HU231095B1

HU231095B1 - Eljárás és berendezés biomassza kezelésére

Info

Publication number: HU231095B1
Application number: HU1800109A
Authority: HU
Inventors: Szamosi Zoltán Dr.
Original assignee: Agricarbon Kft.
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2020-08-28
Also published as: EP3775102A1; EP3775102B1; WO2019186216A1; HUP1800109A2

Description

Eljárás és berendezés biomassza kezelésére

A találmány tárgya egyrészt egy eljárás biomassza kezelésére, amelynek során a feldolgozási méretre aprított biomassza alapanyag nedvességtartalmát mérjük, és szükség esetén szárítás útján előre meghatározott tartományba esően megváltoztatjuk, a szárított alapanyag első 5 adagjának pörkölő kemencébe juttatását megelőzően a pörköld kemence belső terét légritkítjuk, a pörkölő kemence belső terét 220-300T tartományba eső, a végtermék cél fűtőértékének függvényében előre meghatározott hőkezelésí hőmérsékletre melegítjük, a szárított alapanyagot hőkezelő pörkölő kemencébe juttatjuk, a pörkölő kemencébe adagolt alapanyagot pörköljük, és ezzel végterméket állítunk elő, a pörkölés során keletkező gáznemű közeget ár10 talmatlanítjuk, ahol a pörkölés során keletkező gáznemű közeg ártalmatlanítása magában foglalja a közeg égetéssel történő felhasználását, a végterméket a pörkölő kemencéből hűtőegységbe juttatjuk, és gyulladási hőmérséklete alá hűtjük, a lehűtött végterméket a hűtőegységből továbbfelhasználásra kivezetjük. A találmány tárgya másrészt valamint egy berendezés biomassza találmány szerinti eljárással történő kezelésére, amely az alapanyagot az aprítószervből 15 az aprított alapanyag nedvességtartalmát megváltoztató szárítóberendezésbe juttató behordót, a szárított alapanyagot hőkezelést végző pörkölő kemencébe továbbító egy vagy több szállítószervet, a belejuttatott alapanyagot hőkezeléssel pörkölő pörkölő kemencét tartalmaz, ahol a pörkölő kemence a kemence belső tere nyomásának beállítására alkalmazott nyomáscsökkentő és/vagy nyomásnövelő eszközzel áll közegkapcsolatban, és belső terének hőmérsék20 letét befolyásoló fűtőberendezéssel áll kapcsosaiban, A berendezés tartalmaz továbbá a pörkölő kemencéből a pörkölt végterméket befogadó hűtőegységet és a hűtött végterméket továbbfelhasználásra végtermék tárolóhoz eljuttató szállítószervet.

Rátonyi Tamás Biomassza anyagismeret című, a Debreceni Egyetem gondozásában 2013-ban megjelent müvének 1. fejezete részletezi a biomassza fogalmát, jelentőségét és kezelésének 25 lehetőségek, amire számos megoldás, illetve megoldási javaslat született,

A WO 2014164545 A1 számú szabadalmi dokumentum olyan eljárást ismertet biomassza kezelésére, amelynek során a biomassza magas hőmérsékleten végzett kezelésének eredményeként gáz halmazállapotú terméket nyernek. Ennek felhasználása számos helyen akadályba ütközik, szilárd halmazállapotú termék kinyerésére a dokumentum sem kitanítást, sem lehetsé30 ges javaslatokat nem ad.

A WO 2010124066A2 számú szabadalmi dokumentum is olyan eljárást ismertet, amelynek végterméke szintézis gáz, és ezt a biomassza magas hőmérsékleten végzett kezelésével érik el.

-2A WO 2014164751 Al számú szabadalmi dokumentumból megismerhető eljárás során a légkörinél jelentősen nagyobb nyomáson kezelik a biomasszát., hogy főtermékként köztes biotermékeket és bio-tüzelőanyagot nyerjenek.

A WO 2007/078199 számú szabadalmi dokumentum olyan biomassza pirolizáió eljárást ismertet, amelynek során a pirolízis reaktorba került biomasszát gázok segítségéve! pörkölik egy két részre osztott berendezéssel, amely egy olajkazánt tartalmaz, ami két hőcserélővel van összekötve,-ahol az egyik hőcserélő a szárítóközeg felmelegítését végzi, a másik hőcserélőben pedig a pörköléshez szükséges hőmérsékletre melegíti a berendezésbe egy dugattyús mechanizmus segítségéveié betáplált biomasszát, illetve annak piragázát.

A WO 2012126096 A1 jelű szabadalmi leírás egy olyan rendszert ír le szerves vegyítetek, mint például a biomassza termokémiai kezelésére, amely alapanyagtartályt, hőforrással rendelkező termokémiai reakció kamrát, legalább egy csigát, egy elválasztó kamrát és egy vezérlő adagolót tartalmaz. A szabályozó a reakciókamrához és/vagy elválasztó kamrához kapcsolódik. A rendszert hasznos energiatermékek, például bio-olaj és gázok előállítására használhatják. A mezőgazdasági típusú biomassza megkövetelheti a szilárd/folyadék szétválasztást, vagyis az előkezelést, ami a dokumentum szerint végezhető centrifugával, szűrővel vagy elválasztással, majd szárítással, például egy szárítóban, csavaros prés vagy forgó dobban. Egy megvalósítási mód szerint a kezelés elvégezhető a termokémiai reakciókamra működési hőmérsékletének csökkentésével, körülbelül 200-320*0 közötti hőmérsékleten. A pirolitikus reakcióhoz szükséges csökkentett oxigén-feltételek elérése érdekében a levegőt a rendszerből kiindulva inert gáz, például nitrogén injektálásával tisztítják, és a rendszert például szívószivattyúval könnyű vákuum alatt tartják.

A WO 2016116588 A1 számú szabadalmi leírás eljárást és berendezést ismertet hötermelő anyag feldolgozására és különösen a szerves anyagok, például a biomassza megőrzésére, különösen az anyag energiatartalmának javítására, amely eljárás magában foglalja az anyagnak egy reaktorba történő befogadását, utóbbi folyadékkal hajtott vákuumszivattyúval végzett evakuálását, hogy oxigénmentes környezetet hozzanak létre, és az anyag 200 °C felettihőmérsékletre hevítését. A folyamatban keletkező melléktermékeket, például illékony gázokat és/vagy olajokat, a felszabadított illékony gázokat és/vagy olajokat kivonják. A pörkölés során alacsony minőségű biomassza anyagokat, például fát, füvet stb, alakítanak át egy szén-dioxid-tartalmú anyaggá, amely bio-szén vagy pörkölt biomassza néven ismert. Ez a feldolgozás nagymértékben javítja az égés, szállítás és raktározás nyersanyagának tulajdonságait. A folyamat eltávolítja a biomassza súlyos, alacsony energiaigényű részeit gáz/olaj formájában, de eredeti tömegének

-330%-a, és jellemzően eredeti energiatartalmának 80-98%-a megmarad. A folyamatból előállított gáz/olaj égethető, az így létrejövő bio-szén gazdaságosabb a szállítást tekintve, és energiája kilogrammonként meghaladja a szokásos biomassza-tüzelőanyagokat, Prekurzorral szárítási lépést hajtanak végre, valamint a folyamat során vákuumot hoznak létre, hogy az csökkentse a feldolgozandó anyag szárításához szükséges energiát.

A HU P1600229 számú szabadalmi leírás szerinti eljárás során egy külső táplálású tüzelőberendezéssel előállított hővel hevítik a levegőtől, valamint az égési- és füstgázoktól teljesen elzárt szárító kamra és szenesítő kamra terét. A száritókamrában a hőközlő-terelö kúp és a füstcsövek valamint a füstgáz gyűjtő sugárzó hőjével hozzák létre a jellemző 200-300 °C hőmérsékletet és így hevítik a biomassza beadagolóvai lassú ütemben, szakaszosan bejuttatott, jellemzően 50mm alatti szemcseméretűre aprított, 20-45% nedvesség tartalmú biomassza anyagot. A száritókamrába egyszerre csak annyi biomasszát adagolnak be, hogy a szárítókamra hőmérsékletét 200-300°C közötti hőmérsékleten tudják tartani. A 300X az első hőmérsékleti érték, ahol a száradás már befejeződött és az iilóanyag tartalom nagy százalékban eltávozik a biomasszából. A szárítókamrába beadagolt biomasszából a hevítés hatására vízgőz és illékony, kátrányképző gázok szabadulnak fel az első fázis során. A megoldás szerint a biomasszát előkezelik, szakaszosan adagolják és 200-300 C-on hevítik. Az eljárás során keletkezett gázt hűtik, a színtézisgázt gázmotorban használják fel,

A HU PO600921A1 számú szabadalmi leírás eljárást ismertet biomasszák, főként formázott és formázatian energianövények energetikai hasznosítására, amelynek során a biomasszát a folyamat kezdetekor levegő kizárása mellett egy oxigénhíányos pirolizáló térbe adagolják, ahol hőköziés hatására a biomasszát egy hőhasznosító energetikai vagy technológiai berendezésben felhasználható éghető piroiízisgázra és szilárd égésmaradványra bontják. A találmány szerinti eljárás lényege az, hogy a biomasszát a pirolizáló téren belül közvetlen hőközlésnek teszik ki, és a hőkőzlés hatására elindított pirolízist a továbbiakban levegő szabályozott hozzávezetésével önfenntartóvá teszik.

A HU 230362 81 számú szabadalmi leírás egy eljárást ismertet lágy- és fás szárú növényi hulladékok elszenesítésére. Ennek során a lágy- vagy fás szárú növényi hulladékokat reaktorban oxigénmentes közegben, 0,01 mbar-0,5 bar vákuum alkalmazása mellett, közvetett hőközléssel 240-320°C-ra hevítik, és ezen a hőmérsékleten tartják 4-40 perc időtartamig, a képződő gázokat folyamatosan elvezetik és a reaktor lehűtése után a keletkezett nagy széntartalmú végterméket elkülönítik.

-4A WO 2011009074 számú szabadalmi leírás bíoüzemanyag-előállításí eljárást, katalizátort és rendszert ismertet. Az eljárás magába foglalja a széntartalmú anyag és a fogyó katalizátort tartalmazó alapanyag kombinálását egy alapanyag/katalizátor keverék előállításához. Az alapanyag/katalízátor keveréket vákuumos pírolitikus gázosításnak és cseppfolyósításí eljárásnak vetik alá egy vagy több bioüzemanyag előállítása céljából. A katalizátor rendszer hatásos menynyiségű különböző' katalizátor komponenseket tartalmaz, amelyek magukban foglalhatják a kaolin, zeolit, amorf szilícium-dioxid, alumínium-alumínium-foszfát és ritkaföldfém elemek egy részét vagy egészét. A rendszer olyan berendezéseket tartalmaz, amelyek az alapanyag/katalizátor keveréket meghatározott hőmérsékleten és vákuumos nyomás alatt melegítik, hogy egy vagy több szénhidrogén-frakciót és egy vagy több folyékony és gáz halmazállapotú tüzelőanyagot előállító további desztillációs és kondenzációs komponenst állítsanak elő. Az olaj/iipíd biomassza termékek lehetnek növényi vagy állati eredetűek. A rendszer vákuumszivattyú alrendszere körülbelül 15-25 Hgmm közötti vákuumszintet tart fenn a bioüzemanyagtermelési rendszer különböző alrendszereiben, ez a negatív nyomás biztosítja a kívánt reakciókörülményt az előnyös reakciók létrehozása érdekében, amelyekkel az alapanyag kívánatos tüzelőanyagokká alakúi.

Az ismert műszaki szintet jelentő és reprezentáló megoldások közös hiányossága, hogy energetikai szempontból kedvezőtlenek: a kinyerhető termék energiatartalmához képest a kezeléshez felhasznált energia mennyisége túlságosan nagy, így az eljárások alkalmazása, illetve az eljárásokat alkalmazó berendezések és rendszerek megvalósítása számos esetben gazdaságtalannak bizonyul.

A találmánnyal célom oiyan biomassza kezelő eljárás kidolgozása, amely mentes az ismert megoldásoknál jelentkező hiányosságoktól.

A találmány azon a felismerésen alapul, hogy az ismert megoldásoktól eltérően nincs szükség ínért gázok és/vagy nagy nyomás, vagy akár folyamatos vákuumozás alkalmazására sem a biomassza pörköléséhez, hanem ha a folyamatot indítását követően közel önfenntartóvá tesszük, akkor a kezeléshez felhasznált energia egy részét Is vissza tudjuk nyerni és más célra felhasználni.

Ha a WO 2012126096A1 jelű szabadalmi leírás kitanítását kombináljuk a WO 2016116588A1 számú szabadalmi leírás kitanításával, akkor egy olyan berendezést kapunk, amelyben a beadagolt biomasszát, illetve állati ürüléket vákuum alatt hőkezeljük. A kombináció eredménye egy gáztömör berendezés, amelynek belsejében csökkentett oxigéntartalmat állítunk elő. Az

-5ilyen hipotetikus berendezésben előállított végtermék légüres térben tud átalakulni, így a folyamatos vákuumozás miatt energiafelhasználás szempontjából rosszabb megoldást adna, mint amit a célkitűzés alapján szeretnénk elérni, szakember ilyen kombinációt nem választana.

Ha a WO 2012126096 A1 jelű szabadalmi leírás kitanítását kombináljuk az említett P1600229 számú szabadalmi leírásból megismerhető kitanítással, akkor megint csak vákuum alatt hőkezelt pirolltikus szintézisgázt, illetve bioszenet tudnánk előállítani, ami talajjavítóként hasznosulhatna, ám a berendezés működtetéséhez szükséges folyamatos vákuum miatt ez a kombináció is energetikailag kedvezőtlenebb megoldást eredményezne, mint néhány gazdaságos ismert lejárás, és nem segítené elő célkitűzésünk megvalósítását.

Ha a WO 2012126096 A1 jelű szabadalmi leírás kitanítását kombináljuk az említett P0600921A1 számú szabadalmi leírásból megismerhető kítanítással, akkor egy olyan eljárást kapnánk, mely kezdetén vákuum segítségével oxigénhiányos környezetet biztosítunk, és a pirolízis beindulása után önfenntartóvá tesszük a folyamatot levegővel és szakaszos adagolással. Az eljárás leginkább a gázok fejlesztésére lenne alkalmas, így a szilárd végtermék nem lenne hasznosítható. Mivel ezen eljárás végterméke gáz halmazállapotú, nem tud megvalósulni az általunk elérni kívánt cél, a szilárd végtermék, továbbá a levegő bevezetése, annak oxigéntartalma miatt negatívan befolyásolná az eljárást.

Ha a WO 2012126096 A1 jelű szabadalmi leírás kitanítását kombináljuk az említett HU 230362 81 számú szabadalmi leírásból megismerhető kítanítással, akkor egy olyan eljárás lenne létrehozható, melynek során - megint csak vákuumban - kezeljük az előaprított alapanyagokat. Bár a kombináció eredményeként szilárd végterméket kapnánk, mely tüzelőanyagként hasznosítható, a megoldás kedvezőtlen eredményt adna, mert a folyamatos vákuum fenntartása a képződő gázok elszívása miatt jelentős energiaigénnyel járna.

A WO 2012126096 A1 jelű szabadalmi leírás kítanításának az említett WO 2011069074 számú szabadalmi leírásból megismerhető kitanítással történő kombinálása olyan vákuumos pírolízis eljárást eredményezne, melyben katalizátorral javítjuk a végtennék minőségét. A kombináció, mivel vákuumos rendszert hozunk létre szintén magasabb energiafogyasztást eredményezne, ami rontja az energetikai mutatókat, és ezen az Ismert megoldás alapelemét képező katalizátorok sem tudnának javítani.

Ha a WO 2016116588Ál számú szabadalmi leírás kitanítását az említett P1600229számú szabadalmi leírásból megismerhető kítanítással kombináljuk, akkor egy olyan eljárást és berendezést kapunk, melynek belsejében vákuumban tudunk egy termokémiai kezelést végrehajtani, ami ugyanazzal a hátránnyal jár, mint az eddig említett megoldások alkalmazása külön-külön vagy egymással kombinálva: magasabb energiafogyasztással járna.

Ha a WO 2016116588 A1 számú szabadalmi leírás kitanítását az említett P1600229szárnú szabadalmi leírásból megismerhető kítanítással kombináljuk, akkor önfenntartó pírolízist tudunk létrehozni és fenntartani, azonban a vákuum alkalmazásáról nem mondhatunk le. A pirolízis folyamatos levegő bevezetéssel történő megvalósítása, és a pirolízis gáz elszívása vákuumszivatytyúval elméletileg és szerkezetileg működésképtelen konstrukcióhoz vezetne.

Ugyanez a hátrány adódik, ha a WO 2016116588 A1 számú szabadalmi leírás kitanitását az említett P0600921A1 számú szabadalmi leírásból megismerhető kitanítással kombináljuk: a kiindulási anyagok hőkezelése vákuum alatt, oxigénhiányos közegben hajtható végre, hogy szilárd végterméket kapjunk, ám a folyamatos vákuum ennél az összetett megoldásnál is magasabb energiafogyasztást eredményezne.

Ha a WO 2016116588 A1 számú szabadalmi leírás kitanítását kombináljuk a 230362 81 számú szabadalmi leírásból megismerhető kítanítással, oxigénhiányos környezetben katalizátor jelenlétében történő termokémiai eljárást tudnánk megvalósítani, ahol az oxigénhiányos környezet kifejezés jelenthet vákuumozást vagy inert gázt is, viszont a katalizátor jelenléte miatt egészen más végterméket kapunk.

Ha a P1600229 számú szabadalmi leírás kitanitását a PO6OO921 Ál számú szabadalmi leírásból megismerhető kítanítással kombináljuk, önfenntartó pirolízist, magas hőmérsékleten történő hőkezelést lehetne létrehozni, ami azonban főleg gáz halmazállapotú végterméket eredményezne, így ennél az esetnél sem tud megvalósulni az általunk elérni kívánt cél, a szilárd végtermék, továbbá a levegő bevezetése annak oxigéntartalma miatt negatívan befolyásolná az eljárást.

Ha a P1600229 számú szabadalmi leírás kitanítását kombináljuk a 230362 B1 számú szabadalmi leírásból megismerhető kitanítással, vákuumos pirolízis eljárás hozható létre, ahol a végtermék főleg gázhalmazállapotú. A folyamatos vákuum ennél a megoldásnál is magasabb energiafogyasztást eredményezne.

A P1600229 számú szabadalmi leírás kitanításának és a WO 2011009074 számú szabadalmi leírás kitanításának a kombinációja útján katalizátoros pirolízis eljárás állítható össze, melynek végterméke gáz vagy folyadék halmazállapotú lenne, így ebben az esetben sem valósulna meg az általunk elérni kívánt cél, a szilárd végtermék.

A PO6ÖO921 Al számú szabadalmi leírás kitanításának és a 230362 B1 számú szabadalmi leírás kítanításának a kombinálása útján nem hozható létre iparilag hasznosítható eljárás vagy berendezési hiszen P06ÖÖ921A1 számú szabadalmi leírás esetében levegő hozzávezet ésével oldják meg a pirolízist, a 230362 81 számú szabadalmi leírás esetében vákuum alatt történik a hőkezelés. Ha egy megadott mennyiségű levegőt viszünk az utóbbi dokumentumból megismerhető berendezés belsejébe, akkor begyulladhat a beadagolt biomassza, ha annál kevesebbet, akkora P0600921A1 számú szabadalmi leírásból megismerhető megoldáshoz jutunk vissza.

A P06Q0921A1 számú szabadalmi leírás kítanításának és WO 2011009074 számú szabadalmi leírás kítanításának a kombinációja katalizátoros pirolízis eljárást eredményez, ahol a pirolízis levegő hozzávezetésével tehető Önfenntartóvá. Az eljárás végterméke itt is gáz halmazállapotú, így ennél az esetnél sem tud megvalósulni az általunk elérni kívánt cél, a szilárd végtermék, továbbá a katalizátor jelenléte miatt egészen más minőségű végterméket kapunk.

A 230362 81 számú szabadalmi leírás kítanításának és a WO 2011009074számú szabadaimi leírás kítanításának a kombinációja egy katalizátoros, vákuum alatt működő pirolízis eljárást eredményez, mely végterméke lehet gáz, folyadék és szilárd is. A folyamatos vákuum egy ilyen eljárásnál és berendezésnél is magasabb energiafogyasztást eredményez, továbbá a katalizátor jelenléte miatt: egészen más minőségű végterméket kapunk.

Jóllehet jelen találmány az Ismert megoldások számos lényeges tulajdonságát felvonultatja, az általam ismert, fent vázolt eljárások és berendezések egyike sem alkalmas arra, hogy akár a leírt vagy javasolt ismert paraméterek, egységek szakember áltaíi kombinálása, összeépítése mellett jelen találmány célkitűzését automatikusan biztosítsa.

A kitűzött feladatot egyrészt egy biomassza kezelésére vonatkozó eljárással oldottam meg, amelynek során a feldolgozási méretre aprított biomassza alapanyag nedvességtartalmát mérjük, és szükség esetén szárítás útján előre meghatározott tartományba esően megváltoztatjuk, a szárított alapanyag első adagjának pörkölő kemencébe juttatását megelőzően a pörkölő kemence belső terét légrítkítjuk, a pörkölő kemence belső terét. 220-300C tartományba eső, a végtermék cél fűtőértékének függvényében előre meghatározott hőkezelést hőmérsékletre melegítjük, a szárított alapanyagot hőkezelő pörkölő kemencébe juttatjuk, a pörkölő kemencébe adagolt alapanyagot pörköljük, és ezzel végterméket állítunk elő, a pörkölés során keletkező gáznemű közeget ártalmatlanítjuk, ahol a pörkölés során keletkező gáznemű közeg ártalmatlanítása magában foglalja a közeg égetéssel történő felhasználását, a végterméket a pörkölő kemencéből hűtőegységbe juttatjuk, és gyulladási hőmérséklete alá hú'tjük, a lehűtött vég

-8terméketa hűtőegységböl továbbfelhasználásra kivezetjük. A találmány értelmében a szárított alapanyag pörkölő kemencébe juttatása magában foglalja az alapanyag adagokban történő pörkölő kemencébe juttatását, ahol minden egyes, egy adagolóegység zárt adagolóterébe vezetett alapanyag adagot vákuumszivattyúzunk, az alapanyag pörkölő kemencében végzett hőkezelése során a pörkölő kemencében folyamatosan 1,0 bar(a) nyomást legfeljebb 200 mbar(a) értékkel meghaladó nyomást tartunk fenn, a pörkölő kemencéből kivezetett fűtőközegárammai az alapanyag szárítására használt szárító légáramot előmelegítjük, a végtermék hűtésére felhasznált, felmelegedett hűtőközegárammal az alapanyag szárítására használt szárító légáramot előmelegítjük, a pörkölés során keletkező gáznemű közeg égetése során keletkező hőenergiával az alapanyag szárítására használt szárító légáramot előmelegítjük, az alapanyag nedvességtartalmának csökkentésére felhasznált szárító légárammal a végtermék hűtésére használt hűtőközegáramot előhűtjük.

A kitűzött feladatot másrészt egy berendezéssel oldottam meg biomassza találmány szerinti eljárással történő kezelésére, amely az alapanyagot az apritószervből az aprított alapanyag nedvességtartalmát megváltoztató szárítóberendezésbe juttató behordót, a szárított alapanyagot hőkezelést végző pörkölő kemencébe továbbító egy vagy több szállítószervet, a belejuttatott alapanyagot hőkezeléssel pörkölő pörkölő kemencét tartalmaz, ahol a pörkölő kemence a kemence belső tere nyomásának beállítására alkalmazott nyomáscsökkentő és/'vagy nyomásnöveiő eszközzel áll közegkapcsolatban, és belső terének hőmérsékletét befolyásoló fűtőberendezéssel áll kapcsolatban. A berendezés tartalmaz továbbá a pörkölő kemencéből a pörkölt végterméket befogadó hűtöegységet és a hűtött végterméket továbbfelhasználásra végtermék tárolóhoz eljuttató szállítószervet. A találmány értelmében egy az alapanyagot szárító légáramot a szárítóberendezésbe juttató közegjárattal felmelegedett hűtőközegáram hőcserélőjének, pörkölő kemence fűtőközegáram hőcserélőjének, a pírolízis során keletkező gáznemű közeget ártalmatlanító égetőberendezés hőcserélőjének legalább egyike van társítva, a szárított alapanyagot hőkezelést végző pörkölő kemencébe továbbító szállítószerv folyamatos működést lehetővé tevő műveletközi tárolót és adagolóegységet foglal magában, ahol az adagolóegység a műveletközi tároló felé légtömör lezárást, valamint a rákövetkező pörkölő kemence felé legalább a szárítási hőmérséklettel egyező vagy azt meghaladó hőmérsékleten működő lezárást biztosító zárószervekkel rendelkezik, amelyek vákuumszivattyúval közegkapcsolatban álló belső adagolóteret fognak közre, a pörkölő kemence belső terében folyamatosan 1,0 bar(a) nyomást legfeljebb 2.00 mbar(a) értékkel meghaladó nyomást fenntartó zárószerelvénnyel van társítva.

- 9~

Az eljárás, illetve a berendezés néhány lehetséges és előnyös megvalósítását az aligénypontokban fogalmaztam meg.

A találmány szerinti eljárás előnyének és lényeges jellemzőjének tekinthető, hogy a bevezetőben megnevezett HU 230362 81 számú szabadalmi leírásból megismerhető eljáráshoz képest 5 rugalmasabb, energiatakarékosabb üzemet biztosíthatunk néhány olyan, jelentéktelennek is tekinthető intézkedéssel, ami a technika állását képező eljárásokban vagy berendezésekben sem konkrétan, sem javaslat szinten sem található meg: az előkészület során az adagok légtömör zsilipelése, vákuumozása, a pirolízis során az alkalmazott minimális abszolút túlnyomás fenntartása együttesen a leírt előnyöket képes biztosítani, ám ezen intézkedések alkalma10 zása szakember számára szakismeretei és a technika állásának tanulmányozása alapján sem tekinthető triviális, rutin intézkedésnek, kitalálásához túl kellett lépni a területet mozaikszerűen lefedő ismert megoldások kombinálásán.

A találmány szerinti eljárást a továbbiakban egy a rajz segítségével bemutatott megvalósítása kapcsán ismertetem részletesebben. A rajzon az

ΙΑ, 1δ ábra a találmány szerinti eljárás egy lehetséges megvalósításának folyamatábrája, és a

2. ábra egy a találmány szerinti eljárás megvalósítására alkalmas berendezés felépítését és működését mutatja tömbvázlat szintjén.

A találmány szerinti eljárás alkalmazásával lehetővé válik kis energíasűrűségű biomassza ~ például fás és lágyszárú növények - átalakítása magasabb fűtőértékű és energiasűrűségű szilárd 20 tüzelőanyaggá, és a keletkező pirogázok energetikai hasznosítása. Az eljárás végső terméke karbonizált, ún. pörkölt, szilárd biomassza, mely jó tüzeléstan! paraméterekkel rendelkezik: magas fűtőérték, száraz, megfelelő íllóanyag tartalom és hidrofób természet. Az eljárás során keletkező pirogáz energetikai továbbhasznosítása ügy válik lehetővé, hogy csupán eggyel több berendezést kell alkalmaznunk az eljárás során, viszont a teljes gyártási energiaigény jelentő25 sen kisebb lehet, mint a technika mai állásához tartozó eljárásokban.

A 101 lépésben elindított példaként! eljárásban az átalakítandó biomasszát 102 lépésben fajtázva vagy keverve 1 aprítószervbe juttatjuk, amelyben 104 lépésben a betáplált biomassza kiindulási méretét homogén szemcseeioszlás érdekében csökkentjük. Előnyös, ha a szemcseméretet legfeljebb 10 cm-esre választjuk meg, ezt szükség esetén 103 lépésben biztosítjuk. Az ap30 rított biomasszát, azaz az alapanyagot az 1 aprítószervből a bemutatott esetben gravitáció segítségével 105 lépésben 2 behordóhoz továbbítjuk, amely a bemutatott esetben csigás szállító, j de bármilyen, a célnak megfelelő szállítóeszköz használható, A 2 behordó szállítási kapacitását xkv

-10legalább 100 kg/h értékűre célszerű megválasztani. A 2 behordóval az aprított biomasszát 3 szárítóberendezésbe továbbítjuk, A 3 szárítóberendezés a bemutatott példában forgódobos szárító, de a javasolt eljárás más megfelelő szárítóberendezéssel is megvalósítható. Forgódobos szárító esetén a dob helyzetével, forgási sebességével befolyásoljuk azt az időtartamot, 5 amit a betáplált alapanyag benne eltölt. 106 lépésben indítjuk a szárítólevegő keringését, 108 lépésben az aprított biomasszát a 3 szárítóberendezésben legalább 105°C szárítási hőmérsékleten szárítjuk, mindaddig, amíg az alapanyag elveszíti nedvességtartalmának jelentős részét, és nedvességtartalma 12% alá csökken, amit 109 lépésben ellenőrzünk. Minél alacsonyabb a 3 szárítóberendezésből kilépő alapanyag nedvességtartalma, annál kevesebb kátrány képződéséit) re keli számítani, ez kedvezően hat a későbbi pörkölésre. Az alapanyag nedvességtartalmát a szakterületen ismert és használt, eszközökkel figyeljük, speciális vagy új mérőeszközre vagy módszerre nincs szükség.

Már beállt, vagy lényegében beállt eljárási viszonyok esetén 107 lépésben a szárító levegőt előmelegítjük a 7 pörkölő kemencéből kilépő e fűtőközegárammal, a 8 hűtőegységből kilépő 15 felmelegedett f hűtőközegárammal, és a 19 égetőberendezés hőcserélőjének segítségévei, ezzel is javítva az eljárás hatásfokát.

A lecsökkenteti nedvességtartalmú alapanyagot a 3 szárító be rendezésből .1.10 lépésben egy további 4 felhordóval egy az eljárás folyamatos, megszakításmentes alkalmazását elősegítő 5 műveletközi tárolóba továbbítjuk. 4 felhordóként a bemutatott példában ismert láncos szállí20 tószalagot használunk, de a továbbítás más ismert módon is megoldható. A folyamatos üzemhez szükséges megfelelő köztes tárolást az 5 műveíetközi tároló kapacitásának megválasztásával úgy biztosítjuk, hogy az 5 műveíetközi tároló legalább 1 órás - legalább 100 kg biomassza tárolására alkalmas - működést biztosítson,

A lecsökkentett nedvességtartalmú alapanyagot az 5 műveletközi tárolóból 111 lépésben gra25 vitációsan 6 adagolóegységen keresztül egy hőkezelést végző 7 pörkölő kemencébe továbbítjuk, és abban 220-32Q°C tartományba eső hőmérsékleten hón tartjuk, pörköljük.

Az alapanyag adagolását úgy végezzük, hogy a 6 adagolóegységbe töltését követően a 6 adagolóegység 26 belső terét gáztömör módon elválasztjuk az 5 műveletközi tárolótól, és a 6 adagolóegységből 112 lépésben vákuumszivattyúval kiszivattyúzzuk a levegőt, és a 7 pörkölő kémén30 cébe a vákuumozott alapanyagot juttatjuk be 114 lépésben. A vákuumozás mértékét 113 lépésben ellenőrizzük, és annak eredményétől függően folytatjuk vagy fejezzük be. Amennyiben a 6 adagolóegység térfogata kisebb, mint a 7 pörkölő kemence belső terének térfogata, úgy az alapanyagot több lépésben tudjuk a 7 pörkölő kemencébe juttatni; ilyen esetben a 6 adagolóegység és 26 belső terében lévő alapanyag említett vákuumozását minden lépésben végrehajtjuk.

A 7 pörkölő kemence hőmérsékletét a végtermék kívánt fűtőértékének függvényében állítjuk 5 be, magasabb fűtőérték, illetve kisebb végtermék tömeg eléréséhez 300^0 körüli hőmérsékletet állítunk be, alacsonyabb fűtőérték és nagyobb végtermék tömeg eléréséhez 220^eC körüli hőmérsékletet állítunk be. A hőkezelés során a biomassza kémiai felépítése megváltozik, illetve fűtőértéke megnő. Az alapanyag 7 pörkölő kemencében eltöltött ideje határozza meg a végtermék végső tömegét, minél tovább tartjuk az alapanyagot a 7 pörkölő kemencében, annál 10 több biomasszát alkotó anyag gázosodik ki, azaz annál kevesebb lesz a szilárd végtermék végső tömege. Az alapanyagot ennek figyelembe vételével 30 másodperc és 30 perc közötti ideig tartjuk és kezeljük a 7 pörkölő kemencében, az időtartamot 115 lépésben ellenőrizzük.

A pörkölést követően az immár végterméket 116 lépésben 8 hűtőegységbe továbbítjuk, amelyben a végterméket 117 lépésben mindenkori gyulladási pontja, de mindenképpen 200X 15 hőmérséklet alá hűtjük, megakadályozva ezzel a végtermék lángra lobbanását. A végtermék hőmérsékletét, annak változását jelen esetben 118 lépésben szakaszosan mérjük. 119 lépésben a 8 hűtőegység f hűtőközegáramát a kilépő szárítólevegővel hűtjük, és a végterméket végig mozgatjuk a 8 hűtőegységben.

A hőkezelést a 7 pörkölő kemencében a végtermék elvárt minőségétől függően úgy végezzük, 20 hogy az eljárás megkezdésekor előbb a 7 pörkölő kemence belső terében uralkodó indítási nyomást 0,5 bar(a) - 0,01 mbar(a) közötti értékre csökkentjük, hogy a 7 pörkölő kemence belsejében lévő levegő a bejuttatott első biomassza adag gyulladási koncentrációja (korlátozó oxigén koncentráció) alatt legyen. Ebbe a depresszív, a jelzett hőmérséklet elérése érdekében a későbbiekben bemutatott módon fűtött belső térbe juttatjuk be a 6 adagolóegységgel az első 25 biomassza adagot, amelyet a hagyományos hőkezelési technológiákhoz hasonlóan először felmelegítünk a tervezett névleges hőmérsékletre, majd a maradék hőntartási időtartam alatt kémiai szerkezete átalakul, tömegének egy része pirogázként megjelenik, fűtöértéke megnő.

A pörkölés! hőkezelés során a 7 pörkölő kemence belső terében a keletkező pirogáz okozta nyomás növekedését 1,0 bár ig hagyjuk emelkedni, és a hőkezelés alatt a nyomást végig 30 1,0 bar-t 10-200 mbar-ral meghaladó értéken tartjuk. Ennek hatására a pörkölés során keletkező, többlet mennyiségű gáz „magától eltávozik a 7 pörkölő kemencéből, így energetikailag kedvezőbb helyzet adódik, mint a technika állásában bemutatott eljárások esetében, mivel a berendezés méretétől függően legfeljebb csak egy kis teljesítményű áramlástechnikai gép (pl.: fúvó) szükséges a kemencéből kijutott gázok továbbításához.

A biomassza mozgását a 7 pörkölő kemencében, illetve a végtermék mozgását a 8 hútőegységben megfelelő, ismert módon biztosíthatjuk, a bemutatott példában szakember számára is5 mert kialakítású és működésű forgó csigás 7a, 8a mozgatószerkezeteket használunk, amelyeket Ml, M2 motorok hajtanak.

120 lépésben a végterméket a 8 bűtőegységből - jelen esetben ugyancsak gravitációsan ~ újabb 9 adagolószervbe juttatjuk, majd abból 121 lépésben szállítószalágos 10 szállítóeszközzel 11 végtermék tárolóba továbbítjuk.

Lényegében az eljárás megkezdésekor 122 lépésben bekapcsoljuk a 13 fűtőberendezést, hogy előállítsuk a szükséges mennyiségű és hőmérsékletű e fűtőközegáramot. A 13 fűtőberendezés, illetve az e fűtőközeg hőmérsékletét 123 lépésben mérjük, a megfelelő hőmérséklet elérését követően azt 124 lépésben fenntartjuk. Amennyiben 125 lépésben azt állapítjuk meg, hogy a hőmérséklet meghaladja az előre meghatározott maximális értéket, 126 lépésben leállítjuk a

13 fűtőberendezést és aktiváljuk az erre a célra kialakított 17 vészhütőegységet, és az e fűtőközegáramot maximális határérték alá hűtjük. A megfelelő hőmérsékletű e fűtőközegárammal 127 lépésben a 7 pörkölő kemence hőmérsékletét megnöveljük, az aktuális hőmérsékletet 128 lépésben ellenőrizzük. A 7 pörkölő kemence megfelelő hőmérsékletének elérését követően 129 lépésben megvizsgáljuk, hogy a következő lépés az első “adagra vonat20 kozik-e, vagy a méretek által meghatározottan már többedik aprított, szárított, vákuumozott adag pörkölését fogjuk végrehajtani. Első adag esetén 130 lépésben vákuumozzuk a 7 pörkölő kemencét, nem első adag esetén viszont 131 lépésben fenntartjuk a 7 pörkölő kemencében fennálló minimális túlnyomást, amelynek megfelelőségét 132 lépésben mérjük és állapítjuk meg. Hasonlóképpen, 133 lépésben döntjük el, hogy az eljárást az egyes kezelő egységek mé25 rete által meghatározott adagokkal folytatjuk-e, vagy 134 lépésben befejezzük. Amennyiben további egy vagy több adag pörkölése esedékes, úgy 135 lépéssel visszatérünk az eljárás elejére, és az ismertetett lépéseket, ismételjük, ahol értelemszerűen a 13 fűtőberendezés felfűtése, az első adagra vonatkozó döntés elmarad.

Az eljárás szokatlan újdonágát az adja, hogy a 7 pörkölő kemencébe beadagolt biomasszát sa30 ját pirogázában hőkezeljük, nem alkalmazunk a pörkölés során vákuumot és nem használunk inert gázokat sem. A legelső biomassza adagot még a légritkított vagy vákuumos belső terű 7

-13pörkölő kemencébe juttatjuk be, azonban ahogy elkezdődik a pörkölés, pirogáz kezd fejlődni, és a következő adag biomassza már a fejlődött pirogázba érkezik.

A bemutatott megvalósításban a 3 szárítóberendezésben az alapanyagot a környezetből egy 15 ventilátorral betáplált, a pirogázt hasznosító 19 égetőberendezés hőcserélőjén, a 8 hűtőegységből kivezetett légáram 14 hőcserélőjén és a 7 pörkölő kemencéből kivezetett e fűtőközegáram 18 hőcserélőjén keresztül előmelegített a légárammal szárítjuk, három helyen Is hasznosítva a javasolt eljárás során keletkező összes hulladékhő energiáját.

A 3 szárítóberendezésből kivezetett, 100’C körüli hőmérsékletű b légáramot 16 hőcserélőn keresztül vezetve juttatjuk ki, lehűtve ezzel a 8 hűtőegységbe bejuttatott végtermék hűtésére használt h légáramot, amellyel a 220-300’’C hőmérsékletű végtermék hűtéséhez hatásosan hozzá tudunk járulni.

A 7 pörkölő kemencéből kivezetett d pirogáz áramot megfelelő 21 zárószerelvényen keresztül a 19 égetőberendezésbe vezetjük és például égetéssel hasznosítjuk.

A 7 pörkölő kemencében a jelzett légritkítást c légáram 12 vákuumszivattyúval célszerűen a pörkölő kemence ugyanezen csonkján, egy megfelelő 22 zárószerelvényen és anyagleválasztó 20 hűtő-szűrőn keresztül végzett kiszivattyűzása révén hajtjuk végre.

A 7 pörkölő kemence szükséges, megválasztott hőmérsékletre fűtését és hőntartását a 13 fűtőberendezéssel felmelegített e futó közegáram ma! biztosítjuk, amelyet jelen példában 24 fúvóval keringetünk.

1. példa

Alapanyagként vegyes fát, uszadékot használunk fel. Aprítást, szárítást követően a 7 pörkölő kemencében p = 1,1 bar(a) nyomáson, T ~ 300°C hőmérsékleten kezeljük. Az 11 tömegű, 40% kiindulási nedvességtartaimü alapanyagból 30 perc hőntartási idővel 560 kg 4% nedvességtartalmú, 22 MJ/kg fűtőértékű végterméket állítunk elő.

2. példa

Alapanyagként búzaszalmát használunk fel. Aprítást, szárítást követően a 7 pörkölő kemencében p ~ 1,05 bar(a) nyomáson, T ~ 240C hőmérsékleten kezeljük. Az 11 tömegű, 16% kiindulási nedvességtartalmú alapanyagból 0,5 perc hőntartási idővel 780 kg 6% nedvességtartalmú, 18 MJ/kg fűtőértékű végtemnéket állítunk elő.

-14A találmány szerinti eljárást megvalósító berendezés egy példaként! kiviteli alakja egy könnyűszerkezetű házba, pontosabban egy megfelelő méretű konténerbe van beépítve.

A berendezés a konténerben úgy van elrendezve, hogy az 1 aprító a konténer tetejénél van rögzítve, és ahhoz csatlakozik a 2 szállítóeszköz, amely felső végénél egy széles adagoló garattal rendelkezik, amely az aprított biomassza 3 szárítóberendezésbe juttatását segíti elő. A 3 szárítóberendezés alatti 4 szállítóeszközben gravitációsan lefelé halad a biomassza, felső nyílásán pedig az alapanyagból eltávolított nedvesség távozik. A 4 szállítóeszköz kijárata egy 5 műveletközi tároló felső bemenetéhez kapcsolódik, és utóbbi kímenete az. aíatta elhelyezett, jelen példában forgócellás 6 adagolóegység bemenetéhez csatlakozik. Zárószervekként a 6 adagolóegység bemeneténél távműködtethető gyors zárású gáztömör 27 tolózár van telepítve, kimeneténél pedig egy további gyors zárású 28 tolózár van telepítve. A felső, bemeneti 27 tolózár, például késtolózár gáztömör és alacsonyabb üzemi hőmérsékletet bír el, az alsó, kimeneti 28 totózár magas hőmérsékleten alkalmazható, nem tökéletesen gáztömör 28 tolózár. A 27, 28 tolózárak segítségévei a 6 adagolóegység 25 belső tere zsilipelhető, hogy az eljárás kapcsán ismertetett légritkítás, illetve vákuumozás végrehajtható legyen. A 27, 28 tolózárak akár manuálisan, akár vezérelten működtethetők a pirolizálási fázisokhoz igazodóan, erre szakember számára számos megoldás rendelkezésre áll. A leírt megfontolások alapján a 8 hűtőegységhez kapcsolódó 9 adagolószerv is hasonló kialakítású.

A bejuttatott szárított alapanyagot a 7 pörkölő kemence köpenyében áramló e fűtőközegáram, jelen esetben termoolaj melegíti fel 220-300’Cközé, a pontosabb hőmérséklet a végtermék kívánt fűtőértékének függvénye. Amennyiben magasabb fűtőértéket szeretnénk elérni, úgy 300’0 közeli hőmérsékletet keli beállítani és biztosítani, amennyiben alacsonyabb fötöérték a kívánatos, úgy a 220’C-hoz közeli hőmérséklet értéket célszerű alkalmazni,

A 7 pörkölő kemence a bemutatott példában egy duplafalú, három csonkkal rendelkező, magas hőmérséklet elviselésére tervezett és gyártott berendezés, amelynek belső terében egy forgó továbbító szerkezet van elrendezve. Két csonk szolgál az alapanyag bevezetésére, illetve a végtermék kivezetésére, a harmadik csonk szolgál a gáznemű közegek elvezetésére. A forgó 21 továbbító szerkezet itt egy csigás továbbító, amelyet egy a 7 pörkölő kemencén kívül elhelyezett Ml motor hajt, és amelynek fordulatszáma előnyösen változtatható. A forgó csigás 21 továbbító szerkezet mindenkori fordulatszám határozza meg az alapanyag tartózkodási idejét a 7 pörkölő kemencében. A tartózkodási idő a végtermék végső tömegét határozza meg, ugyanis minél több időt tölt el az alapanyag a 7 pörkölő kemencében, annál több, a biomasszát alkotó anyag fog kigázosodni, azaz annál kevesebb lesz a szilárd végtermék végső tömege.

15A 7 pörkölő kemence belső tere itt a harmadik csonkon át, egy adott esetben távvezérelhető zárószelepen és leválasztó 20 szűrön át van a 12 vákuumszivattyúval összekötve., és egy további, adott esetben távvezérelhető 21 zárószerelvényen és 23 fúvón át a 19 égetőberendezéssel van összekötve a keletkező pirogáz elvezetéséhez.

A 12 vákuumszivattyú hatására válik a 7 pörkölő kemence inert atmoszférájúvá. A kezdési nyomást a 7 pörkölő kemencében úgy kell megválasztani., hogy az a gyulladási koncentráció (korlátozó oxigén koncentráció) alatti legyen, ami általában kisebb, mint 0,5 bar(a) nyomás érték.

A 7 pörkölő kemence fűtését, és kezelő hőmérsékletét biztosító 13 fűtőberendezés állítja elő 10 az e fűtőközegáram megfelelő hőmérsékletét. Jelen esetben a 13 fűtőberendezés villamos fűtésű termoolaj kazán, mely ellenáramban van összekapcsolva a 7 pörkölő kemencével, továbbá az abból kilépő termoolaj megmaradt hőenergiájával a levegő előmelegítő 18 hőcserélőben előmelegíti a szárítólevegő a légáramot. A berendezés előnyösen kiegészíthető egy 17 vészhűtőegységgel, melynek feladata a berendezés teljes lehűtése egy meghibásodás esetén.

A 7 pörkölő kemence alatt elrendezett ellenáramú 8 hűtőegységben a 7 pörkölő kemencében kialakítotthoz hasonló, kívülről M2 motorral hajtott 8a továbbító szerkezet van telepítve, amely a 8 hőcserélőegység belsejében biztosítja a belejuttatott végtermék haladását. Ez a 8a továbbító szerkezet célszerűen ugyancsak vezérelhető vagy szabályozhatófordulatszámú, hogy különböző tartózkodási időt tudjunk beállítani, ami a szárítás mértékét befolyásolja,

A 8 hú'töegységből kivezetett felmelegedett hűtő közegáram hőenergiáját a csatlakoztatott levegő előmelegítő 14 hőcserélőben hasznosítjuk, ahol visszahölve a szárítólevegőt némiképpen előmelegíti, javítva ezzel a teljes rendszer energiamérlegét.

A berendezés használata során először a 12 vákuumszivattyúval eltávolítjuk a 7 pörkölő kemencében lévő levegőt, illetve ottrekedt gáznemű közegeket, és a nyomást a már említett 25 szintre csökkentjük. A 13 fűtőberendezéssel felfutjuk az e fűtőközegáramot a jelzett 22O-3OOX közötti hőmérsékletre. Annak elérését követően megkezdjük az alapanyag bejuttatását az 1 aprítószervbe. Indítjuk a szárítólevegő 15 ventilátor indítható, hogy megfelelő hőmérsékletű szárítólevegőt vezessünk a 3 szárítóberendezésbe. Indítjuk a 16 hőcserélő f hütőközegáramot mozgató 25 hűtőszivattyúját vagy hűtöventilátorát.

Az aprított alapanyag a 7 pörkölő kemencében a hőmérséklet és a tartózkodási idő függvényében elveszíti tömegének egy részét. A tömegvesztés gázképződéssel, ún. pirogáz fejlődéssel jár. E pirogáz a fagázhoz hasonló főleg szénhidrogénekből, hidrogénből, szén-monoxidból, és

-16 szén-dioxidból áll, mely gáz alacsony fűtőértékü, de éghető gázelegy. Ennek termikus hasznosítása javasolt például a 19 égetőberendezésben, amivel a szárításra használt levegő is előmelegíthető, de a felszabaduló energia hasznosítható az e fütőközegáram előmelegítésére is. A gázelegy termikus hasznosítása 5%-kal javítja az energiamérleget.

A találmány szerinti eljárás több, az Ismert megoldásokhoz képest szokatlan előnnyel rendelkezik:

Míg a technika állásához tartozó eljárásoknál a pörkölő kemencében a nagy vákuum fenntartásához nagy teljesítményű és folyamatos üzemű vákuumszivattyú szükséges, a találmány szerinti eljárás esetében csupán a keletkező pírogáz okozta néhány mbar(a) értékű 10 nyomásnövekedéshez szükséges áramlástechnikai gépet kell üzemeltetnünk, amelynek energiaigénye az ismert nagyméretű vákuumszivattyúk energiaigényének hozzávetőlegesen egytízede.

A saját pirogázban történő hőkezelés során eleve biztosított az oxigénmentes környezet, ugyanis a keletkező gázokban szénhidrogének találhatók, így nincs szükség külön gáztisztí15 tóra és nagy teljesítményű vákuumszivattyúra.

Az eljárás energetikai mutatói jelentősen javulnak. Az eljárás ön fogyasztásához szükséges energiaszükséglet jelentősen kevesebb, mint, az ismert megoldásoknál, legalább 15-20% hatásfok növekedés érhető el azzal, hogy nem folyamatos vákuumban végezzük a hőkezelést. Míg például a bevezetőben megnevezett HU 230362 B1 számú szabadalmi leírásból 20 megismerhető eljárásnál a folyamatos vákuumozáshoz felhasznált energia 15 kWh, a találmány szerinti eljárásnál a szükséges vákuum létrehozásához, valamint a pirogázt az energetikai hasznosítás helyére, amit az ábrán a 19 égetőberendezés jelképez, eljuttató szivattyú működtetéséhez felhasznált energia csupán 2 kWh.

Hivatkozási jelek listája aprítószerv behordó szárítóberendezés felhordó műveletközi tároló adagolóegység pörkölő kemence

Ml motor

7a továbbítószerkezet hűtőegység

M2 motor

8a továbbító szerkezet

9 adagolószerv	24 fúvó
10 szállítószerv	25 hűtőszivattyú
11 végtermék tároló	26 belső tér
12 vákuumszivattyú	27 tolózár
13 fűtőberendezés	28 tolózár
14 hőcserélő	a légáram
15 ventilátor	b légáram
16 hőcserélő	c légáram
17 vészhűtőegység	d pirogáz áram
18 hőcserélő	e fűtőközegáram
19 égetőberendezés	f hűtőközegáram
20 szűrő	g anyagáram
21 zárószerelvény	h légáram
22 zárószereivény	101-135 lépés
23 fúvó

Claims

Szabadalmi igénypontok

1« Eljárás biomassza kezelésére, amelynek során a egfeljebb 10 cm-es feldolgozási méretre aprított biomassza alapanyag nedvességtartalmát mérjük, és szükség esetén szárítás útján az aprított alapanyag nedvességtartalmát 12%-ra vagy az alá csökkentjük, a szárított alapanyag első adagjának pörköld kemencébe (7) juttatását megelőzően a pörkölő kemence (7) belső terét légritkitjuk, a pörkölő kemence (7) belső terét 220-300”C tartományba eső, a végtermék cél fűtőértékének függvényében előre meghatározott hőkezelési hőmérsékletre melegítjük, a szárított alapanyagot hőkezelő pörkölő kemencébe juttatjuk, a pörkölő kemencébe adagolt alapanyagot pörköljük, és ezzel végterméket állítunk elő, a pörkölés során keletkező gáznemű közeget ártalmatlanítjuk, ahol a pörkölés során keletkező gáznemű közeg ártalmatlanítása magában foglalja a közeg égetéssel történő felhasználását, a végterméket a pörkölő kemencéből hú'tőegységbe juttatjuk, és gyulladási hőmérséklete alá hűtjük, a lehűtött végterméket a hűtőegységből továbbfelhasználásra kivezetjük, azzal je/femezve, hogy a szárított alapanyag pörkölő kemencébe (7) juttatása magában foglalja az alapanyag adagokban történő pörkölő kemencébe (7) juttatását, ahol minden egyes, egy adagolóegység (6) zárt adagolóterébe vezetett alapanyag adagot vákuumszivattyúzunk, az alapanyag pörkölő kemencében (7) végzett hőkezelése során a pörkölő kemencében (7) folyamatosan 1,0 bar(a) nyomást legfeljebb 200 mbar(a) értékkel meghaladó nyomást tartunk fenn, a pörkölő kemencéből (7) kivezetett fűtőközegárammal {ej az alapanyag szárítására használt szárító légáramot (a) előmelegítjük, a végtenmék hűtésére felhasznált, felmelegedett hűtőközegárammal íf} az alapanyag szárítására hasznait szárító légáramot (a) előmelegítjük,

SZTNH-100228352

-19a pörkölés során keletkező gáznemű közeg égetése során keletkező hőenergiával az alapanyag szárítására használt szárító légáramot (a) előmelegítjük, az alapanyag nedvességtartalmának csökkentésére felhasznált szárító légárammal (a) a végtermék hűtésére használt hűtőközegáramot (f) eló'hűtjük.

5
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy az aprított alapanyag nedvességtartalmát meleg légáramos ja) szárítással csökkentjük le,
3. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy az adagolóegységbe (6) vezetett alapanyag adagok vákuumszivattyúzásához az adagolóegység (6) adagolóterét vákuumozható módon lezárjuk.

10
4. Berendezés az 1-3. igénypont, szerinti eljárás megvalósítására, amely tartalmaz az alapanyagot az aprítószervből {1) az aprított alapanyag nedvességtartalmát megváltoztató szárítóberendezésbe (3} juttató behordót (2), a szárított alapanyagot hőkezelést végző pörkölő kemencébe (7) továbbító egy vagy több szállítószervet,

IS a belejuttatott alapanyagot hőkezeléssel pörkölő pörkölő kemencét (7), ahol a pörkölő kemence (7} a kemence belső tere nyomásának beállítására alkalmazott nyomáscsökkentő és/vagy nyomásnövelő eszközzel ál! közegkapcsolatban, és belső terének hőmérsékletét befolyásoló fűtőberendezéssel (13) áll kapcsolatban, a pörkölő kemencéből (1.3) a pörkölt végterméket befogadó hűtőegységet (8),

20 a hűtött végterméket továbbfelhasználásra végtermék tárolóhoz (11) eljuttató szállítószervet, azzal jellemezve, hogy egy az alapanyagot szárító légáramot (a) a szárítóberendezésbe (3) juttató közegjárattai felmelegedett hutőközegáram (f) hőcserélőjének (14), pörkölő kemence (7) fűtőközegáram I» hőcserélőjének (18), a pirolízis során keletkező gáznemű közeget ártalmatlanító égetőberendezés 25 (19) hőcserélőjének legalább egyike van társítva, a szárított alapanyagot hőkezelést végző pörkölő kemencébe (7) továbbító szállítószerv folyamatos működést lehetővé tevő műveletközi tárolót (5) és adagolóegységet (5) foglal magában, ahol az adagolóegység {8) a műveletközi tároló (5) felé légtömör lezárást, valamint a rákövetkező pörkölő kemence (7) felé legalább a szárítási hőmérséklettel egyező vagy azt meghaladó

-20hömérsékleten működő lezárást biztosító zárószervekkel rendelkezik, amelyek vákoumszivatytyúval közegkapcsolatban álló belső adagolóteret fognak közre, a pörkölő kemence (7) belső terében folyamatosan 1,0 bar(a) nyomást legfeljebb 200 mbar(a) értékkel meghaladó nyomást fenntartó zárószerelvénnyel (21, 22) van társítva.
5 5. A 4< igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy a szárítóberendezés (3) elé a kezelendő biomassza alapanyagot a feldolgozási méretre aprító aprítószerv (1) van beiktatva.