close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15413

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.02.28
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 15413
(13) C1
(19)
C 10B 53/02 (2006.01)
C 10G 1/02 (2006.01)
СПОСОБ ПИРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
(21) Номер заявки: a 20071555
(22) 2007.12.14
(43) 2009.08.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Институт химии
новых материалов Национальной
академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Агабеков Владимир Енокович; Жаврид Александр Степанович; Солнцев Александр Петрович;
Плескачевский Юрий Михайлович;
Стрижаков Дмитрий Александрович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт химии
новых материалов Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) ГЕЛЕТУХА Г.Г. и др. Экотехнологии
и ресурсосбережение. - 2000. - № 2. С. 3-10.
MOHAN D. et al, Energy & Fuels. 2006. - Vol. 20. - No. 3. - P. 848-889.
КУЗНЕЦОВ Б.Н. Рос. хим. ж. (Ж. Рос.
хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2003. - Т. XLVII. - № 6. - С. 83-91.
SU 1446139 A1, 1988.
BY 15413 C1 2012.02.28
(57)
1. Способ пиролиза растительного сырья, при котором в реактор загружают растительное сырье и алифатический спирт в количестве 0,5-5,0 мас. % по отношению к высушенному растительному сырью, осуществляют нагрев без доступа воздуха в течение
30 минут при температуре 300 °С, быстро поднимают температуру до 500 °С, нагревают
при этой температуре в течение 40 минут и собирают жидкие продукты.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве алифатического спирта используют изобутиловый спирт.
Изобретение относится к области энергетики, и в частности к получению жидкого
топлива из растительного сырья, например древесины и отходов ее переработки (опилки,
щепа и др.), торфа, а также других материалов растительного происхождения.
Известен процесс получения жидкого моторного топлива из растительного сырья - отходов сельского хозяйства, лесодобычи и лесопереработки [1]. Процесс состоит из газификации органического сырья (неполного сгорания) воздухом при 900-1500 °С, в
результате чего образуется газ, содержащий CO, H2, CO2, H2O, N2. После каталитической
конверсии газа при 200-250 °С и 1,0 МПа получается смесь жидких углеводородов.
Недостатком данного процесса является необходимость проведения стадии газификации с последующей каталитической конверсией газообразных продуктов в жидкое топливо.
Быстрый пиролиз позволяет получать жидкое топливо из различных видов биомассы в
процессе ее быстрого пиролиза [2]. Наиболее близким к заявляемому изобретению техническим решением является получение жидкого топлива из различных видов растительного
сырья, в том числе из древесных отходов. Процесс пиролиза проводят при температурах
500-800 °С в течение 3-6 часов [3].
BY 15413 C1 2012.02.28
Задача изобретения - усовершенствование процесса пиролиза, а именно снижение
температуры и времени процесса и, как следствие, снижение энергозатрат.
Поставленная задача достигается тем, что процесс пиролиза растительного сырья проводят в присутствии добавки алифатического спирта. Использование указанной добавки
позволяет снизить температуру и время процесса пиролиза.
В реактор пиролиза абляционного типа загружают навеску высушенного и измельченного растительного сырья (древесина, трава, торф и др.) и алифатический спирт в количестве 0,5-5,0 % от веса высушенного растительного сырья. Температуру в реакторе
поднимают до 300 °С и процесс пиролиза проводят при этой температуре без доступа воздуха в течение 30 минут. Далее температуру в реакторе быстро поднимают до 500 °С и
проводят пиролиз при этой температуре в течение еще 40 минут. По истечении этого времени выделение жидких продуктов пиролиза практически заканчивается. Суммарный выход жидких продуктов пиролиза достигает 50 %. Общее время процесса пиролиза,
включая подъем температуры до 300 °С и от 300 до 500 °С, составляет 90 минут.
В качестве конкретного осуществления изобретения приведены примеры процесса
пиролиза древесных опилок при различном содержании добавки - изо-бутанола, а в качестве сравнения - пиролиз древесных опилок без добавки.
Изобретение поясняется следующими примерами.
Пример 1.
В реактор пиролиза абляционного типа загружают 10 г высушенных сосновых опилок
и 0,2 мл (0,16 г, 1,16 %) изо-бутанола. Температуру в реакторе поднимают до 300 °С и
процесс пиролиза проводят при этой температуре без доступа воздуха в течение 30 минут.
Жидкие продукты пиролиза начинают выделяться при 290 °С и собираются в специальном приемнике. Через 30 минут выход жидких продуктов пиролиза составляет 3,62 г
(36 %). Далее температуру в реакторе быстро поднимают до 500 °С и проводят пиролиз
при этой температуре в течение еще 40 минут. По истечении этого времени выделение
жидких продуктов пиролиза практически заканчивается. Суммарный выход жидких продуктов пиролиза 4,95 г (48,7 %). Общее время процесса пиролиза, включая подъем температуры до 300 °С и от 300 до 500 °С, составляет 90 минут.
Пример 2.
В реактор пиролиза абляционного типа загружают 10 г высушенных сосновых опилок
и 0,3 мл (0,24 г, 2,3 %) изо-бутанола. Температуру в реакторе поднимают до 300 °С и процесс пиролиза проводят при этой температуре без доступа воздуха в течение 30 минут.
Жидкие продукты пиролиза начинают выделяться при 290 °С и собираются в специальном приемнике. Через 30 минут выход жидких продуктов пиролиза составляет 3,8 г
(37,1 %). Далее температуру в реакторе быстро поднимают до 500 °С и проводят пиролиз
при этой температуре в течение еще 40 минут. По истечении этого времени выделение
жидких продуктов пиролиза практически заканчивается. Суммарный выход жидких продуктов пиролиза 5,2 г (50,7 %). Общее время процесса пиролиза, включая подъем температуры до 300 °С и от 300 до 500 °С, составляет 90 минут.
Пример 3.
В реактор пиролиза абляционного типа загружают 10 г высушенных сосновых опилок
и 0,5 мл (0,4 г, 3,85 %) изо-бутанола. Температуру в реакторе поднимают до 300 °С и процесс пиролиза проводят при этой температуре без доступа воздуха в течение 30 минут.
Жидкие продукты пиролиза начинают выделяться при 290 °С и собираются в специальном приемнике. Через 30 минут выход жидких продуктов пиролиза составляет 3,5 г
(33,7 %). Далее температуру в реакторе быстро поднимают до 500 °С и проводят пиролиз
при этой температуре в течение еще 40 минут. По истечении этого времени выделение
жидких продуктов пиролиза практически заканчивается. Суммарный выход жидких продуктов пиролиза 4,8 г (46,2 %). Общее время процесса пиролиза, включая подъем температуры до 300 °С и от 300 до 500 °С, составляет 90 минут.
2
BY 15413 C1 2012.02.28
Пример 4.
В реактор пиролиза абляционного типа загружают 10 г высушенных сосновых опилок
и 0,1 мл (0,08 г, 0,8 %) изо-бутанола. Температуру в реакторе поднимают до 300 °С и процесс пиролиза проводят при этой температуре без доступа воздуха в течение 30 минут.
Жидкие продукты пиролиза начинают выделяться при 290 °С и собираются в специальном приемнике. Через 30 минут выход жидких продуктов пиролиза составляет 3,2 г
(31,7 %). Далее температуру в реакторе быстро поднимают до 500 °С и проводят пиролиз
при этой температуре в течение еще 40 минут. По истечении этого времени выделение
жидких продуктов пиролиза практически заканчивается. Суммарный выход жидких продуктов пиролиза 4,82 г (47,8 %). Общее время процесса пиролиза, включая подъем температуры до 300 °С и от 300 до 500 °С, составляет 90 минут.
Пример 5 (сравнительный).
В реактор пиролиза абляционного типа загружают 8 г высушенных сосновых опилок.
Температуру в реакторе поднимают до 400 °С и процесс пиролиза проводят при этой температуре без доступа воздуха в течение 30 минут. Жидкие продукты пиролиза начинают
выделяться при 380 °С и собираются в специальном приемнике. Через 30 минут выход
жидких продуктов пиролиза составляет 0,8 г (10 %). Далее температуру в реакторе быстро
поднимают до 500 °С и проводят пиролиз при этой температуре в течение еще 60 минут.
По истечении этого времени выход жидких продуктов пиролиза составляет 2,7 г (33,8 %).
Далее температуру в реакторе быстро поднимают до 700 °С и проводят пиролиз при этой
температуре в течение еще 60 минут. Суммарный выход жидких продуктов пиролиза 3,8 г
(47,5 %). Общее время процесса пиролиза, включая подъем температуры до 400 °С, от 400
до 500 °С и от 500 до 600 °С, составляет 200 минут.
Таким образом, из приведенных примеров видно, что оптимальная добавка изобутанола составляет 1-2,5 %. Использование такой добавки приводит к снижению температуры и времени пиролиза, что дает существенное снижение затрат энергии на проведение процесса.
Пиролиз других видов растительного сырья (древесина, трава, торф и др.) с добавками
алифатических спиртов проводят аналогично примерам 1-4.
Источники информации:
1. Гелетуха Г.Г. и др. Экотехнологии и ресурсосбережение. - 2000. - № 2. - С. 3-10.
2. Mohan D. et al. Energy & Fuels. - 2006. - Vol. 20. - No. 3. - P. 848-889.
3. Кузнецов Б.Н. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. Хим. об-ва им. Д.И.Менделеева). - 2003. Т. XLVII. - № 6. - С. 83-91.
4. SU 1446139 AI, 1988.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
75 Кб
Теги
by15413, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа