Простейшая пиролизная печь 2

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Мне печь всем нравится, пока смущает только одно, если на каком то этапе начнется чересчур сильное выделение пиролизных газов, а газ этот весьма калориен, то есть запустится примерно такой процесс: начнется обильное выделение газов, газы будут выделятся в камеру сгорания и воспламеняться, от их воспламенения реторта сильнее нагреется, начнется более быстрый пиролиз и газа будет выделятся все больше, в какой то момент реторта перегреется, газа начнет выделятся сильно много, в реторте будет накапливаться повышенное давление и в какой то момент давление может выбить песчаный замок и реторта разгерметизируется, весь пиролиз будет на смарку. Очевидно одно что в момент выхода печи на режим пиролизного газа будет выделятся в разы больше чем будет необходимо для поддержания работы печи, и лишнее тепло может создать избыточное давление в реторте по круговороту как я описал... Как с этим бороться? Нужно придумать теплосьем с печи, либо конвекционный, либо конвекционный принудительный, либо жидкостный. Но это так из раздела страшилок наверно, надо делать реальные испытания и все будет видно, скорее всего печь будет работать нормально, так как в реторте труба прямоток, движение газов будет идти без сопротивления, никакого давления образовываться не должно

 

Вот этот момент как раз меня еще смущает... Печь должна остыть - почему? Потому что если я открою реторту в тот момент когда там еще выделяется пиролиз, то при попадании туда кислорода он может вспухнуть (будет какой то хлопок, например)? Или по другой причине?

 

Вот именно поэтому мне пришла идея делать внешний корпус печь из кирпича, а не из метала т. к кирпич обладает отличной теплоемкостью и долго остывает когда печь не работает, тем самым еще долго обогревает помещение лучевым теплом... Плюс ко всему о кирпич нельзя обжечься (а об метал можно), что делает кирпичную печь также безопасной для детей, например.

 

Я тоже думал как улучшить конструкцию реторты, чтобы "буферный" лист не пришлось резать и я не опасался что он прогорит... В 3D я нарисую это и выложу сюда. Но в двух словах хочу добавить что выход газа у других пиролизных печей (я обратил внимание) выходит не из одного ВЕРТИКАЛЬНОГО отверстия площадью 4-10 см2, например, а через ГОРИЗОНТАЛЬНО расположенную трубу в которой по всей длине насверлены дырочки для выхода газа. Таким образом, как мне думается производитель пытается равномерно увеличить площадь нагрева котла (печи).

 

Да, я тоже думал об этом - как регулировать мощность печи, не допустить этот "быстрый пиролиз", а именно выделение газов из реторты. В заводских печах, как я понял эту проблему решают количеством кислорода поданного в камеру сгорания пиролиза. Т. е. чтобы печь не перегрелась просто специальный регулятор контролирует температуру печи с помощью датчика и когда она повышается то ограничивает подачу воздуха. Этим проблема решается. Но что мне не нравиться здесь! Я думаю что из за ограниченной подачи кислорода происходит недожигание этих газов, тем самым драгоценный газ не сгоревшим вылетает "в трубу". А следовательно КПД печи снижается.
Как с этим со всем бороться?... Я тоже думаю что избыточного давление в реторте быть не должно, и следовательно не должно быть разгерметизации. Поэтому, как вариант, регулировать мощность мне видится такой:
Во-первых, между ретортной и камерой сгорания проложить ряд кирпича без раствора (высотой 7см), вместо железного листа. Это несколько будет сдерживать накал дна реторты. При этом оставить несколько ограниченный конвективный доступ огню к боковым стенкам реторты.
Во-вторых, расположение очага горения газов должно находится несколько дальше от реторты (но обязательно снизу), с тем чтобы тепло больше передавалась стенкам печи или теплосъемнику, и меньше реторте.
Кончено идеальное расположение всего этого нужно вычислять опытным путем. Это еще одна причина почему я решил внешний корпус печи делать из кирпича, а не из метала. Им легче будет манипулировать конструкцией печи и проводить эти опыты.

Я думаю что мы должны при сжигании газа ограничивать не подачу кислорода для этого, а найти оптимальное сечение каналов для выхода этого газа, тем самым увеличить время горения пиролиза с одной закладки дров. Т. е. не допустить чтобы печь, выйдя на пиролизный режим, выделяла излишний газ единовременно. Надо попытаться растянуть этот процесс так чтобы выход газа был максимально равномерный от начала до конца газогенерации.

Например, как на кухонной газовой плите мы регулируем мощность пламени открывая или закрывая вентиль. Подобно этому нужно подобрать оптимальное сечение форсунок выхода газа в пиролизной печи.

 

@Pyrolyze, и все форумчане
Кислота и прочие "обычные" вещества в виде копоти не так страшны как диоксины. А вот их вы вряд-ли уловите. А для их окисления нужна температура больше 1500 град. Поэтому НЕЛЬЗЯ пиролизовать полимеры. Их можно только сжечь в специальной печи.

 

Реторта. Принципиальная схема. Герметичная дверка загрузки сухих дров. Выход газа через форсунку внизу. Который сгорая, сжигает уголь или лубой другой древесный мусор.
Реторта встраивается в кирпичную кладку. Ставится на кирпич, свободно, так чтобы можно было снять без разборки кирпичной кладки.




в разрезе:

 

Вот простейшая пиролизная печь 750х750мм. Вариант пока без теплосъемника. Но есть варочная панель (или духовой шкаф).
В центре стальная герметичная реторта размером 400х430х400мм, с плотноприлегающей загрузочной дверкой.

В разрезе. Обращаю внимание что здесь пламя и конвективные потоки охватывают все (кроме загрузочной) стенки реторты, в том числе и верхнюю. Это позволяет нагреваться варочной панели.

Здесь видим, что газ поступает в топочную камеру через трубу D30 мм, в горизонтальном виде и через боковые отверстия в этой трубе (форсунки, D4мм, расположенные через каждые 5 см. На рисунке не видно) выходит газ. Он воспламеняется благодаря смешиванию с кислородом, поступающий из приоткрытой дверки зольника (или, например, из подходящего снизу вентканала подполья).

Здесь видим, что пламя в топочной камере эффективно нагревает не только дно реторты, но и боковые стенки ее. Для этого в шамотном кирпиче сделаны скосы.

 

если температура в реторте будет высокая то углерод загорится, точную температуру не знаю (можете поискать в инете). Вы хотите открыть дверцу и накидать в печь еще дров? а выжженый уже уголь куда девать? У вас дверца в реторту будет закрываться на асбестовом уплотнителе?

видел ваши эскизы, очень понравилось посмотрите еще демонстрацию одной углевыжигательной печки, там труба тоже идет не через дно а сбоку реторты, кстати все углевыжигательные печи работают по такому принципу.

полностью согласен, кислорода в топке должно быть в избытке

я бы не стал ограничивать накал дна реторты, по крайней мере на первом этапе растопки, если у вас будет плохо нагреваться дно, то вы долго не получите пиролизного газа и много дров уйдет на растопку, если вы будете использовать древесный уголь для растопки (которого будет в избытке) то тогда энергии вам хватит, но древесный уголь можно и продавать например...

опять же рискуете получить недонагрев реторты на первом этапе и увеличенное количество дров на растопку...
потом эти дырочки сопла через которые будет выходить газ, они буду мне кажется ограничивать выход газа, то есть будут задерживать его, поэтому будет образовываться давление в реторте, так бы оно и не страшно, если у вас загрузочная дверца выдержит это давление... а так очень интересно придумали, так сказать придушить выход газа когда он в избытке, только вот с возможным давление надо решить проблему, может его и не будет, опять же нужна практика...

классно, только вы не думаете что у вас П образная труба со временем может забиться сажей и другими продуктами горения, то есть трубу же может забить, что затруднит выход газа, надо как то чистить ее будет...

очень красиво, только вот варочная панель подойдет разве что для сушки валенков
и вот не знаю хватит ли 3см трубы для выхода газов? там же не газ метан, а смесь газов и кислот, мне кажется они законопатят быстро такое маленькое сечение, и как потом чистить все это...
В общем я вас понял, картинки очень красивые наглядные, осталось дело за малым построить реальный протопип печи, главное что у вас принцип углевыжигательный, то есть сгорает не все сразу а топливо разделяется на составляющие и сгорает по частям...

 

@АлешинНиколай,
я вот не химик, посмотрел в нете, в википедии написано что в диоксины входит хлор, далеко не все пластики содержат хлор, будут ли образовываться диоксины не в хлорсодержащих пластиках?
в резине помойму нет хлора... значит и диоксинов не будет?

 

Конкретно я не резинщик и точно утверждать есть ли там хлор смогу.
Но все равно там будут получаться соединения с конденсированными ароматическими кольцами (ПАУ). Они получаются при термическом разложении любых полимеров. А главная проблема в том что они очень долго находятся в атмосфере, а следовательно даже минимальные их выбросы очень вредны.
Полимеры можно только сжечь при высокой температуре не более того, иначе не стояла бы проблема их утилизации

 

я так понимаю, что если не утилизировать хлор содержащие вещества то диоксинов не будет, поэтому нужна сортировка отходов в любом случае, то есть хлор содержащий пластик мы не перерабатываем изначально. Как определить состав бытового пластика? на пластиковой упаковке как правило имеется маркировка, достаточно раз запомнить можно ли такой пластик перарабатывать, и потом уже отсортировывать его из расчета подходит ли он нам или нет...
касательно переработки резины, обратимся к комплексам "Фортан". В данных установках происходит медленный пиролиз (не более 600 градусов), там не стоит никаких сложных фильтров, в то же время эти установки сертифицированы и имеют разрешительную документацию для переработки широкого спектра отходов, в том числе медицинских, так же на том сайте представлены сканы всех необходимых документов и экспертиз... Установки Фортан это относительно простые установки пиролиза, то есть низкотемпературные и без сложной системы фильтров, способной улавливать диоксины и ПАУ, но тем не менее эти установки показаны для переработки широкого спектра отходов... Учитывая что в моей печи происходят схожие процессы как на "Фортанах" то я могу предположить что на такой печи можно перерабатывать то же самое что можно перерабатывать на Фортанах...
Касательно ПАУ или других выбросов (диоксины не в счет), надо посчитать от чего в атмосфере и в целом по природе будет нанесено больше вреда, от захламления отходами земли и океана или от вредных выбросов в результате пиролиза... Учитывайте то что свалки часто горят и производят, вернее даже неконтролируемо тлеют и производят тонны ядовитых веществ при этом, потом в мировом океане плавают огромные мусорные острова, от которых сильно страдают обитатели океана, птицы его клюют и дохнут, потом этот мусор не пропускает солнечных свет со всеми вытекающими последствиями, ученые подсчитали если эти мусорные острова сложить вместе, то площадь получится больше площади австралии (если я правильно помню), так что по мне лучше бы этот пластик был переработан на пиролизных установках (без хлор содержащего пластика).

 

В данном случае вред может быть нанесен Вам, т. е. оператору установки.

Ну по моему опыту - их сертификаты и протоколы, ПРЕДСТАВЛЕННЫЕ НА САЙТЕ - не более чем прикрытие: 1) Протокол безопасности оборудования оформляется не так
2) Нет протокола замера вредных выбросов (это не безопасность оборудования)
3) Нет разрешенного вида перерабатываемых отходов.
К сожалению это так

 

Обратите внимание на видео выгрузки технического угля из реторты - от угля идет белый (!) дым - вернейший признак того что сырье недогрели. И что в этом дыму - неизвестно. Также неизвестно что в пиролизном масле будет.

 

Посмотрите инсенераторы - там температура 1500 град и на выходе только СО2 получается, а тут при 600 град - вы сконденсируете в масло всю дрянь, которая потом полетит при сжигании этого топлива.