FI76114B - Foerfarande foer pyrolysering av lignocellulosahaltiga aemnen och anordning foer genomfoerande av foerfarandet. - Google Patents

Foerfarande foer pyrolysering av lignocellulosahaltiga aemnen och anordning foer genomfoerande av foerfarandet. Download PDF

Info

Publication number
FI76114B
FI76114B FI834050A FI834050A FI76114B FI 76114 B FI76114 B FI 76114B FI 834050 A FI834050 A FI 834050A FI 834050 A FI834050 A FI 834050A FI 76114 B FI76114 B FI 76114B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
bed
combustion
pyrolysis
fluidized bed
gas
Prior art date
Application number
FI834050A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI76114C (fi
FI834050A (fi
FI834050A0 (fi
Inventor
Xavier Deglise
Philippe Schicklin
Georges Meunier
Original Assignee
Tunzini Nessi Equip
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 Tunzini Nessi Equip filed Critical Tunzini Nessi Equip
Publication of FI834050A0 publication Critical patent/FI834050A0/fi
Publication of FI834050A publication Critical patent/FI834050A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI76114B publication Critical patent/FI76114B/fi
Publication of FI76114C publication Critical patent/FI76114C/fi

Links

Classifications

    • 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
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/54—Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/16—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form
    • C10B49/20—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form in dispersed form
    • C10B49/22—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form in dispersed form according to the "fluidised bed" technique
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • 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
    • C10J3/12—Continuous processes using solid heat-carriers
    • 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
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48—Apparatus; Plants
    • C10J3/482—Gasifiers with stationary fluidised bed
    • 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
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0916—Biomass
    • C10J2300/092—Wood, cellulose
    • 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
    • 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
    • C10J2300/0983—Additives
    • C10J2300/0993—Inert particles, e.g. as heat exchange medium in a fluidized or moving bed, heat carriers, sand
    • 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
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1603—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment
    • C10J2300/1606—Combustion 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
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1807—Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water
    • 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
    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
    • C10J2300/1869—Heat exchange between at least two process streams with one stream being air, oxygen or ozone
    • 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
    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
    • C10J2300/1884—Heat exchange between at least two process streams with one stream being synthesis gas
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Description

76114
Menetelmä lignoselluloosapitoisten aineiden pyrolysoimi-seksi ja menetelmässä käytetty laite Tämän keksinnön kohteena on lignoselluloosaa sisäl-5 tävien aineiden, tarkemmin sanottuna jätepuun nopea pyro-lyysimenetelmä ja laite sen suorittamiseksi.
Puunjalostusteollisuudessa puun kuorien, lastujen, sahajauhojen ja kantojen muodostamat jätteet edustavat jopa 16 paino-% käyttökelpoisesta puusta. Energian hinnan 10 kallistumisen huomioon ottaen näyttää siis järkevältä ottaa talteen näiden jätteiden sisältämä energia.
Tavallisimmin käytetty menetelmä energian talteenottamisek-si on näiden jätteiden polttaminen höyrykattiloissa. Näin saadaan höyryä, joka käytetään joko lämmityksen tai sähkön 15 tuottamiseen. Mutta tähän ratkaisuun sisältyy haittoja. Höyrykattilan tulee olla jätteiden polttamiseen sopiva, tulipesät ovat mitoiltaan huomattavia ja höyrykattilat ovat kooltaan suuria. Näiden kattiloiden tuottama lämpö-voima on erittäin vaikeasti muunnettavissa, mikä merkitsee 20 joustavuuden puutetta, joka estää tämän energian käyttämisen käyttäjän hetkellisiin, enimmäkseen vaihteleviin tarpeisiin. Lopuksi vielä savukaasut on käsiteltävä, ennen kuin ne päästetään ilmakehään, mikä johtaa usein kalliiden puhdistuslaitteiden asentamiseen.
25 Toinen pitemmälle kehittynyt energian talteenottome- netelmä on jätteiden kaasuttaminen. Mutta tällä menetelmällä tuotetun kaasun tehollinen lämpöarvo eli PCI on pieni, ainoastaan 4 200 - 12 600 fcJ/Nm3, hiilidioksidin ja/tai typen aiheuttaman laimentumisen vuoksi, ja tämä kaasu sovel-30 tuu paljon paremmin orgaaniseen synteesikäyttöön koska se sisältää vetyä ja hiilimonoksidia. Lisäksi tällä hetkellä käytettyihin kaasugeneraattoreihin sisältyy paljon haittoja. Eräät näistä haitoista liittyvät siihen seikkaan, että kiinteän polttoaineen muuttuminen kaasuksi ilman tai hapen 35 ja mahdollisesti vesihöyryn vaikutuksesta tapahtuu samanaikaisesti pyrolyysin kanssa, kun täysin puhtaan kaasun 2 76114 aikaansaamiseksi sen tulisi tapahtua vasta pyrolyysin ja pyrolyysituotteiden krakkauksen jälkeen. Tästä syystä epä-täydellisesti muuttuneet aineet likaavat saadun kasun ja tekevän sen soveltumattomaksi välittömään käyttöön ilman 5 erityiskäsittelyä.
Keksinnön kohteena on menetelmä lignoselluloosaa sisältävien aineiden pyrolysoimiseksi nopeasti ilmalta suojattuna, jolla menetelmällä vältytään edellä mainituilta haitoilta ja jolla saadaan hyvälaatuista, puhdasta kaasua, 10 jonka tehollinen lämpöarvo on 16 700 - 20 900 kJ/Nm3 ja joka muodostaa erinomaisen helposti jaettavan energialähteen.
Keksinnön mukaisen menetelmän mukaan lignoselluloosaa sisältävät aineet kuivatislataan nopeasti ilmalta suojattuina pienikokoisina osasina kuumista tulenkestävistä 15 hiukkasista muodostuvassa leijukerroksessa, joka muodostaa kuumentavan väliaineen. Tämän kerroksen leijutus saadaan aikaan kierrättämällä uudelleen osa tuotetuista kaasuista. Pyrolyysituotteet, jotka muodostuvat kiinteästä hiiltyneestä jäännöksestä, tervasta ja kaasuista poistuvat leijuker-20 roksesta ja kulkevat tulistusvyöhykkeen läpi, jonka muodostaa täytekappaleilla varustettu lämmönvaihdin, johon syötetään tulenkestävien kuumien hiukkasten suihku, jotka tuovat lämpöenergiansa leijukerrokseen. Kaasujen sisältämien terva-aineiden kulkiessa tulistusvyöhykkeen läpi ne kraka-25 taan kaasujakeiksi.
Kiinteä hiiltynyt jäännös erotetaan sitten kaasuista, jotka osaksi kierrätetään uudelleen leijukerroksen leijutusta varten ja osaksi johdetaan käyttöön. Tämä jäännös poltetaan siirtokerroksessa, joka kuumentaa täytekappaleilla va-30 rustettua lämmönvaihdinta ja leijukerrosta syöttävät tulenkestävät hiukkaset.
Näin keksinnön kohteena olevan menetelmän ansiosta saadaan puhdasta kaasua, jonka tehollinen lämpöarvo on suuri ja joka voidaan helposti jakaa käyttäjille.
3 76114
Tuotetut kaasut voidaan kiinteän hiiltyneen jäännöksen erottamisen jälkeen jäähdyttää, jolloin saadaan talteen osa niiden huomattavasta lämmöstä, joka osa voidaan tarvittaessa käyttää lignoselluloosaa sisältävien aineiden 5 kuivaamiseen ennen niiden johtamista leijukerrokseen.
Kiinteän hiiltyneen jäännöksen siirtokerroksessa polttamisesta syntyvät palamiskaasut voidaan käyttää tämän jäännöksen polttoilman kuumentamiseen.
Keksintöä selitetään seuraavassa yksityiskohtaisesti 10 viitaten liitteenä olevaan ainoaan kuvioon, joka on keksinnön mukaista lignoselluloosaa sisältävien aineiden kaasu-tusmenetelmää kuvaava periaatekaavio.
Mitoiltaan pieninä palasina olevat lignoselluloosaa sisältävät aineet syötetään pyrolysaattoriin 1 sihdillä 15 ja syöttöruuvilaitteella 2a varustetun syöttösuppilon 2 kautta. Pyrolysaattori 1 muodostuu laitteesta, joka on samanlainen kuin FR-patentissa 2 436 954 kuvattu laite. Se käsittää sylinterin muotoisen tulenkestävillä tiilillä vuoratun kolonnin 3, jonka alaosassa on leijutusarina 4, jonka 20 alla on tuulikaappi 5, johon kompressori 6 syöttää leiju-tuskaasua.
Arina 4 kannattaa leijutushiukkasten kerrosta 7, joka muodostaa kuumentavan väliaineen, josta ylimäärä poistuu lateraalisella sifonilla 8a varustetun yläjuoksun 8 2 5 kautta.
Kolonnin yläosassa on täytekappaleilla varustettu lämmönvaihdin 9, johon suihkutetaan tulenkestäviä kuumia hiukkasia. Tässä kuvatussa suoritusesimerkissä se käsittää neljä kerrosta, joista kukin muodostuu suuriaukkoisesta 30 ritilästä, jonka avoin pinta-ala on 93 % ja joka kannattaa pinoa Pall-renkaita, jotka ovat tulenkestävää terästä, jonka huokoisuus on 94 %.
Pyörivä tulenkestävien hiukkasten levitin 10 levittää hiukkaset yli koko ylimmän kerroksen pinnan. Hiukkaset 35 tulevat levityslaitteeseen 10 johdon 11 kautta.
4 76114
Kolonnissa on ylimmän kerroksen yläpuolella syntyvien kaasujen poistojohto 12, joka vie kaasut kaasun ja kiinteiden aineiden erotuslaitteeseen 13, joka on varustettu kahdella putkistolla: toinen, 14, on erotettujen kiintei-5 den aineiden poistamista varten ja toinen, 15, vie puhdistetut kaasut ilma-kaasulämmönvaihtimeen 16. Kompressori 17 syöttää jäähdytysilmaa toiseen, 16a, lämmönvaihtimen 16 kierroista johdon 18 kautta.
Lämmönvaihtimen 16 toinen kierto 16b on yhdistetty 10 johdon 19 kautta syntyvien kaasujen varastointitilaan 20.
Johtoon 19 avautuvalla syötönsäätöelimellä 22 varustetulla putkijohdolla 21 voidaan kierrättää uudelleen osa syntyneistä kaasuista kompressorin 6 välityksellä, joka on liitetty pyrolysaattorin 1 tuulikaappiin 5 johdolla 23.
15 Toinen lämmönvaihdin 16c - 16d on sovitettu johtoon 19 putkijohdon 12 laskukohdan ja varastointitilan 20 välille.
Pyrolysaattorin 1 vieressä oleva siirtokuumennusker-roksella varustettu polttoreaktori 24 on yhdistetty pyroly-saattoriin leijukerroksen 7 sivussa sijaitsevan ylijuoksun 20 8 kautta. Sen alaosassa, ylijuoksun 8 tuloaukon alapuolella, on leijutusarina 25, jonka alapuolella on tuulikaappi 26, jonka syöttö tapahtuu putkijohdon 27 kautta. Esikuumennus-poltin 28 on sijoitettu arinan 25 yläpuolelle reaktorin 24 sivuseinämään. Kaasun ja kiinteiden aineiden erottimen 13 25 poistoputkisto 14 on liitetty reaktoriin 24 ja se avautuu siihen leijutusarinan 25 yläpuolelle.
Polttoreaktori 24 päättyy yläosastaan kaasun ja kiinteiden aineiden erottimeen 29, jonka alaosa eli pohjaosa on yhteydessä kiinteiden hiukkasten pyörivään levityslait-30 teeseen 10 syöttöjohdon 11 kautta. Toinen kaasujen ja kiinteiden aineiden erotin 30 on liitetty ensimmäisen erottimen 29 yläosaan. Se käsittää kaksi johtoa: toisen, alemman, 31, joka aukeaa tuhkapesään 32, ja toisen ylemmän 33, joka on liitetty polttokaasu-ilmalämmönvaihtimeen 34.
35 Kompressori 35 syöttää tuoretta ilmaa lämmönvaihti meen 34 putkiston 36 kautta. Putkisto 27, jonka toinen pää 5 76114 avautuu polttoreaktorin 24 tuulikaappiin 26, on liitetty lämmönvaihtimen 34 ilmapuolen poistoaukkoon.
Lignoselluloosaa sisältävien aineiden nopea kuiva-tislausmenetelmä toimii jatkuvatoimisena seuraavan kaavan 5 mukaisesti:
Pienikokoisina palasina olevat lignoselluloosaa sisältävät aineet syötetään syöttösuppilon 2 kautta kuumen-nusväliaineeseen, joka muodostuu tulenkestäviä hiukkasia, joiden lämpötila on 700 - 900°C, sisältävästä leijukerrok-10 sesta 7, jossa ne kuivatislataan ilmalta suojattuna. Pyro-lyysituotteet, kiinteä hiiltynyt jäännös ja epätäydellisestä kaasuuntuneet lignoselluloosaa sisältävät aineet, tervat ja kaasut, kuljetetaan pyrolysaattorin 1 yläosaan päin leijutuskaasun avulla, jonka nopeus on noin 3 m/s. Ne kul-15 kevät tulistusvyöhykkeen 9 läpi, jossa terva-aineet kraka-taan kevyemmiksi fraktioiksi, ja ne poistuvat pyrolysaatto-rista 1 suunnilleen 800°C:n lämpötilassa johdon 12 kautta, joka ohjaa ne kaasun ja kiinteiden aineiden erottimeen 13. Kaasu, josta kiinteät aineet on erotettu, joutuu lämmön-20 vaihtimeen 16, josta se poistuu suunnilleen 300°C:n lämpötilassa. Kaasujen jäähdytysilma poistuu vaihtimesta 16 suunnilleen 600°C:n lämpötilassa ja se voidaan käyttää lignoselluloosaa sisältävien jätteiden kuivaamiseen etukäteen ennen niiden syöttämistä pyrolysaattoriin 1.
25 Osa jäähdytetystä kaasusta kierrätetään uudelleen kompressorin 6, säätöelimen 22 ja putkijohtojen 21 ja 23 kautta pyrolysaattorin 1 tuulikaappiin 5 kerroksen 7 leijutusta varten.
Muu osa kaasusta jäähdytetään toisen kerran lämmön-30 vaihtimessa 16c - 16d suunnilleen 40°C:n lämpötilaan, jolloin suurin osa sen sisältämästä vedestä lauhtuu, ja sitten se joutuu johdon 19 kautta varastointitilaan 20.
Polttoreaktori 24 toimii täytekappaleilla varustettuun lämmönvaihtimeen 9 ja sitten leijukerrokseen 7 syötet-35 tävien tulenkestävien hiukkasten kuumentajana polttamalla kiinteitä aineita, joita syntyy, kun lignoselluloosapitoi-sia aineita kuivatislataan reaktorissa 1. Nämä kiinteät ai- 6 76114 neet, jotka on erotettu kaasujen ja kiinteiden aineiden erottimessa 13, ja jotka muodostuvat puuhiilen kaltaisesta hiiltyneestä jäännöksestä ja epätäydellisestä muuttuneista lignoselluloosapitoisista aineista, ohjataan reaktoriin 24, 5 arinan 25 yläpuolelle, putkiston 14 kautta. Leijukerrok-sessa 7 oleva ylimäärä tulenkestäviä hiukkasia samoin kuin liian suuret kiinteätä hiiltynyttä jäännöstä olevat hiukkaset, joita leijutuskaasu ei vie mukanaan, siirretään pyro-lysaattorista 1 polttoreaktoriin 24 Siionilla 8a varusteli) tun ylijuoksun 8 kautta, joka avautuu arinan 25 yläpuolelle. Lopuksi polttamiseen ja kerroksen siirtämiseen tarvittava ilma syötetään putkiston 27 kautta, joka avautuu tuulikaappiin 26.
Lämpötilat ovat noin 955°C siirtokerroksen sisältä-15 vän polttoreaktorin 24 alaosassa, noin 950°C reaktorin yläosassa. Palamiskaasujen nopeus on noin 10 m/s.
Polttoreaktorista 24, jossa on siirtokerros, tulevat palamiskaasut kulkevat ensimmäisen savukaasujen ja kiinteiden aineiden erottimen 29 läpi, joka erottaa niistä tu-20 lenkestävät uudelleen kuumentuneet hiukkaset, jotka ohjataan pyörivään levittimeen 10 johdon 11 kautta. Toinen kaasujen ja kiinteiden aineiden erotin 30, joka on sovitettu sarjaan ensimmäisen erottimen 29 kanssa, sieppaa tuhkat, joita syntyy hiiltyneen jäännöksen ja epätäydellisestä muun-25 tuneiden lignoselluloosaa sisältävien aineiden polttamisesta, ja poistaa ne tuhkapesään 32.
Puhdistetut palamiskaasut luovuttavat lämpöenergiansa polttoreaktorin 24 palamisilmaan savukaasu-ilmalämmön-vaihtimen 34 kautta, johon syötetään tuoretta ilmaa komp-30 ressorilla 35. Uudelleen kuumentunut ilma johdetaan poltto-reaktoriin 24 putkiston 27 kautta. Palamiskaasujen lämpötilat ovat vastaavasti 900°C lämmönvaihtimen 34 tulopäässä ja 100°C sen poistopäässä. Palamisilman lämpötila on 680°C tuulikaapissa 26.
35 Laitetta käynnistettäessä tulenkestävät hiukkaset kuumennetaan polttoreaktorissa 24, jossa on siirtokerros, polttimen 28 avulla, jotta niiden lämpötila nousee riittä- 7 761 1 4 vän korkeaksi, jotta kaasuuntuminen pääsee tapahtumaan py-rolysaattorissa 1.
Seuraava esimerkki valaisee keksintöä: Pyrolysaattorin 1 toimintaolosuhteet 5 Leijukerroksen lämpötila 800°C
Kaasujen nopeus kerroksen yläpuolella 3 m/s Täytekappaleilla varustettuun lämmönvaihtimeen ja leijukerrokseen syötettävien tulenkestävien hiukkasten syöttömäärä 20 kg/s 10 Leijutuskaasun syöttömäärä 0,18 kg/s
Leijutuskaasun lämpötila 300°C
Polttoreaktorin 24 toimintaolosuhteet Lämpötila reaktorin alaosassa 955°C
Lämpötila reaktorin yläosassa 950°C
15 Palamiskaasujen nopeus reaktorissa 10 m/s
Palamisilman syöttömäärä 2,74 kg/s
Palamisilman lämpötila sen tullessa reaktorin tuulikaappiin 680°C
Edellä mainituissa toimintaolosuhteissa saadaan seu-20 raavat tulokset: - Kaasutusreaktoriin syötettyjen lignoselluloosapitoisten aineiden määrä 1400 kg/s (1 kg/s kuivaa ainetta + 0,4 kg/s kosteutta).
- Energianlähteenä käytettävissä olevan kostean kaasun mää- 25 rä 1188 kg/s - Kostean kaasun koostumus painoprosentteina: CO 37,5 % C02 6 % h2 1 % 30 CH4 6,2 % C2H4 5 % C2H6 0,3 % C2H2 0,7 % H,0 43,3 % ^ 3 35 - Tuotetun kuivan kaasun tehollinen lämpöarvo 18 000 kJ/Nm
Keksinnön kohteena olevan menetelmän tarjoamat edut ovat seuraavat: 8 761 1 4 - Saadaan hyvälaatuista kaasua, jonka tehollinen lämpöarvo on korkea (16 700 - 20 900 kJ/Nm^).
- Saanto, joka määritellään pyrolyysin avulla saatujen aineiden lämpösisällön ja pyrolysaattoriin syötettyjen ligno- 5 selluloosapitoisten aineiden energiasisällön suhteena, saattaa käytännössä nousta jopa 70 %:iin, joka arvo on selvästi suurempi kuin ilman tai hapen kanssa kaasuttamisessa saadut arvot.
- Menetelmässä käytetty järjestelmä on itsesäätelevä ja se 10 löytää näin tasapainokohdan, jossa toiminta pysyy stabiilina. Jos nimittäin esimerkiksi pyrolyysilämpötila on liian matala, hiiltyneen jäännöksen osuus kasvaa ja kun sitä poltetaan, siirtokerroksella varustetusta polttoreaktorista poistuvien tulenkestävien hiukkasten lämpötila kohoaa, mi- 15 kä puolestaan nostaa pyrolysaattorin leijukerroksen lämpötilaa. Jos taas pyrolyysilämpötila on liian korkea, kiinteän hiiltyneen jäännöksen määrä pienenee, joka aiheuttaa sen, että siirtokerrospolttoreaktorista poistuvien tulenkestävien hiukkasten lämpötila alenee ja se alentaa näin 20 myös pyrolysaattorin leijukerroksen lämpötilaa.
- Menetelmällä vältetään pyrolysaattorissa syntyvien kaasujen sekoittuminen palamisilman ja polttoreaktorin savukaasujen kanssa.
- Menetelmä soveltuu kaikenlaisten lignoselluloosaa sisäl-25 tävien jätteiden käsittelyyn, kun ne on pienitty pienikokoisiksi palasiksi, mikä mahdollistaa paperiteollisuuteen soveltumattoman puun ja ennen kaikkea kuoriosien käytön, niille kun on tällä hetkellä vähän käyttöä.
Menetelmä soveltuu myös maatalousjätteiden kuten ol-30 jen, maissintähkien jne. ja jätepuun, kuten vesakon, käsittelyyn.
- Menetelmällä voidaan säästää huomattavasti energiaa (öljyä, kaasua) tuottamalla kaasua, jonka tehollinen lämpöarvo on sellainen, että se soveltuu monenlaisiin lämpökäyt- 35 töihin.
Muunnelmana voidaan pyrolysaattorin 1 leijukerrok-sen 7 leijutus aikaansaada myös tulistetulla vesihöyryllä.

Claims (5)

76114 9
1. Menetelmä pieninä palasina olevien lignoselluloo-sapitoisten aineiden pyrolysoimiseksi nopeasti syöttämäl- 5 lä ne kuumista tulenkestävistä hiukkasista koostuvaan lei-jukerrokseen, joka muodostaa kuumentavan väliaineen, joka muuttaa lignoselluloosapitoiset aineet pyrolyysituotteik-si, jotka koostuvat kaasuista, terva-aineista ja kiinteästä hiiltyneestä jäännöksestä, jolloin pyrolyysiin tarvit- 10 tava lämpöenergia saadaan polttamalla kiinteää hiiltynyttä jäännöstä, tunnettu siitä, että: - terva-aineet krakataan kaasufraktioiksi niiden kulkiessa tulistusvyöhykkeen läpi, joka sijaitsee leijukerroksen yläpuolella ja välimatkan päässä siitä ja joka muodostuu täy- 15 tekappaleilla varustetusta lämmönvaihtimesta, johon suihkutetaan tulenkestäviä kuumia hiukkasia; - kiinteä hiiltynyt jäännös erotetaan kaasumaisista pyro-lyysituotteista ja poltetaan sitten siirtokerrospolttoreak-torissa, joka kuumentaa tulenkestävät hiukkaset ja kuljet- 20 taa ne kohti täytekappaleilla varustettua lämmönvaihdinta ja leijukerrosta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasujen nopeus leijukerroksen ja tulistusvyöhykkeen välillä on 2,50 - 3,50 m/s.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteän hiiltyneen jäännöksen palamisesta siirtokerrospolttoreaktorissa muodostuneiden savukaasujen nopeus on 9 - 11 m/s.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen mene- 30 telmä, tunnettu siitä, että siirtokerrospolttoreaktorissa olevien palamiskaasujen lämpötila on 900 - 980°C.
5. Laite jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukaisen pyrolyysimenetelmän toteuttamiseksi, joka laite käsittää pyrolyysireaktorin (1), joka on sylinterimäinen kolonni, 35 jonka alaosaan on sovitettu leijutusritilä (4) ja jonka yläosaan on sovitettu täytekappaleilla varustettu lämmön-vaihdin (9), johon suihkutetaan kuumia tulenkestäviä osa- 10 761 1 4 siä, tunnettu siitä, että pyrolyysireaktori (1) on liitetty siirtokerrospolttoreaktoriin (24) , jolloin pyrolyysireaktori (1) ja polttoreaktori (24) ovat yhteydessä toisiinsa alaosistaan pyrolyysireaktorin (1) leijukerrok-5 sesta (7) tulevan ylijuoksun (8) välityksellä, joka laskee polttoreaktotin (24) ritilän (25) yläpuolelle, ja jolloin pyrolyysireaktori (1) ja polttoreaktori (24) ovat yhteydessä toisiinsa yläosistaan kaasu-kiinteäaine-erottimen (29) välityksellä, jonka alaosa on putkijohdon (11) välityksellä 10 yhteydessä pyrolyysireaktoriin (1) levitettävien kuumien tulenkestävien osasten levityslaitteeseen (10). n 76114
FI834050A 1982-11-05 1983-11-03 Foerfarande foer pyrolysering av lignocellulosahaltiga aemnen och anordning foer genomfoerande av foerfarandet. FI76114C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8218735 1982-11-05
FR8218735A FR2535734B1 (fr) 1982-11-05 1982-11-05 Procede de gazeification de produits ligno-cellulosiques et dispositif pour sa mise en oeuvre

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI834050A0 FI834050A0 (fi) 1983-11-03
FI834050A FI834050A (fi) 1984-05-06
FI76114B true FI76114B (fi) 1988-05-31
FI76114C FI76114C (fi) 1988-09-09

Family

ID=9279013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI834050A FI76114C (fi) 1982-11-05 1983-11-03 Foerfarande foer pyrolysering av lignocellulosahaltiga aemnen och anordning foer genomfoerande av foerfarandet.

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4568362A (fi)
EP (1) EP0108317B1 (fi)
JP (1) JPS6039713B2 (fi)
AT (1) ATE22111T1 (fi)
BR (1) BR8306082A (fi)
CA (1) CA1224045A (fi)
DE (1) DE3366122D1 (fi)
FI (1) FI76114C (fi)
FR (1) FR2535734B1 (fi)
NO (1) NO163191C (fi)
OA (1) OA07579A (fi)
ZA (1) ZA838267B (fi)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4676177A (en) * 1985-10-09 1987-06-30 A. Ahlstrom Corporation Method of generating energy from low-grade alkaline fuels
US4891459A (en) * 1986-01-17 1990-01-02 Georgia Tech Research Corporation Oil production by entrained pyrolysis of biomass and processing of oil and char
US4865625A (en) * 1988-05-02 1989-09-12 Battelle Memorial Institute Method of producing pyrolysis gases from carbon-containing materials
US5034498A (en) * 1989-07-19 1991-07-23 Biocarbons Corporation Method and apparatus for producing water-soluble resin and resin product made by that method
US5115084A (en) * 1989-07-19 1992-05-19 Biocarbons Corporation Method for controlling oil reservoir permeability using biomass oil
DE19755693C1 (de) * 1997-12-16 1999-07-29 Dmt Gmbh Verfahren zur Vergasung von organischen Stoffen und Stoffgemischen
AUPP729098A0 (en) 1998-11-24 1998-12-17 University Of Melbourne, The Process for the recovery of low molecular weight phenols and/or cellulose or cellulose-rich residue
AU758889B2 (en) * 1998-11-24 2003-04-03 University Of Melbourne, The Process for the recovery of low molecular weight phenols, furfural, furfuryl alcohol and/or cellulose or cellulose-rich residues
DE19930071C2 (de) * 1999-06-30 2001-09-27 Wolfgang Krumm Verfahren und Vorrichtung zur Pyrolyse und Vergasung von organischen Stoffen und Stoffgemischen
DE19945771C1 (de) * 1999-09-24 2001-02-22 Muehlen Gmbh & Co Kg Dr Verfahren zur Vergasung von organischen Stoffen und Stoffgemischen
GB9925199D0 (en) 1999-10-25 1999-12-22 Mortimer Tech Holdings Process for the production of gaseous fuel
DE10033453B4 (de) * 2000-07-10 2006-11-02 Herhof Verwaltungsgesellschaft Mbh Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung von Stoffen und Stoffgemischen, die organische Bestandteile enthalten
DE10055360B4 (de) * 2000-11-08 2004-07-29 Mühlen, Heinz-Jürgen, Dr.rer.Nat. Verfahren zur Vergasung von flüssigen bis pastösen organischen Stoffen und Stoffgemischen
US6709443B1 (en) 2002-08-30 2004-03-23 Amy D. Rix Nosebleed lip pack
FI20030241A (fi) * 2003-02-17 2004-08-18 Fortum Oyj Menetelmä synteesikaasun tuottamiseksi
JP4314488B2 (ja) 2005-07-05 2009-08-19 株式会社Ｉｈｉ 固体燃料のガス化方法及び該方法を用いたガス化装置
DE102005037917A1 (de) * 2005-08-11 2007-02-15 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Verfahren zur Schnellpyrolyse von Lignocellulose
DE102006027631B4 (de) * 2006-06-13 2017-02-09 Bernd Bauer Verfahren zur Energiegewinnung mittels Pyrolyse und Vorrichtung hierfür
JP5316843B2 (ja) * 2008-06-23 2013-10-16 株式会社Ｉｈｉ 循環流動層ガス化炉のライザー頂部構造
CA2790893A1 (en) * 2010-11-17 2012-05-24 Highbury Biofuel Technologies Inc. Freeboard tar destruction unit
CN102746862B (zh) * 2012-06-07 2013-09-25 河北景明循环产业股份有限公司 一种有机物废料连续裂解工业流化床
DE102012025478A1 (de) 2012-12-29 2014-07-03 Robert Völkl Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung kohlenstoffhaltiger Asche
CN105400530A (zh) * 2015-12-21 2016-03-16 黑龙江辰雨农业技术开发有限公司 一种炭化燃气两用炉和炭化工艺
WO2019074468A1 (ru) * 2017-10-13 2019-04-18 Владимир Александрович КОТЕЛЬНИКОВ Способ быстрого пиролиза и установка для его осуществления

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE974376C (de) * 1952-12-18 1960-12-08 Metallgesellschaft Ag Verfahren und Vorrichtung zum Entgasen von staubfoermigen oder feinkoernigen Brennstoffen
NL277991A (fi) * 1961-05-04 1900-01-01
US3853498A (en) * 1972-06-28 1974-12-10 R Bailie Production of high energy fuel gas from municipal wastes
US4320795A (en) * 1975-07-07 1982-03-23 Shell Oil Company Process for heat transfer with dilute phase fluidized bed
CA1081466A (en) * 1976-03-26 1980-07-15 David S. Mitchell Countercurrent plug-like flow of two solids
US4183800A (en) * 1978-03-28 1980-01-15 Chevron Research Company Indirect heat retorting process with cocurrent and countercurrent flow of hydrocarbon-containing solids
FR2436954A1 (fr) * 1978-09-21 1980-04-18 Saint Gobain Dispositif perfectionne d'echange thermique entre des particules solides et un courant gazeux
US4243510A (en) * 1979-03-26 1981-01-06 Union Oil Company Of California Shale retorting process and apparatus
US4230602A (en) * 1979-10-12 1980-10-28 American Can Company Process for producing highly activated carbonaceous products
GB2086933B (en) * 1980-11-07 1984-03-21 Monsanto Co Fuel gas production
US4402823A (en) * 1981-07-29 1983-09-06 Chevron Research Company Supplemental pyrolysis and fines removal in a process for pyrolyzing a hydrocarbon-containing solid

Also Published As

Publication number Publication date
NO834007L (no) 1984-05-07
FI76114C (fi) 1988-09-09
US4568362A (en) 1986-02-04
DE3366122D1 (en) 1986-10-16
ZA838267B (en) 1984-07-25
ATE22111T1 (de) 1986-09-15
NO163191B (no) 1990-01-08
OA07579A (fr) 1985-03-31
JPS59100188A (ja) 1984-06-09
JPS6039713B2 (ja) 1985-09-07
CA1224045A (fr) 1987-07-14
EP0108317B1 (fr) 1986-09-10
FI834050A (fi) 1984-05-06
FR2535734A1 (fr) 1984-05-11
EP0108317A1 (fr) 1984-05-16
FR2535734B1 (fr) 1986-08-08
NO163191C (no) 1990-04-18
BR8306082A (pt) 1984-06-12
FI834050A0 (fi) 1983-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI76114B (fi) Foerfarande foer pyrolysering av lignocellulosahaltiga aemnen och anordning foer genomfoerande av foerfarandet.
EP1278813B1 (en) A method and a system for decomposition of moist fuel or other carbonaceous materials
Fagernäs et al. Drying of biomass for second generation synfuel production
JP2003504454A5 (fi)
NO332082B1 (no) Fremgangsmate og anordning for pyrolyse og forgassing og organiske stoffer eller stoffblandinger
WO1981001713A1 (en) Fluidized-bed process to convert solid wastes to clean energy
JPH11513452A (ja) 流動床脱揮発装置及びボイラーを有する複合サイクル発電プラント
ITTO20070438A1 (it) Apparato per la decomposizione di sostanze organiche vegetali e la produzione di gas combustibile per via termochimica, e relativo metodo
WO2007081296A1 (en) Downdraft/updraft gasifier for syngas production from solid waste
CA1075903A (en) Coal gasification apparatus
RU2333929C1 (ru) Способ и установка для газификации твердого топлива
RU2500786C2 (ru) Способ проведения пиролиза и устройство для его проведения
AU2020389782A1 (en) A system and method for pyrolysis
FI112665B (fi) Menetelmä ja laitteisto hiilipitoisen materiaalin kaasuttamiseksi
FI125685B (fi) Menetelmä pyrolyysin suorittamiseksi ja pyrolyysilaitteisto
GB2099014A (en) Bi-flow rotary kiln coal gasification process
JPH0678539B2 (ja) 燃料を処理する方法およびそのための装置
JP4227771B2 (ja) バイオマスのガス化方法
US20140044621A1 (en) Method and arrangement for burning lime mud
CN106635174B (zh) 一种蓄热式高热值合成气的气化装置及基于该装置的气化生产方法
JP4665021B2 (ja) バイオマスのガス化方法
Kluska et al. Comparison of downdraft and updraft gasification of biomass in a fixed bed reactor
CN107739630A (zh) 一种生物质循环流化床气化装置
SU1120009A1 (ru) Способ термической переработки пылевидного твердого топлива
RU2763291C1 (ru) Способ производства сорбента на биоугольной основе и тепловой энергии из лузги подсолнечника и установка для его реализации

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: TUNZINI-NESSI ENTREPRISES D EQUIPEMENTS