Непрерывнодействующая реторта средней мощности для получения древесного угля
В последнее время снова возобновился интерес к непрерывнодействующим аппаратам средней мощности (до 2 тыс. т древесного угля в год), позволяющим получать товарную продукцию стабильного и высокого качества.
Объем производства древесного угля в России в настоящее время составляет около 60 тыс. т в год. Около 30% выпускаемого в стране угля вырабатывается в промышленном производстве, оснащенном вертикальными непрерывнодействующими ретортами (ВНДР) большой мощности (производительность установки 8,5 тыс. т древесного угля в год). Это наиболее передовая техника, не уступающая по техническому уровню лучшим зарубежным аналогам. Остальная часть выпускаемого угля вырабатывается на установках периодического действия различной конструкции.
Для частичной замены ВНДР большой мощности и была сконструирована вертикальная непрерывнодействующая реторта средней мощности (производительность до 2 тыс. т древесного угля в год). Техническая характеристика реторты представлена в таблице 1.
Вертикальная непрерывнодействующая реторта средней мощности предназначена для производства древесного угля из крупнокусковых древесных отходов и низкосортной древесины с размерами кусков 160−200 мм. Отличительной особенностью аппарата является сжигание парогазовой смеси внутри реторты с целью использования теплоносителя для сушки древесного сырья и ликвидации последующей переработки газожидкостной фазы, образующейся при термическом разложении древесины.
Производительность установки при относительной влажности древесины 45% составляет 1 тыс. т, а при влажности не более 25% − до 2 тыс. т древесного угля в год.
Установка проста в обслуживании, не требует дополнительного топлива и воды на технологические цели, позволяет перерабатывать влажную древесину. Объем вредных выбросов в атмосферу минимален, так как парогазовая смесь, образующаяся при пиролизе древесины, сжигается в самой реторте и утилизируется как топливо для процесса сушки и пиролиза древесины.
реторте
Основной аппарат установки (см. рисунок) − вертикальная непрерывнодействующая реторта, в которую древесина подается сверху с помощью скипового подъемника. Реторта с помощью циркуляционных контуров условно разделена на 3 зоны (загрузки и сушки, пиролиза и прокалки, охлаждения и выгрузки). В верхней части древесина проходит зону сушки, где древесина подсушивается отходящими дымовыми газами и поступает в зону пиролиза. Пиролиз древесины осуществляется при температуре 550−570°С за счет тепла от сжигания продуктов разложения древесины в топке. Это обеспечивает полный тепловой баланс процесса при переработке древесины с влажностью до 45%. Никакого дополнительного топлива при этом не требуется. Древесный уголь после зоны прокалки проходит зону охлаждения, в которой охлаждается до температуры 40−60° и выгружается на транспортер, где происходит его стабилизация. Характеристика древесного угля представлена в таблице 2.
Количество мелкой фракции вполне объяснимо, так как уголь постепенно перемещается по реторте вниз, происходит его истирание, следовательно, увеличивается и количество мелкой фракции.
В заключении хотелось бы отметить:
- уголь, получаемый на ВНДР средней мощности, соответствует требованиям ГОСТ на уголь древесный марки, А высшего и первого сорта;
- уголь имеет стабильные показатели и может быть востребован крупными потребителями древесного угля-сырца (производство активных углей, кристаллического кремния, черная и цветная металлургии);
- установка проста в обслуживании;
- не требует дополнительного топлива и воды на технологические цели;
- позволяет перерабатывать влажную древесину;
- объем вредных выбросов в атмосферу минимален, так как парогазовая смесь, образующаяся при пиролизе древесины, сжигается в самой реторте и утилизируется как топливо для процесса сушки и пиролиза древесины.
В. А. РЫЖОВ, А. И. ГОЛОВИН, Л. В. БАКУЛИН, Е. С. РЫЖОВА,
ФГУП «ЦНИЛХИ», г. Нижний Новгород
