[1]Изобретение относится к области получения угля из древесины и может быть использовано в металлургической промышленности, в медицине, сельском хозяйстве и других областях.
[2]Известен способ получения древесного угля, включающий стадии загрузки древесного сырья, его сушку при температуре 120-150°С, пиролиз путем нагрева без доступа кислорода до 450°С, прокаливание при температуре 550°С, охлаждение угля и его выгрузку с выходом древесного угля около 30% от массы исходной древесины, см. Ковернинский И.Н., книга «Основы технологии химической переработки древесины»: М.: Лесная Промышленность, 1984. - 154 с.
[3]Недостатком данного изобретения является низкий выход конечного продукта и, соответственно низкая эффективность использования исходного древесного сырья.
[4]Известен также способ получения древесного угля, включающий стадии загрузки древесного сырья, его сушку, пиролиз, прокаливание и охлаждение угля, в котором древесное сырье перед пиролизом' пропитывают водными растворами катализаторов, в частности, кислотно-перекисным катализатором, содержащим 2,5% серной кислоты и 0,2% перекиси водорода от массы древесины и диаммониевым фосфатом. Способ получения древесного угля с использованием катализаторов позволяет существенно повысить его выход, см. Гордон Л.В., Скворцов C.O., Лисов В.И. Технология и оборудование лесохимических производств: М.: Лесная промышленность, 1998. - 54 с.
[5]Недостатком данного изобретения является увеличение стоимости древесного угля за счет использования катализаторов и возрастающая доля примесей в готовом угле.
[6]Наиболее близким по технической сущности является способ получения древесного угля без доступа воздуха в ретортах пиролизной камеры, включающий последовательно сушку сырья при температуре 160-200°С, пиролиз при температуре от 300 до 400°С, прокаливание при температуре от 500 до 550°С, после окончания стадии прокаливания уголь перегружают в герметичные металлические емкости для охлаждении, после чего его стабилизируют путем постепенной разгерметизации металлических емкостей, при этом регулирование и поддержание заданных температур осуществляют с помощью температурного датчика, управляющего через частотный преобразователь работой вентилятора, регулирующего подачу воздуха из атмосферы в смеси с топочными газами к ретортам пиролизной камеры, см. RU Патент №2508388, МПК С10В 1/04 (2006.01), С10В 53/02 (2006.01), 2013.
[7]Недостатками известного способа является недостаточный выход древесного угля.
[8]Технической проблемой является создание способа, позволяющего увеличить выход древесного угля, и таким образом расширить арсенал технических средств, в данном случае расширить арсенал способов получения древесного угля.
[9]Решение технической проблемы обеспечивается способом получения древесного угля без доступа воздуха в ретортах пиролизной камеры, включающий сушку сырья при температуре 160-200°С, пиролиз, охлаждение угля в герметичной емкости с последующей стабилизацией угля путем постепенной ее разгерметизации, согласно изобретению после сушки сырья ведут его торрефикацию при температуре 225-300°С с последующим охлаждением до температуры 15-30°С, пиролиз ведут при температуре 560-600°С, при этом процесс торрефикации и пиролиза ведут при скорости нагрева в интервале 5-15°С/мин.
[10]Решение технической задачи позволяет увеличить выход древесного угля с 30,0% до 38,3%.
[11]Способ осуществляют следующим образом : влажное древесное сырье загружают в реторты, которые при помощи подъемного устройства помещают в сушильную часть пиролизной камеры. В топке пиролизной камеры сжигают топливо, например дрова, и получают топочные газы, которые через газоходы поступают в пиролизную камеру и нагревают реторты без доступа воздуха до температуры в интервале 160-200°С. Продолжительность процесса сушки зависит от исходной влажности. После окончания процесса сушки до влажности 8-12% ведут торрефикацию сырья при температуре 225-300°С с последующим охлаждением до температуры 15-30°С. Нагрев высушенной древесины, находящейся в ретортах, ведут при скорости нагрева в интервале 5-15°С/мин. Образующаяся парогазовая смесь (ПГС), обеспечивая равномерный прогрев всего объема реторты, отводится по каналам в топку. После окончания процесса торрефикации сырье охлаждают до температуры 15-30°С. Охлажденное сырье до температуры 15-30°С подвергают пиролизу при температуре 560-600°С при скорости нагрева в интервале 5-15°С/мин, что способствует более полному выходу из древесины летучих компонентов, включая высококипящие смолы. Установленные в газоходах температурные датчики через частотный преобразователь включают вентилятор, обеспечивая необходимый стабильный температурный режим процесса пиролиза. После окончания процесса пиролиза проводят выгрузку угля из реторт, например, в металлические емкости. После заполнения емкости углем ее герметизируют и помещают на площадку охлаждения. Стабилизацию угля осуществляют после его охлаждения путем постепенной разгерметизации емкости.
[12]Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения, которые сведены в таблицу 1.
[13]
[14]Как видно из примеров конкретного выполнения, совокупность признаков изобретения позволяет по сравнению с прототипом увеличить выход древесного угля с 30,0% до 38,3%. Заявляемый способ получения древесного угля является более экологически чистым, поскольку в процессе его получения происходит более полное удаление из древесины летучих, включая высококипящие смолы.
