CZ33086U1 - Torefakční zařízení pro porézní biomasu - Google Patents
Torefakční zařízení pro porézní biomasu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ33086U1 CZ33086U1 CZ2019-36333U CZ201936333U CZ33086U1 CZ 33086 U1 CZ33086 U1 CZ 33086U1 CZ 201936333 U CZ201936333 U CZ 201936333U CZ 33086 U1 CZ33086 U1 CZ 33086U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- biomass
- reactor
- heating medium
- torrefaction
- equipment
- Prior art date
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims description 28
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
Technické řešení se týká zařízení k torefakci, tj. nízkoteplotní pyrolýze, zejména stébelnaté biomasy, v reaktoru ohřátou plynnou frakcí z procesu torefakce.
Dosavadní stav techniky
Biomasa je důležitým zdrojem využitelné energie, nicméně v přírodě se vyskytuje v různých formách, které často činí její efektivní využití problematickým. Jedná se zejména o překážky logistické povahy. Torefakce spolu se zhutňováním (peletizace, briketování) představuje cestu, jak tyto překážky překonat a uvést biomasu do stabilní formy vhodné pro dopravu, skladování a konečné využití.
Torefakce je tepelně-chemické zpracování biomasy při teplotách od 200 do 350 °C za atmosférického tlaku a za nepřítomnosti kyslíku, tedy bez přístupu vzduchu. Během torefakčního procesu se z biomasy uvolňují voda a prchavé látky a částečně se rozloží v biomase obsažené biopolymery (celulóza a lignin). Konečným produktem je pevný suchý černý materiál označovaný jako biouhel.
Známá torefakční zařízení jsou tvořena protáhlým vodorovným válcovým reaktorem, ve kterém je biomasa během zpracování posouvána šnekovým dopravníkem. Vnitřní plášť reaktoru je obklopen vnějším pláštěm, přičemž mezi plášti je v protiproudu vedeno topné plynné medium ohřáté ve výměníku tepla. Topné medium je z větší části tvořeno párou a prchavými látkami uvolněnými v reaktoru z biomasy. V reaktoru je plocha pro výměnu tepla mezi topným mediem abiomasou vymezena právě jen plochou vnitřního pláště. To si vyžaduje konstrukci dlouhých štíhlých reaktorů, případně reaktorů dělených do více stupňů. Tyto reaktory se používají i k torefakci velmi porézní biomasy, jako jsou stébelniny - seno nebo sláma, které mají velmi nízký koeficient přestupu tepla.
Technické řešení si klade za úkol navrhnout torefakční zařízení umožňující efektivní zpracování zejména stébelnaté biomasy.
Podstata technického řešení
Uvedený úkol řeší torefakční zařízení pro porézní biomasu tvořené reaktorem, ve kterém je biomasa vystavena teplu ohřívaného plynného topného media tvořeného párou a prchavými látkami uvolněnými v reaktoru. Podstata zařízení spočívá v tom, že přívod topného media je zaústěn přímo do biomasy na výstupním konci reaktoru a výstup topného media z biomasy se nachází na vstupním konci reaktoru.
Topné medium může být s výhodou recirkulováno. Součástí zařízení je pak recirkulační okruh topného media, přičemž za výstupem topného media z reaktoru je zařazen odběr části topného media ke kondenzaci kapalné frakce a odloučení plynné frakce.
Objasnění výkresů
Technické řešení bude dále objasněno pomocí výkresu, na němž je na obr. 1 schéma výhodného zapojení torefakčního zařízení.
- 1 CZ 33086 U1
Příklady uskutečnění technického řešení
Podstatnou součásti torefakčního zařízení je reaktor 1 opatřený šnekovým dopravníkem, který posouvá biomasu přiváděnou na vstupní konec reaktoru 1 dopravníkem 2 surové biomasy z násypky 3. Na výstupním konci reaktoru 1 se nachází zásobník 4 biouhlu. Na výstupním konci reaktoru 1 se přímo do zpracované biomasy přivádí topné plynné medium. Na vstupním konci reaktoru 1 jsou z čerstvé biomasy spolu s vychlazeným topným mediem odváděny pára a prchavé látky uvolněné v procesu torefakce z biomasy. Vstupují zde do recirkulačního okruhu. Do recirkulačního okruhu je zapojen recirkulační ventilátor 5 a výměník 6 tepla. V něm se recirkulující medium ohřívá na teplotu 200 až 350 °C a je vedeno na výstup reaktoru 1 přímo do biomasy. Prochází biomasou ke vstupnímu konci reaktoru 1. a předává biomase teplo.
Vzhledem k velké porozitě biomasy je tlaková ztráta topného media přijatelná, přičemž výhodou je velká teplosměnná plocha, kterou vlastně tvoří povrch stébelnaté náplně reaktoru L·
Z recirkulačního okruhu topného media, které se neustále v reaktoru i doplňuje, je jeho část odváděna k dalšímu zpracování. V kondenzátoru 7 se z něj odděluje kapalná frakce, jež se shromažďuje v jímce 8 kondenzátu, od plynné frakce 9 odváděné k dalšímu využití. Recirkulované topné medium se ve výměníku 6 tepla ohřívá spalinami ze spalovací komory 10, kam je přiváděno palivo 11 a prostřednictvím ventilátoru 12 spalovací vzduch.
NÁROKY NA OCHRANU
Claims (2)
1. Torefakční zařízení pro porézní biomasu tvořené reaktorem (1), ve kterém je biomasa vystavena teplu ohřátého plynného topného media tvořeného párou a prchavými látkami uvolněnými v reaktoru, vyznačující se tím, že přívod topného media je zaústěn přímo do biomasy na výstupním konci reaktoru (1) a výstup topného media z biomasy se nachází na vstupním konci reaktoru (1).
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že jeho součástí je recirkulační okruh topného media, přičemž za výstupem topného media z reaktoru (1) je zařazen odběr části topného media ke kondenzaci kapalné frakce a odloučení plynné frakce.
1 výkres
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019-36333U CZ33086U1 (cs) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | Torefakční zařízení pro porézní biomasu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019-36333U CZ33086U1 (cs) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | Torefakční zařízení pro porézní biomasu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ33086U1 true CZ33086U1 (cs) | 2019-08-06 |
Family
ID=67543456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2019-36333U CZ33086U1 (cs) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | Torefakční zařízení pro porézní biomasu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ33086U1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ309086B6 (cs) * | 2020-10-13 | 2022-01-19 | Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava | Reaktor pro zpracování biomasy torefakcí |
-
2019
- 2019-06-24 CZ CZ2019-36333U patent/CZ33086U1/cs active Protection Beyond IP Right Term
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ309086B6 (cs) * | 2020-10-13 | 2022-01-19 | Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava | Reaktor pro zpracování biomasy torefakcí |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Safarian | Performance analysis of sustainable technologies for biochar production: A comprehensive review | |
| CN102517054B (zh) | 一种农林生物质连续热解及产物分段收集净化装置与方法 | |
| EP2430122B1 (en) | A method for the thermal treatment of biomass in connection with a boiler plant | |
| MX2008008751A (es) | Proceso y dispositivo para tratar biomasa. | |
| SE532746C2 (sv) | Förfarande och apparatur för framställning av torrefierat lignocellulosamaterial | |
| CN104342178A (zh) | 一种生物质炭化方法及其装置 | |
| US11981868B2 (en) | Continuous reactor device and process for treatment of biomass | |
| CN111621311A (zh) | 一种自热式炭热联产生物质热解设备及工艺 | |
| CN105199757B (zh) | 基于高含水量有机废弃物的热解系统和方法 | |
| CZ33086U1 (cs) | Torefakční zařízení pro porézní biomasu | |
| CN106147818B (zh) | 一种利用生物质废弃物生产液体燃料装置及使用方法 | |
| CA3173561C (en) | Organic waste carbonization system | |
| RU2582696C1 (ru) | Установка для производства древесного угля | |
| JP6502532B2 (ja) | 半炭化バイオマスの冷却方法 | |
| CN214842637U (zh) | 生物质炭化余热降温交换系统 | |
| RU2508280C2 (ru) | Способ и установка переработки птичьего помета | |
| CN109355069A (zh) | 生物质与煤共热解反应器 | |
| CN101434845A (zh) | 一种植物燃气的制备方法 | |
| CN204509175U (zh) | 涉及尾气回收利用的炭黑生产装置 | |
| RU2694347C1 (ru) | Способ получения активированного угля | |
| RU2528262C2 (ru) | Способ переработки подстилки птицефабрики и устройство для его осуществления | |
| WO2022078534A1 (en) | A reactor for processing biomass by torrefaction | |
| CN104099119A (zh) | 生物质流化热解液化方法及其配套装置 | |
| CN118085908B (zh) | 一种利用锅炉尾气的内加热生物质汽炭联产装置 | |
| CN209584104U (zh) | 生物质与煤共热解反应器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20190806 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20230504 |