FI108942B

FI108942B - Menetelmä biopolttoaineen kaasuttamiseksi

Info

Publication number: FI108942B
Application number: FI981817A
Authority: FI
Inventors: Esa Kurkela; Antero Moilanen; Kalle Kangasmaa
Original assignee: Valtion Teknillinen
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1998-08-25
Publication date: 2002-04-30
Also published as: WO2000011115A1; DK1114129T3; DE69911983D1; ES2209478T3; EP1114129B1; DE69911983T2; FI981817A0; AU5375999A; ATE251663T1; FI981817A; EP1114129A1

Description

108942

Menetelmä biopolttoaineen kaasuttamiseksi Tämän keksinnön kohteena on menetelmä biopolttoaineen kaasuttamiseksi leijuker-rosreaktorissa, jossa menetelmässä polttoainetta ja kaasutuskaasua syötetään reakto-5 iin kautta johdettuun, kiinteitä leijuvia partikkeleja sisältävään kiertovirtaukseen, jossa osa mainituista partikkeleista kiertää virtauksen mukana.

Leijukerrosreaktorissa tapahtuvassa biopolttoaineen kaasutuksessa on monissa tapauksissa ongelmana tuhkan sulaminen ja/tai sintraantuminen, mikä häiritsee leijuntaa aiheuttamalla leijuvien partikkelien agglomeroitumista ja synnyttää haitallisia ker-10 rostumia reaktorin yläpäässä ja kaasun kierrätys- ja poistokanavissa. Käytettäessä polttoaineena eräitä Suomessa yleisiä puulajeja ongelmaa ei esiinny, sillä näiden sisältämä tuhka ei sula tai sintraannu kaasutuksessa käytetyissä alle 900 °C:n lämpötiloissa. Sen sijaan ongelma koskee monia muita biopolttoaineita, kuten useimpia maatalousjätteitä sekä nopeakasvuisia biomassoja, kuten lannoitettua pajua, jota 15 kasvatetaan energian tuotantoon. Viimeksi mainituissa alkalimetallit natrium ja kalium vaikuttavat tuhkan sulamis- ja sintrautumislämpötiloja alentavasti. Vastaava vaikutus voi olla jätemateriaaleissa esiintyvillä sinkin, mangaanin, lyijyn ja raudan klorideilla ja sulfaateilla. Näillä biomateriaaleilla tuhkan sulamista tai sintrautumista voi tapahtua jo alle 700-800 °C:n lämpötiloissa, eli lämpötiloissa, jotka ovat riittä-20 mättömiä tehokkaan kaasutuksen edellyttämän hiilikonversion aikaansaamiseen.

Eräs tapa välttää ongelma on biopolttoaineen kaasutus kivihiileen sekoitettuna siten, että biomassan seososuus on alle 50 paino-%. Biopolttoaine toimii siis jatkeena kivi-... j hiilelle, joka on laitoksen pääpolttoaine. Menettely ei muodosta ratkaisua biopoltto aineen kaasuttamiseen sellaisenaan omassa reaktorissaan niin, että saatava pääasias-25 sa raskasmetalleista vapaa tuhka olisi palautettavissa lannoitteena takaisin metsään · tai pellolle.

:Toinen ratkaisumalli ongelman välttämiseksi on alkaleja sitovien reagoivien lisäaineiden, kuten esim. kaoliinin, käyttö kaasutuksessa. Tällaisten lisäaineiden haittana •: ·.: on kuitenkin niiden kalleus ja joissakin tapauksissa ne voivat estää saatavan tuhkan .*··. 30 käytön lannoitteena.

:*·: Vielä olisi ajateltavissa tuhkan sulamis- ja sintrautumislämpötilan kohottaminen :··; jonkin lisäaineen avulla niin, että vaadittava kaasutuslämpötila jäisi tätä alhaisem- ’. maksi. Eräs tunnettu tuhkan sulamislämpötilaa kohottava aine on alumiinioksidi, ' ; mutta kun tätä kokeiltiin leijuvina partikkeleina hankalasti kaasutettavan oljen kaa- 35 sutuksessa, tuloksena oli tuhkan tarttuminen alumiinioksidirakeiden pintaan kalvok- 2 108942 si, johon edelleen tarttui muita partikkeleita niin, että tuloksena oli leijukerroksen agglomeroituminen.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut ongelmat ratkaisulla, joka mahdollistaa hankalasti kaasutettavien biopolttoaineiden, kuten erilaisten 5 maatalousjätteiden ja energiabiomassojen kaasutuksen hiilikonversion kannalta riittävän korkeissa lämpötiloissa ilman sulavasta tai sintrautuvasta tuhkasta johtuvaa agglomeroitumisongelmaa ja tarvitsematta käyttää kalliita lisäaineita agglomeroi-tumisen estämiseksi, samalla kun polttoaineesta jäljelle jäävä tuhka on käyttökelpoista peltojen tai metsien lannoitteena. Keksinnön mukaiselle kaasutusmenetelmäl-10 le on tunnusomaista se, että kaasutus tapahtuu lämpötilassa, joka on korkeampi kuin polttoaineesta syntyvän tuhkan sulamis- tai sintrautumispiste, että leijukerroksessa olevat partikkelit muodostuvat kovaa, oleellisesti jauhautumatonta materiaalia olevista partikkeleista sekä niihin sekoittuneista helposti jauhautuvaa huokoista materiaalia olevista partikkeleista, jolloin mainitut huokoiset partikkelit hienonevat leiju-15 tuksessa samalla kun ne sitovat itseensä tuhkaa, että huokoisia partikkeleja lisätään kiertovirtaukseen ja että kiertovirtauksesta poistetaan hienoksi jauhautuneita tuhka-pitoisia partikkeleja.

Kun keksinnön mukaisessa menetelmässä toimitaan tuhkan sulamis- tai sintrautu- mispisteen yläpuolella, voidaan käyttää hiilikonversion kannalta riittävää, edullisesti 20 yli 800 °C:n kaasutuslämpötilaa. Käyttämällä leijuvina partikkeleina samanaikaisesti kovia jauhautumattomia partikkeleja ja hauraampia huokoisia partikkeleja aikaan- : · · saadaan se, että huokoiset partikkelit toimivat tuhkan sitojina samalla kun ne kovien ; i partikkelien vaikutuksesta jauhautuvat ja lopulta riittävästi hienontuneina voidaan : Y: erottaa kiertovirtauksesta siten, että niiden mukana myös tuhka saadaan poistetuksi.

: j 25 Suurikokoisimmat partikkelit, jotka ovat pääasiassa mainittua kovaa materiaalia, py- syvät prosessissa enimmäkseen paikoillaan stationäärissä leijukerroksessa, kun taas , ·: ·. hienommat partikkelit, joista suurin osa on mainittua huokoista materiaalia, kiertävät kiertovirtauksen mukana ja läpäisevät tällöin toistuvasti kovia partikkeleja sisältävän . . stationäärin leijupedin, jossa huokoiset partikkelit koviin partikkeleihin törmäilles- • ( · 30 sään jauhautuvat yhä hienommiksi. Hienoimpien partikkelien poisto kiertovirtauk-'·’ sesta tapahtuu tällöin sopivin erotuslaittein varsinaisen reaktoritilan ulkopuolella.

: Y; Jatkuva hienoimpien partikkelien poisto pitää tuhkan määrän prosessissa alhaisena.

" Keksinnön mukaisen prosessin leijuvina partikkeleina voidaan edullisesti käyttää *,· I halpoja materiaaleja, kovina jauhautumattomina partikkeleina sopivasti hiekkaa, 35 jonka partikkelikoko on n. 0,1-0,6 mm, ja jauhautuvina partikkeleina huokoista mineraalia, kuten kalkkia tai dolomiittia, jonka partikkelikoko syöttöhetkellä on n. 0,1- 3 108942 0,6 mm. Prosessissa jauhautuvilla kalkki- tai dolomiittipartikkeleilla on runsaasti tuhkaa sitovaa ominaispintaa, ja partikkelit hienonevat prosessissa niihin sitoutuneen tuhkan estämättä nopeasti alle n. 5 pm:n hiukkaskokoon, edullisesti hiukkas-kokovälille 5-20 pm, jolloin ne ovat edullisesti erotettavissa kiertovirtauksesta esim. 5 syklonien ja/tai suodatinten avulla.

Keksinnön mukaisen menetelmän toimivuus on todettu kokeissa, joissa kaasutettavana materiaalina on käytetty runsaasti kaliumia ja klooria sisältävää olkea. Näiden kokeiden suhteen viitataan jäljempänä seuraaviin suoritusesimerkkeihin. Kun olkea kaasutettiin tavanomaisin menetelmin, todettiin tuhkan sintrautuvan huomattavassa 10 määrin jo 750 °C:n ja täydellisesti alle 800 °C:n lämpötilassa, jolloin tuloksena oli leijukerroksen voimakas agglomeroituminen ja tuhkakerroksien muodostuminen reaktiotilan yläosaan. Kun leijuvina partikkeleina käytettiin pelkkää hiekkaa, oli tuloksena leijukerroksen agglomeroituminen. Kim leijuvat partikkelit muodostuivat pelkästään jauhautuvasta materiaalista, kokeissa kalkista, agglomeroitumista ei ta-15 pahtunut, mutta kalkin kulutus oli sen runsaan jauhautumisen johdosta niin suurta, jopa 10-20 % syötetyn polttoaineen määrästä, että menettely oli tästä syystä käyttökelvoton. Toimiva, käyttökelpoinen prosessi korkealla hiilikonversiolla ilman leiju-kerroksen agglomeroitumista sen sijaan saavutettiin, kun leijuvina partikkeleina käytettiin keksinnön mukaisesti kovia jauhautumattomia partikkeleja ja jauhautuvia 20 huokoisia partikkeleja toisiinsa sekoitettuina.

Keksinnön mukaisessa prosessissa optimaalisesti suurin osa leijuvista partikkeleista ; ‘ [ muodostuu kovasta, jauhautumattomasta materiaalista, kuten hiekasta. Leijukerrok- * : sessa ja kiertovirtauksessa olevat partikkelit voivat siten käsittää 70-90, edullisesti v.: n. 80 paino-%, kovia jauhautumattomia partikkeleja ja 10-30, edullisesti n. 20 pai- ': " 25 no-% jauhautuvia huokoisia partikkeleja.

i - Sekä mainittuja kovia partikkeleja, että mainittuja huokosia partikkeleja voidaan tar peen mukaan lisätä leijukerrokseen tai kiertovirtaukseen kaasutusprosessin aikana. Huokoisia partikkeleja, kuten kalkki- tai dolomiittipartikkeleja, lisätään sopivasti ‘ ' n. 1-4 paino-% syötetyn polttoaineen määrästä ja kovia jauhautumattomia partikke- v : 30 leja, kuten hiekkaa, voidaan lisätä n. 1-3 paino-% syötetyn polttoaineen määrästä.

: V: Mainittu huokoisten partikkelien alhaisempi osuus leijuvista partikkeleista johtuu . partikkelien lyhyemmästä viipymästä prosessissa. Kovien partikkelien lisäys pro sessiin korvaa niiden poistuman leijukerrosreaktorin pohjalta sinne kertyvän pohja-: tuhkan poiston yhteydessä.

1 08942 4

Kaasutuskaasu muodostuu edullisesti ilman ja vesihöyryn seoksesta, jossa vesihöyryn osuus on enintään n. 30 tilav.-% ja sopivimmin n. 10-30 tilav.-%. Kokeiden perusteella myös vesihöyry vaikuttaa merkittävästi leijukerroksen agglomeroitumisen estämiseen.

5 Riittävän, yli 90 %:n tai mieluiten yli 95 %:n hiilikonversion aikaansaamiseksi kaasutuksessa on käytettävä kaasutuslämpötila mieluiten 800 °C tai korkeampi. Kaasu-tuslämpötila voi tällöin olla n. 50-200 °C yli polttoaineen tuhkan sulamis- tai sint-rautumispisteen.

Keksinnön mukainen menetelmä on erityisen edullinen sellaisten biopolttoaineiden 10 kaasutukseen, joilla tuhkan sulamis- tai sintrautumispiste on alhainen johtuen läsnäolevasta natriumista tai kaliumista. Tällaisia energian tuotantoon sopivia materiaaleja ovat oljet tms. kasviperäiset maatalousjätteet sekä energiapaju tms. viljelty nopeakasvuinen biomassa.

Keksintöä havainnollistetaan seuraavassa viittaamalla oheiseen piirustukseen (Fig. 15 1), jossa on kuvattu esimerkki kaasutusprosessin toteuttamiseen soveltuvasta laitteis- ! tosta.

Piirustuksen mukainen laitteisto käsittää leijukerrosreaktorina toimivan pystysuuntaisen, lieriömäisen reaktioastian 1, joka on alaosassaan varustettu arinalla 2. Arinan 2 yläpuolella on suurikokoisemmista leijuvista partikkeleista muodostuva stationääri 20 leijukerros 3, ja tämän yläpuolella astia 1 sisältää kiertovirtauksessa 4 olevia pie-• ' [ nempiä leijuvia partikkeleja. Mainittu kiertovirtaus 4 siirtyy reaktioastian 1 yläosas ta primäärisykloniin 5, josta kiertovirtaus ja pääosa sen mukana tulleista partikke-leista palaa johtoa 6 myöten reaktioastiaan 1. Primäärisykloni 5 erottaa kiertovirta-’: ‘: uksesta osavirtauksen, joka sisältää kaasutusprosessista saatavan tuotekaasun sekä :, v 25 poistettavat hienojakoisimmat partikkelit ja joka siirtyy johtoa 7 myöten sekundääri-; ’; ’: sykloniin 8, joka erottaa valtaosan mainituista partikkeleista poistettavaksi fraktioksi 9. Väliaine ja sen mukana olevat kaikkein hienojakoisimmat partikkelit siirtyvät se-. kundäärisyklonista 8 johtoa 10 myöten kaasun jäähdyttimeen Ilja edelleen suodat- , *. timeen 12. Suodatin 12 erottaa hienoimman pölyfraktion 13 prosessin lopputulokse- 30 na saatavasta puhtaasta polttoainekaasusta 14.

•"': Kaasutettavan biopolttoaineen, leijuvien partikkelien ja kaasutuskaasun syöttö reak tioastiaan 1 on kuviossa 1 merkitty skemaattisesti nuolin siten, että nuoli 15 tarkoittaa polttoainetta, nuoli 16 prosessiin lisättäviä kovia, jauhautumattomia partikkeleja, nuoli 17 jauhautuvia huokoisia partikkeleja, nuoli 18 ilmaa ja nuoli 19 vesihöyryä.

5 108942

Reaktioastian 1 pohjasta alkaa kanava 20 prosessista poistettavaa pohjatuhkaa ja sen mukana poistuvia suurikokoisia partikkeleja varten. Viitenumerolla 21 on osoitettu sekundäärisyklonin 8 erottaman partikkelifraktion 9 optionaalinen palautus reaktio-astiaan 1, jolloin prosessista poistettavia tuhkapitoisia partikkeleja edustaa suodatti-5 mesta 12 poistettava fraktio 13.

Kuvion 1 kuvaamassa prosessissa polttoaine 15, esim. vehnän olki, syötetään reak-tioastiaan 1 sen alaosassa olevan stationäärin leijukerroksen 3 yläpuolelle. Leijuker-roksen 3 yläpuolelle syötetään myös kova, jauhautumaton partikkelimateriaali 16, esim. hiekka tai alumiinioksidi, sekä huokoinen, jauhautuva partikkelimateriaali 17, 10 esim. kalkkikivi tai dolomiitti. Mainitut partikkelit 16, 17 voidaan syöttää yhdessä polttoaineen 15 kanssa tai erillisillä syöttimillä. Jauhautumattomien partikkelien 16 koko on sopivasti 0,1-0,6 mm, jolloin osa näistä partikkeleista pysyy koko ajan sta-tionäärissä leijukerroksessa 3 kun taas osa on mukana kiertovirtauksessa 4, 5, 6. Jauhautuvan huokoisen materiaalin 17 partikkelikoko syöttöhetkellä voi niin ikään 15 olla välillä 0,1-0,6 mm, mutta partikkelien nopean jauhautumisen johdosta ne tulevat olemaan pääasiassa prosessin kiertovirtauksessa 4, 5, 6. Jauhautuvan materiaalin ollessa kalkkikiveä kalsiumkarbonaatti kalsinoituu prosessilämpötilassa kalsiumok-sidiksi, ja samalla tapahtuva jauhautuminen kasvattaa partikkelien huokospinta-alaa. Kaasutuskaasu muodostuu ilmasta 18 ja vesihöyrystä 19, jotka syötetään reaktioas-20 tian arinan 2 alta leijukerroksen 3 ja kiertovirtauksen ylläpitämiseksi. Prosessissa kaasuuntuvasta biopolttoaineesta vapautuva tuhka osin sulaa ja/tai höyrystyy ja osin esiintyy erittäin hienojakoisena, helposti tarttuvana kiintoaineena. Suurin osa tuh-’ kasta sitoutuu hienojakoisiin, jauhautuviin huokoisiin partikkeleihin. Primäärisyk- t · . . Ioni 5 laskee hienoimmat, esim. alle 20 pm:n suuruiset partikkelit poistuvan tuote- ‘ ’ ’ · ’ 25 kaasun sisältävään virtaukseen 7, josta sekundäärisykloni 8 erottaa partikkelifraktion ‘ ' 9, joka sisältää prosessista poistuvat jauhautuneet tuhkapitoiset partikkelit. Suodatin ::: 12 toimii tällöin kaasun lopullisena puhdistajana jäljellä olevasta pölystä. Kuitenkin v : on mahdollista, että syklonin erottama partikkelifraktio palautetaan kaasutusproses- siin ja poistettavan tuhkapitoisen fraktion erotus tapahtuu pelkästään suodattimin.

:Y; 30 Lisäksi reaktioastian 1 pohjatuhkaa ja karkeita partikkeleja poistetaan ajoittain as- :'; ’; tiasta kanavaan 20.

*

Esimerkki 1 ’ ·, Kaasutettava materiaali oli vehnän olkea, jonka kosteus oli 10,5 paino-%, keskimää-

’ ' räinen partikkelikoko 2 mm, kuiva-aineen koostumus 47,5 % C, 5,9 % H, 0,7 % N

35 ja 4,8 % tuhkaa ja kaasutuksen kannalta ongelmallisten alkuaineiden pitoisuudet 1 08942 6 6120 ppm Cl, 140 ppm Na ja 16730 ppm K. Tätä materiaalia, jonka oli tavanomaisessa leijukerroskaasutuksessa havaittu aiheuttavan voimakasta leijupedin agglome-roitumista ja tuhkan kerrostumista reaktorin yläosiin, kaasutettiin keksinnön mukaisesti oheista kuviota 1 vastaavassa laitteistossa, jossa reaktioastian sisähalkaisija oli 5 154 mm.

Kaasutus tapahtui 805-819 °C:n lämpötilassa ja stationäärin leijupedin alta puhallettiin 14,7 g/s ilmaa sekä 2,7 g/s vesihöyryä. Polttoainetta syötettiin 11,3 g/s. Polttoaineen kanssa syötettiin 0,42 g/s kalkkikiveä, jonka partikkelikoko oli 0,1-0,6 mm, sekä 0,42 g/s hiekkaa, jonka partikkelikoko oli niin ikään 0,1-0,6 mm. Leijupedin 10 paine-ero pidettiin vakiona poistamalla astian pohjalta pääosin hiekasta koostuvaa petimateriaalia. Kaasutusolosuhteet ja saavutetut keskeiset tulokset on esitetty oheisessa taulukossa. Kaasutuskokeen kokonaiskesto oli n. 10 tuntia, minä aikana ei j prosessissa havaittu ongelmia. Polttoaineen tuhkasta pääosa poistettiin sekundääri- syklonilla ja suodattimella. Oljen kaliumista 49 % poistui syklonipölyn mukana, 15 30 % suodattimella sekä 21 % pohjatuhkassa.

Esimerkki 2

Samaa biomateriaalia kuin esimerkissä 1 kaasutettiin olosuhteissa, jotka ilmenevä^ oheisesta taulukosta. Kaasutus tapahtui nyt 833-841 °C:n lämpötilassa. Myös hiekan syöttömäärää alennettiin selvästi esimerkkiin 1 verrattuna. Hiilikonversion maksi-20 moimiseksi tässä kokeessa palautettiin myös sekundäärisyklonin erottama kiintoai-: · · nes takaisin kaasuttimen stationääriin leijukerrokseen. Reaktioastian pohjalta pois- •:"; tettiin pääosin hiekkapartikkelista koostuvaa materiaalia, kaikki lentotuhka poistet- :Y: tiin suodattimella. Kaasutuskokeen kokonaiskesto oli n. 10 tuntia, ja sen tulokset .:: selviävät taulukosta. Reaktorin pohjalta poistetun tuhkan havaittiin sisältävän pieniä, 25 n. 1-2 mm:n suuruisia agglomeraatteja, mutta näistä ei vielä ollut ongelmaa proses-·;·, sin toiminnalle.

Esimerkki 3 Tässä esimerkissä kaasutinta ajettiin muutoin esimerkin 2 mukaisella tavalla, mutta sekundäärisyklonin erottamaa pölyä ei palautettu takaisin kiertovirtaukseen. Myös ;:: 30 tämä koe, jonka tulokset selviävät taulukosta, onnistui hyvin ja saavutettu hiilikon- ,,.: versio oli vain n. 1,5 %-yksikköä alhaisempi kuin esimerkissä 2. Kokeen kokonais- : , . kesto oli 11 tuntia, jona aikana ei esiintynyt ongelmia. Pohjatuhkan mukana olevien J agglomeraattien määrä oli selvästi alhaisempi kuin esimerkissä 2.

7 108942

Taulukko

Esimerkki__1__2__3

Ilmakerroin 0,26 0,28 0,27

Kiinteän leijupedin lämpötila, °C 819 841 842

Nousevan kiertovirran lämpötila, °C 805 833 836

Leijukerroksen paine-ero, mbar__53__54__53

Sekundäärisyklonin pölyn palautus/erotus erotus palautus erotus

Kaasun lämpötila sekundäärisyklonin jälkeen, °C 520 530 710

Suodattimen lämpötila, °C__360__350__430

Polttoaineen massavirta, g/s 11,3 11,5 11,2

Ilman massavirta, g/s 14,7 15,3 15,6

Vesihöyryn massavirta, g/s 2,7 2,0 2,2

Kalkkikiven massavirta, g/s 0,42 0,39 0,41

Hiekan massavirta, g/s__0,42__0,13__0,14

Kaasun nopeus reaktorin yläosassa, m/s__510__520__5,1

Tuotekaasuvirta, m3n/h (kostea kaasu) 95__92__94

Kaasun koostumus, % CO 11,4 11,4 11,3 C02 12,9 13,3 13,0 H2 8,2 8,7 8,3 N2 (+Ar) 39,8 41,5 40,8 CH4 3,4 3,3 3,4 C2Hy 1,5 1,3 1,4 C3-C5Hy 0,1 <0,1 <0,1 H2Q_ 22,5 20,2 21,5

Tervaa+ bentseeniä kaasussa, g/m3n 17,3__14,0__15,2 ; · ·: Hiilikonversio, p-% polttoaineen hiilestä__95,4__97,2__95,7

Hiukkaspitoisuus kaasussa, g/m3n \ sekundäärisyklonin jälkeen 11 31 10 suodattimen jälkeen__<0,1__<0,1__<0,1 ’ V: Kaliumin poiston tase, % ulostulevasta :·. pohjatuhka 21 15 23 sekundäärisykloni 49 - 48 suodatin__30__85__29 ;' 7 Ainetaseiden hyvyys : 7: Hiili: sisään/ulos 1,00 1,00 0,99

Tuhka: sisään/ulos__1,00__1,00__1,01 ..* Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön sovellutukset eivät rajoitu edellä : : ; esimerkkeinä esitettyyn vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteis- .; sa.

Claims

1. Menetelmä biopolttoaineen kaasuttamiseksi leijukerrosreaktorissa, jossa menetelmässä polttoainetta (15) ja kaasutuskaasua (18, 19) syötetään reaktorin (1) kautta johdettuun, kiinteitä leijuvia partikkeleja sisältävään kiertovirtaukseen (3, 4, 6), jos- 5 sa osa mainituista partikkeleista kiertää virtauksen mukana, tunnettu siitä, että kaasutus tapahtuu lämpötilassa, joka on korkeampi kuin polttoaineesta syntyvän tuhkan sulamis- tai sintrautumispiste, että leijukerroksessa (3) olevat partikkelit muodostuvat kovaa, oleellisesti jauhautumatonta materiaalia olevista partikkeleista sekä niihin sekoittuneista helposti jauhautuvaa huokoista materiaalia olevista partikkeleista, 10 jolloin mainitut huokoiset partikkelit hienonevat leijutuksessa samalla kun ne sitovat itseensä tuhkaa, että huokoisia partikkeleja (17) lisätään kiertovirtaukseen (4) ja että kiertovirtauksesta poistetaan hienoksi jauhautuneita tuhkapitoisia partikkeleja (9, 13).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että leijukerrok-15 sessa ja kiertovirtauksessa (3, 4, 6) olevat partikkelit käsittävät 70-90, edullisesti noin 80 paino-%, kovia, jauhautumattomia partikkeleja ja 10-30, edullisesti noin 20 paino-%, jauhautuvia huokoisia partikkeleja.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että leijuker-roksen (3) kovat, jauhautumattomat partikkelit ovat hiekkaa, jonka partikkelikoko on 20 pääasiassa noin 0,1-0,6 mm.

; · · 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että leijukerrok- ;y. seen lisätään hiekkaa (16) siten, että syötetyn hiekan määrä on noin 1-3 paino-% . ,..: syötetyn polttoaineen (15) määrästä. i ‘ , * t . v

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ·· » * | : : 25 kiertovirtauksessa (3, 4, 6) olevat leijuvat huokoiset partikkelit ovat mineraalista ma teriaalia, kuten kalkkia tai dolomiittia.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiertovirtaukseen lisätään kalkki- tai dolomiittipartikkeleja (17), joiden partikkelikoko on pää-; asiassa noin 0,1-0,6 mm, siten, että syötettyjen partikkelien määrä on noin 1-4 pai- 30 no-% syötetyn polttoaineen (15) määrästä.

. / 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että : ·' kiertovirtauksesta (4, 6) poistetaan partikkeleja (9, 13), joiden läpimitta on enintään noin 20 pm ja edullisesti välillä 5-20 pm. 9 )08942

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hienoksi jauhautuneiden partikkelien (9, 13) erotus kiertovirtauksesta (4, 6) tapahtuu syklonierotuksena (5, 8) ja/tai suodattamalla (12).

8 108942

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 kaasutuskaasu on ilman (18) ja vesihöyryn (19) seosta, jossa vesihöyryn osuus on edullisesti noin 10-30 tilav-%.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasutuslämpötila on noin 50-200 °C yli polttoaineen tuhkan sulamis- tai sintrautu-mispisteen ja edullisesti vähintään 800 °C.

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasutettava polttoaine (15) on alkalipitoista.

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasutettava polttoaine (15) on maatalousjätettä, kuten olkea.

13. Jonkin patenttivaatimuksista 1-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 15 kaasutettava polttoaine (15) on energianlähteenä viljeltyä nopekasvuista kasvia, kuten pajua.