Разработка и испытания опытной установки переработки отработанных деревянных шпал методом быстрого кондуктивного пиролиза

Цели работы: 1. Разработать и спроектировать опытную установку переработки отработанных деревянных шпал методом быстрого кондуктивного пиролиза. 2. Изготовить основные блоки опытной установки переработки отработанных деревянных шпал методом быстрого кондуктивного пиролиза. 3. Выполнить сборочные и пусконаладочные работы блоков опытной установки переработки отработанных деревянных шпал методом быстрого кондуктивного пиролиза. 4. Провести испытания опытной установки переработки отработанных деревянных шпал методом быстрого кондуктивного пиролиза. 5. Оценить эффективность работы опытной установки. Результаты работы: 1. Разработана и спроектирована опытная установка переработки отработанных деревянных шпал методом быстрого кондуктивного пиролиза. 2. Изготовлены основные блоки опытной установки переработки отработанных деревянных шпал методом быстрого кондуктивного пиролиза. 3. Выполнены сборочные и пусконаладочные работы блоков опытной установки переработки отработанных деревянных шпал методом быстрого кондуктивного пиролиза. 4. Проведены испытания опытной установки переработки отработанных деревянных шпал методом быстрого кондуктивного пиролиза. 5. Проведена оценка эффективности работы опытной установки. Опытная установка переработки отработанных деревянных шпал методом быстрого кондуктивного пиролиза состоит из следующих последовательно соединенных между собой блоков технологических операций: блок подготовки сырья; блок сушки сырья; блок термического разложения сырья; блок охлаждения твердого продукта; блок конденсации парогазовой смеси; блок подготовки теплоносителя; блок газоочистки; блок управления. Параметры работы установки: измельчение сырья до крупности 15-25 мм; сушка сырья при температуре 80-200 ℃ до влажности не более 15 %; термическое разложение сырья при температуре 450-600 ℃; давление при уплотнении сырья 80-120 кгс/см2; охлаждение угольных брикетов до температуры 20-30 ℃; охлаждение парогазовой смеси до температуры 180 ℃. Был изготовлен блок подготовки сырья в составе опытной установки. Блок подготовки сырья включает в себя измельчитель и бункер-накопитель оборудованный дозатором. Измельчитель имеет следующие технические характеристики: тип измельчения – ножевой (2 шт) и дисковый (1 шт) Ø 300 мм; скорость вращения диска – 3000 об/мин; производительность – до 300 кг/час; мощность двигателя – 2,2 кВт/час. Степень измельчения сырья составляет 15-25 мм. Был изготовлен блок сушки перерабатываемого сырья в составе опытной установки. Блок сушки сырья изготовлен в виде сушильного барабана, осуществляющий сушку сырья в потоке топочных газов до влажности 10-20%. Сушильный барабан имеет следующие технические характеристики: производительность – 50 кг/час; мощность привода – 5,5 кВт/час; объем – 0,31 м3; длина – 3 м; диаметр – 0,36 м; угол наклона – 3-5 град; частота вращения – 5-20 об/мин. Рабочая температура создаваемая в сушильном барабане – 80-200 ℃. Был изготовлен блок термического разложения сырья в составе опытной установки. Блок термического разложения сырья включает в себя бункер-накопитель высушенного сырья и кондуктивный реактора. Кондуктивный реактор выполнен в виде обогреваемой трубы, имеющей сужение по диаметру, перемещение сырья по трубе обеспечивается плунжером с помощью гидроцилиндра. Реактор кондуктивного пиролиза имеет следующие технические характеристики: производительность – 50 кг/час; потребляемая электроэнергия – 8 кВт/час; ход штока цилиндра – 0,4 м; диаметр поршня – 50 мм длина кондуктивного реактора – 0,3 м; начальный диаметр реактора – 0,05 м; конечный диаметр реактора – 0,03 м; объем реактора – 0,49•10-3 м3. Диапазон рабочей температуры 450-600 ℃, создаваемое давление – 50-120 кгс/см2. Были выполнены сборочные и пусконаладочные работы блоков опытной установки переработки отработанных деревянных шпал методом быстрого кондуктивного пиролиза были проведены. В ходе пусконаладочной работы блоков опытной установки было определено время достижения рабочей температуры (80-200 ℃) блока сушки сырья – 30 мин; было определено время достижения рабочей температуры (550 ℃) блока термического разложения сырья – 10 мин. Это позволило идентифицировать технологические параметры процесса термического разложения отработанных деревянных шпал методом быстрого кондуктивного процесса. Также проводились испытания опытной установки, результаты которых подтвердили соответствие опытной установки и разработанной технической документации на опытную установку заданным требованиям в техническом задании договора. При производительности опытной установки 50 кг/час по исходному сырью, за одну смену (8 часов) установка позволяет переработать 400 кг отработанных деревянных шпал. Получаемая прибыль за месяц от продажи пиролизной пропиточной жидкости по средне цене 22 руб. за литр составляет 59488 руб. 00 коп. Получаемая прибыль за месяц от продажи угольных брикетов по средне цене 18 руб. 55 коп. за килограмм составляет 28860 руб. 85 коп. Работы, запланированные на второй этап выполнения проекта, по изготовлению основных блоков в составе опытной установки переработки отработанных деревянных шпал методом быстрого кондуктивного пиролиза; сборочные и пусконаладочные работы опытной установки переработки отработанных деревянных шпал методом быстрого кондуктивного пиролиза; проведение испытаний и оценка эффективности работы опытной установки выполнены успешно, в полном объеме, согласно календарному плану и техническому заданию.