FI112798B - Menetelmä ja laitteisto hiilipitoisen polttoaineen kaasuttamiseksi kiinteäkerroskaasuttimessa - Google Patents
Menetelmä ja laitteisto hiilipitoisen polttoaineen kaasuttamiseksi kiinteäkerroskaasuttimessa Download PDFInfo
- Publication number
- FI112798B FI112798B FI992111A FI19992111A FI112798B FI 112798 B FI112798 B FI 112798B FI 992111 A FI992111 A FI 992111A FI 19992111 A FI19992111 A FI 19992111A FI 112798 B FI112798 B FI 112798B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- fuel
- gasification reactor
- reactor
- gasification
- feed
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims description 68
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 11
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 2
- 239000003415 peat Substances 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 abstract description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 55
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 18
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000010882 bottom ash Substances 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005029 sieve analysis Methods 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000124033 Salix Species 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000003028 Stuttering Diseases 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000011286 gas tar Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000012106 screening analysis Methods 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L1/00—Passages or apertures for delivering primary air for combustion
- F23L1/02—Passages or apertures for delivering primary air for combustion by discharging the air below the fire
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/06—Continuous processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/20—Apparatus; Plants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/20—Apparatus; Plants
- C10J3/34—Grates; Mechanical ash-removing devices
- C10J3/40—Movable grates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/20—Apparatus; Plants
- C10J3/34—Grates; Mechanical ash-removing devices
- C10J3/40—Movable grates
- C10J3/42—Rotary grates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/58—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels combined with pre-distillation of the fuel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/725—Redox processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K3/00—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
- C10K3/001—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by thermal treatment
- C10K3/003—Reducing the tar content
- C10K3/008—Reducing the tar content by cracking
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K3/00—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
- C10K3/02—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment
- C10K3/023—Reducing the tar content
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
- F23G5/027—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K3/00—Feeding or distributing of lump or pulverulent fuel to combustion apparatus
- F23K3/16—Over-feed arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel
- F23L9/02—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel by discharging the air above the fire
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2200/00—Details of gasification apparatus
- C10J2200/15—Details of feeding means
- C10J2200/158—Screws
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0956—Air or oxygen enriched air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2205/00—Waste feed arrangements
- F23G2205/12—Waste feed arrangements using conveyors
- F23G2205/121—Screw conveyor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2209/00—Specific waste
- F23G2209/26—Biowaste
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Description
112798
Menetelmä ja laitteisto hiilipitoisen polttoaineen kaasuttamiseksi kiinteäkerros-kaasuttimessa - Förfarande och anläggning för förgasning av ett kolhaltigt bränsle i en fastbäddsförgasare 5
Keksinnön kohteena on menetelmä hiilipitoisen polttoaineen kaasuttamiseksi vasta-virtaperiaatteella kiinteäkerroskaasuttimessa, jossa kaasutusreaktoriin syötetään polttoainetta ja polttoainekerroksen alta primääri-ilmaa ja reaktorista, polttoaineker-roksen yläpuolelta poistetaan tuotekaasua. Keksinnön kohteena on myös laitteisto 10 menetelmän soveltamiseksi.
Tunnetun tekniikan mukaisia laitteistoja polttoaineen kaasuttamiseksi kiinteäkerros-kaasuttimissa on kahta perustyyppiä, myötävirtakaasuttimia ja vastavirtakaasuttimia.
15 Myötävirtakaasuttimissa (cocurrent, downdraft gasifier) polttoaine syötetään kaasu-tusreaktorin yläosaan, josta se valuu painovoiman avulla läpi kuivumis- pyrolyysi-, hapetus- ja pelkistymisvyöhykkeiden. Yleensä kaasutusilma johdetaan suoraan kuumimpaan polttovyöhykkeeseen, jonka läpi myös pyrolyysituotteet kulkevat. Polttovyöhyke on usein myös halkaisijaltaan pienempi kuin muu reaktoriosa. Tällai-20 sella kaasuttimella saadaan melko puhdasta tuotekaasua ja tervat hajoavat melko tehokkaasti prosessissa. Tuotekaasu soveltuu jatkopuhdistuksen jälkeen moottorikäyt-töön.
Myötävirtakaasuttimien suurimpia ongelmia ovat niiden soveltuvuus vain tietyille . 25 polttoaineille, polttoaineiden tuhkan sulaminen, kaasuttimen skaalaus sekä alhainen . . hyötysuhde. Myötävirtakaasutin soveltuu vain palamaisille hyvälaatuisille polttoai- ’; / neille, jotka valuvat häiriöttä kaasutusreaktorin läpi, kuten puupilke, briketit, pala- ’ · ’ mainen puuhiili tai hyvälaatuinen hake. Muita biopolttoaineita käytettäessä kaasu- •, * tusreaktorin toiminta häiriintyy helposti patjan kanavoitumisen ja polttoaineen hol- 30 vaantumisen takia. Toisaalta taas palamisvyöhykkeen lämpötila nousee usein niin : korkeaksi, että monien biopolttoaineiden tuhka sulaa. Käytännössä myötävirtakaa- ; I': suttimissa käytetäänkin lähes tuhkatonta puhdasta puupolttoainetta tai polttoainetta, .'. ( jonka tuhka ei sula helposti.
;·' 35 Edelleen myötävirtakaasuttimen kaasuttimen skaalaus on vaikeaa, sillä kaasutusre- : : aktorin ja sen kavennuksen, kurkun, halkaisijoiden kasvaessa on hyvin vaikeaa saa- ; : da aikaan tasaisen kuumaa hapetusvyöhykettä ja tästä johtuen tervojen hajoaminen 112798 2 ei ole täydellistä. Lisäksi kaasutusreaktorissa ei saavuteta täydellistä jäännöshiilen konversiota, jolloin hyötysuhde jää alhaiseksi.
Tunnetuissa vastavirtakaasuttimissa (counter current, updraft gasifier) polttoaine 5 valuu myös painovoimalla ylhäältä alaspäin. Vastavirtakaasuttimissa kaasutusilma johdetaan kuitenkin alhaalta ylöspäin polttoainevirran vastaiseen suuntaan. Tällöin polttoaine kuivuu ja pyrolysoituu kaasutusreaktorin yläosassa, jolloin pyrolyysituot-teet joutuvat lähes sellaisinaan tuotekaasuun, eli tervat eivät hajoa kuten myötävirta-kaasuttimissa. Toisaalta taas pyrolyysin jälkeinen jäännöshiili kulkee lopuksi hape-10 tusvyöhykkeen läpi, jossa käytännöllisesti katsoen kaikki palava aines reagoi, ja hiilen konversio muodostuu täten liki täydelliseksi. Vastavirtakaasuttimen terminen hyötysuhde on siis korkeampi kuin myötävirtakaasuttimessa. Lisäksi myötävirtakaa-suttimen tuhkan sulamisongelmat voidaan välttää säätämällä hapetusvyöhykkeen lämpötilaa höyrylisäyksen avulla. Edelleen kaasutusreaktori voi olla rakenteeltaan 15 yksinkertainen kuilu-uuni, jossa ei tarvita kurkkurakenteita. Myös polttoainevali-koima on laajempi kuin myötävirtakaasuttimissa. Polttoaineen tulee kuitenkin olla pääosin palamaista, ja sen tulee valua omalla painovoimallaan reaktorissa. Lisäksi tuotekaasun hiukkaspitoisuus on alhainen, ja lähes kaikki tuhka on poistettavissa hapettuneena kaasutusreaktorin pohjalta.
20
Vastavirtakaasuttimen ongelmia ovat tuotekaasun korkea tervapitoisuus ja alhainen lämpötila sekä käytettävän polttoainepatjan korkeudesta johtuva painehäviö. Tuote-: kaasun korkeasta tervapitoisuudesta ja alhaisesta lämpötilasta johtuen kaasu on pol- ____: tettava välittömästi kaasutusreaktorin lähellä olevassa kattilassa, kuivurissa tai vas- . 25 taavassa polttolaitteessa. Moottorikäyttöön kaasu ei sovellu toisin kuin myötävirta- . . kaasuttimen tuotekaasu. Edelleen nämä tuotekaasun ominaisuudet aiheuttavat ajoit- ; / tain kaasuputken tukkeutumista. Tukkeutuva kaasuputki aiheuttaa painehäviötä sa- ' ’ moin kuin edellä mainittu polttoainepatjan korkeus. Tämä on erityisen suurta mikäli v : polttoaine käsittää hienoainesta, kuten sahanpurua. Painehäviöt taas voivat aiheuttaa 30 syöttölaitteiden vuoto-ongelmia. Lisäksi mikäli polttoaineen kosteus on yli 45 %, on : usein ongelmana polton epästabiilius.
Edellä kuvattuja ongelmia on yritetty välttää esimerkiksi julkaisussa US-4 498 909 esitetyllä menetelmällä, jossa kevyen ja vähän tuhkaa sisältävän biopolttoaineen li-35 säksi vastavirtakaasuttimeen syötetään keinotekoista tuhka-ainetta. Tällä tavoin saa-: daan hieman parannettua polttoaineen valumista kaasutusreaktorissa jolloin käytet- : tävissä oleva polttoainevalikoima hieman laajenee. Ratkaisevan parannuksen saavut- 112798 3 tamiseksi tulisi kuitenkin käyttää suurta määrää inerttiä materiaalia, jolloin kaasuttimen lämpötalous huononisi.
Keksinnön tavoitteena onkin poistaa vastavirtakaasuttimesta edellä mainitut ongelmat ja samalla saada aikaan tuotekaasua, jonka tervapitoisuus on myötävirtakaasut-5 timen tasolla. Lisäksi tavoitteena on saada aikaan vähän tervaa sisältävää kaasua eri tyyppisistä, perinteisiin kiinteäkerroskaasuttimiin soveltumattomista biopolttoaineista. Tämä on saatu aikaan siten kuin on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.
Keksinnön kohteena on siis menetelmä hiilipitoisen polttoaineen kaasuttamiseksi vastavirtaperiaatteella kiinteäkerroskaasuttimessa, jossa kaasutusreaktoriin syötetään 10 polttoainetta ja polttoainekerroksen alta primääri-ilmaa ja reaktorista, polttoaineker-roksen yläpuolelta poistetaan tuotekaasua. Keksinnössä polttoaine syötetään kaasutusreaktoriin kohtaan, joka on reaktorin pohjasta katsoen korkeudella, joka on 20-70 % reaktorin kokonaiskorkeudesta, jolloin syöttökohdan alapuolella polttoaineker-ros muodostaa primäärivyöhykkeen, missä pyrolyysi-, pelkistymis- ja hapetusreak-15 tiot tapahtuvat. Keksinnölle on tunnusomaista se, että kaasutusreaktoriin, polttoaineen syöttökohdan ja polttoainekerroksen yläpuoliseen sekundäärivyöhykkeeseen syötetään sekundääri-ilmaa.
Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan polttoaine syötetään kaasutinreakto-riin kohtaan, jonka korkeus on reaktorin pohjasta katsoen 30-50 % reaktorin koko-•: * ·: 20 naiskorkeudesta. Keksinnön erityisen edullisen suoritusmuodon mukaan polttoaine ·;*·· syötetään kaasutinreaktoriin oleellisesti sen ajatellulle pystyakselille. Toisaalta on ....: selvää, että polttoaine voidaan syöttää kaasutusreaktoriin myös esimerkiksi reaktorin : seinämän lähelle. Lisäksi polttoaineen syöttö tapahtuu edullisesti syöttökohtaan , ·; ·" ulottuvan syöttöputken avulla, ja erityisen edullisesti syöttöputki on pystysuora.
v : 25 Keksinnön mukaisessa menetelmässä polttoaine syötetään lisäksi edullisesti kaasu tusreaktoriin pakkotoimisesti. Tällainen pakkotoiminen polttoaineen syöttö kaasu-tusreaktoriin voidaan toteuttaa esimerkiksi ruuvisyöttimellä, joka syöttää uutta polt-:" *: toainetta kaasutusreaktorissa olevaa patjaa vasten. Pakkotoiminen polttoaineen syöt tö suoritetaan edullisesti pystysuuntaisen syöttöputken avulla, kun polttoaine halu- : 30 taan syöttää kaasutusreaktorin ajatellulle pystyakselille.
' . Alan ammattimiehelle on selvää, että syöttökohtien lukumäärä riippuu kaasutusreak torin koosta, eli esimerkiksi mitä isompi reaktori, sitä useampia syöttöputkia on : edullista käyttää. Syöttöputket on myös mahdollista järjestää niin, että syöttökohdat 112798 4 järjestyvät reaktorin poikkipinnan eri kohtiin. Edullisesti syöttökohdat ovat reaktorin korkeussuunnassa samalla tasolla.
Polttoaineen pakkotoimisella syötöllä vältetään kiinteäkerroskaasuttimille tyypilliset 5 polttoaineen valumis- ja holvaantumisongelmat. Lisäksi voidaan käyttää useamman tyyppisiä polttoaineita kuin perinteisissä menetelmissä, joissa polttoaineen tulee valua häiriöttä läpi reaktorin. Polttoaine voi olla esimerkiksi kivihiiltä, turvetta, kiinteää biomassaa kuten sahanpurua tai haketta tai jätepohjaista kierrätyspolttoai-netta.
10
Sekundääri-ilmaa syötetään prosessiin erityisen edullisesti useammassa vaiheessa, joista ensimmäinen syöttö tapahtuu oleellisesti pyrolyysikerroksen välittömään läheisyyteen. Syöttämällä sekundääri-ilmaa primäärikerroksen yläpuolelle saadaan se-kundääri-vyöhykkeen lämpötilaa nostettua tasolle 400-1000 °C, edullisesti 650-15 800 °C. Näissä lämpötiloissa kaasutuksessa syntyneet pyrolyysituotteet eli tervat esiintyvät kaasumaisina ja hajoavat osittain. Korotetun lämpötilan ja tervojen osittaisen hajoamisen ansiosta vältetään vastavirtakaasuttimien ongelmallinen tuotekaa-suputken tukkeutuminen. Primäärivyöhykkeessä taas lämpötila säädetään edullisesti vesihöyryn syötön avulla riittävän alhaiseksi, jotta polttoaineen tuhka ei sula kaa-20 suttimeen.
Kaasutusreaktorin pohjalle on lisäksi edullisesti järjestetty liikuteltavissa oleva ari-na, joka on jonkin sinänsä tunnetun tekniikan mukainen, esimerkiksi pyörivä kar-.,.,: tionmallinen arina. Pakkotoimisen syötön ja liikuteltavissa olevan arinan avulla saa- ..,.: 25 daan aikaan tilanne, jossa polttoaineen kulku kaasutusreaktorissa ei riipu ainoastaan . . polttoaineen omasta painovoimasta. Näin holvaantumis- ja kanavoitumisongelmat ;..' vähenevät edelleen. Edelleen on selvää, että reaktorin koon kasvaessa on edullista käyttää useampaa kuin yhtä arinaa.
30 Primääri-ilma syötetään reaktoriin edullisesti arinan kautta. Primääri-ilma voi myös : olla muuta hapettavaa kaasua kuin ilmaa, esimerkiksi happea tai hapen ja vesihöy- : : ryn seosta. On myös mahdollista lisätä vesihöyryä ilman sekaan.
.. Vastavirtakaasuttimien vuoto-ongelmien välttämiseksi keksinnön mukaisessa mene- ;* 35 telmässä voidaan syöttää kantoilmaa polttoaineen sekaan polttoaineen syöttölinjaan : vähintään yhteen kohtaan. Tämä kantoilma on samalla osa tarvittavasta sekundääri- : ilmasta.
112798 5
Keksinnön mukaisen menetelmän mukaisesti kaasutusreaktoriin on lisäksi järjestetty tuotekaasun krakkauselin, joka muodostaa tertiäärivyöhykkeen. Krakkeri voi olla jonkin sinänsä tunnetun tekniikan mukainen terminen tai katalyyttinen krakkeri, joka voi lisäksi perustua tertiääri-ilman syöttöön. Näin vastavirtakaasuttimen tuotekaasun 5 sisältämät herkästi hajoavat ja epästabiilit orgaaniset yhdisteet hajotetaan kahdessa tai useammassa vaiheessa, joista ensimmäinen on edellä kuvattu sekundäärivyöhyk-keessä tapahtuva hajoaminen ja muut tertiäärivyöhykkeen krakkerissa tapahtuvat hajoamiset. Erityisen edullisesti tertiäärivyöhykkeen lämpötila on korkeampi kuin se-kundäärivyöhykkeen lämpötila, esimerkiksi 800-1100 °C. Esitetyn kaltaisella yhdis-10 telmällä voidaan minimoida vaikeasti hajoavien raskaiden polyaromaattisten yhdisteiden ja noen muodostuminen, mikä on tyypillistä tavanomaisen vastavirtakaasuttimen tuotekaasun tavanomaiselle loukkaukselle.
Keksinnön kohteena on lisäksi laitteisto edellä kuvatun menetelmän soveltamiseksi, joka käsittää kiinteäkerroskaasuttimen, jossa on syöttöyhteet polttoaineelle ja pri-15 määri-ilmalle sekä tuotekaasun poistokanava. Laitteistossa polttoaineen syöttöyh-teen syöttöpää sijaitsee kaasutusreaktorissa korkeudella, joka on 20-70 % reaktorin kokonaiskorkeudesta. Laitteistolle on tunnusomaista se, että kaasutusreaktoriin, syöttöyhteen syöttöpään yläpuolelle on järjestetty vähintään yksi sekundääri-ilman syöttöyhde.
20 Lisäksi laitteiston sekundääri-ilman syöttöyhteet on edullisesti järjestetty rengasmai-' * sesti ja vaiheistetusti kaasutusreaktorin korkeussuunnassa yhteen tai useampaan ta- • * soon.
: Esimerkkinä voidaan sanoa, että kaasutusreaktorin korkeuden ollessa 3-4 m, on kaa- sutusreaktorin primäärivyöhykkeen korkeus noin 0,7-1,5 m. Keksinnön mukaisella :,. 25 laitteistolla on siis mahdollista käyttää matalaa polttoainekerrosta, jolloin painehäviö ‘ on alhainen. Tämä lisää laitteiston tehokkuutta edelleen.
:': Keksintöä on selostettu tarkemmin viittaamalla oheiseen kuvaan 1, joka esittää peri- : : aatekaaviota keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta laitteistosta.
;,: ; Kuvassa on esitetty polttoaineen 1 syöttäminen syöttökanavan 2 kautta purkusäili- ’ : 30 öön 3. Syöttökanavaan 2 on järjestetty polttoaineen 1 kantoilman syöttöyhde 4 ja ,, ’,; sen molemmin puolin sulkusyöttimet 5. Purkusäiliön 3 pohjassa on purkain 6, joka . . esihajottaa polttoaineen 1 tasaiseksi massaksi. Purkusäiliön 3 pohjalta polttoaine 1 ' ' siirretään kaasutusreaktoriin 7 syöttöyhteisiin 8 ja 9 asennettujen ruuvikuljettimien 6 1Ί2798 10, 11 avulla. Syöttöyhteisiin 8, 9 voidaan lisäksi järjestää lisää kantoilman syöt-töyhteitä. Syöttöyhteen 9 syöttöpää sijaitsee kaasutusreaktorin 7 keskellä, johon ruuvikuljetin 11 pakkosyöttää polttoainetta 1. On selvää, että keksinnön mukaisen laitteiston polttoaineen käsittely ennen sen syöttöä kaasutusreaktoriin voidaan to-5 teuttaa myös jollakin muulla, sinänsä tunnetulla tavalla.
Edelleen kuvassa on esitetty kaasutusreaktoriin 7, syöttöyhteen 9 syöttöpään yläpuolelle järjestetyt sekundääri-ilman syöttöyhteet 12, 13. Edullisesti sekundääri-ilman syöttö tapahtuu korkeussuunnassa useampaan tasoon sijoitettujen useiden rengas-10 maisesti sijoitettujen ilmasuuttimen kautta. Kaasutusreaktorin 7 pohjalla on myös liikuteltava arina 14, joka on jonkin alan ammattimiehen sinänsä tunteman tekniikan mukainen. Arina 14 voi olla esimerkiksi kuvassa esitetty kolmiulotteinen kartion-muotoinen, jaksottain hitaasti pyörivä arina. Arinan 14 kautta kaasutusreaktoriin 7 syötetään primääri-ilmaa ja höyryä 15 syöttöyhteen 16 kautta. Edullisesti arinan 14 15 rakenne on sellainen, että primääri-ilmaa ja höyryä 15 syötetään kaasutusreaktoriin 7 useammasta kuin yhdestä tasosta. Kaasutusreaktorin 7 pohjalle on vielä järjestetty poistoyhde 17 pohjatuhkan poistamiseksi kaasutusreaktorista 7. Poistoyhde 17 on jonkin sinänsä tunnetun tekniikan mukainen, kuten esimerkiksi pohjaventtiili.
20 Kuvassa on lisäksi esitetty tuotekaasun poistokanava 18, jonka pää sijaitsee kaasu-tusreaktorin 7 yläosassa. Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan tuotekaasu johdetaan krakkeriin 19, joka esitetyssä laitteistossa on kaksiosainen. Esitetty krak-keri 19 käsittää ensin termisen krakkerin 20, johon johdetaan tertiääri-ilmaa 21, ja : sen jälkeen katalyyttisen krakkerin 22. Terminen ja katalyyttinen krakkeri ovat jon- 25 kin sinänsä tunnetun tekniikan mukaisia. On myös selvää, että tuotekaasu voidaan ’ puhdistaa myös jollakin muulla, alan ammattimiehen tuntemalla tavalla. Puhdas ' ': tuotekaasu 23 saadaan laitteistosta poistokanavan 24 kautta.
:. · · Keksinnön mukaisen menetelmän toimivuus on todettu seuraavien esimerkkien mu- 30 kaisissa kokeissa, joissa metsätähdettä, pajuhaketta ja sahanpurua on kaasutettu noin ; : 300 kW:n laitteistolla. Mikään koepolttoaineista ei soveltuisi myötävirtakaasuttimen i ’: polttoaineeksi, ja käyttöongelmia esiintyisi todennäköisesti myös perinteisissä vas- :, tavirtakaasuttimissa.
35 Esimerkki 1 : Kaasuttimen polttoaineena käytettiin metsätähdettä (metsätähde 1), jonka tilavuus- * Λ paino oli 263 kg/m ja lämpöarvo LVH (kuiva-aineessa) 19,6 MJ/kg. Polttoaineen 112798 7 kuiva-aineen koostumus ja seula-analyysi on annettu Taulukossa 1. Keksinnön mukaisen kaasuttimen toiminta oli tasaista ja polttoaineen syöttö toimi automaattisesti ja ilman ongelmia. Pohjatuhkasta määritetty palamattomien pitoisuus oli alle 1 %.
Tässä kokeessa kaasutusreaktorin sekundäärivyöhykkeen lämpötila oli 660 °C ja ka-5 asutusreaktorin perään kytketyn termisen krakkerin jälkeisen kaasun lämpötila oli 710 °C. Kaasutusreaktorista poistuvan tuotekaasun koostumus (tilavuusprosentteina kuivassa kaasussa) oli CO = 25,1 %, CO2 9,8 %, 1¾ = 9,3 %, CH4 = 3,6 % lopun ollessa pääosin typpeä. Termisesti krakatun tuotekaasun komponenttien pitoisuudet olivat vastaavasti: CO = 19,6 %, C02 = 11,6 %, H2 = 7,6 %, CH4 = 2.8 %. Tuote- ”5 10 kaasun pölypitoisuus krakkerin jälkeen mitattuna oli 0,1-0,5 g/m n ja tervapitoisuu- •5 'j det ennen ja jälkeen krakkerin olivat 2,8-3,5 g/m n ja 1,1-2,2 g/m n.
Esimerkki 2
Kaasuttimen polttoaineena käytettiin metsätähdettä (metsätähde 2), jonka tilavuus-paino oli 245 kg/m3 ja lämpöarvo LVH (kuiva-aineessa) 19,6 MJ/kg. Polttoaineen 15 kuiva-aineen kostumus ja seula-analyysi on annettu Taulukossa 1. Keksinnön mukaisen kaasuttimen toiminta oli tasaista ja polttoaineen syöttö toimi automaattisesti ja ilman ongelmia. Pohjatuhkasta määritetty palamattomien pitoisuus oli alle 1 %.
Tässä kokeessa kaasutusreaktorin sekundäärivyöhykkeen lämpötila oli 750 °C ja kaasutusreaktorin perään kytketyn termisen krakkerin jälkeisen kaasun lämpötila oli 20 820 °C. Kaasutusreaktorista poistuvan tuotekaasun koostumus (tilavuusprosentteina . kuivassa kaasussa) oli CO = 25,3 %, C02 8,3 %, H2 = 9,1 %, CH4 = 3,3 % lopun ol lessa pääosin typpeä. Termisesti krakatun tuotekaasun komponenttien pitoisuudet ‘ olivat vastaavasti: CO = 23,1 %, C02 = 9,5 %, H2 = 9,1 %, CH4 = 3,4 %. Tuotekaa- 1 # t -5 sun pölypitoisuus krakkerin jälkeen mitattuna oli 0,1 g/m n ja tervapitoisuudet en-, : 25 nen ja jälkeen krakkerin olivat 2,2-2,9 g/m3n ja 0,7 g/m3n.
Esimerkki 3
Kaasuttimen polttoaineena käytettiin pajuhaketta, jonka tilavuuspaino oli 178 kg/m ja lämpöarvo LVH (kuiva-aineessa) 18,6 MJ/kg. Polttoaineen kuiva-aineen koostumus ja seula-analyysi on annettu Taulukossa 1. Keksinnön mukaisen kaasuttimen 30 toiminta oli tasaista ja polttoaineen syöttö toimi automaattisesti ja ilman ongelmia. Pohjatuhkasta määritetty palamattomien pitoisuus oli alle 1 %.
1Ί 2798 8 Tässä kokeessa kaasutusreaktorin sekundäärivyöhykkeen lämpötila oli 750 °C ja kaasutusreaktorin perään kytketyn termisen krakkerin jälkeisen kaasun lämpötila oli 870 °C. Kaasutusreaktorista poistuvan tuotekaasun koostumus (tilavuusprosentteina kuivassa kaasussa) oli CO = 25,1 %, C02= 9,8 %, H2 = 9,3 %, CH4 = 3,6 % lopun 5 ollessa pääosin typpeä. Termisesti krakatun tuotekaasun komponenttien pitoisuudet olivat vastaavasti: CO = 19,6 %, C02 = 11,7 %, H2 = 8,4 %, CH4 = 2,8 %. Tuote-kaasun pölypitoisuus krakkerin jälkeen mitattuna oli 0,25 g/m3n ja tervapitoisuudet ennen ja jälkeen krakkerin olivat 2,7-2,9 g/m3n ja 0,3-0,4 g/m3n.
10 Esimerkki 4
Kaasuttimen polttoaineena käytettiin sahanpurua, jonka tilavuuspaino oli 190 kg/m ja lämpöarvo LVH (kuiva-aineessa) 19,0 MJ/kg. Polttoaineen kuiva-aineen kostu-mus ja seula-analyysi on annettu Taulukossa 1. Keksinnön mukaisen kaasuttimen 15 toiminta oli tasaista ja polttoaineen syöttö toimi automaattisesti ja ilman ongelmia. Pohjatuhkasta määritetty palamattomien pitoisuus oli alle 1 %.
Tässä kokeessa kaasutusreaktorin sekundäärivyöhykkeen lämpötila oli 760 °C ja kaasutusreaktorin perään kytketyn termisen krakkerin jälkeisen kaasun lämpötila oli 20 870 °C. Kaasutusreaktorista poistuvan tuotekaasun koostumus (tilavuusprosentteina kuivassa kaasussa) oli CO = 25,6 %, C02 = 11,6 %, H2 = 11,1 %, CH4 = 5,7 % lopun ollessa pääosin typpeä. Termisesti krakatun tuotekaasun komponenttien pitoisuudet olivat vastaavasti: CO = 22,5 %, C02 =11,1 %, H2 = 10,0 %, CH4 = 4,3 %.
: Tuotekaasun pölypitoisuus krakkerin jälkeen mitattuna oli 0,5-0,6 g/m3n ja tervapi- 3 3 ,: 25 toisuudet ennen ja jälkeen krakkerin olivat 2,1-3,7 g/m n ja 0,6 g/m n.
112798 9
Taulukko 1 Esimerkeissä käytetyt polttoaineet
Esimerkki__1_2_3_4_
Polttoaine_Metsätähde 1 Metsätähde 2 Pajuhake_Sahanpuru
Tilavuuspaino 263 245 178 190 (kg/m3)__ LYH ( MJ/kg) 19,6_19,6_18,6_19^_
Kuiva-aineen koostumus (p-%) C 51,0 51,8 50,2 50,9 H 6,1 5,8 5,6 6,2 N 0,7 0,5 0,4 0,1 S 0,015 0,04 0,04 0,01 O (erotuksena) 40,05 39,76 41,36 45,59
Tuhka_2J_2J_2£_0^_
Seula-analyysi (p-%) >31,5 mm - 2,4 - 16.0- 31,5 mm - 12,0 2,5 8.0- 16,0 mm 0,1 23,4 19,9 3,15-8,0 mm 38,7 25,9 39,1 2.0- 3,15 mm 17,5 12,6 19,0 19,5 1.0- 2,0 mm 24,4 16,3 10,5 34,4 1: <1,0 mm 19,3 7,4 9,0 46,1 » • Kaikissa esimerkeissä tuotekaasun tervapitoisuudet kaasutusreaktorin sekundääri- •3 . : 5 vyöhykkeen jälkeen olivat noin 2-4 g/m n. Perinteisissä vastavirtakaasuttimissa •, tuotekaasun tervapitoisuus on luokkaa 50 g/m3n. Keksinnön mukaisella menetelmäl lä saavutettu tuotekaasun tervapitoisuus oli myös alempi kuin mitä on määritelty hakijan omilla leijukerroskaasuttimilla ja on hyvin lähellä tasoa (noin 1,5 g/m3n) joka saatiin kaasuttamalla ideaalista puupilkettä kaupallisella Martezon myötävirta-10 kaasuttimella.
. ;: Esimerkkien tuotekaasujen puhdistusta tutkittiin myös johtamalla tuotekaasut sekä •. termiseen että katalyyttiseen krakkeriin, joihin syötettiin tertiääri-ilmaa. Esimerkeis sä 2 ja 3, joissa krakkerin lämpötila oli 820-870 °C, tuotekaasujen tervapitoisuus oli 15 termisen krakkerin jälkeen 300-700 mg/m3n, ja kun tuotekaasut ajettiin lisäksi nik-kelikatalyyttikrakkerin läpi, saavutettiin tervapitoisuus 10-150 mg/m3n. Samassa 112798 10 loppulämpötilassa tavanomaisen vastavirtakaasuttimen tuotekaasun tavanomaisella termisellä krakkauksella saadaan tervapitoisuudeksi 1500-4000 mg/m3n, eli keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan huomattavasti alhaisemmat tervapitoisuu-det. 1 »
Claims (15)
1. Menetelmä hiilipitoisen polttoaineen kaasuttamiseksi vastavirtaperiaatteella kiinteäkerroskaasuttimessa, jossa kaasutusreaktoriin syötetään polttoainetta vähintään yhteen kohtaan, joka on reaktorin pohjasta katsoen korkeudella, joka on 20- 5 70 % reaktorin kokonaiskorkeudesta, jolloin syöttökohdan alapuolella polttoaineker- ros muodostaa primäärivyöhykkeen, missä pyrolyysi-, pelkistymis- ja hapetusreak-tiot tapahtuvat, ja polttoainekerroksen alta syötetään primääri-ilmaa ja reaktorista, polttoainekerroksen yläpuolelta poistetaan tuotekaasua, tunnettu siitä, että kaasutusreaktoriin (7), polttoaineen (1) syöttökohdan ja polttoainekerroksen yläpuoliseen se-10 kundäärivyöhykkeeseen syötetään sekundääri-ilmaa vähintään polttoainekeiToksen välittömään läheisyyteen.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttoaine (1) syötetään kaasutusreaktoriin (7) vähintään yhteen kohtaan, jonka korkeus on reak- , torin pohjasta katsoen 30-50 % reaktorin kokonaiskorkeudesta. :··: 15
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttoai- ; · * j neen (1) syöttökohta sijaitsee oleellisesti kaasutusreaktorin (7) pystyakselilla.
; / 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttoaineen ·’ ' (1) syöttö kaasutusreaktoriin (7) suoritetaan syöttökohtaan ulottuvalla syöttöputkel- . · : la. • ··. 20
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syöttöputki on .' · ’, oleellisesti pystysuora. y;
6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttoai- . · ·. ne (1) syötetään kaasutusreaktoriin (7) pakkotoimisesti.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syöttöputki ;' ,; 25 käsittää ruuvikuljettimen (10, 11).
8. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasutusreaktorin (7) sekundäärivyöhykkeen lämpötila on 400-1000 °C, edullisesti 650-800 °C.
9. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 30 että kaasutusreaktorin (7) pohjalle on järjestetty yksi tai useampi liikuteltavissa oleva arina (14). 112798 12
10. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sekundäärivyöhykkeestä saatava tuotekaasu (23) krakataan tertiäärivyöhykkees-sä, johon syötetään tertiääri-ilmaa.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tertiääri-5 vyöhykkeen lämpötila on 800-1100 °C.
12. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sekundääri-ilmaa syötetään polttoaineen (1) sekaan polttoaineen (1) syöttölin-jaan (2, 8, 9, 11) vähintään yhteen kohtaan.
13. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 10 että polttoaine (1) on kivihiiltä, turvetta, kiinteää biomassaa tai jätepohjaista kierrä- tyspolttoainetta.
14. Laitteisto jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisen menetelmän soveltamiseksi, joka käsittää kiinteäkerroskaasuttimen, jossa polttoaineen yhden tai useamman syöttöyhteen syöttöpää sijaitsee kaasutusreaktorissa korkeudella, joka on 20- 15 70 % kaasutusreaktorin kokonaiskorkeudesta, ja jossa on syöttöyhde primääri-ilmal le sekä tuotekaasun poistokanava, tunnettu siitä, että kaasutusreaktoriin (7), syöttöyhteen (9) syöttöpään yläpuolelle sen välittömään läheisyyteen on järjestetty vähintään yksi sekundääri-ilman syöttöyhde (12, 13).
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että sekundääri-20 ilman syöttöyhteet (12, 13) on järjestetty rengasmaisesti ja vaiheistetusti kaasutusreaktorin korkeussuunnassa yhteen tai useampaan tasoon.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI992111A FI112798B (fi) | 1999-07-28 | 1999-09-30 | Menetelmä ja laitteisto hiilipitoisen polttoaineen kaasuttamiseksi kiinteäkerroskaasuttimessa |
| AU64450/00A AU6445000A (en) | 1999-07-28 | 2000-07-27 | Method and apparatus for gasifying carbon-containing fuel in a fixed layer gasifier |
| DE60033782T DE60033782T2 (de) | 1999-07-28 | 2000-07-27 | Verfahren zur vergasung von kohlenstoffhaltigen treibstoffen in einem festbettvergaser |
| EP00951552A EP1129154B8 (en) | 1999-07-28 | 2000-07-27 | Method for gasifying carbon-containing fuel in a fixed layer gasifier |
| DK00951552T DK1129154T3 (da) | 1999-07-28 | 2000-07-27 | Fremgangsmåde til forgasning af carbonholdigt brændstof i en gasgenerator med fast lag |
| PCT/FI2000/000662 WO2001014502A1 (en) | 1999-07-28 | 2000-07-27 | Method and apparatus for gasifying carbon-containing fuel in a fixed layer gasifier |
| AT00951552T ATE356184T1 (de) | 1999-07-28 | 2000-07-27 | Verfahren zur vergasung von kohlenstoffhaltigen treibstoffen in einem festbettvergaser |
| ES00951552T ES2284513T3 (es) | 1999-07-28 | 2000-07-27 | Procedimiento para gasificar combustible que contiene carbono, en un gasificador de lecho fijo. |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI991653 | 1999-07-28 | ||
| FI991653 | 1999-07-28 | ||
| FI992111A FI112798B (fi) | 1999-07-28 | 1999-09-30 | Menetelmä ja laitteisto hiilipitoisen polttoaineen kaasuttamiseksi kiinteäkerroskaasuttimessa |
| FI992111 | 1999-09-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI19992111L FI19992111L (fi) | 2001-01-28 |
| FI112798B true FI112798B (fi) | 2004-01-15 |
Family
ID=26160769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI992111A FI112798B (fi) | 1999-07-28 | 1999-09-30 | Menetelmä ja laitteisto hiilipitoisen polttoaineen kaasuttamiseksi kiinteäkerroskaasuttimessa |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1129154B8 (fi) |
| AT (1) | ATE356184T1 (fi) |
| AU (1) | AU6445000A (fi) |
| DE (1) | DE60033782T2 (fi) |
| DK (1) | DK1129154T3 (fi) |
| ES (1) | ES2284513T3 (fi) |
| FI (1) | FI112798B (fi) |
| WO (1) | WO2001014502A1 (fi) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10224531B4 (de) † | 2001-05-31 | 2013-02-28 | Bernd Joos | Vorrichtung zur Erzeugung eines brennbaren Gasgemisches |
| AUPR650501A0 (en) * | 2001-07-20 | 2001-08-09 | Generation Technology Research Pty Ltd | A feeder for high moisture content coal |
| DE102007012452B4 (de) | 2007-03-15 | 2014-01-16 | SynCraft Enegineering GmbH | Vergaser |
| WO2010081444A2 (de) * | 2009-01-13 | 2010-07-22 | Dinano Ecotechnology Llc | Anordnung zur vergasung von kohlenstoffhaltigen ausgangsstoffen |
| IT1399655B1 (it) * | 2010-04-26 | 2013-04-26 | Bertei | Processo ed apparato per la gassificazione di materiali organici |
| AT510063B8 (de) * | 2010-06-21 | 2012-08-15 | Windhager Zentralheizung Technik Gmbh | Feuerung zur verbrennung von feststoffen |
| CN102809148B (zh) * | 2012-08-23 | 2014-12-10 | 郑州市鼎力干燥设备有限公司 | 一种继燃热气发生炉 |
| CN103697478A (zh) * | 2014-01-14 | 2014-04-02 | 中信重工机械股份有限公司 | 水泥窑协同处理城市垃圾系统的连续给料装置及工艺 |
| JP6392733B2 (ja) * | 2015-11-25 | 2018-09-19 | 株式会社エルコム | 固形燃料供給装置 |
| CN110160061B (zh) * | 2018-02-07 | 2021-02-05 | 夏培准 | 节能环保生态系统 |
| CN110160053A (zh) * | 2018-02-07 | 2019-08-23 | 夏培准 | 秸秆焚烧炉 |
| CN110160078A (zh) * | 2018-02-07 | 2019-08-23 | 夏培准 | 秸秆焚烧方法 |
| CN110160059A (zh) * | 2018-03-27 | 2019-08-23 | 郭全华 | 农林木质废料焚烧方法 |
| CN110160070B (zh) * | 2018-03-27 | 2021-08-03 | 大唐长热吉林热力有限公司 | 绿色环保型农林木质废料焚烧炉以及供暖供热水系统 |
| CN110160069A (zh) * | 2018-03-27 | 2019-08-23 | 郭全华 | 绿色环保型农林木质废料焚烧方法 |
| CH717852A1 (de) | 2020-09-15 | 2022-03-15 | Eyco Direkt Anstalt | Auswringvorrichtung für ein Wischgerät und Auswringsystem mit einer Auswringvorrichtung und einem Eimer. |
| EP4326838A4 (en) * | 2021-04-19 | 2025-03-12 | Hot Lime Labs Limited | IMPROVED UPDRAFTING GASIFIER AND METHODS OF USE |
| EP4151706B1 (en) * | 2021-09-15 | 2025-05-07 | Bios Bioenergiesysteme GmbH | A method and a device to produce low-tar- and low-dust product gas |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2061829C2 (de) * | 1970-12-16 | 1982-01-14 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur thermischen Behandlung feinkörniger Feststoffe in einem Wirbelbett mit Innenverbrennung |
| US3820964A (en) * | 1972-05-30 | 1974-06-28 | Cons Natural Gas Svc | Refuse gasification process and apparatus |
| DE2700044A1 (de) * | 1977-01-03 | 1978-07-06 | Didier Eng | Verfahren zur verhinderung von kondensation beim transport heissen koksofenrohgases zur verwendungsstelle |
| DE2837416C3 (de) * | 1978-08-28 | 1981-11-05 | Didier Engineering Gmbh, 4300 Essen | Vorrichtung zur Weiterverarbeitung von Kohleentgasungsrohgas |
| DE3151477C2 (de) * | 1981-12-24 | 1985-10-10 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | Schachtvergaser zur kontinuierlichen Erzeugung von Brenngas aus organischem Material |
| DE3239624A1 (de) * | 1982-10-26 | 1984-04-26 | Kiener Pyrolyse Gesellschaft für thermische Abfallverwertung mbH, 7000 Stuttgart | Gasgenerator |
| AT388925B (de) * | 1987-01-29 | 1989-09-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zum vergasen von brennstoffen mit sauerstoff in einem schachtfoermigen ofen |
| US5020453A (en) * | 1990-02-12 | 1991-06-04 | Kabushiki Kaisha Plantec | Vertical incinerator |
| US5195449A (en) * | 1992-02-12 | 1993-03-23 | Kiyoharu Michimae | Dry distillation type incinerator |
-
1999
- 1999-09-30 FI FI992111A patent/FI112798B/fi not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-07-27 AT AT00951552T patent/ATE356184T1/de active
- 2000-07-27 WO PCT/FI2000/000662 patent/WO2001014502A1/en not_active Ceased
- 2000-07-27 ES ES00951552T patent/ES2284513T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-27 DE DE60033782T patent/DE60033782T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-27 AU AU64450/00A patent/AU6445000A/en not_active Abandoned
- 2000-07-27 EP EP00951552A patent/EP1129154B8/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-27 DK DK00951552T patent/DK1129154T3/da active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU6445000A (en) | 2001-03-19 |
| WO2001014502A1 (en) | 2001-03-01 |
| EP1129154B1 (en) | 2007-03-07 |
| ES2284513T3 (es) | 2007-11-16 |
| EP1129154A1 (en) | 2001-09-05 |
| DE60033782T2 (de) | 2007-10-31 |
| DE60033782D1 (de) | 2007-04-19 |
| ATE356184T1 (de) | 2007-03-15 |
| EP1129154B8 (en) | 2007-08-29 |
| FI19992111L (fi) | 2001-01-28 |
| DK1129154T3 (da) | 2007-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI112798B (fi) | Menetelmä ja laitteisto hiilipitoisen polttoaineen kaasuttamiseksi kiinteäkerroskaasuttimessa | |
| RU2459857C2 (ru) | Способ и устройство для получения жидкого биотоплива из твердой биомассы | |
| KR100641760B1 (ko) | 가연성 합성 기체 제조 방법 및 제조 장치 | |
| US6615748B2 (en) | Gasifier | |
| US8202330B2 (en) | Method for gasifying solid fuel and concurrent gasifier | |
| WO2007081296A1 (en) | Downdraft/updraft gasifier for syngas production from solid waste | |
| DK2281864T3 (en) | Solid fuel gasification process and apparatus | |
| FR2493333A1 (fr) | Appareil de gazeification du charbon utilisant de la poudre de charbon | |
| SU1114342A3 (ru) | Способ непрерывной газификации частиц твердого углеродсодержащего материала во вращающейс печи | |
| CN102307972A (zh) | 以间接供热气化含碳原材料产生产物气体的反应器 | |
| CA2937445C (en) | Wood gasification | |
| US11542448B2 (en) | Method for gasifying carbon-containing material | |
| DK3067407T3 (en) | Apparatus and method for gasification of carbonaceous material | |
| EP0433547B1 (en) | Apparatus to gasify solid fuels | |
| Pandey et al. | Tar cracking enhancement by air sparger installation in the combustion zone of the downdraft gasifier | |
| FI62554B (fi) | Foerfarande och anordning foer foergasning av fast kolhaltigt material | |
| CA2077029A1 (en) | Split flow gasifier | |
| US20260085249A1 (en) | Horizontal gasifier and the thermochemical conversion of combustible carbonaceous material in a counter-current proces | |
| JP2018002793A (ja) | 木質のガス化 | |
| WO2024058677A1 (en) | Horizontal gasifier and the thermochemical conversion of combustible carbonaceous material in a counter-current process | |
| JP2025018716A (ja) | 燃料ガス生成装置および燃料ガス生成方法 | |
| KR102441857B1 (ko) | 목재 가스화 | |
| CN107557076B (zh) | 材料气化 | |
| EA035496B1 (ru) | Газификация древесины |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: WäRTSILä FINLAND OY Free format text: WäRTSILä FINLAND OY |
|
| MM | Patent lapsed |