Шахтная печь системы Ламбиотт
В установке Ламбиотт (рис. 35) пиролизу подвергают древесину твердолиственных пород, предварительно высушенную до относительной влажности 8—10%. Сушка проходит в семи камерах туннельного типа. Внутренние размеры каждой камеры: длина — 23 м, ширина — 1,7 м и высота 1,95 м. Дрова в сушильные камеры поступают в вагонетках. Всего в работе, в семи сушильных камерах, находится 70 вагонеток. Длина дров — 0,75 м, толщина — от 15 до 180 мм.
Время пребывания дров в камере сушки — 24 часа.
Дрова сушат теплотой продуктов горения древесной смолы. Температура теплоносителя при входе в сушилку 180°, при выходе из сушилки 65°. Вагонетки с высушенными дровами подают на загрузочную площадку печи при помощи подъемника.
Печь изготовлена из котельного железа толщиной 12—14 мм. Внутренние ее размеры: диаметр — 2,8 м, высота цилиндрической части — 15 м. Загрузочная площадка находится на высоте 25,5 м над поверхностью земли.
Печь изолирована снаружи слоем стеклянной ваты. Вагонетки 1 подают к загрузочной коробке 2 с двойным железным затвором. На нижнем конце шахта 3 печи имеет коническое сужение с затвором 4 челюстного типа, шлюз, горизонтальный шибер 5 И бункер 6 для угля с откидной крышкой на выходном отверстии. В средней части печи закреплен обращенный отверстием вниз конус 8.
На боковой поверхности печи имеется три штуцера: внизу, на конической части' печи, — для ввода холодных неконденсирующихся газов, в средней части печи, под внутренним конусом,-- штуцер 7 для ввода нагретых циркуляционных газов, в верхней! части печи — штуцер для вывода парогазов в конденсационную установку. Эта установка состоит из форконденсатора 9, трех последовательно соединенных конденсаторов 10, двух последовательно соединенных скрубберов 11, двух вентиляторов 12, кап. теулови -
|
Рис. о"). Углевыжш атсльнан шахпшя нечя сии ем ы Ламбиотт:
/--вагонетки; 2—лагруигшая коробка; .'> —шахта печи; 4-челюстным *атвор; шибер: в—бункер для угля-, 7—штуцер для нипда теплоносителя; Tf—ког. ус-, ')— ||)пркоиденс.1 юр-, 10— копичк'пторы //—скрубберы; 12—вентиляторы. /3—каплеуловитель; /-/—калорифер; /,7— xo. ioivubпик для жижки;
W—Сборник жижки: 17— сборник отработанных масел
:гл /•'', к а юрифера 14, холодильника 15, сборника для жижки 15 И сборника для промывной жидкости 17.
Поело загрузки коробки 1 дроза опускают I; riiaxiv печи. Одно - г. ремсн. но через челюстной катвор уголь опускают в шлюз, а и; пего. по открытии шабсоз - в бункер для угля, а из бункера - - г. вагонетку для отвозки на склад.
Интервал между нагрузками дров составляет около 20 минут. Время пребывания дров и угля в печи 12—19 часов.
Циркуляционные газы поступают в шахту печи, под внутренний конус, при температуре 500°.
Проходя через слой угля и древесины вьтотой около 7,6 м, рабочие газы отдают тепло и затем вверху, вместе с парегазами. образующимися при процессе пиролиза древесины, при температуре 140°. уходят через верхний; штуцер в конденсационную установку. Уголь, находящийся ниже внутреннего конуса печи-, охлаждается за счет отнятия от него теплоты неконденсирующимися газами, поступающими непосредственно из конденсационной устаНовки.
Эти холодные неконденсирующиеся газы, пройдя через слон угля и отверстие внутреннего конуса, смешиваются с циркуляционными1 газами1 и вместе с ними поступают в верхнюю часть шахты печи.
Парогазовая смесь при выходе из печи поступает :: форкон - денсатор, предназначенный для выделения из парогазов высско - кппкшей фракции смолисты.': веществ.
Из форконденсатора освобожденные от бочьшей части смолистых веществ парогазы последовательно проходят через три конденсатора поверхностного типа.
Жижка для окончательного ее охлаждения перед посту я те - "исм в сборник преходит через коленчатый холодильник,
Л тя выде тения лстколстучил веществ кеплиденсиоуюитнеся тазы промывают в двух последовательно соединенных скруббеРах— абсорберах. В качестве абсорбента применяют смотяные ■наела.
Неконденсирующиеся гап.; последнего екруббера-абсорбера
■ Вступаю г в вентиляторы, котор. зю одну часть их нагнетают вниз шахты лечи, другую — в трубчатый калорифер, а т. мбыток — в топ -
■ "г ыиывы:, кот "-.з. К х. ш т. дет ".у ■ щиеся газы гиукутпруюг внутри й у. | продукты ту) ии.,; дот жи.
I У' i;;; 1 НГИ И К'; ' " :"!'!. ,. О O'l 1.3! ■ ■' i Ы-о ■ -
'Ы : И > • ,оЩ I • : г.': ?ы! I И Г 'те;; ) [ ' Я 3 >Д( :феГ"> Т пУУ
С. и: п тяк.)р обеспечивает подачу ;J2(X> м;чнс (при О' С и ум рт, сс.* газов.
Д:ытонне г. газолрогл'дс ж-ред в<*п • и! ятором на всасывающей егоро! ----- НУ мм, а на нагнетающей - 180 мм под, ст.
Из 1 скл. м3 дров получается (в кг):
Др^ весною } г:;я....................................... J Г. ,•<
JpeeecHOVKCvcno! о порочгл - - .... - ;.1
Спирта древесного.....................................
Смолы....................................................... 27.0
Креозотных мгсел................................... '"о
['азов получается 68
Топливом служит смола; 1 кг смолы испаряет 4,5 кг влаги. На! скл. дров расходуется смолы; в камере сушки — 24,5 кг, в калорифере — 4,25 кг, а всего 28,75 кг. при влажности дров — 28%. На лерегли?,ание I скл. м" дров расход электроэнергии - - о.9 квт/часа, воды -- 2.5 м3.
В течение ме:я:ха печь перераба, тыччет около 4340 скл. м5 дров.
Реторта с нагревом теплотой экзотермической реакции
.Характерно!"; особенностью такой реторты (рис. 36) является
Обстоятельство, чти в ней оещесгвлено использование тепла, выделяющегося при экзотермической реакции разложения древесины, вследствие чего п'хчтесе разложения протекает сам собой, совершенно не потребляя дополнительного топлива.
Для того чт-'бы пошете разложения протекал без подвода юпла нзчне, необх'пч;чо поступление з реторту древесины, предварительно измельченной и высушенной До влажности 0,о—i,0%. так как высушенная древесина требует - значительно меньше тепла на нагревание до начала экзотермической реакции.
.Мелхоизмельчгчная длиной не больше 100 мм и толшинон "0 мм) древесина t;': < мается с большей скоростью, вследствие чего нрон'водительн'чть р:торты возрастает; следовательно возрастает и количеств-! 1 с;.ла, выдсчающегося в единицу времени. Эти тепло не успевает рассеиваться, а идет на поддержание гю - с ч! чн - I Tv х1дера:чч)чо; о режима в гсгорте.
Дрсвссньм отбрось1 (рейха, горбыль, обре. шг и тр.) иредвар:;- гсд' ■■:> измельчают в мслкую нмпу в спеччал. ныч дробилках л. атсм по транопортеп-.- 1 подают ч, су лтггч:лмл:': цех.
Эмчдмор 2 юю н ч - м; !чечу на чеох еюччч, ;де ;;ч :ер..чным транспортером расптдрлгстся чи чу г:ч мя су им чм'ыми агрегата:,::; 3. Ка:кд1-ч. агрегат ючч;г и, ючу нослед--чч;елыю соединенны < между соб. :с :;рчч;чючлг:.-ч б; о,.бч;-чч;, расположенных
Чостч впачюнчч - - -1 го м;чч Б кчее-ыч бар. юан вставлена желеч - . : я трупа в, енг. бж-ч_яч до глчч" "мине. оч;: регччмч. 1 каждой трубе, чепеч натру':--:: 4 от котеччч М остановки подводятся отра - ботаппые дымовые газы. температура!;оторых — чОО ч Дымовые газы, насыщенные чарами таги, отсасываются дымососом 5.
Щепа поступает сначала в верхний барабан, а затем проходит средний и нижний барабаны. Из нижнего барабана сухая щепа поступает на горизонтальный транспортер 7, а затем норией Н она поднимается в распределительный бункер 9, имеющий загрузочный клапан 10. Время пребывания щепы в барабанах—около 4 часов.
|
Рис. 36. Реторта с нагревом теплотой экзотермической реакции: !—транспортер для щепы-. 2 —нория-. 3—сушильный агрегат; 4—патрубок для дымовых газов; 5—эксгаустер: б—Трубы для дымовых газов: 7—транстортер для сухой шепы; 8—нория [ля сухой шепы: 9—Распределительный бункер; 10 — загрузо'шьшклапак: //-реторта: /^—решетка: 13—люк для ввода воздуха: 14—раз1рузочнып клапан: 1о—трубопровод: 16—выгрузочная воронка: /7—труба для ввпгускапия "тыма при разогреве реторты- 18—Щуп- /'-'—конденсатор!.-!: 20—Сепаратор: 2/—регулятор давления. 22— скруббер. 2:—вентилятор: 24—Охладитель угля: 25—шнек: 26— аранспортер угля; 27—магнитный сепаратор: 28—нория для угля: 29—кондипн - оиер: 30—сборник скруббер-нон ВОДЫ: 31—насос для HCl - |
Реторта 11. по данным А. А. Ганшина, представляет собою вертикальный стальной цилиндр, внутренний диаметр которого равен '2,1 X!, а высота — 13,5 м. Реторта футерована огнеупорным кирпичом. .Между кирпичом и металлической стенкой реторты имеется слой материала весьма малой теплопроводности. При такой изоляции потеря теплоты через стенки реторт наружу сводится до минимума.
Верхняя и нижняя часть реторты имеют конусообразную форму. Разгрузочный клапан 14. которым оканчивается нижняя конус - пая часть реторты, как и клапан 10. представляет собою крестообразные краны, поворачивающиеся при помощи специальных приспособлений. В реторте, у начала нижнего конуса, имеется ко
лосниковая решетка 12. а под нею — люк 13 для ввода воздуха. Решеиса разделена на две части. При ишюрик - одной половины решетки на 90' образуется кнель, через которую уголь проваливается в нижнюю конусную часть. Уголь, выгруженный из реторты, через клапан 14, по трубопроводу 15 поступает в воронку 16.
Первоначальный пуск реторты производится следующим образом. В реторту загружают около 5 м3 сухой древесины, обливают керосином и зажигают. Дым выходит через трубу 17. Когда реторта прогреется до температуры около 550~, доступ воздуха в нее через люк 13 прекращают, золу, оставшуюся от горения дров, выгребают и реторту заполняют сухой измельченной древесиной, нагретой до 80°.
В дальнейшем весь процесс идет за счет тепла экзотермической реакции. Загрузка древесины в реторту и выгрузка угля из нее обязательно должны быль согтасованы. г. е. вместо выгруженного угля должно быть добавлена) соответствующее количество шепы. Ход реторты регулируется по температуре.
Уровень щепы в реторте определяют щупом 18. Чтобы реторта работала нормально, необходимо поддерживать постоянный уровень щепы. Пои понижении уровня щепы температура в реторте повышается. Чтобы поддержать температуру неизменной, усиливают или уменьшают подачу щепы в реторту. Температуру в разных зонах реторты показывает табл. 63.
1 |
! 200 |
2 |
350 |
3 |
485 |
4 |
405 |
5 |
430 |
6 |
460 |
~ |
, 530 |
8 |
: 325 |
Таблиц, а 63
Распределение температуры в реторте
|
Поступление древесины. |
Экзотермической реакции
Древесного Угля....
Пар чазовые продукты пачлчч-кения древесины отводят череT верхнюю горловину реторты в конденсационную отановку. состоящую из четырех кочд.дччп "Mors 19. Конденсат и неконденсирующиеся газы поступают в сепаратор 20. Жижку из сепаратора "ереч гидравлически" затвор отводят в химический цех. а неконденсирующиеся газы, чепеч регулятор давления 21, — в скруббер 22 *, Промытые водою газы вентилятором 23 направляют * Скрубберная «ода стекает в сборник 30, откуда насос 31 часть ее подает н скруббер 22, часть — в химический цех.
В топки паровых котлов. Иногда холодные газы подводятся в Пи: реторты. Эти добавочные газы имеют двоякое назначение: во-первых, охладить уголь и насытить его газами и, во-вторых. — уменьшить скорость экзотермической реакции.
Уголь из реторты через воронку 16 поступает в охладитель 24 В виде наклонного цилиндра длиной 15 м и диаметром 1,9 м. В этом цилиндре помещено 28 трубок диаметром 0,118 м. По трубкам непрерывно циркулирует холодная вода. Продолжительность пребывания угля в охладителе — около 1 часа.
Из охладителя шнеком 25 уголь выгружается на транспортер 26, над которым установлен ленточный магнитный сепаратор 27 для удаления из угля случайно попавших металлических предметов; далее норией 28 уголь подается для насыщения кислородом в специальные сосуды кондиционеры 29, в виде цилиндров длиной 15 м и диаметром 3 м. Время пребывания угля в кондиционере—около четырех-пяти часов. Затем уголь брикетируют.
Каждая реторта нормально работает в течение двух педель, после чего ее останавливают на очистку от смоль: н кокса. Очистка заключается в сжигании смолы и кокса кислородом воздуха, подводимым через люк 13. Продукты горения удаляют через трубу 17.
Состав неконденсирующихся газов и их теплотворную способность п называет табл. 64.
Табмг а €4
Осн. |
Состав неконденсирующихся газов в % по объему и их теплотворная способность
Хорсшп'.Н
43.6 Г, и I 7.S 1> I ПО О |
46,0 М 3 I. И 10,4 🙂. 5 |
Со - . . о., . со. . сн4 . . Н - и N. |
|
Теплотворная способность кк;,д ч'
0точная производительность peii-p; и ч j... • л •-. о г' • абсолютно сухой древесины в сутк. о
Жижка содержит 12— 14п,, кислот и в.5 7.од, снпркч;. Достоинства реторты. Пиролиз древесины, метко разаеланной высушенной до влажности 1- -2'... про-.<. ; :: и ч-о1" ' • •;'.:(-> счет тепла экзотермической реакции.
Коыкгиуаиня кислот (12—14%), спиртов (до 7%) и другич
Онньг- опклшческнх веществ в жнжке высока, что имеет весьма < ,oiiiv v ■ кч. еппе, if, к как для дальнейшей переработки жижки р^д-д-о: ;.1Ш£.р<пра значительно меньшего обьема, а расход ; ;•.. на т^х. ьдогичсслгн процесс меньшается.
НедссЛатки. Необходимо дробить древесину, что связано с по - ьпиекным расходом энергии. Уголь получается мелким и не мо - Г:.::ь использован непосредственно для доменного процесса. Понижен н выход угля, вследствие быстрого и неравномер - '.чо повышения температуры в реторте.
В получающихся оцелотах высоко содержание муравьиной кие- об пленяется частичным окислением формальдегида и. чо спирта кислородом воздуха, поступающего з реторту кенкоч в нее щеп Oil.