DK3071674T3 - Indretning til overføring af kornformet materiale med reduceret energiforbrug - Google Patents

Description

Beskrivelse KENDT TEKNIK Nærværende opfindelse angår indretninger til overføring af et kornformet materiale fra et område med lavt tryk til et område med højt tryk, hvilken indretning har et reduceret energiforbrug.

Det præciseres her, at man forstår at i forbindelse med opfindelsen betegner udtrykket "kornformet" det faktum, at det faste materiale, som skal overføres, foreligger i form af partikler eller korn, med variabel granulometri eller ikke og med dimensioner på under én millimeter, i millimeterområdet eller i centimeterområdet, og som kan være mere eller mindre blandede med en væske.

Den foretrukne tilsigtede anvendelse er tilførslen af biomasse til en forgasningsreaktor.

Det som man angiver under betegnelsen "biomasse" omfatter under én af dennes anvendelser alt inhomogent materiale af biologisk oprindelse, som kan være halvtørt, såsom savværksaffald eller halm, eller vandholdigt såsom husholdningsaffald. På grund af variabel granulometri kan dettes transport være problematisk. Imidlertid, med henblik på udnyttelsen af biomassen, som er mere og mere aktuelt, dvs. nødvendigt, såsom for eksempel ved termokemisk konvertering, generaliseres transporten af dette materiale og skal opfylde krævede kriterier, såsom fraværet af tab af materiale, og dette under betingelser med optimale omkostninger. De faste partikler af biomassen er pulver eller spåner, eksempelvis af cellulosepartikler, såsom fine vegetabilske spåner, såsom træ. Adskillige systemer til transport eller fremføring af faste stoffer foreligger, omfattende i forbindelse med biomassen: transportører, typisk systemer med endeløse skruer, systemer til pneumatisk transport eller systemer med roterende sluse. Men alle disse systemer er udviklede til at fungere ved tryk i nærheden af atmosfæretryk, med andre ord ved små afvigelser i tryk imellem zoner opstrøms og nedstrøms for transporten eller overføringen. EP 0 497 088 A1 beskriver en indretning til overføring af kornformet materiale imellem en første zone ved et første tryk og en anden zone ved et andet tryk, idet det andet tryk er større end det første tryk, hvilken indretning omfatter en første sluse omfattende en tilførselsforbindelse for kornformet materiale beregnet til at være forbundet med den første zone, og en forbindelse til udstrømning af det kornformede materiale, beregnet til at være forbundet med den anden zone.

Under udnyttelsesprocessen bliver biomassen af forskellig art og granulometri, som sædvanligvis opbevares ved atmosfæretryk, tilført på kontinuert måde til en kemisk reaktor (forgasningsreaktor) af typen fluidiseret leje reaktor eller en reaktor med medrevet strømning, som fungerer under tryk.

Hidtil eksisterer der næppe mere end én type indretning betegnet på engelsk "Lock hopper" udtænkt til at fungere under disse betingelser for overføring imellem et kammer opstrøms under atmosfæretryk og et kammer nedstrøms under forhøjet tryk. En indretning "Lock hopper" anvender ét eller flere mellemliggende overføringskamre tryksatte med eksempelvis nitrogen.

Mere præcist kan funktionen af en sådan indretning "Lock hopper" beskrives på følgende måde. Man anvender et overføringskammer, omfattende en opstrømsventil til indføring af et volumen af faste partikler, og en nedstrømsventil til udstødning af faste partikler i tilførselskammeret for det omhandlede udstyr (kemisk reaktor). Funktionen er cyclisk, idet hver cyclus gentages med følgende etaper: indføring af et volumen af faste partikler i overføringskammeret, som oftest ved hjælp af tyngdekraften, ved åbning af opstrømsventilen, idet ventilen nedstrøms er holdt lukket; lukning af opstrømsventilen, idet nedstrømsventilen fastholdes lukket; tryksætning af det volumen, som er afgrænset af overføringskammeret, indtil trykket i dette opnår trykket i tilførselskammeret for den kemiske reaktor; åbning af nedstrømsventilen, hvilket tillader overføringen af faste partikler til tilførselskammeret, generelt ved gravitationsstrømning; lukning af nedstrømsventilen, idet opstrømsventilen fastholdes lukket, og evakuering af overskydende tryk foreliggende i overføringskammeret.

Kompressionsfluidet er generelt gas.

Funktionen af denne type overføringsindretning er en sådan med mistet gas, dvs. kompressionsgassen evakueres til atmosfæren efter udtømning af det kornformede materiale, idet overføringsgassen generelt er atmosfærisk luft komprimeret på stedet eller i kommercielle reservoirer.

OMTALE AF OPFINDELSEN

Det er følgelig et formål med nærværende opfindelse at tilvejebringe en overføringsindretning i et granulat, som tilbyder et reduceret forbrug af gas til tryksætning og et reduceret energiforbrug.

Det ovennævnte formål opnås ved en overføringsindretning omfattende i det mindste én sluse og et gasreservoir under tryk, som er indbyrdes pneumatisk forbundet, idet slusen er beregnet til at blive tilført kornformet materiale og til at overføre materialet under tryk til et område med højere tryk, idet tryksætningen tilvejebringes ved hjælp af en overføringsgas, hvilken gas stammer fra reservoiret. Overføringsgassen cirkulerer fra sluse til reservoir under fyldningsfasen for slusen og fra reservoiret til slusen under tryksætningen og tømningen af slusen. Således, ved afslutning af overføringsfasen, bortkastes gassen ikke, men tilbageføres til reservoiret, den bliver således recirkuleret. Således er den anvendte mængde af gas væsentligt reduceret og desuden er den energi, som kræves til at komprimere gassen, reduceret, eftersom man genindvinder en del af energien i gassen fra den forudgående overføringscyclus.

Ved en fordelagtig udførelsesform er reservoiret dannet af sluser. Fordelagtigt, under driften, for hver overføringscyclus fyldes en forskellige sluse med kornformet materiale.

Ved en anden udførelsesform er reservoiret dannet direkte af området med højere tryk, som tilføres kornformet materiale, eksempelvis en forgasningsreaktor. Faktisk er dennes volumen meget stort i forhold til slusens volume, hvilket gør udtagningen af gas under tryk fra denne transparent for dennes funktion. Nærværende opfindelse angår således en overføringsindretning for kornformet materiale imellem en første zone ved et første tryk og en anden zone ved et andet tryk, idet det andet tryk er større end det første tryk, hvilken indretning omfatter i det mindste en første sluse omfattende en tilførselsforbindelse for kornformet materiale beregnet til at være forbundet med den første zone, og et reservoir for overføringsgas, en udtømningsforbindelse for kornformet materiale beregnet til at være forbundet med den anden zone, en pneumatisk forbindelse til reservoiret for overføringsgas under tryk via et forbindelseskredsløb omfattende organer til komprimering af overføringsgas, og organer til styring, hvilke styreorganer er således, at: når tilførselsforbindelsen er åben, er udtømningsforbindelsen lukket, og den første sluse er i pneumatisk forbindelse med reservoiret for overføringsgas, idet overføringsgassen komprimeres af komprimeringsorganerne for overføringsgas før fremføring til reservoiret, når påfyldningen af kornformet materiale i den første sluse er afsluttet, etableres en pneumatisk forbindelse imellem den første sluse og reservoiret med henblik på at udligne overføringsgastrykket i den første sluse og reservoiret, når udtømningsforbindelsen er åben, er tilførselsforbindelsen lukket og det kornformede materiale udtømmes til den anden zone, idet den første sluse tilføres overføringsgas fra overføringsgasreservoiret, hvilken overføringsgas er komprimeret således, at den første sluse tilføres overføringsgas ved et tryk tæt på eller lig med det andet tryk.

Ved en udførelsesform er reservoiret dannet af den anden zone, idet overføringsgassen er gassen i den anden zone.

Ved en anden udførelsesform er overføringsgassen forskellige fra gassen i den anden zone, idet reservoiret er separat fra den anden zone. Reservoiret kan desuden være dannet af en anden sluse, som omfatter en tilførselsforbindelse og en udtømningsforbindelse, hvilken anden sluse er indrettet til at blive fyldt med kornformet materiale, hvor den første sluse så danner reservoiret for gas. Nærværende opfindelse angår ligeledes et system til overføring, som kan omfatte to overføringsindretninger ifølge opfindelsen, idet indretningerne aktiveres til at sikre en i det væsentlige kontinuert tilførsel til den anden zone. Nærværende opfindelse angår ligeledes en installation til anvendelse af kornformet materiale omfattende i det mindste ét lager for kornformet materiale ved det første tryk, i det mindste én overføringsindretning ifølge opfindelsen eller et system til overføring ifølge opfindelsen, hvilket lager er forbundet med tilførselsforbindelsen og i det mindste én reaktor, som danner den anden zone. Nærværende opfindelsen angår ligeledes en fremgangsmåde til overføring af et kornformet materiale imellem en første zone ved et første tryk og en anden zone ved et andet tryk, idet det andet tryk er større end det første tryk, ved hjælp af i det mindste én sluse indrettet til at modtage det kornformede materiale og ét reservoir indrettet til at lagre en overføringsgas under tryk, hvilken fremgangsmåde omfatter følgende trin: tilførsel til den første sluse af et kornformet materiale og overføring til reservoiret af overføringsgas indeholdt i den første sluse, hvilken overføringsgas komprimeres, udligning af trykket af overføringsgas imellem den første sluse og reservoiret, udtømning af det kornformede materiale til den anden zone, idet den første sluse tilføres overføringsgas under tryk fra det første reservoir.

Ved en udførelsesform er reservoiret den anden zone, efter udtømning af kornformet materiale kan trykket af overføringsgas i den første sluse tilbageføres til det første tryk.

Ved en anden udførelsesform er reservoiret dannet af en anden sluse, efter udtømning af kornformet materiale, er trykket af overføringsgas i den første sluse ved det første tryk og trykket af overføringsgas i den anden sluse er ved det første tryk, idet fremgangsmåden så omfatter følgende trin: tilførsel til den anden sluse af kornformet materiale og overføring til den første sluse af overføringsgas indeholdt i den første sluse, idet overføringsgassen komprimeres, udligning af trykket af overføringsgas imellem den anden sluse og den første sluse, udtømning af kornformet materiale til den anden zone, idet den anden sluse tilføres overføringsgas under tryk fra den første sluse.

Overføringsprocessen kan anvende en tredie sluse og et andet reservoir, idet arrangementet dannet af den første sluse og det første reservoir og arrangementet dannet af den tredie sluse og det andet reservoir aktiveres til at sikre en kontinuert overføring fra den første zone til den anden zone.

KORT BESKRIVELSE AF TEGNINGERNE Nærværende opfindelse vil forstås bedre ved hjælp af den efterfølgende beskrivelse og de vedhæftede tegninger hvorpå: fig. 1 er en skematisk visning af et udførelseseksempel på en indretning til overføring ifølge en første udførelsesform ifølge opfindelsen, fig. 2A til 2D er repræsentationer af forskellige etaper for funktionen af indretningen i fig. 1 under overføringen af et kornformet materiale, fig. 3 er en skematisk visning af et andet eksempel på en udførelsesform for en indretning til overføring ifølge den første udførelsesform, fig. 4A til 4D er skematiske visninger af funktionen af et andet udførelseseksempel på en indretning til overføring ifølge en anden udførelsesform ifølge opfindelsen, som anvender den zone, som skal forsynes, som kilde for gas under tryk.

DETALJERET OMTALE AF SPECIFIKKE UDFØRELSESFORMER I den efterfølgende beskrivelse betragtes udtrykkene "kornformet materiale", "kornformet materie", "pulverformet materiale" og "pulverformet materie" som synonymer. På fig. 1 kan man se et udførelseseksempel på en overføringsindretning for kornformet materiale ved en første udførelsesform, som er vist skematisk, omfattende fire sluser, en første sluse 1 og en anden sluse 2.

De to sluser er af ens konstruktion, og kun den første sluse 1 beskrives detaljeret. Den første sluse 1 omfatter en rørformet ring 6 aflukket ved hver af sine langsgående ender af et øvre endestykke 8 og et nedre endestykke 10.

Sluserne er således, at de er indrettede til at modstå høje tryk, eksempelvis i størrelsesordenen 40 bar. I det viste eksempel er det øvre endestykke udformet halvkugleformet og det nedre endestykke er udformet halvkugleformet, idet en afskåret konisk form kan tænkes.

Det øvre endestykke omfatter en tilførselsåbning 12, som er aflukket af en tilførselsventil 14 for kornformet materiale. Tilførselsventilen 14 er indrettet til at forbinde det indre af den første sluse med en zone med lavt tryk (ikke vist), generelt ved atmosfæretryk, eksempelvis et reservoir for kornformet materiale. En skruetransportør (ikke vist) er eksempelvis anbragt over tilførselsventilen 14 og overfører det kornformede materiale fra reservoiret til indgangen til tilførselsventilen 14.

Det høje tryk er betegnet HP, det er ligeledes betegnet med "tilførselstryk" og det lave tryk er betegnet BP.

Det nedre endestykke 10 omfatter en udtømningsåbning 16, som er aflukket af en udtømningsventil 18 indrettet til at forbinde det indre af den første sluse til en zone med højt tryk (ikke vist). Det høje tryk er eksempelvis i størrelsesordenen 30 bar til 40 bar i tilfælde af en forgasningsreaktor. En skruetransportør er eksempelvis tilvejebragt imellem udtømningsventilen 18 og indgangen til zonen med højt tryk. De to udtømningsventiler 18 og 24 er forbundet med indgangen til zonen med højt tryk. Zonen med højt tryk er ligeledes betegnet "nedstrømszone". Fortrinsvis afgiver de to udtømningsventiler det kornformede materiale i en fælles opsamlingsenhed ved indgangen til nedstrøms-zonen.

Den anden sluse 2 er konstrueret tilsvarende og er indrettet til at være forbundet med en zone med lavt tryk via en ventil 22, som kan være den som forsyner den første sluse 1 eller en anden zone med lavt tryk. Den anden sluse 2 er indrettet til at være forbundet med en zone med højt tryk via en ventil 24, som kan være den nedstrømszone 20, som den første sluse 1 forsyner.

Den første 1 og anden 2 sluse er indbyrdes forbundet via et forbindelseskredsløb 26, som tillader en overføring af overføringsgas fra én sluse til den anden.

Forbindelseskredsløbet 26 omfatter adskillige pneumatiske ventiler til at tillade eller forhindre cirkulationen af overføringsgas fra én sluse til den anden.

Mere specifikt, i det viste eksempel, omfatter forbindelseskredsløbet fire pneumatiske ventiler 30, 32, 34, 36 og en kompressor 38.

Forbindelseskredsløbet omfatter en ledning 28, som forbinder den første sluse 1 og den anden sluse 2. Ventilen 30 er placeret i retning mod den første sluse og ventilen 32 i retning mod den anden sluse. De pneumatiske ventiler 30 og 34 og kompressoren 38 er forbundet i serie og de pneumatiske ventiler 32 og 36 og kompressoren 38 er ligeledes forbundet i serie. Således kan forbindelseskredsløbet bringe overføringsgassen til at cirkulere fra én sluse til den anden enten uden at forløbe igennem kompressoren eller forløbende igennem kompressoren for at forøge trykket. På foretrukken måde omfatter forbindelseskredsløbet 26 filtre til at begrænse overføringen af kornformet materiale fra én sluse til den anden.

Overføringsgassen er en gas, som er kompatibel med zonen med højt tryk, som eksempelvis er forgasningsreaktoren. Faktisk kan det ikke undgås, at overføringsgas medrives til zonen med højt tryk på grund af porøsiteten for det kornformede materiale. På fordelagtig måde er overføringsgassen den, som anvendes i zonen med højt tryk, hvilket bortset fra tab, tillader en kontinuert recirkulation af gas.

Ventilerne og kompressoren i forbindelseskredsløbet 26 samt tilførselsventilerne og udtømningsventilerne for sluserne styres af styreorganer, eksempelvis dannede af en computer til at tilvejebringe de forskellige etaper for fyldning, kompression og tømning.

Funktionen af overføringsindretningen ifølge opfindelsen beskrives i det følgende.

Indledningsvis (figur 1), er tilførselsventilerne 14, 22 og udtømningsventilerne 18, 24 lukkede, én af sluserne er fyldt med overføringsgas ved højt tryk HP og den anden sluse er fyldt med overføringsgas med lavt tryk BP. I det viste eksempel, er den første sluse 1 ved lavt tryk BP og den anden sluse 2 er ved højt tryk HP.

Under en første fase vist på fig. 2A, er tilførselsventilen 14 i den første sluse åben således, at den første sluse 1 tilføres kornformet materiale M, som er lagret ved lavt tryk i et reservoir. Fortrinsvis sker fyldningen af den første sluse ved gravitation. Under dette trin, er ventilerne 30 og 36 åbne, og ventilerne 32 og 34 er lukkede. Gassen indeholdt i den første sluse evakueres imod den anden sluse på grund af fyldningen af det indvendige volumen i den første sluse med det kornformede materiale. Kompressoren fungerer til at give overføringsgassen fra slusen 1 trykket HP. Trykket af overføringsgassen i den anden sluse 2 øges og når til et lig med HP', som er større end det høje tryk HP. På fig. 2B er fyldningen af den første sluse med kornformet materiale afsluttet. Trykket i den anden sluse er HP' og trykket af overføringsgas mellem kornene og i den øvre del, som forbliver tom, i den første sluse er BP.

Under en anden fase er ventilen 36 lukket og ventilen 32 er åben, ventilen 30 forbliver åben, kompressoren er isoleret. Således foreligger der en udligning af trykkene for overføringsgas imellem de to sluser, idet trykket for overføringsgas i den første sluse forøges til et tryk HP", som er liggende imellem BP og HP', det kornformede materiale er således komprimeret i forhold til fyldningsetapen.

Under en efterfølgende etape, er ventilen 30 lukket, ventilen 34 er åben og ventilen 32 forbliver åben, kompressoren 38 sættes i drift. Overføringsgassen i den øvre del af den første sluse komprimeres for at opnå HP, som er fyldningstrykket, og som svarer til trykket i det nedstrømssystem, som skal forsynes (fig. 2C).

Under en efterfølgende fase, er tømningsventilen 18 åben for at tømme det kornformede materiale under trykket HP til tømningszonen. Under tømningen af den første sluse, tilføres denne overføringsgas ved trykket HP fra den anden sluse via kompressoren med henblik på at undgå at gassen indeholdt i zonen med højt tryk trænger ind i den første sluse. Når den første sluse er helt tømt fylder overføringsgas ved trykket HP den første sluse og overføringsgas ved trykket BP fylder den anden sluse (fig. 2D).

Den anden sluse er altså klar til at blive fyldt med kornformet materiale med henblik på at forsyne zonen med højt tryk. De ovenfor beskrevne etaper gentages.

Det kan tænkes, eksempelvis hvis man ikke ønsker at lade materiale føre via den første sluse alene, ved slutningen af tømningen af den første sluse at overføre overføringsgassen fra den første sluse til den anden sluse for at føre systemet tilbage til tilstanden i fig. 2A. På fig. 3 kan man se, set fra oven og fra siden, et andet udførelseseksempel for en indretning ifølge opfindelsen ifølge den første udførelsesform, som omfatter en første sluse 1, en anden sluse 2, en tredie sluse 3 og en fjerde sluse 4 af modsvarende konstruktion som den første og anden sluse beskrevet ovenfor.

Som f.eks. i fig. 1, er den første 1 og anden 2 sluse indbyrdes forbundet, hvilket tillader en overføring af gas fra den ene sluse til den anden.

Den tredie 3 og fjerde 4 sluse er ligeledes indbyrdes forbundet af et forbindelseskredsløb 26, som tillader en overføring af gas fra én sluse til den anden.

Fortrinsvis udmunder tømningsventilerne for de fire sluser i en opsamlingsenhed 40 med fælles udløb forbundet til indløbet til zonen med højt tryk. I en variant kan man tænke sig, at hver udtømning er forbundet med indløbet til zonen med højt tryk.

Funktionen af hvert par 1,2 og 3, 4 af sluser er tilsvarende som beskrevet i forbindelse med fig. 2A til 2D. Ved successivt at bringe de to par af sluser til at fungere, tilsikrer udtømningsventilerne en strømning efter tur til zonen med højt tryk. Det er således muligt at have en kontinuert overføring af kornformet materiale til zonen med højt tryk.

Et andet udførelseseksempel ifølge en anden udførelsesform beskrives i det følgende i forbindelse med fig. 4A til 4D. I denne udførelsesform er den gas, som anvendes til overføringen, den samme, som den, som anvendes i zonen med højt tryk.

Indretningen omfatter en sluse forbundet med nedstrømszonen 20 via en kredsløbsforbindelse svarende til den i eksemplet i fig. 2A og 2B, idet de samme henvisningstal anvendes.

Nedstrømszonen fungerer som den anden sluse, idet udtagningen af gas i nedstrømszonen ikke har nogen indvirkning på funktionen, eftersom den kan betragtes som et reservoir ved konstant tryk og med uendelig kapacitet. Gassen udtaget af nedstrømszonen gør det muligt at tryksætte slusen ved isenthalpisk irreversibel afspænding, derefter overføring af det pulverformede materiale ved konstant tryk, idet gassen efterfølgende geninjiceres i nedstrømszonen. Gassen i nedstrømszonen er betegnet "procesgas".

Ventilerne og kompressoren i forbindelseskredsløbet 26, ligesom ventilerne for tilførsel og udtømning af slusen, styres af styreorganer, eksempelvis dannede af en computer, til at styre de forskellige etaper med fyldning, kompression og tømning.

Funktionen af denne indretning beskrives i det følgende.

Indledningsvis er tilførselsventilen 14 og udtømningsventilen 18 lukkede, slusen er fyldt med gas ved lavt tryk BP. Slusen er ikke i pneumatisk forbindelse med den nedstrøms zone.

Under en første fase vist på fig. 4A, er tilførselsventilen 14 for den første sluse åben således at slusen 1 tilføres kornformet materiale, som er lagret ved lavt tryk i et reservoir. Fortrinsvis sker fyldningen af den første sluse ved gravitation. Under denne etape, er ventilerne 30 og 36 åbne og ventilen 32 er lukket. Gassen indeholdt i den første sluse evakueres imod nedstrømszonen ved fyldningen af det indvendige volumen i den første sluse med det kornformede materiale. Kompressoren fungerer til at give gassen fra slusen 1 trykket HP. På fig. 4A er fyldningen af slusen 2 med kornformet materiale afsluttet.

Under en anden fase (fig. 4B), er ventilen 36 lukket og ventilen 32 er åben, ventilen 30 forbliver åben, kompressoren er isoleret. Således sker der en udligning af trykket i slusen 1 med trykket i nedstrømszonen. Trykket af gas i slusen når trykket HP, trykket i den nedstrøms zone 20 varierer stort set ikke.

Under en efterfølgende fase (fig. 4C), er udtømningsventilen 18 åben for at udtømme det kornformede matriale under trykket HP til nedstrømszonen 20. Under tømningen af den første sluse, forbliver ventilerne 30 og 32 åbne til at tilføre gas ved trykket HP. Når den første sluse er helt tømt, lukkes ventilen 32, ventilen 30 forbliver åben og ventilen 36 åbnes. Gassen indeholdt i slusen 1 føres tilbage til nedstrømszonen via kompressoren, hertil skal gassen komprimeres til trykket i nedstrømszonen. Trykket i slusen 1 er derefter trykket BP og er klar til på ny at blive fyldt med kornformet materiale (fig. 4D).

Under den anden fase med kompression, kan det være at gastrykket bliver en smule hævet, for at kompensere for de forskellige tryktab.

Alene som et eksempel, kan vi give dimensionsmæssige karakteristikker for en indretning til overføring med fire sluser, som vist i fig. 3.

Hver sluse har et volumen på omtrent 7,5 m3. Ledningerne for tilførsel og tømning har en diameter på 100 mm, ligesom passagen i ventilerne iøvrigt, idet de fire sluser udmunder, efter hinanden, i nedstrømszonen.

Det maksimalt anvendelige ydelse for kompressionsenheden svarer til en volumenmængde på 5 m3/time under 30 bar med et kompressionsforhold på 30, dvs. en teoretisk minimal effekt på 16 kW for en isotermisk reversibel kompression.

Til sammenlig har vi givet værdier for energiforbrug i tilfælde af drift med tabt gas, i tilfældet af drift med recirkulation af overføringsgas, og i tilfældet med en recirkulation af procesgas ifølge opfindelsen.

Ved drift med tabt gas svarer energiforbruget til tryksætningen af slusen fyldt med pulverformet materiale og til overføring af sidstnævnte, dvs. til kompressionen af gas fra tilførselstrykket til afgangstrykket for fyldning af hele volumenet af slusen til afgangstrykket.

Energiforbruget er eksempelvis: W = 28 kWh/t. I tilfældet af en drift med recirkulation af overføringsgas, bruger fasen med udligning, omend irreversibel ikke ekstern energi, og idet de øvrige transformationer betragtes som isoterme og reversible, svarer energibalancen som skal tilføres pr. cyklus til kompressionen fra tilførselstrykket til kompressionstrykket for gas drevet væk af det kornformede materiale i slusen 1 mod slusen 2, fra kompressionen af gassen fra slusen 2 fra afgangstrykket til kompressionstrykket, fra kompressionen af en del af gassen fra slusen 2 og fra kompressionen af gassen fra slusen 1, fra ligevægtstrykket til afgangstrykket, fra udligningen af restgassen fra slusen 2 fra ligevægtstrykket til tilførselstrykket, forøget med overføringen af pulver ud af slusen 1.

Energiforbruget er eksempelvis: W = 7 kWh/t. I tilfældet med en drift med recirkulation af procesgas fra nedstrømszonen, er energiforbruget eksempelvis: W = 13 kWh/t.

Energiforbruget ved drift med procesgas er større end energiforbruget ved recirkulation af overføringsgas, for ved afslutningen af overføringen af materiale skal procesgassen være komprimeret fra trykket BP til trykket HP for at føres til nedstrømszonen og tillade en ny fyldning med kornformet materiale.

Takket være opfindelsen går overføringsgassen ikke tabt, og recirkulererfor hver overføringscyklus for kornformet materiale.

Gastabene for overføring, som sker især ved overføring mod zonen med højt tryk, kompenseres under de forskellige cyklusser, dog er gasvolumenerne meget små i forhold til de, som anvendes i tilfælde af drift med tabt gas. I det tilfælde, hvor overføringsgassen er gassen fra zonen med højt tryk, tilsikres kom-plementering af gas i sluserne direkte ved en udtagning i zonen med højt tryk, der er således blot meget ringe tab.

Desuden, i tilfældet hvor det kornformede materiale og/eller gassen udgør en risiko for de ydre omgivelser, er disse risici væsentligt reducerede, eftersom ingen gas udtømmes fra sluserne under driften af indretningen til overføring ifølge opfindelsen.

PATENTKRAV 1. Indretning til overføring af kornformet materiale imellem en første zone ved et første tryk (BP) og en anden zone ved et andet tryk (HP), hvilket andet tryk (HP) er større end det første tryk (BP), idet indretningen omfatter i det mindste én første sluse (1) omfattende en tilførselsforbindelse (14) for kornformet materiale beregnet til at være forbundet med den første zone, et reservoir for overføringsgas (2), en tømningsforbindelse (18), for det kornformede materiale, som er beregnet til at være forbundet med den anden zone, en pneumatisk forbindelse til reservoiret for overføringsgas under tryk via et forbindelseskredsløb (26), som omfatter kompressionsorganer (38) for overføringsgas, og styringsmidler, hvilke styreorganer er således, at: - når tilførselsforbindelsen (14) er åben, er udtømningsforbindelsen (18) lukket og den første sluse (1) er i pneumatisk forbindelse med reservoiret for overføringsgas, idet overføringsgassen komprimeres af kompressionsorganerne (38) for overføringsgas før denne overføres til reservoiret, - når fyldningen af kornformet materiale til den første sluse (1) er afsluttet, etableres en pneumatisk forbindelse imellem den første sluse (1) og reservoiret (2) med henblik på at udligne trykket for overføringsgas i den første sluse (1) og i reservoiret (2), - når tømningsforbindelsen (18) er åben, er tilførselsforbindelsen (14) lukket, og det kornformede materiale udtømmes til den anden zone, idet den første sluse (1) tilføres overføringsgas fra reservoiret for overføringsgas (2), hvilken overføringsgas komprimeres således, at den første sluse (1) tilføres overføringsgas ved et tryk i nærheden af eller lig med det andet tryk (HP). 2. Indretning til overføring ifølge krav 1, hvor reservoiret er dannet af den anden zone, idet overføringsgassen er gassen i den anden zone. 3. Indretning til overføring ifølge krav 1, hvor overføringsgassen er forskellig fra gassen i den anden zone, idet reservoiret er distinkt fra den anden zone. 4. Indretning til overføring ifølge krav 3, hvor reservoiret er dannet af en anden sluse, omfattende en tilførselsforbindelse (22) og en tømningsforbindelse (24), idet den nævnte anden sluse er indrettet til at blive fyldt med kornformet materiale, idet den første sluse (1) således danner reservoiret for gas. 5. System til overføring omfattende to indretninger til overføring ifølge ethvert af kravene 1 til 4, idet indretningerne bliver aktiverede til at sikre en i det væsentlige kontinuert tilførsel til den anden zone. 6. Installation til anvendelse af kornformet materiale omfattende i det mindste et lager for kornformet materiale ved det første tryk, i det mindste én indretning til overføring ifølge ethvert af kravene 1 til 4 eller et system til overføring ifølge krav 5, hvilket lager er forbundet med tilførselsforbindelsen, og i det mindste én reaktor, som danner den anden zone. 7. Fremgangsmåde til overføring af et kornformet materiale imellem en første zone ved et første tryk og en anden zone ved et andet tryk, hvor det andet tryk er større end det første tryk, ved hjælp af i det mindste én sluse indrettet til at modtage det kornformede materiale og et reservoir indrettet til at lagre en overføringsgas under tryk, hvilken fremgangsmåde omfatter følgende trin: - tilførsel til den første sluse af kornformet materiale og overføring til reservoiret af overføringsgas indeholdt i den første sluse, hvilken overføringsgas komprimeres, - udligning af trykkene for overføringsgas imellem den første sluse og reservoiret, - udtømning af kornformet materiale til den anden zone, idet den første sluse tilføres overføringsgas undertryk fra det første reservoir. 8. Fremgangsmåde til overføring ifølge krav 7, hvor reservoiret er den anden zone, efter udtømning af kornformet materiale bliver trykket af overføringsgas i den første sluse tilbageført til det første tryk. 9. Fremgangsmåde til overføring ifølge krav 7, hvor reservoiret er dannet af en anden sluse, efter udtømning af det kornformede materiale, er trykket af overføringsgas i den første sluse ved det første tryk og trykket af overføringsgas i den anden sluse er ved det første tryk, idet fremgangsmåden yderligere omfatter trinnene - tilførsel til den anden sluse af kornformet materiale og overføring til den første sluse af overføringsgas indeholdt i den første sluse, hvilken overføringsgas komprimeres, - udligning af trykkene af overføringsgas imellem den anden sluse og den første sluse,

Claims (2)

1. - udtømning af kornformet materiale til den anden zone, idet den anden sluse tilføres overføringsgas under tryk fra den første sluse.
2. 10. Fremgangsmåde til overføring ifølge ethvert af kravene 7, 8 eller 9, som anvender en tredie sluse og et andet reservoir, idet arrangementet dannet af den første sluse og det første reservoir og arrangementet dannet af den tredie sluse og det andet reservoir aktiveres til at sikre en kontinuert overføring fra den første zone til den anden zone.