6. От конденсационной колонны 19 отходят трубопроводы к газогенераторной установке 20 и к накопительным емкостям газа 21, а также трубы 22 отвода жидкой фракции к накопителям 23.a receiving hopper 3 for receiving raw materials 1, which contains means for supplying raw materials to the intermediate hopper 8, means for supplying products 6 to it, supplying 4 air from the air heater 5 and pipe 2. The intermediate hopper 8 contains means for feeding raw materials to the reactor 14, means for feeding the reagent from the dispenser 7 and the pipe 16. The reactor contains two or more sections 11, heating chambers 12, regenerative burners 10, a return loop 9 connected to the bottom of the reactor 14, a solid fraction discharge discharge conveyor 13, to which a cooling loop 17 and a hopper 18 are connected for in Booting hardstock. Pyrolysis gas exhaust pipes 15 are connected to sections 11 to the condensation column 19. Non-condensed gas supply pipes 16 and pipelines 6 are connected to the regenerative burners. The pipelines to the gas generating unit 20 and to the gas storage tanks 21, and also the liquid discharge pipes 22 fractions to drives 23.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Измельченное сырье 1 подается в приемный бункер 3, где высушивается горячим воздухом, подаваемым по подводу 4 от калорифера 5 и горячими продуктами горения 6 от горелок 10. Пары воды и газа из приемного бункера 3 после очистки направляются в атмосферу по трубе 2.The crushed raw material 1 is fed to a receiving hopper 3, where it is dried by hot air supplied through a supply 4 from the air heater 5 and hot combustion products 6 from the burners 10. Vapors of water and gas from the receiving hopper 3 are sent to the atmosphere through a pipe 2 after cleaning.

В промежуточном бункере 8, одновременно с ворошением сырья и подачей реагента, из дозатора 7, создается контролируемая газовая среда несконденсированным газом, подаваемым по трубе 16, которая отсекает продукты горения и атмосферный воздух со стороны приемного бункера 3. Затем нагретое до температуры от 80 градусов сырье, в зависимости от вида и состава, подается в реактор 14.In the intermediate hopper 8, at the same time as tedding the raw materials and feeding the reagent, from the dispenser 7, a controlled gas medium is created by the non-condensed gas supplied through the pipe 16, which cuts off combustion products and atmospheric air from the side of the receiving hopper 3. Then the raw material heated to a temperature of 80 degrees , depending on the type and composition, is fed into the reactor 14.

В первой зоне первой секции 11 реактора 14 при температуре от 280 градусов начинается экзотермическая реакция с выделением тепла, в результате чего температура повышается до 550 градусов и выше. Образующаяся парогазовая смесь, состоящая в основном из углекислого газа и паров воды, по обратному контуру 9 подается в зону прокаливаемой твердой фракции - конец второй зоны второй секции 11 реактора 14.In the first zone of the first section 11 of the reactor 14 at a temperature of 280 degrees or more, an exothermic reaction begins with the release of heat, as a result of which the temperature rises to 550 degrees and above. The resulting vapor-gas mixture, consisting mainly of carbon dioxide and water vapor, is fed through a return loop 9 to the zone of the calcined solid fraction - the end of the second zone of the second section 11 of reactor 14.

Во второй зоне первой секции 11 происходит интенсивное повышение температуры, которая достигает от 900 до 1200 градусов в первой зоне второй секции 11. В результате высокотемпературной деструкции сырья выделяется основное количество горючего пиролизного газа, а так же выделившиеся углекислый газ и пары воды вступают во вторичные реакции с реагентом. В ходе реакции образуются горючие газы - окись углерода, водород, метан и др., которые направляются в конденсационную колонну 19.In the second zone of the first section 11, an intensive increase in temperature occurs, which reaches from 900 to 1200 degrees in the first zone of the second section 11. As a result of the high-temperature degradation of the feed, the main quantity of combustible pyrolysis gas is released, as well as the released carbon dioxide and water vapor enter into secondary reactions with reagent. During the reaction, combustible gases are formed - carbon monoxide, hydrogen, methane, etc., which are sent to the condensation column 19.

Во второй зоне второй секции 11, разогретой до температуры от 900 градусов, происходит прокаливание твердой фракции и образование дополнительного объема горючих газов за счет вторичных реакций поступившей парогазовой смеси по обратному контуру 9 из первой зоны первой секции 11 с раскаленным углеродом твердой фракции. Образовавшийся газ по трубам 15 направляется в конденсационную колонну 19. Твердая фракция поступает в конвейер выгрузки 13, где охлаждается до 40-60 градусов и затем выгружается в приемный бункер 18. Выделившееся тепло при охлаждении твердой фракции подается в калорифер 5 по контуру 17, в приемный бункер 3 и промежуточный бункер 8.In the second zone of the second section 11, heated to a temperature of 900 degrees, the solid fraction is calcined and an additional volume of combustible gases is formed due to the secondary reactions of the incoming gas-vapor mixture along the return loop 9 from the first zone of the first section 11 with incandescent carbon of the solid fraction. The resulting gas through pipes 15 is sent to the condensation column 19. The solid fraction enters the discharge conveyor 13, where it is cooled to 40-60 degrees and then discharged to the receiving hopper 18. The generated heat during cooling of the solid fraction is fed to the air heater 5 along circuit 17, to the receiving hopper 3 and intermediate hopper 8.

В качестве транспортировочных устройств в секциях 11 реактора 14 используются внутренние трубы, нагреваемые изнутри горелками 10 или продуктами горения наружных горелок 10, с расположенными на них устройствами для ворошения и продвижения сырья.As transportation devices in sections 11 of reactor 14, internal pipes are used that are heated internally by burners 10 or by the combustion products of external burners 10, with devices for tedding and moving raw materials located on them.

Наружные трубы секций 11 реактора 14, находящиеся в замкнутых изолированных нагревательных камерах 12, нагреваются установленными в камерах рекуперативными горелками 10, работающими на несконденсированном пиролизном газе.The outer tubes of sections 11 of the reactor 14, located in closed insulated heating chambers 12, are heated by regenerative burners 10 installed in the chambers, operating on non-condensed pyrolysis gas.

Рекуперативные горелки 10 оснащены радиационными излучающими трубами. Нагрев секций производится способом конвекции и передачей лучистой энергии, обеспечивая равномерный прогрев рабочих зон, повышает тепловой КПД, увеличивает срок службы секций.Recuperative burners 10 are equipped with radiation emitting tubes. The sections are heated by convection and the transfer of radiant energy, providing uniform heating of the working areas, increases thermal efficiency, increases the service life of the sections.

В реакторе 14 устанавливаются две или более последовательно расположенные секции 11, в каждой секции 11 создаются по одной-две рабочие зоны с различными температурными режимами для оптимизации процесса пиролиза, что дает возможность переработки смешанного/неоднородного сырья.In the reactor 14, two or more successively arranged sections 11 are installed, in each section 11 one or two working zones with different temperature conditions are created to optimize the pyrolysis process, which makes it possible to process mixed / heterogeneous raw materials.

Несконденсированный газ направляется на горелки 10, в промежуточный бункер 8, на электрогазогенераторную установку 20, а остатки газа в накопительные емкости 21.Non-condensed gas is directed to the burners 10, to the intermediate hopper 8, to the electric gas generator 20, and the remaining gas to the storage tanks 21.

Жидкая фракция по трубам 22 поступает в накопители 23.The liquid fraction through the pipes 22 enters the drives 23.

Для оптимизации продвижения сырья все приводы транспортировочных устройств снабжены частотными регуляторами, а для визуального и лабораторного контроля предусмотрены смотровые окна и шлюзы.To optimize the movement of raw materials, all drives of the transporting devices are equipped with frequency controllers, and viewing windows and gateways are provided for visual and laboratory control.

Примером использования предлагаемого изобретения является создание устройств, включающих реактор от двух или более секций, с исполнениями в стационарном и мобильных вариантах. При этом секции могут иметь конструктивные отличия. Это позволит получить производительность переработки сырья от пятидесяти до пяти тысяч килограммов сырья в час.An example of the use of the invention is the creation of devices comprising a reactor from two or more sections, with versions in stationary and mobile versions. At the same time, sections can have structural differences. This will make it possible to obtain raw material processing productivity from fifty to five thousand kilograms of raw material per hour.

В целом, все это позволяет оптимизировать и автоматизировать процесс пиролиза и почти полностью исключить присутствие углекислого газа и паров воды в газообразной и жидкой фракциях, увеличить теплотворную способность несконденсированного пиролизного газа, повысить энергетический КПД и позволяет выработать достаточное количество энергии для автономного режима работы установки.In general, all this makes it possible to optimize and automate the pyrolysis process and almost completely eliminate the presence of carbon dioxide and water vapor in the gaseous and liquid fractions, increase the calorific value of non-condensed pyrolysis gas, increase the energy efficiency, and allows generating sufficient energy for the autonomous operation of the installation.

Внедрение данного способа переработки органического сырья ожидается в ЖКХ Московской области для переработки хвостов бытовых отходов мусоросортировочных заводов, термической утилизации деревьев, зараженных насекомыми, перевода котельных на альтернативные источники топлива. Данный способ позволяет попутно подать значительное количество тепловой энергии потребителям, а также обеспечить работу энергетического оборудования на газовом, жидком, композитном топливах.The introduction of this method of processing organic raw materials is expected in the housing and communal services of the Moscow Region for the processing of tailings of household waste from waste sorting plants, thermal utilization of trees infected with insects, and the conversion of boiler houses to alternative fuel sources. This method allows to simultaneously supply a significant amount of thermal energy to consumers, as well as to ensure the operation of power equipment on gas, liquid, composite fuels.

По предлагаемому способу разработана проектно-конструкторская и технологическая документация и намечено заключение лицензионных договоров с изготовителями в материале и эксплуатирующими организациями.According to the proposed method, design and technological documentation has been developed and it is planned to conclude licensing agreements with manufacturers in the material and operating organizations.

Claims

1. A device for the thermal processing of organic raw materials, containing a two-section reactor with heating the raw material to its destruction temperature, with a feed device to the reactor, a solid fraction discharge conveyor, a pipeline for removing the gas fraction into a condensation column, after which non-condensed pyrolysis gas and liquid are formed hydrocarbons for subsequent processing, characterized in that the reactor has two sections, each of which has two working zones with a controlled temperature from 100 to 1200 ° C, where agrev feedstock in the reactor working areas produces the two concentric pipe sections simultaneously with its advancement; To increase the output of combustible pyrolysis gases due to secondary reactions, a reverse circuit for supplying the gas-vapor fraction from the exothermic reaction zone of the first section of the reactor to the zone of the hot solid fraction of the second section of the reactor, as well as the reagent is fed through the intermediate hopper into the reactor, closed insulated heating circuits are created in each reactor section chambers in which regenerative burners with radiation radiating tubes are installed, heating of the inner tubes of the reactor sections can also be carried out proliferative burners or burner exhaust gases; transportation and tedding of raw materials in the working areas with the necessary speed are carried out by transporting devices with independent frequency drives; Prevention of atmospheric air and nitrogen entering the reactor working zones is provided by the created controlled gas medium by non-condensing pyrolysis gases, as well as poppet valves when loading raw materials into the reactor and unloading the solid fraction.

2. The method of thermal processing of organic raw materials is carried out by heating the raw material to its destruction temperature with subsequent removal of the resulting solid fraction and gas fraction, which after condensation forms non-condensed combustible pyrolysis gas and liquid hydrocarbons for subsequent processing carried out in the device according to claim 1, characterized in what is carried out in the created controlled gas environment, excluding the ingress of atmospheric air and nitrogen into the reaction zones, when heating the raw materials with the added the reagent uses the heat of an exothermic reaction, as a result of which the vapor-gas mixture is sent to the zone of the calcined solid fraction at a temperature of 900 to 1200 ° to form secondary reactions, which allows to obtain an additional volume of combustible pyrolysis gases.