RU2091425C1

RU2091425C1 - Charcoal kiln

Info

Publication number: RU2091425C1
Application number: RU9595102158A
Authority: RU
Inventors: К.С. Елкин; В.И. Тишкин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Братский алюминиевый завод"
Priority date: 1995-02-14
Filing date: 1995-02-14
Publication date: 1997-09-27
Also published as: RU95102158A

Abstract

FIELD: wood processing. SUBSTANCE: means to create desired conditions of pyrolysis is made in the form of electric heaters 5. To install them in lining of side walls of kiln casing 1, special grooves are available. Means for catching volatile pyrolysis products is made in the form of gas collector 10 located over cover 4 of pyrolysis chamber 2. Gas catcher has valve 12 to remove moisture from chamber 2 during the raw material drying. Pipeline 11 connects gas catcher 10 with means 17 for burning volatile pyrolysis products. Chamber 2 has ports to drain liquid pyrolysis products with butterfly cover 7. Bottom of casing 1 bears rods to make the butterfly covers turn. To charge raw material into chamber 1, cassettes 3 are used. EFFECT: enhanced efficiency of process. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию лесохимической промышленности, а именно, сухой перегонки древесины при производстве древесного угля. The invention relates to equipment for the chemical industry, namely, dry distillation of wood in the production of charcoal.

Известна углевыжигательная печь, включающая горизонтальный теплоизолированный корпус с перекрытием в виде полых плит с теплоизолирующим материалом по периметру корпуса и отвода теплоносителя. [1]
Существенный недостаток этой печи заключается в недостаточно эффективном использовании теплоносителя, что приводит к недопалу древесины в нижней части печи и выгорании его в верхней части. Топочные газы, выходя из топки, неравномерно распределяются по объему камеры пиролиза, заполненной сырьем. Наиболее высокая температура имеет место в верхней части контейнера (около 600 650^oC). В нижней части температура не поднимается выше 200^oC, тогда как оптимальная температура пиролиза составляет 500 550^oC. Из-за нарушения теплового режима пиролиза в нижней части камеры остаются необленные головки. Использование парогазов в процессе пиролиза носит неорганизованный характер.Known charcoal kiln, including a horizontal insulated casing with an overlap in the form of hollow plates with heat insulating material around the perimeter of the casing and the removal of the coolant. [one]
A significant drawback of this furnace is the insufficient use of the coolant, which leads to a shortage of wood in the lower part of the furnace and its burning out in the upper part. The flue gases leaving the furnace are unevenly distributed over the volume of the pyrolysis chamber filled with raw materials. The highest temperature takes place at the top of the container (about 600,650 ^o C). In the lower part, the temperature does not rise above 200 ^o C, while the optimal pyrolysis temperature is 500 550 ^o C. Due to the violation of the thermal regime of pyrolysis, unshaped heads remain in the lower part of the chamber. The use of steam and gas in the pyrolysis process is unorganized.

Известна углевыжигательная печь (пиролизер), содержащая наружный корпус с крышкой, внутренний корпус с потолочным перекрытием, топку с колошниковой решеткой и горелочное устройство. Внутренний корпус снабжен ретортами с крышками, в потолочном перекрытии выполнены окна, ниже которых во внутреннем корпусе размещены реторты с крышками, под которыми находится горелочное устройство с топкой, крышка наружного корпуса со стороны потолочного перекрытия имеет термостойкое уплотнение и размещена с зазором в отношении к нему, а образованная между ними полость связана трубопроводом с горелочным устройством [2]
Недостатками данной конструкции печи являются высокий расход теплоносителя на производство древесного угля, недостаточно эффективное его использование, так как имеет место недостаточный прогрев центра реторты.Known charcoal kiln (pyrolyzer) containing an outer casing with a lid, an inner casing with ceiling, a firebox with a grate and a burner. The inner case is equipped with retorts with covers, windows are made in the ceiling, below which retorts with covers are located in the inner case, under which there is a burner with a furnace, the cover of the outer case on the side of the ceiling has a heat-resistant seal and is placed with a gap in relation to it, and the cavity formed between them is connected by a pipeline to the burner device [2]
The disadvantages of this furnace design are the high coolant consumption for the production of charcoal, its inefficient use, since there is insufficient heating of the retort center.

Общий недостаток обеих конструкций высокий расход теплоносителя, в подавляющем большинстве древесины, расход которой составляет до 30 40 от расхода сырья на производство древесного угля, на подготовку которого требуются значительные трудозатраты, что увеличивает стоимость древесного угля. The common drawback of both designs is the high coolant consumption, in the vast majority of wood, the consumption of which is up to 30 40 from the consumption of raw materials for the production of charcoal, the preparation of which requires significant labor costs, which increases the cost of charcoal.

Технический результат изобретения повышение производительности печи, снижение затрат на теплоноситель, более эффективное его использование, снижение трудозатрат и себестоимости древесного угля. The technical result of the invention increases the productivity of the furnace, reduces the cost of the coolant, its more efficient use, reduces labor costs and the cost of charcoal.

Для достижения технического результата в углевыжигательной печи, содержащей металлический корпус с футеровкой, установленную в нем съемную камеру пиролиза с крышкой, средство для создания заданного режима пиролиза, средство для улавливания летучих продуктов пиролиза и расположенное в низу камеры пиролиза средство для сжигания летучих продуктов пиролиза, соединенное со средством для улавливания посредством трубопровода, средство для создания заданного режима пиролиза выполнено в виде электронагревателей, установленных в каналах, которые выполнены в футеровке боковых стенок корпуса, а средство для улавливания летучих продуктов пиролиза выполнено в виде расположенного под крышкой камеры пиролиза газосборника, соединенного с полостью камеры пиролиза и трубопроводом и имеющего клапан для удаления влаги их камеры пиролиза в период сушки сырья. To achieve a technical result in a charcoal furnace containing a metal housing with a lining, a removable pyrolysis chamber with a lid installed therein, means for creating a predetermined pyrolysis mode, means for collecting volatile pyrolysis products and a means for burning volatile pyrolysis products at the bottom of the pyrolysis chamber, connected with means for collecting by means of a pipeline, means for creating a predetermined pyrolysis mode is made in the form of electric heaters installed in channels They are made in the lining of the side walls of the casing, and the means for trapping volatile pyrolysis products is made in the form of a gas collector located under the cover of the pyrolysis chamber connected to the cavity of the pyrolysis chamber and a pipeline and having a valve to remove moisture from their pyrolysis chamber during the drying of the raw materials.

Кроме того, камера пиролиза имеет отверстия для слива жидких продуктов пиролиза и закрывающие их поворотные крышки, а на днище корпуса смонтированы штыри для воздействия на поворотные крышки. In addition, the pyrolysis chamber has openings for draining the liquid pyrolysis products and rotary covers that cover them, and pins are mounted on the bottom of the housing to act on the rotary covers.

Печь имеет кассеты для загрузки сырья в камеру пиролиза. The furnace has cartridges for loading raw materials into the pyrolysis chamber.

На фиг. 1 схематично изображена описываемая углевыжигательная печь; на фиг. 2 то же, поперечный разрез. In FIG. 1 schematically depicts the described incinerator; in FIG. 2 same cross section.

Углевыжигательная печь содержит металлический корпус 1 прямоугольной формы с футеровкой 15 из огнеупорного кирпича. The coal burning furnace comprises a rectangular metal housing 1 with a refractory brick lining 15.

Сверху в корпус 1 помещается съемная камера 2 пиролиза, в нижней части которой имеется канал 6 для слива несгоревших жидких продуктов пиролиза. Для слива жидких продуктов пиролиза в камере 2 пиролиза имеются отверстия, закрывающиеся поворотными крышками 7. На днище корпуса 1 имеются штыри 8 для воздействия на поворотные крышки 7. On top of the housing 1 is placed a removable pyrolysis chamber 2, in the lower part of which there is a channel 6 for discharging unburned liquid pyrolysis products. To drain the liquid pyrolysis products in the pyrolysis chamber 2 there are openings closed by pivot caps 7. On the bottom of the housing 1 there are pins 8 for acting on pivot caps 7.

Для загрузки сырья в камеру 2 пиролиза предназначены кассеты 3. To load raw materials into the pyrolysis chamber 2, cassettes 3 are intended.

Верхней частью камера 2 входит в песочный затвор 9 корпуса 1, что обеспечивает герметичность печи. Сверху камера закрывается крышкой 4, имеющей теплоизоляцию из огнеупорного войлока. The upper part of the chamber 2 enters the sand valve 9 of the housing 1, which ensures the tightness of the furnace. On top of the chamber is closed by a lid 4 having thermal insulation of refractory felt.

Углевыжигательная печь имеет средство для создания заданного режима пиролиза, которое выполнено в виде электронагревателей 5, позволяющих поддерживать в печи температуру до 800^oC. Электронагреватели установлены в каналах, которые выполнены в футеровке 15 боковых стенок корпуса 1. Печь имеет также средство для улавливания летучих продуктов пиролиза, выполненное в виде расположенного над крышкой 4 газосборника 10, соединенного с полостью камеры 2 пиролиза. Газосборник посредством разъемного фланцевого соединения 16 соединен с трубопроводом 11, через последний газосборник связан с расположенным в низу камеры 2 пиролиза средством 17 для сжигания летучих продуктов пиролиза. Газосборник 10 имеет клапан 12 для удаления влаги из камеры пиролиза в период сушки сырья.The coal burning furnace has a means for creating a predetermined pyrolysis mode, which is made in the form of electric heaters 5, which allow maintaining the temperature in the furnace up to 800 ^o C. Electric heaters are installed in channels that are made in the lining 15 of the side walls of the housing 1. The furnace also has a means for collecting volatile products pyrolysis, made in the form of a gas collector 10 located above the lid 4, connected to the cavity of the pyrolysis chamber 2. The gas collector via a detachable flange connection 16 is connected to the pipe 11, through the last gas collector is connected to the means 17 for burning volatile pyrolysis products located at the bottom of the pyrolysis chamber 2. The gas collector 10 has a valve 12 for removing moisture from the pyrolysis chamber during the drying period of the raw material.

Печь работает следующим образом. The furnace operates as follows.

Подготовленное древесное сырье загружается в кассету 3, которая устанавливается затем в камеру 2, поворотные крышки 7 которой находятся в закрытом положении под действием собственного веса. Пиролизная камера 2 помещается в корпус 1, при этом ее верхняя часть входит в песочный затвор 9, далее устанавливается крышка 4 с газосборником 10, который посредством фланцевого соединения 16 соединяется с трубопроводом 11. The prepared wood raw material is loaded into the cassette 3, which is then installed in the chamber 2, the rotary covers 7 of which are in the closed position under the action of their own weight. The pyrolysis chamber 2 is placed in the housing 1, while its upper part enters the sand valve 9, then a lid 4 with a gas collector 10 is installed, which is connected via a flange connection 16 to the pipe 11.

Затем включаются электронагреватели 5, и температура в камере 2 поднимается до 200^oC, и начинают процесс сушки. Испаряющаяся влага выходит через клапан 12. Затем поднимается температура в камере до 500 600^oC, с началом пиролиза, о чем говорит выделение горючих газов, отключаются электронагреватели. По окончании пиролиза газосборник 10 отсоединяется от трубопровода 11, камера 2 вместе с крышкой 4 вынимается из печи и устанавливается на позицию охлаждения, а в печь устанавливается следующая камера 2 с загруженной сырьем кассетой 3, и процесс повторяется.Then the heaters 5 are turned on, and the temperature in the chamber 2 rises to 200 ^o C, and the drying process begins. Evaporating moisture leaves through valve 12. Then the temperature in the chamber rises to 500 600 ^o C, with the beginning of pyrolysis, as evidenced by the emission of combustible gases, the heaters are turned off. At the end of the pyrolysis, the gas collector 10 is disconnected from the pipeline 11, the chamber 2 together with the cover 4 is removed from the furnace and set to the cooling position, and the next chamber 2 is installed in the furnace with the cartridge 3 loaded with raw materials, and the process is repeated.

При установке камеры 2 в корпус крышки 7 открываются под воздействием штырей 8. When installing the camera 2 in the housing, the covers 7 open under the influence of the pins 8.

После остывания камеры до температуры окружающего воздуха крышка 4 снимается и древесный уголь из кассет 3 выгружается на площадку стабилизации. After the chamber cools to ambient temperature, the lid 4 is removed and charcoal from the cassettes 3 is discharged to the stabilization site.

Использование в качестве источника тепла электрических нагревательных элементов, вмонтированных в печь, и теплоты сгорания газообразных продуктов пиролиза значительно повышает производительность печи, снижает трудозатраты при производстве древесного угля. The use of electric heating elements mounted in the furnace and the heat of combustion of the gaseous pyrolysis products as a heat source significantly increases the productivity of the furnace, reduces labor costs in the production of charcoal.

Claims

1. A charcoal furnace containing a metal housing with a lining, a removable pyrolysis chamber with a lid installed therein, means for creating a predetermined pyrolysis regime, means for collecting volatile pyrolysis products and a means for burning volatile pyrolysis products located at the bottom of the pyrolysis chamber, connected to means for collecting by means of a pipeline, characterized in that the means for creating a predetermined pyrolysis mode is made in the form of electric heaters installed in channels that are made in f wiping off the side walls of the casing, and the means for collecting volatile pyrolysis products is made in the form of a gas collector located above the pyrolysis chamber lid, connected to the cavity of the pyrolysis chamber and a pipeline and having a valve to remove moisture from the pyrolysis chamber during the drying of raw materials.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that the pyrolysis chamber has openings for draining the liquid pyrolysis products and rotary covers that cover them, and pins are mounted on the bottom of the housing to act on the rotary covers.

3. The furnace according to claim 1, characterized in that it has cassettes for loading raw materials into the pyrolysis chamber.