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Fédération de Russie Patent RU2203922

PROCÉDÉ ET SYSTÈME DE TRAITEMENT eau contenant de la matière organique dans les combustibles liquides et gazeux

PROCÉDÉ ET SYSTÈME DE TRAITEMENT eau contenant de la matière organique dans les combustibles liquides et gazeux

Nom de l'inventeur:. Strebkov DS; Weinstein E.F. Erhov MV. PUTAIN IA. Chirkov VG
Le nom du titulaire du brevet: Institution Institut russe de recherche scientifique de l' État pour l' électrification de l' agriculture
Adresse de correspondance: 109456, Moscou, 1er Veshnyakovskaya pr-d, 2, VIESH, ONTI et le brevetage, OV Golubeva
Date de début du brevet: 25.01.2002

L'invention concerne le traitement des combustibles solides dans des combustibles liquides et gazeux, en particulier à la technologie et l'art de la conversion pyrolytique de matières organiques dans les carburants gazeux et liquides. Le procédé comprend le broyage d'une substance organique contenant de l'eau, il est chauffé sans accès des produits de l'oxygène et de condensation subséquente de la pyrolyse en carburant liquide. En outre, le chauffage de fin de la matière organique broyée effectuée successivement dans deux chambres séparées à 250-375 ° C dans la chambre d'évacuation de l' humidité et à 650-750 ° C dans la chambre de traitement en présence de décharges plasma froid du courant réactif élevée avec une tension de 1-500 kV, une fréquence de 1 -300 kHz. La vapeur d'eau produite dans la chambre de déshumidification est dirigé à travers le couple de circuits de dérivation à la boîte de vapeur et / ou l'échangeur de chaleur, et le combustible gazeux à partir d'une chambre de traitement le long du contour périphérique du gaz de pyrolyse est dirigée vers un moteur thermique et / ou un échangeur de chaleur et un dispositif de condensation pour la production de combustibles liquides. L'invention permet d'augmenter le rendement des combustibles liquides et gazeux à partir de matière organique à 70% pour réduire la teneur de 05.01% d'eau dans celle-ci, la chaleur de combustion augmente de 15 à 20% et de réduire la consommation d'énergie par 1 kg de combustibles liquides et gazeux obtenus.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne le traitement des combustibles solides dans des combustibles liquides et gazeux, en particulier à la technologie et l' art de la conversion pyrolytique de matières organiques dans les carburants gazeux et liquides.

Il existe un procédé et un appareil pour la pyrolyse du charbon en combustibles liquides (Blokhin technologie Pyrolyse pour le traitement de matière première de carburant - .. CENEF, Avril-Juin 2002, p 10-13).

L'inconvénient de cette méthode est la plus faible productivité et le faible rendement de combustibles liquides et gazeux à partir de charbon (30 à 40% en poids de matière organique).

Le plus proche de la nature technique de la présente invention est un procédé et un appareil pour le traitement de la biomasse en combustible liquide par pyrolyse rapide (Vers la "bio-raffinerie" de pyrolyse rapide de la biomasse. RE mondiale. 2001. Vol. 4. 1. P. 67-83 ).

Dans ce procédé, la matière organique est broyé, est chauffé dans une installation de pyrolyse avec des produits de condensation subséquente de la pyrolyse dans les carburants gazeux et liquides. Installation de pyrolyse comprend un dispositif de déchiquetage dispositif d'alimentation contrôlée de la matière organique particulaire dans la chambre de traitement et de gaz combustible au dispositif de condensation liquide.

L'inconvénient de ce procédé et l'appareil est la vitesse de chauffage à la biomasse biomasse Pyrolyse température de décomposition (environ 1 s), la valeur calorifique faible et à haute teneur en eau (20-50%) dans le combustible liquide obtenu et une grande consommation d'énergie pour le traitement de la matière organique faible.

Le but de l'invention est d'augmenter le rendement des combustibles liquides et gazeux à partir de matières organiques et 70% de réduction de la teneur en eau à 5,1%, et augmente la chaleur de combustion de 15 à 20% et une réduction de la consommation d'énergie par 1 kg de combustibles liquides et gazeux obtenus.

En conséquence, l'invention est utilisée augmente le rendement des combustibles gazeux et liquides de matières organiques et 70% de réduction de la teneur en eau allant jusqu'à 5,1%, augmente le pouvoir calorifique de 15 à 20% et une réduction de la consommation d'énergie par 1 kg de combustibles liquides et gazeux obtenus.

Le résultat technique ci-dessus est obtenu par un procédé de traitement biologique pyrolyse de matière en combustibles gazeux et liquides par broyage fin et le chauffage de la matière organique sans produits d'oxygène et de condensation subséquente de pyrolyse en chauffage à combustible liquide finement divisé matière organique contenant de l'eau est effectuée successivement dans deux chambres séparées à 250- 375 ° C et dans la seconde (chambre de traitement) à 650-750 ° C, déshydraté et la matière finement dispersée dans la seconde chambre est chauffé en présence de froid fréquence tension à jet décharge de plasma de 1 à 500 kV, une fréquence de 1 à 300 kHz et de vapeur, obtenu dans la chambre à éliminer l'humidité dirigée à travers la vapeur du circuit de dérivation du moteur à vapeur et (ou) un échangeur de chaleur pour la production d'électricité et de chaleur, et le combustible gazeux provenant du traitement de la chambre de pyrolyse de gaz de circuit de dérivation alimentant le moteur thermique et (ou) à l'échangeur de chaleur destiné à générer de l'électricité, chaleur de condensation et un appareil pour la production de combustibles liquides.

traitement de pyrolyse de l'installation de matières organiques dans des combustibles gazeux et liquides pour la mise en oeuvre du procédé, comprenant une trémie de réception charge d'alimentation, le distributeur, le récipient de traitement de l'appareil à combustible solide et un dispositif de condensation du combustible gazeux dans un liquide, comprenant une déshumidification de chambre reliée à l'unité de traitement de la caméra pour générer froid fréquence tension de jet de plasma de décharge de 1 à 500 kV, une fréquence de 1 à 300 kHz, le traitement exécuté dans l'appareil, qui est reliée à la haute vitesse dispositif de chauffage de la matière organique à 650-750 ° C de 0,8 à 1,2 kW de puissance électrique à chacun 1 g de traiter 1, avec la matière organique, un traitement de la caméra et est connecté au contour périphérique du gaz de pyrolyse avec la machine thermique et / ou un échangeur de chaleur et un dispositif de condensation et la chambre de déshumidification est relié au dispositif de chauffage de la substance organique avec une vitesse de chauffage élevée de substances organiques contenant de l'eau avec une vitesse élevée contenant de l'eau chauffage à 250-375 ° C et une boucle de vapeur de dérivation avec un moteur à vapeur et / ou l'échangeur de chaleur.

une matière organique contenant de l'eau est chauffée dans la première étape de la première chambre pour retirer de la température critique de l'eau d'humidité à laquelle la chaleur latente de vaporisation est proche de zéro, réduisant ainsi la consommation d'énergie du procédé. Élimination de l'humidité dans la première étape permet de réduire la teneur en eau de la fraction liquide de pyrolyse du produit. On obtient ainsi une augmentation de combustibles liquides dérivés de la valeur calorifique.

Procédé de traitement d'une matière organique contenant de l'eau dans les carburants et les appareils pour sa mise en oeuvre liquides et gazeux sont expliqués dans les figures 1 et 2.

PROCÉDÉ ET SYSTÈME DE TRAITEMENT eau contenant de la matière organique dans les combustibles liquides et gazeux PROCÉDÉ ET SYSTÈME DE TRAITEMENT eau contenant de la matière organique dans les combustibles liquides et gazeux

Fig. La figure 1 est un schéma de principe général d'un procédé et un appareil pour le traitement d'une matière organique contenant de l'eau dans les carburants gazeux et liquides.

Fig. La figure 2 représente schématiquement un dispositif pour la formation de froid fréquence plasma de décharge du courant réactif dans le traitement des cellules.

Installation pour mettre en oeuvre la méthode de traitement de la matière organique contenant de l'eau en liquide et gazeux comprend une trémie de réception de la charge 1, distributeur 2, une première chambre - chambre déshumidification 3, une seconde chambre - traitement chambre (réacteur de pyrolyse) 4, un réservoir pour un résidu solide 5, un 6 moteur à vapeur échangeur mélangeur chaleur 7, l'entrée d'eau froide 8, la sortie d'eau chaude 9, une boucle de dérivation de vapeur 10 des robinets à commande, les vannes 11, moteur thermique 12, un gaz bypass boucle de pyrolyse 13, échangeur de chaleur 14, l'unité de condensation 15, un réservoir de stockage de carburant liquide 16 , en supprimant le chauffage unité de caméra de l'eau 17, la chambre de chauffage de traitement du dispositif 18, l'unité de traitement de la caméra 4 est réalisée pour former une décharge plasma froid du haut courant réactif 19 contenant la source d'alimentation (2) à haute tension 21 et un isolant 20.

L'appareil est raccordé à l'évacuation de l'humidité 3 circuit de dérivation 10 par l'intermédiaire d'une paire de soupapes pouvant être commandées 11 de la machine à vapeur et l'échangeur de chaleur 6, un mélangeur à 7.

le traitement de la caméra 4 est relié par une canalisation 22, une boucle de dérivation de gaz de pyrolyse 13 par l'intermédiaire des vannes commandées 11 par un moteur thermique 12 et l'échangeur de chaleur 14, puis au dispositif de condensation 15 et un récipient destiné à stocker le combustible liquide 16.

Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de traitement d'une matière organique en combustibles gazeux et liquides est la suivante.

La charge d' alimentation a été chargé dans la matière première trémie de réception 1, puis à travers une chambre de dosage 2 de l'humidité enlèvement 3 , dans lequel le dispositif 17 est chauffé à une vitesse élevée à la matière organique finement dispersée 250-375 ° C la vapeur résultante circuit de dérivation avec des soupapes 10 ou 11 est dirigé dans la vapeur d' eau machine 6, ou un échangeur mélangeur à chaleur 7 pour la chaleur.

Ensuite , l'alimentation déshydratée pénètre dans la chambre de traitement étanche 4, où il est soumis à un chauffage à haute vitesse à 650-750 o C 0,8-1,2 kW électrique pour 1 g d'une substance organique traitée. La pyrolyse du combustible gazeux issu de la chambre de traitement 4 par le tuyau 22 est envoyée à un 12 moteur thermique pour générer de l'électricité et de la chaleur, et (ou) de l'échangeur de chaleur 14 sur le contour périphérique du gaz de pyrolyse 13 avec les vannes 11 pour fournir la chaleur et de carburant liquide à travers l'unité de condensation 15, puis dans le réservoir de stockage 16, le combustible liquide.

Restant dans la chambre 4, le résidu solide est évacué par le bec 2 dans le récipient 5.

Appareil à froid fréquence plasma de décharge du courant réactif 19 (figure 2) monté dans la chambre 4 et relié par l'intermédiaire d'un isolateur 20 à la source d'alimentation haute tension 21 pour accélérer la dégradation de la matière organique et une augmentation du rendement en carburants liquides, ce qui affecte ses liaisons intramoléculaires et la fourniture la qualité du carburant, en particulier l'augmentation de la proportion de fractions légères.

La méthode proposée permet le recyclage des substances organiques pour augmenter le rendement en carburant de 60 à 90 en poids.% En fonction du type de matière organique.

REVENDICATIONS

1. Procédé de traitement de pyrolyse de la matière organique dans le liquide et un combustible gazeux par broyage, sans le chauffage de l' oxygène et la condensation subséquente des produits de pyrolyse et des combustibles liquides contenant de l' eau, caractérisé en ce que le chauffage de la matière organique particulaire est effectuée de manière séquentielle dans deux cellules séparées à 250-375 o C. dans la chambre pour éliminer l' humidité et 650-750 ° C. Cuve de traitement, dans lequel la substance déshydratée est finement dispersé dans la chambre est chauffé en présence de traitement à froid fréquence plasma de décharge du courant réactif avec une tension de 1-500 kV, une fréquence de 1 à 300 kHz, la vapeur produite dans la chambre de déshumidification est dirigé à travers le couple de circuits de dérivation à la boîte de vapeur et / ou l'échangeur de chaleur, et le recyclage du carburant gazeux provenant de la chambre par un circuit de dérivation de gaz de pyrolyse est envoyé à un moteur thermique et / ou dans l'échangeur de chaleur à condensation et un appareil pour la production de combustibles liquides.

2. Installation de traitement de pyrolyse des substances organiques dans des combustibles liquides et gazeux, comprenant un réservoir recevant le matériau traité, le distributeur, le récipient de la chambre de traitement pour les combustibles solides ou gazeux dans le dispositif de condensation liquide, caractérisé en ce que l'installation comprend une chambre de déshumidification, couplée à la chambre de traitement dispositif pour former un plasma de décharge à froid de la fréquence du courant réactif avec une tension de 1-500 kV, une fréquence de 1 à 300 kHz, le traitement exécuté dans l'appareil, qui est reliée à la haute vitesse dispositif de chauffage de la matière organique à 650-750 ° C avec une puissance électrique 0,8 à 1,2 kW par 1 g de la matière organique traitée 1, la chambre de traitement est reliée au circuit de dérivation de gaz de pyrolyse, avec un moteur thermique et / ou un échangeur de chaleur et une chambre de dispositif de condensation et le dispositif de déshumidification est relié à des substances organiques de chauffage de l'eau contenant avec une vitesse de chauffage élevée pour 250-375 o C et une boucle de vapeur de dérivation avec un moteur à vapeur et / ou l'échangeur de chaleur.

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Date de publication 16.01.2007gg