установка для получения углеродного сорбента

Формула изобретения

1. Установка для получения углеродного сорбента из твердых топлив, содержащая средства для подачи топлива, камеру карбонизации, промежуточный бункер, наклонный трубопровод, связывающий промежуточный бункер с камерой активации, вертикальную камеру активации с коническим днищем, средство для подачи пара в камеру активации в виде вертикальной трубы, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена дожигателем, паронагревателем и холодильником, при этом дожигатель соединен трубопроводами с камерой карбонизации, паронагревателем и холодильником, причем средство для подачи пара в камеру активации выполнено с возможностью обеспечения изменения расстояния от нижнего среза вертикальной трубы до нижнего сечения конического днища камеры активации, равного 5 - 10 диаметрам упомянутой трубы, а наклонный трубопровод выполнен с возможностью обеспечения изменения угла между его осью и вертикальной трубой от 0 до 90^o.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что камеры карбонизации и активации выполнены в виде раздельных электронагреваемых аппаратов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области получения углеродных сорбентов из твердых топлив.

Известна установка для получения углеродного сорбента - активного угля из ископаемых углей, содержащая сушилку, карбонизатор, камеру активации, камеру окислительной газификации, котел-утилизатор и соединительные трубопроводы (Патент RU 2051094, С 01 В 31/08, 1995).

Недостатком известной установки является сложность выполнения узла активации, совмещенного с узлом окислительной газификации, а также то, что установка не позволяет достигать высоких температур, обеспечивающих необходимое качество целевого продукта.

Известна установка для получения углеродного сорбента - активного угля из твердых топлив, содержащая средство для подачи топлива, средство для подачи газифицирующего агента, камеру карбонизации (окислительной газификации), средства для подачи катализатора, антиотделитель, промежуточный бункер, наклонный трубопровод, связывающий промежуточный бункер с вертикальной камерой активации с коническим днищем, выполненной внутри камеры карбонизации и снабженной средством для подачи пара в виде вертикальной трубы, нижний срез которой расположен на расстоянии не более 5 диаметров от нижнего сечения конического днища (SU, 1772085, С 01 В 31/08, 1992).

Недостатком вышеописанной установки является то, что она предусматривает использование катализатора для получения целевого продукта, кроме того, известное выполнение активации не обеспечивает эффективного массообмена в камере, что снижает качество получаемого сорбента.

Задачей настоящего изобретения является упрощение установки и обеспечение эффективного тепло - и массообмена при ее работе, позволяющих достигнуть высокого качества получаемого сорбента.

Поставленная задача решается описываемой установкой для получения углеродного сорбента из твердых топлив, содержащей средства для подачи топлива, камеру карбонизации, промежуточный бункер, наклонный трубопровод, связывающий упомянутый бункер с камерой активации, вертикальную камеру активации с коническим днищем, средство для подачи пара в камеру активации в виде вертикальной трубы, дожигатель, паронагреватель, холодильник и трубопроводы, при этом дожигатель связан трубопроводами с камерой карбонизации, паронагревателем и холодильником.

Предпочтительно, выполнение средства для подачи пара в камеру активации с возможностью обеспечения изменения расстояния от нижнего сечения конического днища камеры активации от 5 до 10 диаметров вертикальной трубы, а также выполнение наклонного трубопровода с возможностью обеспечения угла между его осью и вертикальной трубой от 0 до 90^o.

Установка предусматривает выполнение камер карбонизации и активации в виде раздельных электронагреваемых аппаратов.

Схема предложенной установки изображена на чертеже.

Установка работает следующим образом.

Исходное сырье (твердое топливо) из бункера (1) шнековым питателем (2) по загрузочной трубе (3) камеры карбонизации (4) подается к срезу сопла трубы (5), по которой парогазовая смесь подается из камеры активации (6). Поддерживаемая в камере карбонизации температура 550-600^oC в результате подачи по трубе (5) газов с температурой 750-950^oC и дополнительного нагрева корпуса камеры карбонизации (4) за счет электронагрева селитовыми стержнями (7) позволяет проводить пиролиз исходного сырья.

Полученный в камере карбонизации (4) полукокс выгружается через клапан (8) в промежуточный бункер-дозатор (9). После заполнения дозатора (9) полукоксом закрывается клапан (8) и открывается клапан (10). Полукокс подается по трубе (11) под наклоном, с возможностью изменения угла от 0 до 90^o, к срезу трубы (12), по которой подается перегретый за счет нагрева селитовыми стержнями в камеру активации (6) пар из паронагревателя (14), снабженного также селитовыми стержнями (13). Нижний срез трубы (12) расположен от нижнего сечения конического днища камеры активации (6) с возможностью изменения при необходимости расстояния от 5 до 10 диаметров трубы (12). Активация полукокса производится при температуре 750 - 900^oC, которая достигается путем электронагрева корпуса камеры активации (6) селитовыми стержнями (15).

Готовый углеродный сорбент выгружается через клапан (16) в холодильник (17), где охлаждается до нормальной температуры.

Пиролизные газы из камеры карбонизации (4) подаются в дожигатель (18) через трубопровод (19), где, сгорая, испаряют воду, прошедшую холодильник (17) и трубопровод (20), а образовавшийся пар подается в паронагреватель (14) через трубопровод (21).

Заявленная установка обеспечивает эффектный тепло- и массообмен, полноту активации полукокса, не требует использования катализаторов и обеспечивает получение качественного сорбента из различных видов твердых топлив.