CZ2011404A3 - Zpusob zplynování upravené biomasy a zarízení k jeho provádení - Google Patents

Zpusob zplynování upravené biomasy a zarízení k jeho provádení Download PDF

Info

Publication number
CZ2011404A3
CZ2011404A3 CZ20110404A CZ2011404A CZ2011404A3 CZ 2011404 A3 CZ2011404 A3 CZ 2011404A3 CZ 20110404 A CZ20110404 A CZ 20110404A CZ 2011404 A CZ2011404 A CZ 2011404A CZ 2011404 A3 CZ2011404 A3 CZ 2011404A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
biomass
reactor
gasification
wood
gas
Prior art date
Application number
CZ20110404A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ303367B6 (cs
Inventor
Svoboda@Karel
Smetana@Jirí
Štojdl@Jirí
Šulc@Jindrich
Vacek@Jirí
Original Assignee
Ústav chemických procesu Akademie ved Ceské republiky
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ústav chemických procesu Akademie ved Ceské republiky filed Critical Ústav chemických procesu Akademie ved Ceské republiky
Priority to CZ20110404A priority Critical patent/CZ303367B6/cs
Publication of CZ2011404A3 publication Critical patent/CZ2011404A3/cs
Publication of CZ303367B6 publication Critical patent/CZ303367B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/007Screw type gasifiers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15Details of feeding means
    • C10J2200/152Nozzles or lances for introducing gas, liquids or suspensions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15Details of feeding means
    • C10J2200/158Screws

Abstract

Zpusob zplynování upravené biomasy ve vertikálním reaktoru sestávajícího ze dvou technologických cástí podle kterého se v první cásti reaktoru biomasa zbaví vlhkosti na úroven 2 až 3 hmotn. % a cástecne se pyrolyzuje ohrevem na teplotu 130 až 350 .degree.C a ve druhé cásti reaktoru se obsah ohreje pomocí zplynovacího media s obsahem kyslíku na teplotu nad 1000 .degree.C za vzniku surového plynu, který se z horní sekce druhé cásti reaktoru odvádí k následnému vycištení a odstranení pevných uhlíkatých cástic a popele. Zarízení používá vertikální reaktor (6) s dopravníkem (13) a prívodem biomasy ve spodní cásti reaktoru (6) a odvodem surového plynu v horní cásti reaktoru (6), pricemž reaktor (5) obsahuje ve spodní cásti trubku (6) s dopravníkem (13), která prechází do konicky se rozširující horní cásti (7, 8) s prívodem zplynovacího media.

Description

Způsob zplyňování upravené biomasy a zařízení k jeho provádění
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu zplyňování upravené biomasy ve vertikálním reaktoru sestávajícího ze dvou technologických částí a zařízení k provádění způsobu používajícího vertikální reaktor s dopravníkem a přívodem biomasy ve spodní části reaktoru a odvodem surového plynu v horní části reaktoru.
Dosavadní stav techniky
V současné době charakterizované stoupající cenou fosilních paliv stoupá zájem o systémy využívající obnovitelné zdroje energie, např. biomasu. Využití biomasy (hlavně dřeva) pro kogeneraci elektrické energie a tepla může být dvojí: jednak pomocí spalovacích procesů využívajících parní Rankinův cyklus nebo Rankinův cyklus s organickým pracovním mediem (ORC) pro výrobu elektrické energie nebo pomocí převedení pevných bio-paliv na plynná paliva (topné plyny), která mohou být využita v plynových spalovacích motorech. Důležitou charakteristikou pevné biomasy jako paliva je rozptýlenost zdrojů, menší energetická hustota (v MJ/m3 paliva) ve srovnání s uhlím a vyšší nároky na dopravu u zařízení velkých výkonů (nad asi 10 MW(th)). Proto se u bio-paliv uvažuje spíše o menších jednotkách ve výkonové oblasti u kogenerace 50 kW(th) až asi 10 MW(th). Dalším specifikem tuhé biomasy (dřeva) je relativně větší množství různých odpadů (velikost pilin, třísek, hoblin, štěpky apod.) různých velikostí s různým obsahem vlhkosti a nečistot. Menší částice dřeva s upravenou vlhkostí se dnes běžně zpracovávají na dřevěné peletky o průměru 6 * 8 mm, výjimečně větších průměrů, nebo na brikety větších rozměrů (řádově centimetry).
Kogenerace na bázi zplyňování biomasy má výhodu u menších jednotek (hlavně v oblasti tepelných výkonů pod asi 1 MW(th)]ve vyšší dosažitelné účinnosti výroby elektrické energie oproti spalování. Určitou nevýhodou zplyňování v kombinaci se spalovacím motorem je ovšem nutnost vyrobit palivový plyn dostatečně čistý (omezení koncentrací prachu, dehtových sloučenin, amoniaku, někdy i sirných sloučenin) a bez kondenzujících organických a anorganických sloučenin v přívodních cestách do spalovacího motoru. Celkové zařízení, hlavně u menších výkonů, nemůže být příliš technologicky složité (např. se zplyňovací a spalovací části a cirkulací inertního partikulárního materiálu mezi zplyňovacím reaktorem a spalovací komorou), mělo by používat pro zplyňování buď vzduch^nebo směs vodní páry se vzduchem, mělo by dobře využívat procesního tepla k předehřátí meldií a nemělo by mít komplikované čištěním surového palivového plynu.
A
Ve sborníku přednášek z konference Aprochem 2010, Sborník přednášek str. 2382 i*2387, autoři Šulc a další, je zmíněna metoda zplyňování a zařízení vybudované ve firmě D.S.K. Metoda využívá vzestupného pohybu biomasy svislou, neohřívanou trubkou, pomocí vertikálního šneku. Horní část trubky nad horním koncem šneku je kuželovité rozšířená. Pro odstranění dehtů, zbytků malých prachových částic za cyklonem a pro odstranění amoniaku a dalších vodo-rozpustných plynů se zde obecně uvažuje dvoustupňová absorpční vy pírka pomocí olejů a vody. Nevýhodou této uvedené metody zplyňování substechiometrickým množstvím vzduchu při maximální teplotě ve zplyňovacím reaktoru mezi 750 a 850 °C a při uvažovaném čištění plynu je relativní složitost, nutná bezpečná likvidace vypíracích olejů nasycených dehtovými (aromatickými) sloučeninami a vodní fáze s obsahem amoniaku, nižších alkoholů a jiných organických sloučenin. Další nevýhodou je nižší výhřevnost vyrobeného plynu typicky pod 4,7 MJ/Nm3.
Po stránce nižšího obsahu dehtových sloučenin v plynu způsobujících kondenzační problémy (sloučeniny PAH se dvěma a více benzenovými kruhy v molekule) je relativně nejvhodnější souproudý způsob zplyňování s maximální teplotou produkovaných plynů nad 1000 °C a po stránce zvýšení výhřevnosti vyrobeného plynuje vhodný předehřev či částečná pyrolýza biomasy. Tyto aspekty byly částečně uplatněny v řešení zplyňovače dřeva systému l.c
Viking, např. popsaného v literatuře: časopis Energy vol. 31, str. 1542 -s 1553 (2006), Systém Viking, tepelný výkon asi 100 kW, je založen na dvoustupňovém systému kombinace pyrolýzy dřeva a zplyňování vzniklého uhlíkatého zbytku (koksíku) ve druhém stupni. Pyrolýza v prvním stupni probíhá za teplot pod 600 °C v horizontální trubce (vyhřívané zvnějšku odpadním teplem) se šnekovým podavačem biomasy. Ve druhém stupni je pomocí přívodu předehřátého vzduchu, smíchání s pyrolyzním plynem a parciální oxidací dosaženo teploty v plynu nad asi 1200 °C, která tepelně rozloží velkou Část aromatických a heterocyklických sloučenin přítomných v plynu a dále se horký plyn kontaktuje s koksíkem, což vede k rychlému zplyňování a dalšímu omezení obsahu dehtových sloučenin v plynu. Po ochlazení plynu, odstranění prachu na tkaninovém filtru za teplot okolo 90 < 100 °C a kondenzaci vodních par za teplot 15 * 30 °C je tento palivový plyn vhodný ke vstupu do plynového motoru. Nevýhodou tohoto uspořádání a zařízení je dvoustupňové uspořádání s jedním horizontálním a jedním vertikálním reaktorem, nepříliš dobrý (částečný) kontakt biomasy s celým obvodem horizontální trubky v 1. stupni (pyrolýza), nutnost mít ve druhém stupni poměrně komplikovaný rošt s pohyblivými součástmi k přerušovanému odvodu uhlíkatých zbytků (koksíku), možnost ucpání části roštu, průtok plynu vrstvou koksíku se sypným kuželem (nejednotnou výškou vrstvy koksíku) a vznik vodního kondenzátu s obsahem amoniaku asi lg/l.
Jiným známým řešením zplyňování biomasy je systém a metoda popsaná v americkém patentu (US 201(^1^796^1) využívající podávání biomasy zdola pomocí trubky nebo více trubek se šnekem, přičemž přívodní trubka (nebo trubky) se konicky rozšiřují nad šnekem. Reaktor je uvažován mnohem většího průměru než přívodní trubka a ve zplyňovacím reaktoru jsou uvažovány různé typy v podstatě pohyblivých roštů k oddělování popela, nebo v bezroštovém uspořádání jsou uvažovány spodní distributory vzduchu blízko odvodů popela. Zařízení uvažuje regulaci výšky poměrně vyrovnané hladiny biomasy (částečně pyrolyzované a zplyňované) v reaktoru, která při ustáleném stavu by měla být konstantní. Odvod popela se uvažuje vespod, pod dnem (roštem) reaktoru nebo ve spodní upravené části reaktoru se šneky. Uspořádání uvažuje substechiometrické spalování biomasy v hlavním reaktoru pomocí bočních distribuovaných přívodů směsi vzduchu a spalin a přívodu směsi vzduchu a spalin také v konusovitém distributoru nad přívodem biomasy (paliva). Vyrobený plyn (vyrobený za relativně nižších teplot) není uvažován pro pohon spalovacího motoru, nýbrž je určen pro další spalování v hořáku (hořácích). Řešení podle tohoto patentu může zaručovat relativně vyrovnanou horní hladinu biomasy v reaktoru, ale pro relativně nízkou uvažovanou teplotu ve zplyňovacím reaktoru a nízkou výstupní teplotu plynu (dokonce pod 350 °C) nezaručuje nízký obsah dehtů a amoniaku v plynu a tento plyn proto není vhodný bez použití dalších čistících adsorpčních a absorpčních metod k použití pro spalovací motor. Dále větší uvažovaný průměr hlavního zplyňovacího reaktoru nutí k relativně složité distribuci zplyňovacího media a dosažení vyrovnané hladiny biomasy v reaktoru větších průměrů s vertikálními přívody o menších průměrech (pro biomasu) je problematické.
Úkolem (cílem) vynálezu je navržení a vytvoření jednostupňového systému kombinace sušení a částečné pyrolýzy a dále zplyňování upravené biomasy v souproudém uspořádání toku upravené biomasy (pelet či velikostně vytříděné dřevné štěpky) a zplyňovacího mezdia, jednoduché, bezroštové uspořádání, horní vyrovnaná hladina koksíku z biomasy (pevných uhlíkatých částic) pro omezení zkratových cest plynu, dosažení výhřevnosti suchého plynu nad 5 MJ/Nm3, dosažení kondenzační teploty dehtových sloučenin v plynu přiváděném ke spalovacímu motoru pod 20 °C a omezení také koncentrace amoniaku v kondenzované vodě.
Podstata vynálezu
Podstata způsobu zplyňování upravené biomasy ve vertikálním reaktoru sestávajícího ze dvou technologických částí odstraňující nebo zmírňující nedostatky uvedeného stavu.
techniky spočívá v tom, že v první části reaktoru se biomasa zbaví vlhkosti na úroveň 2 4 3 se obsah ohřeje pomocí zplyňovacího media s obsahem kyslíku na teplotu nad 1000 °C za vzniku surového plynu, který se z horní sekce druhé částí reaktoru odvádí k následnému vyčištění a odstranění pevných uhlíkatých částic a popele.
Podstata zařízení k provádění způsobu používajícího vertikální reaktor s dopravníkem a přívodem biomasy ve spodní části reaktoru a odvodem surového plynu v horní části reaktoru spočívá v tom, že reaktor obsahuje ve spodní části trubku s dopravníkem, která přechází do kónicky se rozšiřující horní části s přívodem zplyňovacího média.
Dále jsou uvedena další možná provedení vynálezu, která jeho podstatné znaky výhodně rozvíjejí nebo konkretizují.
Zplyňovací medium obsahuje 0,35 4 0,65 násobek množství vzduchu pro stechiometrické spalování biomasy.
vzestupném proudění za teploty 900 4 1150 °C kontaktnímu působení katalyzátoru s obsahem kovů ze skupiny Fe, Ni, Co pro termicko-katalytický rozklad amoniaku.
Upravenou biomasou jsou dřevěné peletky nebo směsné peletky o průměru 6 4 16 mm, velikostně tříděná a předsušená dřevní štěpka o rozměrech 3 4 30 mm, peletky ze směsi dřevné a rostlinné biomasy, dřeva a odpadních uhlíkatých částic ze zplyňování nebo dřeva a odpadních materiálů z lepených dřevo-třískových desek, dřeva a kartónového papíru a z kombinací uvedených materiálů.
Reaktor obsahuje ve spodní části trubku s dopravníkem, která přechází do kónicky se rozšiřující horní části s přívodem zplyňovacího media.
Spodní část trubky reaktoru je opatřena pláštěm s přívodem ohřívacího media pro sušení a částečnou pyrolýzu biomasy na horním konci a výstupem na dolním konci.
Přívod zplyňovacího media je rozčleněn do více, po obvodu umístěných vstupu, které jsou situovány do nejméně dvou rozdílných úrovní.
Maximální vnitrní průměr rozšířené horní části reaktoru je 1,4 až 2,5 násobek vnitřního průměru spodní části reaktoru.
V odvodu surového plynu je umístěna průchozí vložka obsahující katalyzátor pro termicko-katalytický rozklad amoniaku obsaženého v surovém plynu přičemž vložka s katalyzátorem je tvořena soustavou souběžných kanálů.
Katalyzátor obsahuje kov vybraný ze skupiny Fe, Ni, Co nebo jejich libovolnou kombinaci.
Podle uvedeného způsobu a zařízení, zaměřeného zejména na kogeneraci elektřiny a tepla, lze používat nejen dřevné peletky, ale také peletky s nízkým obsahem (do asi 10 * 20 hmť- %) rostlinné biomasy, pilin z lepených desek například dřevo-pilinových, dřevovláknitých, dřevotřískových aj. s vyšším obsahem dusíku přičemž celkový obsah dusíku ve směsných peletkách by neměl přesahovat 1,5 * 2 hm. %. Koksík s vyšším obsahem cenných alkalických složek se dá používat k zúrodnění půd jako tzv. bio-char (bio-koksík). Celkové výstupní množství koksíku s popelem z přepadu, z cyklonu a z filtru je pod 2 hm/% vstupní biomasy. Kondenzační voda obsahuje oproti případu zmíněnému ve stavu techniky jen asi třetinový obsah amoniaku, tj. asi 0.3 g/litr kondenzátu. Kondenzát má podobně jako v případu zmíněném ve stavu techniky velmi nízký obsah vyšších aromatických sloučenin a může být použit jako mírné kapalné hnojivo buď po neutralizaci^nebo i bez neutralizace.
Přehled obrázku na výkresech
Vynález je blíže osvětlen pomocí výkresu, v němž obrázek představuje schéma jednoho z možných provedení vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Schéma zařízení podle technického řešení pro zplyňování upravené biomasy a využití topného plynu pro výrobu elektrické energie a tepla je znázorněno na obr. 1. Upravená biomasa-peletky 1 se dávkují ze zásobníku 2 pomocí šnekového podavače 3 v horizontální trubce 4 dávkovače do vlastního pyrolyzního a zplyňovacího reaktoru 5. Reaktor 5 je v podstatě svislá, vertikální trubka 6 v horní části 7 aspoň jednou konusovitě rozšířená na větší průměr 8. Ve spodní části je vertikální trubka 6 opatřena pláštěm 9 a ve vzniklém meziprostoru spirálovou přepážkou 10 pro spirálové proudění vyhřívacího plynu přiváděného přívodem 11 a odváděného výstupem 12 plynu. Uvnitř vertikální trubky 6 je v její spodní části instalován šnekový dopravník 13 pro dopravu upravené biomasy směrem vertikálním, šroubovicovým pohybem směrem nahoru. Nad horním koncem šnekového dopravníku 13 je přívod 14 primárního zplyňovacího vzduchu tvořený otvory nebo tryskami ve stěně trubky 6. Nad konusovitou částí je přiváděn předehřátý sekundární zplyňovací vzduch jednak přívodem 15 stěnou jednak trubky s větším průměrem 8 a jednak distributorem (tryskami) 16 ve střední části většího průměru horní trubky 8.
Vyrobený surový plyn vystupuje z reaktoru 5 konusovitou přechodovou částí 17 do části odvodní trubky s katalyzátorem 18 pro katalyticko-termický rozklad amoniaku v surovém plynu. Tento katalyzátor je umístěn v průchozí vložce navazující na přechodovou část 17. Dále plyn vstupuje do cyklonu 19, kde se separují prachové částice koksíku s popelem asi nad 7 μπι (asi 5 70 pm). Tento prach je hromaděn v zásobníku 20 pod cyklonem 19. Větší nezreagované (nezplyněné) částice koksíku 21 přepadávají přes horní okraje trubky 6 většího průměru 8 na šikmé dno 22 a jsou hromaděny ve výsypce 23, odkud jsou podle potřeby odstraňovány pomocí např. šneku nebo zařízení se dvěma ventily. Vyrobený plyn je za cyklonem veden do dvou výměníků tepla 24, 25, kde se předehřívá postupně např. sekundární zplyňovací vzduch 26 a primární zplyňovací vzduch 27, dále je ochlazen ve výměníku tepla 28 pro využitelné ohřevy a je veden do přívodu 11 jako vyhřívací plyn pro sušení a mírnou pyrolýzu (torefikaci) upravené biomasy (peletek). Z výstupu 12 vyhřívacího plynu z vyhřívací části reaktoru 5 je tento plyn eventuálně dále ochlazen a vstupuje do látkového filtru 29, kde se odloučí jemný koksíkový prach s popelem (0,1 * 10 pm) (30) za í
teploty 90* 150 °C. Qdprášený plyn je potom veden do kondenzátoru 31 vodních par, kde je plyn za teploty 15 35 C zbaven velké části vodních par a zbytku amoniaku a eventuálně malé části organických sloučenin. Z kondenzátoru 31 je odebírán vodní kondenzát 32 s nízkým obsahem amoniaku. Plyn je potom mírně ohřát nad teplotu rosného bodu a je veden jako plynné palivo do plynového motoru 33, který pohání elektrický generátor 34 pro výrobu elektrické energie. Tepelná energie výfukových plynů a chlazení plynového motoru může být dále využita k různým ohřevům 35 nebo může být použita k sušení a torefikaci biomasy v reaktoru 5 s vertikálním šnekem přívodem 11.
Příklad 2
V zařízení o tepelném výkonu 100 kW (vstup 21 kg/hfcťj dřevěných peletek, průměr 6 mm, výhřevnost asi 17,2 MJ/kg). Peletky mají, 8,5 hm. % vlhkosti, obsah popela asi 0,6 hm. %. Kvůli zabránění průniku vyrobeného plynu do spodní části zplyňovače a do zásobníku je použit promývací (těsnicí) plyn, dusík a CO2 1:1, celkem asi 1 m3/hV(|. Prim, vzduch je přiváděn v takovém množství, že stechiometrický poměr ER = 0,3 , sekundární vzduch je přiváděn v množství odpovídající ER = 0,20. Nejvyšší teplota vyrobeného plynu je 1150 °C, odstranění amoniaku probíhá katalyticky při teplotě 1050 °C. V cyklonu je teplota asi 950 °C. Na výstupu z 1. výměníku tepla má vyrobený plyn teplotu asi 800 °C, na výstupu z 2. výměníku je teplota plynu okolo 600 °C. Na vstupu do meziplášťového prostoru je teplota vyhřívacího plynu (spaliny z plynového motoru) asi 450 °C, na výstupu je teplota asi 250 °C. Po ochlazení (např. vzduchem a částečným využitím tepla pro výrobu páry) je produkovaný plyn s drobnými prachovými částicemi prachem veden do látkového filtru, kde je teplota, přibližně okolo 110 + 120 °C. V kondenzátoru s průtokem studené chladící vody asi 1¾ litry/s kondenzuje pára z plynu v množství asi 4 litry/hH (koncová teplota kondenzátoru je asi 24 °C). Obsah amoniaku v kondenzační vodě je okolo 0,28 g/l a obsah organických (hlavně aromatických) látek je pod 0,6 mg/l. Obsah dusíku ve vyrobeném suchém plynu je pod 44 obj. %, koncentrace dehtu a prachu ve vstupním plynu do motoru je < 5 mg/Nm3 a výhřevnost plynu je okolo 5,2 MJ/Nm3. Účinnost výroby elektřiny pomocí zplyňování, spalování vyrobeného plynu v plynovém spalovacím motoru a pomocí elektrického generátoru je asi 25 %. Nízké koncentrace dehtových sloučenin (naftalen a vyšší PAH) a prachu ve vyčištěném plynu umožňují poměrně dlouhodobý a spolehlivý chod spalovacího motoru bez nutnosti častých odstávek a čištění přívodních cest, motoru a výměny motorového oleje. Užitečné teplo na vnější ohřevy (voda, pára, vzduch) je asi 45 kW (tj. asi 45 % vstupní energie dřeva). Celkové ztráty energie (tepla) jsou přibližně 30 kW, tj. asi 30 % □ t íl, vstupní energie paliva %. Celkový výstup koksíku a popela 0,30 kg/hfc^ tj. pod 1,5 hm/'% vstupní biomasy. Polovina koksíku s popelem se vrací k výrobě peletek s přídavkem koksíku cin (pod 1 % hmi), který v podstatě téměř neovlivňuje vlastnosti peletek.
Průmyslová využitelnost
Vynález lze využít na zařízeních pro zpracování biomasy pro energetické účely zplynováním, příkladně pro kogeneraci elektrické energie pomocí převedení pevných bio-paliv na plynná paliva, která mohou být využita v plynových spalovacích motorech. Zařízení s využitím topného plynu pro výrobu elektrické energie a tepla je vhodné zejména pro tepelné výkony 50 * 400 kW, s výhodou 80 - 200 kW.

Claims (11)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob zplyňování upravené biomasy ve vertikálním reaktoru sestávajícího ze dvou technologických částú vyznačující se tím, že v první části reaktoru se biomasa zbaví vlhkosti na úroveň 2^3 hní?% a částečně se pyrolyzuje ohřevem na teplotu 130 až 350 °C a ve druhé části reaktoru se obsah ohřeje pomocí zplyňovacího mezdia s obsahem kyslíku na teplotu nad 1000 °C za vzniku surového plynu, který se z horní sekce druhé části reaktoru odvádí k následnému vyčištění a odstranění pevných uhlíkatých částic a popele.
    ___5 * 7 bi.
  2. 2. Způsob podle nároku 1 vyznačený!ím, že zplyňovací medium obsahuje 0,35 v 0,65 násobek množství vzduchu pro stechiometrické spalování biomasy.
  3. 3. Způsob zplyňování biomasy podle nároků bodékl a Z vyznačující se tím, že surový plyn obsahující amoniak se před dalším čištěním vystaví při vertikálním vzestupném proudění za teploty 900 1200 °C kontaktnímu působení katalyzátoru s obsahem kovů ze skupiny Fe, Ni, Co pro termicko-katalytický rozklad amoniaku.
  4. 4. Způsob zplyňování biomasy podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3/vyznačující se tím, že upravenou biomasou jsou dřevěné peletky nebo směsné peletky o průměru 6 4 16
    •.«z mm, velikostně tříděná a předsušená dřevní štěpka o rozměrech 3 -ť 30 mm, peletky ze směsi dřevné a rostlinné biomasy, dřeva a odpadních uhlíkatých částic ze zplyňování nebo dřeva a odpadních materiálů z lepených dřevo-třískových desek, dřeva a kartónového papíru a z kombinací uvedených materiálů.
  5. 5. Zařízení ke zplyňování biomasy k provádění způsobu podle nároků 1 až 4/S použitím vertikálního reaktoru s dopravníkem a přívodem biomasy ve spodní části reaktoru a odvodem surového plynu v horní části reaktoru, vyznačující se tím, že reaktor (5) obsahuje ve spodní části trubku (6) s dopravníkem (13), která přechází do kónicky se rozšiřující horní části (7, 8) s přívodem zplyňovacího media.
  6. 6. Zařízení ke zplyňování biomasy podle nároku 5, vyznačující se tím, že spodní část trubky (6) reaktoru (5) je opatřena pláštěm (9) s přívodem (11) ohřívacího media pro sušení a částečnou pyrolýzu bíomasy na horním konci a výstupem (12) na dolním konci.
  7. 7. Zařízení ke zplyňování bíomasy podle nároků 5 a 6/vyznačující se tím, že přívod zplyňovacího mezdia (15,16) je rozčleněn do více po obvodu umístěných vstupů, které jsou situovány do nejméně dvou rozdílných vertikálních úrovní.
  8. 8. Zařízení ke zplyňování bíomasy podle kteréhokoliv hároku 5 až 7,vyznačující se tím, že maximální vnitřní průměr rozšířené horní části (8) reaktoru (6) je 1,4 až 2,5 násobek vnitřního průměru spodní části reaktoru (5),
    Z ....
  9. 9. Zařízení ke zplyňování bíomasy podle kteréhokolivhároku 5 až 8,vyznačující se tím, že v odvodu surového plynu je umístěna průchozí vložka obsahující katalyzátor (18) pro termicko-katalytický rozklad amoniaku obsaženého v surovém plynu.
    L
  10. 10. Zařízení ke zplyňování biomasy podle nároku 9 / vyznačen#, tím, že vložka s katalyzátorem (18) je tvořena soustavou souběžných kanálů.
  11. 11. Zařízení ke zplyňování biomasy podle nároků 9 nebo 10/vyznačující se tím, že katalyzátor obsahuje kov z vybraný skupiny Fe, Ni, Co nebo jejich libovolnou kombinaci.
CZ20110404A 2011-07-01 2011-07-01 Zpusob zplynování upravené biomasy a zarízení k jeho provádení CZ303367B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20110404A CZ303367B6 (cs) 2011-07-01 2011-07-01 Zpusob zplynování upravené biomasy a zarízení k jeho provádení

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20110404A CZ303367B6 (cs) 2011-07-01 2011-07-01 Zpusob zplynování upravené biomasy a zarízení k jeho provádení

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2011404A3 true CZ2011404A3 (cs) 2012-08-15
CZ303367B6 CZ303367B6 (cs) 2012-08-15

Family

ID=46638030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20110404A CZ303367B6 (cs) 2011-07-01 2011-07-01 Zpusob zplynování upravené biomasy a zarízení k jeho provádení

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ303367B6 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ28062U1 (cs) * 2014-11-28 2015-04-09 Univerzita Jana Evangelisty Purkyně V Ústí Nad Labem Zařízení na zplyňování biomasy a následné čištění energoplynu

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ290861B6 (cs) * 2001-03-21 2002-10-16 Ústav Chemických Procesů Av Čr Způsob energetického vyuľití tuhých paliv s tlakovým zplyňováním a paro-plynovým cyklem a zařízení k jeho provádění
DE102008021966B8 (de) * 2008-05-02 2011-02-10 Hofmann, Kurt W., Dipl.-Ing. (FH) Festbett-Vergasungsreaktor
CN102041099B (zh) * 2010-12-22 2013-08-28 衢州昀睿工业设计有限公司 等离子体喷枪协同气化的垃圾生物质气化炉
CN102079998A (zh) * 2010-12-29 2011-06-01 林口信安建材板业有限公司 一种双流式生物质气化燃气净化装置

Also Published As

Publication number Publication date
CZ303367B6 (cs) 2012-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1278813B1 (en) A method and a system for decomposition of moist fuel or other carbonaceous materials
CN1673317B (zh) 生物质的碳化和气化以及发电装置
US4497637A (en) Thermochemical conversion of biomass to syngas via an entrained pyrolysis/gasification process
US20100273899A1 (en) Integrated, high-efficiency processes for biomass conversion to synthesis gas
AU2014366885B2 (en) Process and apparatus for cleaning raw product gas
CN102358840B (zh) 单级粉煤多管回转低温干馏工艺及系统
JP2008519687A (ja) スラリーの脱水及びバイオソリッドの再生可能燃料への変換
EP2350233A1 (en) Method and apparatus for producing liquid biofuel from solid biomass
CA2678400A1 (en) Drying and gasification process
RU2749040C2 (ru) Способ и устройство для газификации биомассы
CN103013568B (zh) 一种固体有机废弃物等离子气化处理系统
CN107474859B (zh) 一种煤热解气化工艺耦合装置及其方法
US20220306940A1 (en) Production of products from biomass
Jeong et al. Two-stage gasification of dried sewage sludge: effects of gasifying agent, bed material, gas cleaning system, and Ni-coated distributor on product gas quality
CN102766480A (zh) 固体有机燃料两级串联流化床热解气化装置和方法
KR101507956B1 (ko) 유기성 폐기물을 이용한 열병합 발전 통합 에너지화 시스템 및 방법
Dong et al. Energy utilization and disposal of herb residue by an integrated energy conversion system: a pilot scale study
WO2009025569A1 (en) Method for producing synthesis gas and semi-coke from organic biomass and device for carrying out said method
US20230234843A1 (en) Systems and methods for producing carbon-negative green hydrogen and renewable natural gas from biomass waste
KR101890952B1 (ko) 기류 건조기를 포함하는 탄소 연료의 가스화 복합 설비
CZ2011404A3 (cs) Zpusob zplynování upravené biomasy a zarízení k jeho provádení
RU2408820C1 (ru) Установка для мультифазового пиролиза органического сырья
RU106246U1 (ru) Установка для переработки органического сырья
CN101838558B (zh) 混合燃料水煤浆气流床气化系统
Simone et al. Technological barriers of biomass gasification

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20180701