Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CZ309086B6 - Reaktor pro zpracování biomasy torefakcí - Google Patents

Reaktor pro zpracování biomasy torefakcí Download PDF

Info

Publication number
CZ309086B6
CZ309086B6 CZ2020560A CZ2020560A CZ309086B6 CZ 309086 B6 CZ309086 B6 CZ 309086B6 CZ 2020560 A CZ2020560 A CZ 2020560A CZ 2020560 A CZ2020560 A CZ 2020560A CZ 309086 B6 CZ309086 B6 CZ 309086B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
reactor
section
torrefaction
inner section
cylinder
Prior art date
Application number
CZ2020560A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2020560A3 (cs
Inventor
Ondřej Němček
Němček Ondřej Ing., Ph.D.
Jaroslav FrantĂ­k
Frantík Jaroslav Ing., Ph.D.
Jan Najser
Najser Jan Ing., Ph.D.
Václav Peer
Václav Ing. Peer
Original Assignee
Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava filed Critical Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava
Priority to CZ2020560A priority Critical patent/CZ309086B6/cs
Priority to PCT/CZ2021/050110 priority patent/WO2022078534A1/en
Priority to PL444625A priority patent/PL245037B1/pl
Publication of CZ2020560A3 publication Critical patent/CZ2020560A3/cs
Publication of CZ309086B6 publication Critical patent/CZ309086B6/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B1/00—Retorts
    • C10B1/02—Stationary retorts
    • C10B1/04—Vertical retorts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
    • C10B49/04—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated
    • C10B49/08—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated in dispersed form
    • C10B49/10—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated in dispersed form according to the "fluidised bed" technique
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/02—Multi-step carbonising or coking processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/14—Features of low-temperature carbonising processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/08—Treating solid fuels to improve their combustion by heat treatments, e.g. calcining
    • C10L9/083—Torrefaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/06—Heat exchange, direct or indirect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/08—Drying or removing water
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Předkládaným vynálezem je reaktor pro zpracování biomasy torefakcí, který je dvoutahový a je tvořen první vnitřní sekcí (2) a druhou vnější sekcí (3) pro dvoustupňovou torefakci, přičemž druhá vnější sekce (3) obklopuje první vnitřní sekci (2). První vnitřní sekce (2) pro první stupeň (A) torefakce je tvořena válcem, v jehož spodní části se nachází vstup (1) pro přívod materiálu a horkého plynného média, přičemž na horním konci je tento válec zcela otevřen. Druhá vnější sekce (3) pro druhý stupeň (B) torefakce může rovněž být tvořena válcem takového průměru, který umožňuje jeho nasunutí na první vnitřní sekci (2). Horní konec tohoto válce je s výhodou zakončen kopulí (4) reaktoru, přičemž první vnitřní sekce (2) prochází šikmým dnem druhé vnější sekce (3), které ústí do odvodu.

Description

Reaktor pro zpracování biomasy torefakcí
Oblast techniky
Zařízení svou podstatou spadá do oblasti nejademé energetiky, hospodaření s odpadními energiemi - teplem a jeho využitím za účelem torefakce.
Dosavadní stav techniky
Při zemědělské výrobě je vyprodukováno množství rostlinného bioodpadu, který může představovat například sláma, řepná sláma nebo i kůra z lesního hospodaření. Některé z těchto produktů lze přímo zaorávat do půdy, nicméně jsou-li takovéto „syrové“ zbytky zaorány ve velkém množství, nemusí se včas rozložit a mohou vysetým plodinám spíše škodit (dostupné na https://www.asz.cz/cs/sedlaci-v-mediich/podestylka-krmivo-i-zaorani-zpet-do-pole-zemedelci-sislamy-ceni-presto-konci-i-v-kotlich.html).
Takto vyprodukovaný bioodpad může být také například energeticky zhodnocen (bioplynové stanice, přímé spálení apod.). Další možnou variantou je jeho sušení a následné další použití v zemědělské výrobě. V současné době je sušení nejrůznějších materiálů hojně rozšířeno a používá se především v průmyslových aplikacích, dřevařské a potravinářské výrobě. Se sušením se tedy setkáváme na mnoha místech.
Technologie sušáren je známa a v běžném provedení jsou dobře popsány. Speciálním typem sušáren jsou zařízení pro provádění tzv. torefakce. S torefakcí, nebo určitou formou s pražením, se setkáváme, např. při výrobě kávy, přípravě pelet nebo dalších materiálů.
Z konstrukčního hlediska je známé provedení ve formě sušáren a pražíren s využitím sít, fluidního principu, nebo etážových pecí, případně rotačních reaktorů se šnekovým, nebo lopatkovým podáváním a transportem torefikovaného materiálu. Obecně se využívá pro sušení teplot v rozmezí 40 až 160 °C a k torefakcí teplot v rozmezí 160 až 350 °C.
Torefakcí je možné také použít pro lehké materiály a stébelniny. Takto zpracovaný materiál je pak možné následně použít pro zlepšení fyzikálních a chemických vlastností, např. u zemědělské půdy.
V dokumentu EP 2905322 AI je popsán vertikální reaktor pro torefakcí biomasy, který zahrnuje předehřívací sekci atorefakční sekci. Biomasa prochází jednotlivými sekcemi pomocí gravitační síly. Do torefakční sekce se přivádí torefakční plyn, který se vede stejným směrem jako biomasa. Torefakční sekce se ohřívá nepřímo přes topné plochy nebo přímo vedením plynu. V torefakční sekci může torefakce probíhat v několika stupních. Nejdříve se biomasa v prvním stupni ohřeje na torefakční teplotu 250 až 280 °C, poté se na této teplotě v druhém stupni udržuje a ve třetím stupni se ochladí na teplotu cca 200 °C. Během prvních dvou stupňů se biomasa ohřívá přímo pomocí torefakčního plynu. Během dalších stupňů torefakce (kromě prvního) na materiál působí gravitační síla a zbytkové teplo plynného média.
V dokumentu WO 9744410 AI je popsán fluidní reaktor o dvou sekcích pro termolýzu (nízkoteplotní pyrolýzu, torefakcí) biomasy. Ze spodu reaktoru se přivádí fluidizační plyn, do jehož proudu se přivádí biomasa. V první vnější sekci dochází k pyrolýze biomasy proudem plynu. Z reaktoru se odvádí proud plynů s částicemi pevného uhlíku, které se odstraňují v cyklonu a odvádí do zplyňovače. Tento cyklon může být umístěn uvnitř reaktoru a z cyklonu se potrubím uvnitř reaktoru odvádí uhlíkatý zbytek k dalšímu zpracování.
Další technologie a zařízení pro torefakcí biomasy jsou popsány v dokumentech CZ 33086 Ul, GB 2479924 A, DE 3721006 Cl a v publikacích „Pyrolýzní biochar vs. torifikovaný materiál: vliv
- 1 CZ 309086 B6 na půdní vlastnosti“; Václav Peer a kol.; Energie z biomasy XIX. sborník příspěvků z konference: 17. až 19. 9. 2019, Lednice, Česká republika, str. 103-110 (dostupné na https://eu.fine.vutbr.cz/fi1e/Sbomik-EnBio/20l9/l3.pdf) a „Torrefaction of oil palm EFB in the presence of oxygen“; Yoshimitsu Uemura a koi.; Fuel (20130131), 103, str. 156-160 (dostupné na https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S00162361110071257via%3Dihub).
Podstata vynálezu
Níže popsané zařízení řeší problematiku technologie pro souběžnou dopravu a torefikování materiálu. V zařízení dochází k využití proudu odpadního tepla plynného média a inertního média k transportu, při kterém také dochází k torefakci odpadního materiálu (biomasy).
Dvoutahový reaktor představuje vertikální komoru, která je tvořena první vnitřní sekcí trubicovitého tvaru, do jejíž spodní části je přiváděn materiál a zároveň horké plynné a stlačené médium a inertní médium (zdrojem je, např. nejrůznější odpadní nebo procesní teplo) pro termickou reakci materiálu, které také umožňuje jeho vznos a transport potrubím směrem vzhůru do druhé sekce. Horní část první vnitřní sekce je otevřená a volně průchozí.
Druhá sekce je tvořena válcovou nádobou (například trubkou), která obklopuje první vnitřní sekci a je značně většího průměru, zjednodušeně lze říct, že se jedná prakticky o „trubku v trubce“. Jedná se tedy o druhou, vnější sekci reaktoru. Samotná horní část této druhé vnější sekce je uzavřena a tvoří kopuli reaktoru. Kopule může být konstruována jako trvale uzavřená, ale i jako otevíratelná, například kvůli čištění. První, vnitřní sekce tedy svým horním koncem vystupuje do prostředí těsně před kopulí reaktoru v druhé sekci. Tímto zapojením, a zároveň působením gravitačních sil, je materiál, který proudí do kopule reaktoru z vnitřní sekce směřován vnější sekcí směrem ke spodní části reaktoru. Spodní část vnějšího reaktoru představuje šikmé dno s odvodním potrubím pro odvod již torefikováného materiálu.
Materiál je do reaktoru dopravován prostřednictvím například šnekového dopravníku či podavače, který je napojen v dolní části první sekce na její vstup. Jak již bylo výše řečeno, samotný materiál putuje nejprve vnitřním okruhem první sekce vzhůru prostřednictvím stlačeného plynného či inertního média a je částečně torefikován, následně po opuštění hrdla vnitřní sekce reaktoru vstupuje do druhé vnější sekce a je veden působením gravitačních sil a částečně pomocí zbytkového stlačeného média z první sekce směrem shora dolů, kdy na této trase dojde k jeho dokonalé torefakci. Tento jev je způsoben působením odpadního tepla, které je vyzařováno vnitřní sekcí do prostředí sekce vnější a delšího zdržení v reaktoru, který je konstruován jako dvoutahový.
Samotná torefakce probíhá prostřednictvím odpadního tepla spalin, procesního tepla či jiných externích zdrojů tepelné energie. Požadovaná provozní teplota je v rozmezí 200 až 300 °C s ohledem na kvalitu tepelného zdroje či odpadního tepla. Ohřívaným médiem tedy je inertní plynné médium, nebo spaliny, které zároveň slouží k transportu torefikovaného materiálu reaktorem. Toto teplo je produktem průmyslové výroby například teplárny, hutě, ale je možné využít i teplo například z lihovarů, kafilerií nebo pil.
V alternativních variantách může být vnitřní stěna druhé sekce a vnější stěna první sekce opatřena šikmými lamelami, směřujícími ve směru proudění materiálu. Díky tomuto uspořádání dochází k ještě lepší homogenizaci, zavíření proudu dopravovaného materiálu, intenzivnějšímu přestupu tepla do materiálu a prodloužení trasy - tedy i doby zdržení v reaktoru. Další variantu představuje plášť druhé sekce, který je dělený šroubovými spoji s vnitřním usazením pro pokrytí teplotních dilatací. Tato varianta je vhodná pro případné čištění a údržbu interních partií reaktoru.
Výhodou konstrukce tohoto reaktoru je jeho protiproudé provedení bez pohyblivých prvků, jako je dopravní šnek (není přímou součástí reaktoru, pouze do reaktoru dopravuje materiál apod.)
-2 CZ 309086 B6 tedy jeho konstrukční jednoduchost. Rovněž je výhodné, že zpracovávaný materiál je dopravován a torefikován v jednom zařízení ve stejnou dobu.
Dále díky postupu materiálu přes dvě sekce dochází k jeho velmi dobrému promíšení a tedy i k homogennímu ohřevu všech částic torefikovaného materiálu, např. odpadních materiálů z lesnické výroby, např. větve, kůra apod., nebo ze zemědělské výroby, jako je, např. sláma, seno, řepná sláma apod. Vyprodukovaný materiál je připraven ihned k použití a aplikaci do půdy, kterou může nejen obohacovat z hlediska svého složení (jedná se o zpracovanou biomasu), ale i přispět ke krajinotvobě, kdy může pozitivně ovlivnit erozi zemědělské půdy.
Objasnění výkresů
Obr. 1 představuje zjednodušené blokové schéma procesu zpracování materiálu.
Obr. 2 svislý řez reaktorem dle příkladu 1.
Obr. 3 svislý řez reaktorem dle příkladu 2.
Obr. 4 svislý řez reaktorem dle příkladu 3.
Obr. 5 svislý řez reaktorem dle příkladu 4.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Soukromý zemědělec zpracoval řepku a jako odpad mu zůstala řepná sláma, kterou se rozhodl nechat termicky zpracovat v lihovaru a následný produkt využít jako hnojivo a prostředek proti erozi. V lihovaru je umístěn dvoutahový reaktor pro zpracování biomasy torefakcí, který představuje systém tzv. „trubka v trubce“ a je tvořen první vnitřní sekcí 2 - trubkou, do níž je přes jejíž spodní části vstupem 1 přiváděn materiál a zároveň horké plynné médium, v tomto případě se jedná o odpadní teplo spalin, které termicky působí na materiál a zároveň ho dopravuje první vnitřní sekcí 2, tedy potrubím směrem vzhůru do druhé vnější sekce 3. Výstup přiváděného materiálu se děje v horní části první vnitřní sekce 2, která je otevřená, volně průchozí a umístěna v druhé vnější sekci 3.
Druhá vnější sekce 3 představuje válcovou nádobou značně většího průměru, než je první vnitřní sekce 2 a obklopuje ji. Horní límec (okraj) druhé vnější sekce 3 je nerozebíratelně spojen po svém obvodu s kopulí 4 reaktoru, která celý vnitřní prostor uzavírá, ale není spojena s první vnitřní sekcí 2. Samotná horní část druhé vnitřní sekce 3 je tedy uzavřená (zavařena, nebo smontována) a tvoří kopuli 4 reaktoru. První vnitřní sekce 2 tedy svým druhým koncem vystupuje do prostředí těsně před kopulí 4 reaktoru. Tímto zapojením je materiál, který proudí do kopule 4 reaktoru směřován směrem ke spodní části druhé vnější sekce 3. Spodní část 5 reaktoru je v tomto případě opatřena šikmým dnem s odvodním potrubím pro již torefikovaný materiál odváděný výstupem 7 z reaktoru.
Materiál mající 20 °C je v tomto případě do reaktoru dopravován prostřednictvím šnekového dopravníku, který je napojen v dolní části první sekce 2 na její vstup 1. Materiál pak prochází nejprve vnitřním okruhem první vnitřní sekce 2, tedy prvním stupněm A torefakce, vzhůru prostřednictvím stlačeného plynného média o teplotě 300 °C a je částečně torefikován, následně po opuštění hrdla první vnitřní sekce 2 , které je na straně opačné, než je její vstup 1, vstupuje do druhé vnější sekce 3, představující druhý stupeň B torefakce, a je veden působením gravitačních sil a částečně zbytkovým stlačeným médiem z první vnitřní sekce 2 směrem shora dolů, kdy na této trase dojde k jeho úplné torefakcí. Tento jev způsobuje odpadní teplo, které je vyzařováno
-3 CZ 309086 B6 první vnitřní sekcí 2 do prostředí druhé vnější sekce 3 a jeho zdržení v reaktoru, který je konstruován jako dvoutahový.
Příklad 2
Příklad 2 se od příkladu 1 odlišuje tím, že materiál je do vstupu 1 první vnitřní sekce 2 dopravován mechanickým podavačem 8. Horkým plynným médiem je v tomto případě tzv. procesní teplo o teplotě 200 °C, které je produkováno pilou. V tomto případě je zpracovávaným materiálem kůra a větve z těžby lesních porostů.
Příklad 3
Příklad 3 se od předchozích příkladů odlišuje tím, že je reaktor vybaven lamelami 9 umístěnými na vnějších stěnách první vnitřní sekce 2 a vnitřních stěnách druhé vnější sekce 3. Reaktor je v tomto případě umístěn v teplárně.
Příklad 4
Příklad 4 se od příkladu 3 odlišuje tím, že spodní část 5 reaktoru je oddělitelná od druhé vnější sekce 3 prostřednictvím pružného a těsného spojení 10. V tomto případě je reaktor umístěn v kafilerii.
Průmyslová využitelnost
Předkládané zařízení je možné využít všude tam, kde je zdroj odpadního tepla, které nemá další praktické využití, tudíž je možné je využít jako stlačených plynných médií (průmyslová výroba, klasická i lodní doprava, elektrárenství, hutě, kafilerie, lihovar, pila apod.) a následný produkt je možné využít dále v zemědělství jako hnojivo nebo jako prostředek proti erozi.

Claims (5)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Reaktor pro zpracování biomasy torefakcí, přičemž reaktor je dvoutahový a je tvořen první vnitřní sekcí (2) a druhou vnější sekcí (3) pro dvoustupňovou torefakcí, přičemž druhá vnější sekce (3) obklopuje první vnitřní sekci (2), vyznačující se tím, že první vnitřní sekce (2) pro první stupeň (A) torefakce je tvořena válcem, v jehož spodní části se nachází vstup (1) pro přívod materiálu a horkého plynného média, přičemž na horním konci je tento válec zcela otevřen.
  2. 2. Reaktor podle nároku 1, vyznačující se tím, že na vstup (1) pro přívod materiálu je napojen dopravník nebo podavač.
  3. 3. Reaktor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že druhá vnější sekce (3) pro druhý stupeň (B) torefakce je rovněž tvořena válcem takového průměru, aby byl tento válec nasunutelný na první vnitřní sekci (2), přičemž horní konec tohoto válce je zakončen kopulí (4) reaktoru, přičemž první vnitřní sekce (2) prochází šikmým dnem druhé vnější sekce (3), které ústí do odvodu.
  4. 4. Reaktor podle nároku 3, vyznačující se tím, že spojení kopule (4) a druhé vnější sekce (3) je rozebíratelné a zahrnuje pružné a těsné spojení (10).
  5. 5. Reaktor podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že na vnějších stěnách první vnitřní sekce (2) a na vnitřních stěnách druhé vnější sekce (3) jsou umístěny lamely (9).
CZ2020560A 2020-10-13 2020-10-13 Reaktor pro zpracování biomasy torefakcí CZ309086B6 (cs)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020560A CZ309086B6 (cs) 2020-10-13 2020-10-13 Reaktor pro zpracování biomasy torefakcí
PCT/CZ2021/050110 WO2022078534A1 (en) 2020-10-13 2021-10-13 A reactor for processing biomass by torrefaction
PL444625A PL245037B1 (pl) 2020-10-13 2021-10-13 Reaktor do przetwarzania biomasy przez prażenie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020560A CZ309086B6 (cs) 2020-10-13 2020-10-13 Reaktor pro zpracování biomasy torefakcí

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2020560A3 CZ2020560A3 (cs) 2022-01-19
CZ309086B6 true CZ309086B6 (cs) 2022-01-19

Family

ID=79554209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2020560A CZ309086B6 (cs) 2020-10-13 2020-10-13 Reaktor pro zpracování biomasy torefakcí

Country Status (3)

Country Link
CZ (1) CZ309086B6 (cs)
PL (1) PL245037B1 (cs)
WO (1) WO2022078534A1 (cs)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3721006C1 (en) * 1987-06-25 1988-12-22 Berlin Consult Gmbh Apparatus for low-temperature pyrolysis of biomass
WO1997044410A1 (en) * 1996-05-20 1997-11-27 Rti Resource Transforms International Ltd. Energy efficient liquefaction of biomaterials by thermolysis
GB2479924A (en) * 2010-04-29 2011-11-02 Mortimer Tech Holdings Torrefaction Process
EP2905322A1 (en) * 2014-02-11 2015-08-12 Solex Thermal Science Inc. Torrefaction reactor
CZ33086U1 (cs) * 2019-06-24 2019-08-06 MOBIKO a.s. Torefakční zařízení pro porézní biomasu

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL168741B1 (pl) * 1992-10-14 1996-04-30 Inst Chem Przerobki Wegla Sposób chłodzenia gorącego koksu i urządzenie do chłodzenia gorącego koksu
PL207596B1 (pl) * 2004-06-07 2011-01-31 Zbigniew Bis Sposób i urządzenie do waloryzacji, w tym autotermicznej stałych paliw, w tym odpadowych, biomasy, zwłaszcza dla czystej produkcji energii elektrycznej i ciepła, węgla aktywnego i gazów
WO2015188267A1 (en) * 2014-06-09 2015-12-17 Hatch Ltd. Plug flow reactor with internal recirculation fluidized bed
PL231657B1 (pl) * 2015-10-19 2019-03-29 Carbontim Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Urządzenie do uwęglania biomasy
CN108949204B (zh) * 2018-07-11 2020-10-30 大庆高新区百世环保科技开发有限公司 一种多级热脱附装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3721006C1 (en) * 1987-06-25 1988-12-22 Berlin Consult Gmbh Apparatus for low-temperature pyrolysis of biomass
WO1997044410A1 (en) * 1996-05-20 1997-11-27 Rti Resource Transforms International Ltd. Energy efficient liquefaction of biomaterials by thermolysis
GB2479924A (en) * 2010-04-29 2011-11-02 Mortimer Tech Holdings Torrefaction Process
EP2905322A1 (en) * 2014-02-11 2015-08-12 Solex Thermal Science Inc. Torrefaction reactor
CZ33086U1 (cs) * 2019-06-24 2019-08-06 MOBIKO a.s. Torefakční zařízení pro porézní biomasu

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
(Pyrolýzní biochar vs. torifikovaný materiál: vliv na půdní vlastnosti; Václav Peer, Marcel Mikeska, Jan Kielar, Ondřej Němček; Energie z biomasy XIX : sborník příspěvků z konference : 17.–19.9.2019, Lednice, Česká republika ,Kód ISBN 978-80-214-5825-3; https://eu.fme.vutbr.cz/file/Sbornik-EnBio/2019/13.pdf) 19.09.2019 *
(Torrefaction of oil palm EFB in the presence of oxygen; Yoshimitsu Uemura, Wissam Omar, Noor Aziah Othman, Suzana Yusup, Toshio Tsutsui; Fuel (20130131), 103, CODEN: FUELAC ISSN: 0016-2361; https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0016236111007125?via%3Dihub) 2013 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022078534A1 (en) 2022-04-21
PL245037B1 (pl) 2024-04-22
CZ2020560A3 (cs) 2022-01-19
PL444625A1 (pl) 2023-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8304590B2 (en) Autothermal and mobile torrefaction devices
US20160053181A1 (en) Gas Collection Apparatus
US20140115956A1 (en) Torrefaction and partial pyrolysis to produce fuel pellets with counter current flow of tar
JP2015505862A (ja) バイオマス、好ましくはリグノセルロースバイオマスを乾燥および焙焼する反応炉
US10935319B2 (en) U-shaped seal and method for use in cement plants
RU2011149393A (ru) Способ термической обработки биомассы с использованием котельной установки
Isemin et al. Development of the Technology of Poultry Litter Treatment into Organic Fertilizer through Its Decontamination by the Low-Temperature Pyrolysis Method
CZ309086B6 (cs) Reaktor pro zpracování biomasy torefakcí
CA3173561C (en) Organic waste carbonization system
CZ2013578A3 (cs) Reaktor pro pyrolýzu (termický rozklad) pevného sypkého organického odpadu, zejména čistírenských kalů a kalů z bioplynové stanice
EP4168516B1 (en) Method and slurry treatment plant for reducing methane emission from slurry produced in a livestock farm
US20190162405A1 (en) Staggered firing
EP2514806A1 (en) The way of thermal utilization of mixture of dried sewage sediment with biomass through gasification
Isemin et al. Study of Oxidative Torrefaction Process of Sunflower Husks.
CZ33086U1 (cs) Torefakční zařízení pro porézní biomasu
CZ308451B6 (cs) Způsob a zařízení pro energetické zpracování sušeného čistírenského kalu
RU2528262C2 (ru) Способ переработки подстилки птицефабрики и устройство для его осуществления
US11110421B2 (en) Processing quarantined materials
CZ25944U1 (cs) Reaktor pro pyrolýzu pevného sypkého organického odpadu
RU177569U1 (ru) Установка для отжига биомассы и других твердых органических отходов
CZ30404U1 (cs) Zařízení k termickému zplyňování biomasy
CZ29075U1 (cs) Pyrolýzní zařízení
Dev et al. Effect on particle size of poultry litter in a down draft gasifier
CZ29923U1 (cs) Reaktor zařízení na zpracování materiálů, zejména organických, termickým rozkladem
PL231128B1 (pl) Sposób i urządzenie do pirolizy biomasy, odpadów