NL1016019C2 - Method and device for processing animal manure. - Google Patents

Method and device for processing animal manure. Download PDF

Info

Publication number
NL1016019C2
NL1016019C2 NL1016019A NL1016019A NL1016019C2 NL 1016019 C2 NL1016019 C2 NL 1016019C2 NL 1016019 A NL1016019 A NL 1016019A NL 1016019 A NL1016019 A NL 1016019A NL 1016019 C2 NL1016019 C2 NL 1016019C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
manure
gas
gasification
gas mixture
cooler
Prior art date
Application number
NL1016019A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Gerrit Jan Buffinga
Original Assignee
B T G B V
Duis V O F
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 B T G B V, Duis V O F filed Critical B T G B V
Priority to NL1016019A priority Critical patent/NL1016019C2/en
Priority to EP01203191A priority patent/EP1182248A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1016019C2 publication Critical patent/NL1016019C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/54Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/002Removal of contaminants
    • C10K1/003Removal of contaminants of acid contaminants, e.g. acid gas removal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/002Removal of contaminants
    • C10K1/003Removal of contaminants of acid contaminants, e.g. acid gas removal
    • C10K1/004Sulfur containing contaminants, e.g. hydrogen sulfide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/02Dust removal
    • C10K1/026Dust removal by centrifugal forces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/08Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K3/00Modifying 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
    • C10K3/02Modifying 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
    • C10K3/023Reducing the tar content
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15Details of feeding means
    • C10J2200/158Screws
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903Feed preparation
    • C10J2300/0909Drying
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0983Additives
    • C10J2300/0996Calcium-containing inorganic materials, e.g. lime

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Description

Werkwijze en inrichting voor het verwerken van dierlijke mestMethod and device for processing animal manure

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verwerken van dierlijke mest, in het bijzonder pluimveemest, meer in het bijzonder kippenmest.The invention relates to a method for processing animal manure, in particular poultry manure, more in particular chicken manure.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit de praktijk.Such a method is known from practice.

5 De laatste jaren is een toegenomen belangstelling ontstaan voor het bewerken en verwerken van dierlijke mest, onder meer vanwege de steeds strenger wordende milieurichtlijnen die door de overheid aan (pluimveehouders worden opgelegd en vanwege een stijging in de afzetkosten van de mest. In de praktijk is het echter nog niet mogelijk gebleken om de dierlijke mest op een kostengunstige wijze te verwerken, hetgeen tot gevolg heeft 10 dat (pluim)veehouderijbedrijven met aanzienlijke kosten worden opgezadeld.5 In recent years there has been an increasing interest in the processing and processing of livestock manure, among other things because of the increasingly stringent environmental guidelines imposed by the government on poultry farmers and because of an increase in the selling costs of manure. however, it has not yet proved possible to process the animal manure in a cost-effective manner, with the result that (poultry) livestock farms are saddled with considerable costs.

Het is daarom een doel volgens de onderhavige uitvinding een werkwijze te verschaffen voor het verwerken van dierlijke mest, in het bijzonder kippenmest, die tegen relatief lage kosten kan worden uitgevoerd.It is therefore an object of the present invention to provide a method for processing animal manure, in particular chicken manure, which can be carried out at relatively low costs.

Het is een verder doel volgens de onderhavige uitvinding een dergelijke werkwijze 15 te verschaffen, waarbij de dierlijke mest kan worden gebruikt voor het opwekken van energie (warmte en / of elektriciteit).It is a further object of the present invention to provide such a method, wherein the animal manure can be used for generating energy (heat and / or electricity).

Deze doelen worden bereikt door een werkwijze volgens de aanhef, gekenmerkt door de stappen: a) het drogen van de mest; 20 b) het onderwerpen van de in stap a) verkregen gedroogde mest aan een vergassing onder oplevering van een brandbaar gasmengsel; c) het reinigen van het in stap b) verkregen gasmengsel; d) het kraken van het in stap c) verkregen gereinigde gasmengsel, onder oplevering van een mengsel van ten minste één brandbaar gas, waterstofgas en stikstofgas; 25 en e) het koelen van het in stap d) verkregen gasmengsel.These objects are achieved by a method according to the preamble, characterized by the steps of: a) drying the manure; B) subjecting the dried manure obtained in step a) to a gasification to yield a combustible gas mixture; c) cleaning the gas mixture obtained in step b); d) cracking the purified gas mixture obtained in step c), yielding a mixture of at least one combustible gas, hydrogen gas and nitrogen gas; 25 and e) cooling the gas mixture obtained in step d).

Het met de werkwijze volgens de uitvinding verkregen gasmengsel kan worden gebruikt voor de opwekking van energie en / of warmte, bijvoorbeeld door toevoer aan een verbrandingsmotor, zoals een WKK-(warmtekracht)eenheid, die een generator aandrijft. De 3 0 generator van een dergelijke WKK-eenheid kan worden aangesloten op het elektriciteitsnet. Ook kan het verkregen gasmengsel als zodanig worden benut (via een transportleiding) in 1016019 2 bijvoorbeeld een WKK-eenheid, brander, boiler, enz., die elders is geplaatst. Gebleken is dat het met de werkwijze volgens de uitvinding verkregen gasmengsel een hoge kwaliteit en zuiverheid heeft.The gas mixture obtained with the method according to the invention can be used for generating energy and / or heat, for example by supplying a combustion engine, such as a CHP (cogeneration) unit, which drives a generator. The generator of such a CHP unit can be connected to the electricity grid. The resulting gas mixture can also be used as such (via a transport line) in 1016019 2, for example a CHP unit, burner, boiler, etc., which is placed elsewhere. It has been found that the gas mixture obtained with the method according to the invention has a high quality and purity.

Een verder voordeel van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is dat, 5 doordat gebruik gemaakt wordt van vergassing, een, vergeleken met verbranding, relatief hoog elektrisch rendement kan worden verkregen, in het bijzonder op kleine schaal.A further advantage of the method according to the present invention is that, because use is made of gasification, a relatively high electrical efficiency can be obtained compared to combustion, in particular on a small scale.

De werkwijze volgens de uitvinding maakt het mogelijk om de vergassing van mest op kleine schaal uit te voeren, bijvoorbeeld bij het (pluim)veebedrijf zelf, waardoor transportkosten voor de mest worden vermeden. Een veebedrijf kan door toepassing van de *10 werkwijze volgens de onderhavige uitvinding zelfvoorzienend zijn in de elektriciteitsbehoefte ervan. Een eventueel overschot aan energie kan aan een elektriciteitsbedrijf worden geleverd.The method according to the invention makes it possible to carry out gasification of manure on a small scale, for example at the (poultry) livestock farm itself, thereby avoiding transport costs for the manure. A cattle farm can be self-sufficient in its electricity requirements by applying the method according to the present invention. Any surplus energy can be supplied to an electricity company.

De onderhavige uitvinding maakt het bovendien mogelijk om kippenmest, dat hogere concentraties aan Cl, S, P en N bevat dan reguliere biomassastromen, op milieuvriende- 15 lijke wijze te verwerken, doordat HC1, H2S eij. NH3 (ammoniak) op effectieve wijze kunnen worden verwijderd, waardoor hoge NOx- en SOx-emissies kunnen worden voorkomen.The present invention furthermore makes it possible to process chicken manure containing higher concentrations of Cl, S, P and N than regular biomass streams in an environmentally friendly manner, in that HC1, H2S and others. NH3 (ammonia) can be effectively removed, preventing high NOx and SOx emissions.

Het verdient de voorkeur volgens de onderhavige uitvinding dat de mest in stap a) wordt gedroogd tot een drogestofgehalte van ten minste 70 %, bij voorkeur ten minste 80 %, met nog meer voorkeur 85 %.It is preferred according to the present invention that the manure is dried in step a) to a dry matter content of at least 70%, preferably at least 80%, even more preferably 85%.

2 0 Hierdoor levert de navolgende vergassing betere resultaten. De vergassing wordt in de regel uitgevoerd onder toevoeging van een ondermaat lucht.2 0 As a result, the following gasification produces better results. The gasification is usually carried out with the addition of a lack of air.

Indien gewenst kan bij de mest enige ‘strooiselmest’ worden bijgemengd ter verhoging van het drogestofgehalte. Strooiselmest is een mengsel van strooisel (houtkrullen) en leghennenmest. Strooiselmest is in het algemeen droger dan de (bijvoorbeeld leghen- 2 5 nen)mest alleen, en in de regel ook makkelijker te vergassen doordat het een hogere energie- inhoud heeft.If desired, some "litter manure" can be added to the manure to increase the dry matter content. Litter manure is a mixture of litter (wood shavings) and laying hen manure. Litter manure is generally drier than the (for example, laying hen) manure alone, and is generally easier to gasify because it has a higher energy content.

Volgens een gunstige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is de vergassing een wervelbedvergassing, in het bijzonder van het type ‘bubbling bed’. De vergassing kan subatmosferisch, atmosferisch of superatmosferisch zijn.According to a favorable embodiment of the method according to the present invention, the gasification is a fluidized bed gasification, in particular of the "bubbling bed" type. The gasification can be sub-atmospheric, atmospheric or super-atmospheric.

3 0 Door gebruik te maken van een wervelbedvergassing worden hoge gasopbrengsten verkregen. Verder levert wervelbedvergassing van het type ‘bubbling bed’ een betere mengen warmteoverdrachtkarakteristiek, in het bijzonder voor kippenmest, in vergelijking met andere typen vergassers, zoals meestroom- of tegenstroomvastbedvergassers en crossdraft- 1016019 3 vergassers. Een ‘bubbling bed’ wervelbedvergasser kan op een uniforme temperatuur, op een paar graden Celsius nauwkeurig, ingesteld worden.High gas yields are obtained by using fluidised bed gasification. Furthermore, fluidized bed gasification type "bubbling bed" provides a better mixing heat transfer characteristic, in particular for chicken manure, in comparison with other types of gasifiers, such as co-current or counter-current fixed bed gasifiers and crossdraft gasifiers. A "bubbling bed" fluid bed gasifier can be set to a uniform temperature, accurate to a few degrees Celsius.

Het verdient de voorkeur dat de vergassing wordt uitgevoerd bij een zodanige temperatuur dat slakvorming wordt voorkomen. Door slakvorming ontstaat agglomeratie van 5 deeltjes, hetgeen kan leiden tot klontering en verstopping en uiteindelijk zelfs tot stagnatie van het vergassingsproces.It is preferable that the gasification is carried out at a temperature such that slag formation is prevented. Slag formation results in agglomeration of particles, which can lead to caking and blockage and ultimately even to stagnation of the gasification process.

De in de praktijk te gebruiken vergassingstemperaturen zullen afhangen van onder meer de samenstelling van de mest (leghennenmest heeft bijvoorbeeld een hoger assmeltpunt dan vleeskuikenmest en kan derhalve bij een hogere temperatuur worden vergast), de 10 gebruikte vergassingsinrichting en het in de vergassingsinrichting gebruikte bedmateriaal.The gasification temperatures to be used in practice will depend on, among other things, the composition of the manure (laying hen manure has a higher ash melting point than broiler chicken manure and can therefore be gasified at a higher temperature), the gasification device used and the bed material used in the gasification device.

De wand van de vergasser kan eventueel worden gekoeld, bij voorbeeld met lucht via een kleppensysteem. Verder is de optimale vergassingstemperatuur nog afhankelijk van de capaciteit van de gebruikte vergasser. Bij voorkeur wordt de vergassing uitgevoerd bij een temperatuur in het bereik van 600 - 950°C, bij voorkeur 700 - 800°C, met nog meer voor- 15 keur 720 - 770 °C. Boven 800°C kan voor mestsoorten, in het bijzonder met een laag CaO-gehalte, een probleem ontstaan door verslakking en agglomeratie. Onder de 700°C kan er verhoudingsgewijs meer pyrolyse plaatsvinden, hetgeen resulteert in een toename van teer-en methaanconcentraties in het gas. Gebleken is dat voor mest met een hoog CaO-gehalte, zoals leghennenmest, de bovengenoemde problemen in mindere mate aanwezig zijn.The gasifier wall can optionally be cooled, for example with air via a valve system. Furthermore, the optimum gasification temperature still depends on the capacity of the gasifier used. The gasification is preferably carried out at a temperature in the range of 600 - 950 ° C, preferably 700 - 800 ° C, even more preferably 720 - 770 ° C. Above 800 ° C, a problem may arise due to sagging and agglomeration for manure species, in particular with a low CaO content. Below 700 ° C, relatively more pyrolysis can take place, which results in an increase in tar and methane concentrations in the gas. It has been found that for manure with a high CaO content, such as laying hen manure, the above-mentioned problems are present to a lesser extent.

2 0 Bij voorkeur wordt het gasmengsel in stap c) gereinigd in een roterende deeltjes- scheider.Preferably, the gas mixture in step c) is cleaned in a rotating particle separator.

Een roterende deeltjesscheider is compact en kan met gunstige resultaten worden toegepast bij temperaturen van zelfs boven 600°C. In het algemeen wordt de roterende deeltjesscheider bedreven in een temperatuurgebied van 400 - 650°C, bij voorkeur 600 - 2 5 650°C, onder verder normale procesomstandigheden. Met de roterende deeltjesscheider kunnen onder andere vliegas en chloor- en zwavelbevattende componenten (zoals HC1 en H2S) uit het gas worden verwijderd. De vliegas kan bijvoorbeeld worden verwerkt tot grondstof voor kunstmest of worden gebruikt in de wegenbouw of bouwindustrie.A rotating particle separator is compact and can be used with favorable results at temperatures of even above 600 ° C. In general, the rotary particle separator is operated in a temperature range of 400 - 650 ° C, preferably 600 - 650 ° C, under further normal process conditions. With the rotating particle separator, fly ash and chlorine and sulfur-containing components (such as HCl and H2S) can be removed from the gas, among other things. The fly ash can for example be processed into raw material for fertilizer or used in road construction or the building industry.

Indien gewenst, kunnen ook andere reinigingsbewerkingen worden uitgevoerd ten- 3 0 einde de uitstoot van schadelijks stoffen zoals NO*, SOx, PAKs en roet zo veel mogelijk te beperken.If desired, other cleaning operations can also be carried out in order to limit the emission of harmful substances such as NO *, SOx, PAHs and soot as much as possible.

Volgens een gunstige voorkeursuitvoeringsvorm kan aan de roterende deeltjesscheider dolomiet, natriumcarbonaat en / of kalksteen wordt toegevoegd.According to a favorable preferred embodiment, dolomite, sodium carbonate and / or limestone can be added to the rotating particle separator.

10 1^01$ 410 1 ^ 01 $ 4

Hierdoor worden HC1 en H2S op doelmatige wijze uit het gas verwijderd.This effectively removes HCl and H2S from the gas.

Het is gunstig gebleken wanneer het kraken in stap d) wordt uitgevoerd in een thermisch katalytische teerkraker.It has been found to be favorable if the cracking in step d) is carried out in a thermal catalytic tar cracker.

In een thermisch katalytische teerkraker worden aan het oppervlak van een (bijvoor-5 beeld) Ni-katalysator bij een temperatuur van bijvoorbeeld 900°C de resterende teren katalytisch gekraakt en omgezet tot kleinere brandbare gascomponenten. Het voordeel van een thermisch katalytische teerkraker is dat het een compact apparaat kan zijn en bovendien in staat is om naast teer ook ammoniak (NH3) om te zetten. Dit is bijzonder gunstig in het geval van kippenmest, aangezien bij vergassing hiervan een aanzienlijke hoeveelheid NH3 10 vrijkomt.In a thermal catalytic tar cracker, the remaining tars are catalytically cracked at the surface of a (for example) Ni catalyst at a temperature of, for example, 900 ° C and converted into smaller combustible gas components. The advantage of a thermal catalytic tar cracker is that it can be a compact device and, moreover, is able to convert ammonia (NH3) in addition to tar. This is particularly advantageous in the case of chicken manure, since a considerable amount of NH 3 is released upon gasification thereof.

In plaats van een thermisch katalytische teerkraker kan voor teerverwijdering indien gewenst ook gebruik worden gemakt van natte scrubbersystemen. Het is in ieder geval verstandig om teer te verwijderen aangezien eventuele nageschakelde inrichtingen zoals verbrandingsmotoren niet bestand kunnen zijn tegen grote hoeveelheden teer in het gas.Instead of a thermal catalytic tar cracker, use can also be made of wet scrubber systems for tar removal. It is in any case sensible to remove tar since any downstream devices such as combustion engines cannot withstand large amounts of tar in the gas.

15 Na het kraken van het gas wordt het gas gekoeld, bij voorkeur tot een temperatuur in het bereik van 30 - 80 °C, bij voorkeur juist boven het dauwpunt van het gas.After the gas has been cracked, the gas is cooled, preferably to a temperature in the range of 30 - 80 ° C, preferably just above the dew point of the gas.

Boven 80°C wordt de capaciteit van een eventueel nageschakelde verbrandingsmotor steeds verder beperkt. Onder het dauwpunt (ca. 45 °C) treed echter druppelvorming op, waardoor het gas minder droog is.Above 80 ° C, the capacity of any combustion engine that is switched down is always further limited. However, droplet formation occurs below the dew point (approx. 45 ° C), making the gas less dry.

2 0 Het verdient hierbij de voorkeur dat het in stap d) verkregen gasmengsel in een warmtewisselaar wordt gekoeld, eerst met lucht en vervolgens met lucht of water (voor precieze afstelling van de temperatuur van het gas). De voor het koelen gebruikte, en daarbij opgewarmde lucht kan hierbij met voordeel worden gebruikt voor het drogen van de mest in stap a).It is preferred here that the gas mixture obtained in step d) be cooled in a heat exchanger, first with air and then with air or water (for precise adjustment of the temperature of the gas). The air used for heating, and thereby heated, can advantageously be used for drying the manure in step a).

2 5 Hierdoor wordt een aanzienlijke besparing verkregen van fossiele brandstof ten be hoeve van het drogen van de mest.This results in a considerable saving of fossil fuel for drying the manure.

De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het verwerken van dierlijke mest, in het bijzonder pluimveemest, meer in het bijzonder kippenmest, waarbij de inrichting is voorzien van een voorraadreservoir voor mest dat via een lei- 3 0 ding is aangesloten op een vergasser, die is aangesloten op een gasreiniger met ten minste een eerste uitlaat voor vaste bestanddelen en een tweede uitlaat voor gereinigd gas, welke tweede uitlaat is aangesloten op een kraker, die in verbinding staat met een koeler, welke koeler is aangesloten op een gasreservoir.The present invention also relates to a device for processing animal manure, in particular poultry manure, more in particular chicken manure, wherein the device is provided with a storage reservoir for manure which is connected via a conduit to a gasifier which is connected to a gas cleaner with at least a first outlet for solid components and a second outlet for purified gas, which second outlet is connected to a cracker, which is connected to a cooler, which cooler is connected to a gas reservoir.

10 16 0 19 510 16 0 19 5

Het gasreservoir volgens de onderhavige uitvinding kan deel uitmaken van een nageschakelde inrichting zoals een WKK-eenheid, kan een gasleiding zijn die is aangesloten op een dergelijke nageschakelde inrichting, maar kan ook een opslagtank zijn die na ten minste gedeeltelijke vulling kan worden vervoerd naar een andere plek, waar het gas kan 5 worden benut.The gas reservoir according to the present invention can form part of a downstream device such as a CHP unit, can be a gas pipe connected to such a downstream device, but can also be a storage tank that can be transported to another one after at least partial filling place where the gas can be used.

Het verdient bij de inrichting volgens de onderhavige uitvinding de voorkeur dat de vergasser een wervelbedvergasser is, in het bijzonder van het ‘bubbling bed’ type.In the device according to the present invention, it is preferable that the gasifier is a fluidized bed gasifier, in particular of the "bubbling bed" type.

Door gebruik te maken van een wervelbedvergassing worden hoge gasopbrengsten verkregen.High gas yields are obtained by using a fluidised bed gasification.

10 Bij voorkeur is de gasreiniger een roterende deeltj esscheider.Preferably the gas cleaner is a rotating particle separator.

Hierdoor kunnen onder andere vliegas en chloor- en zwavelbevattende componenten uit de gasfase worden verwijderd.This allows fly ash and chlorine and sulfur-containing components to be removed from the gas phase, among other things.

Het is gunstig gebleken wanneer het kraken wordt uitgevoerd in een thermisch katalytische teerkraker.It has been found to be advantageous if the cracking is carried out in a thermal catalytic tar cracker.

15 Hierdoor worden de resterende teren en resterend ammoniak katalytisch gekraakt en omgezet tot brandbaar gas, waterstof en stikstof.As a result, the remaining tars and residual ammonia are catalytically cracked and converted into combustible gas, hydrogen and nitrogen.

Na het kraken van het gas wordt het gas gekoeld, bij voorkeur in een een tweetraps gaskoeler, eerst met lucht en vervolgens met lucht of water. De voor het koelen gebruikte, en daarbij opgewarmde lucht kan hierbij met voordeel worden gebruikt voor het drogen van 20 de mest. Uiteraard kan in plaats van lucht of water elk ander geschikt fluïdum worden gebruikt.After the gas has been cracked, the gas is cooled, preferably in a two-stage gas cooler, first with air and then with air or water. The air used for the cooling, and thereby heated, can advantageously be used for drying the manure. Of course, any other suitable fluid can be used instead of air or water.

De inrichting volgens de onderhavige uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van een tekening. Hierbij toont:The device according to the present invention will now be further elucidated with reference to a drawing. Hereby shows:

Figuur 1 een schematische weergave van een inrichting voor het verwerken van 2 5 kippenmest volgens de onderhavige uitvinding.Figure 1 shows a schematic representation of a device for processing chicken manure according to the present invention.

Figuur 1 toont een inrichting 1 voor het verwerken van kippenmest 2. De kippenmest 2 wordt verzameld in een voorraadreservoir 3 dat aan de onderzijde is voorzien van een afvoer 4. De afVoer 4 is via een leiding 5 aangesloten op een wervelbedvergasser 6 die is voorzien van een luchtinlaat 7.Figure 1 shows a device 1 for processing chicken manure 2. The chicken manure 2 is collected in a storage reservoir 3 which is provided with a drain 4 at the bottom. The drain 4 is connected via a pipe 5 to a fluidised bed gasifier 6 which is provided with an air inlet 7.

30 De leiding 5 is in de getoonde uitvoeringsvorm voorzien van een transport- en do- seersysteem, dat gebruik maakt van voedingsschroeven. Indien gewenst kan bijvoorbeeld bij een van de voedingsschroeven in de leiding S of bij de vergasser 6 een additief zoals dolomiet, natriumcarbonaat en / of kalksteen worden toegevoegd.In the embodiment shown, the conduit 5 is provided with a transport and dosing system, which makes use of feed screws. If desired, for example, an additive such as dolomite, sodium carbonate and / or limestone can be added to one of the feed screws in line S or to the gasifier 6.

1016019 61016019 6

De vergasser 6 is via een leiding 8 aangesloten op een gasreiniger, die in de getoonde uitvoeringsvorm is aangeduid met roterende deeltjesscheider 9. Volgens de uitvinding kan de gasreiniger uit één installatie bestaan, maar indien gewenst ook verscheidene installaties omvatten al naar gelang de gewenste reinigingsbewerkingen.The gasifier 6 is connected via a line 8 to a gas cleaner, which in the embodiment shown is referred to as a rotating particle separator 9. According to the invention, the gas cleaner can consist of one installation, but if desired also comprise several installations according to the desired cleaning operations.

5 De roterende deeltjesscheider 9 is voorzien van een uitlaat 10 voor de afscheiding van vaste bestanddelen. De uitlaat 11 van roterende deeltjesscheider 9 voor gereinigd gas is aangesloten op een thermisch katalytische teerkraker 12, die in verbinding staat met een koeler 13. De koeler 13 is bij voorkeur een tweetraps koeler De koeler 13 is aangesloten op een gasreservoir 14. Dit gasreservoir 14 kan bijvoorbeeld een gasleiding zijn die aansluit op 10 bijvoorbeeld een (niet-getoonde) WKK-eenheid, boiler, brander, etc.The rotating particle separator 9 is provided with an outlet 10 for the separation of solid components. The outlet 11 of rotating purified gas particle separator 9 is connected to a thermal catalytic tar cracker 12, which is connected to a cooler 13. The cooler 13 is preferably a two-stage cooler The cooler 13 is connected to a gas reservoir 14. This gas reservoir 14 for example, a gas pipe that connects to, for example, a (non-shown) CHP unit, boiler, burner, etc.

De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van een niet-beperkend uitvoeringsvoorbeeld.The method according to the present invention will now be further elucidated with reference to a non-limiting exemplary embodiment.

Voorbeeld 15 Onder gebruikmaking van de inrichting van het type getoond in de bovengenoemde tekening werd kippenmest verwerkt.Example 15 Using the device of the type shown in the above drawing, chicken manure was processed.

Kippenmest werd in charges van 3 m3 in het voorraadreservoir 3 (van een ronde air-tec mestnadroger; verkrijgbaar bij Farmtec B.V., Heerde, Nederland) in een tijdsbestek van acht uur gedroogd tot een drogestofgehalte van 85 %. De gedroogde kippenmest werd via de 2 0 voedingsschroeven in de leiding 5 gasdicht overgebracht naar de wervelbedvergasser 6, van het type ‘bubbling bed’ (bedmateriaal: SiC met dolomiet), verkrijgbaar bij BTG, Enschede, Nederland. De kippenmest werd gedurende drie dagen vergast bij een temperatuur van 720 °C. Het hierbij geproduceerde brandbare gas bevatte o.a. vliegas, CO, CH4, H2, N2, C02, C2-en C3-componenten, waterdamp, teer en H2S, HC1 en NH3. Dit mengsel van brandbaar gas 25 en andere bestanddelen werd toegevoerd aan de roterende deeltjesscheider 9, van het type E (verkrijgbaar bij Aarding, Nunspeet, Nederland) en (via uitlaat 10) ontdaan van vliegas, chloorbevattende componenten en zwavelbevattende componenten. De vliegas was van een dusdanige kwaliteit dat het als kunstmest of in de cementindustrie, fosforindustrie, wegenbouw- of bouwindustrie zou kunnen worden toegepast.Chicken manure was dried in batches of 3 m3 in the storage tank 3 (of a round air-tec manure dryer; available from Farmtec B.V., Heerde, the Netherlands) over a period of eight hours to a dry matter content of 85%. The dried chicken manure was transferred in a gas-tight manner to the fluidised bed gasifier 6 of the "bubbling bed" type (bed material: SiC with dolomite), available from BTG, Enschede, the Netherlands. The chicken manure was gasified for three days at a temperature of 720 ° C. The combustible gas produced in this process included fly ash, CO, CH4, H2, N2, CO2, C2 and C3 components, water vapor, tar and H2S, HCl and NH3. This mixture of combustible gas 25 and other components was supplied to the rotary particle separator 9, type E (available from Aarding, Nunspeet, the Netherlands) and (via outlet 10) stripped of fly ash, chlorine-containing components and sulfur-containing components. The fly ash was of such a quality that it could be used as fertilizer or in the cement industry, phosphorus industry, road construction or building industry.

3 0 Het resterende gas werd vervolgens via de leiding 11 naar de teerkraker 12, van het type katalytisch ‘reverse flow’ (verkrijgbaar bij BTG, Enschede, Nederland) overgebracht, alwaar de resterende teren en resterend ammoniak katalytisch (bij atmosferische druk en 900°C) werden gekraakt en omgezet tot o.a. brandbaar gas, waterstof en stikstof.The remaining gas was then transferred via line 11 to the tar cracker 12, of the catalytic reverse flow type (available from BTG, Enschede, the Netherlands), where the remaining tars and residual ammonia were catalytically (at atmospheric pressure and 900 ° C). C) were cracked and converted into combustible gas, hydrogen and nitrogen.

18 16 0 11 718 16 0 11 7

Het na het kraken verkregen gas met een temperatuur van 800°C werd met behulp van een tweetraps gaskoeler eerst met lucht en vervolgens met water afgekoeld tot 40°C. De voor het koelen gebruikte, en daarbij opgewarmde lucht (6000 m3/uur) werd hergebruikt voor het drogen van de mest. Het warme water werd gebufferd in een boiler.The gas obtained after cracking with a temperature of 800 ° C was first cooled with air and then with water to 40 ° C with the aid of a two-stage gas cooler. The air used for cooling, and thereby heated air (6000 m3 / hour) was reused for drying the manure. The hot water was buffered in a boiler.

5 Het afgekoelde gas werd toegevoerd aan een verbrandingsmotor die een generator aandrijft. De geproduceerde warmte werd toegevoerd aan de boiler.The cooled gas was supplied to a combustion engine which drives a generator. The heat produced was supplied to the boiler.

Per ingebrachte m3 kippenmest (d.s. 80%) werd bij een reactortemperatuur van 720°C ca. 2 - 2,2 Nm3 gas verkregen met een calorische waarde (LHV, C2- en C3-componenten uitgezonderd) van ca. 3,9 - 4,5 MJ/Nm3. Bij een grotere capaciteit van de in-10 richting worden betere resultaten verwacht.Approximately 2 - 2.2 Nm3 gas was obtained per m3 of chicken manure (ds 80%) at a reactor temperature of 720 ° C, with a calorific value (excluding LHV, C2 and C3 components) of approx. 3.9 - 4 5 MJ / Nm3. Better results are expected with a larger capacity of the in-10 direction.

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de in de tekening en in het uitvoerings-voorbeeld beschreven niet-beperkende uitvoeringsvormen. Binnen het door de conclusies bepaalde beschermingsomvang kunnen deze op velerlei wijze worden gevarieerd.The present invention is not limited to the non-limiting embodiments described in the drawing and in the exemplary embodiment. Within the scope of protection defined by the claims, they can be varied in many ways.

15 * 10 16 0 1915 * 10 16 0 19

Claims (16)

1. Werkwijze voor het verwerken van dierlijke mest, in het bijzonder pluimveemest, meer in het bijzonder kippenmest, gekenmerkt door de stappen: a) het drogen van de mest; b) het onderwerpen van de in stap a) verkregen gedroogde mest aan een vergassing 5 onder oplevering van een brandbaar gasmengsel; c) het reinigen van het in stap b) verkregen gasmengsel; d) het kraken van het in stap c) verkregen gereinigde gasmengsel, onder oplevering van een mengsel van ten minste één brandbaar gas, waterstofgas en stikstofgas; en e) het koelen van het in stap d) verkregen gasmengsel.A method for processing animal manure, in particular poultry manure, more particularly chicken manure, characterized by the steps of: a) drying the manure; b) subjecting the dried manure obtained in step a) to a gasification, yielding a combustible gas mixture; c) cleaning the gas mixture obtained in step b); d) cracking the purified gas mixture obtained in step c), yielding a mixture of at least one combustible gas, hydrogen gas and nitrogen gas; and e) cooling the gas mixture obtained in step d). 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de mest in stap a) wordt ge droogd tot een drogestofgehalte van ten minste 70 %, bij voorkeur ten minste 80 %, met nog meer voorkeur 85 %.Method according to claim 1, characterized in that the manure is dried in step a) to a dry matter content of at least 70%, preferably at least 80%, even more preferably 85%. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de vergassing een wervel-bedvergassing is.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the gasification is a fluidized bed gasification. 4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de vergassing wordt uitgevoerd bij een zodanige temperatuur dat slakvorming wordt voorkomen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the gasification is carried out at a temperature such that slag formation is prevented. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de vergassing wordt uitgevoerd bij een temperatuur in het bereik van 600 - 950°C, bij voorkeur 700 - 800°C, met nog meer voorkeur 720 - 770°C.Method according to claim 4, characterized in that the gasification is carried out at a temperature in the range of 600 - 950 ° C, preferably 700 - 800 ° C, even more preferably 720 - 770 ° C. 6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het gasmeng sel in stap c) wordt gereinigd in een roterende deeltjesscheider.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gas mixture in step c) is cleaned in a rotating particle separator. 7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat aan de roterende deeltjesscheider dolomiet, natriumcarbonaat en / of kalksteen wordt toegevoegd.Method according to claim 6, characterized in that dolomite, sodium carbonate and / or limestone are added to the rotating particle separator. 8. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het kraken in 2 5 stap d) wordt uitgevoerd in een thermisch katalytische teerkraker.8. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the cracking in step d) is carried out in a thermal catalytic tar cracker. 9. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in stap e) wordt gekoeld tot een temperatuur in het bereik van 30 - 80 °C.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that cooling is carried out in step e) to a temperature in the range of 30 - 80 ° C. 10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het in stap d) verkregen gasmengsel in een warmtewisselaar wordt gekoeld, eerst met lucht en vervolgens met lucht 30 of water. } 0 1 6 01510. A method according to claim 9, characterized in that the gas mixture obtained in step d) is cooled in a heat exchanger, first with air and then with air or water. } 0 1 6 015 11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de voor het koelen gebruikte, en daarbij opgewarmde lucht wordt gebruikt voor het drogen van de mest in stap a).A method according to claim 10, characterized in that the air used for heating, and thereby heated, is used for drying the manure in step a). 12. Inrichting voor het verwerken van dierlijke mest, in het bijzonder pluimveemest, meer in het bijzonder kippenmest, met het kenmerk, dat de inrichting (1) is voorzien van een 5 voorraadreservoir (3) voor mest (2) dat via een leiding (5) is aangesloten op een vergasser (6), die is aangesloten op een gasreiniger (9) met ten minste een eerste uitlaat (10) voor vaste bestanddelen en een tweede uitlaat (11) voor gereinigd gas, welke tweede uitlaat (11) is aangesloten op een kraker (12), die in verbinding staat met een koeler (13), welke koeler (13) is aangesloten op een gasreservoir (14).12. Device for processing animal manure, in particular poultry manure, more particularly chicken manure, characterized in that the device (1) is provided with a storage reservoir (3) for manure (2) which via a line ( 5) is connected to a gasifier (6) which is connected to a gas cleaner (9) with at least a first outlet (10) for solid components and a second outlet (11) for cleaned gas, which second outlet (11) is connected to a cracker (12) connected to a cooler (13), which cooler (13) is connected to a gas reservoir (14). 13. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de vergasser (6) een wervelbed- vergasser is.Device according to claim 12, characterized in that the gasifier (6) is a fluidized bed gasifier. 14. Inrichting volgens conclusie 12 of 13, met het kenmerk, dat de gasreiniger (9) een roterende deeltjesscheider is.Device according to claim 12 or 13, characterized in that the gas cleaner (9) is a rotating particle separator. 15. Inrichting volgens een der conclusies 12 - 14, met het kenmerk, dat de kraker (12) een 15 thermisch katalytische teerkraker is.15. Device as claimed in any of the claims 12-14, characterized in that the cracker (12) is a thermal catalytic tar cracker. 16. Inrichting volgens een der conclusies 12 -15, met het kenmerk, dat de koeler (13) een tweetraps gaskoeler is. 1016019Device according to one of claims 12 to 15, characterized in that the cooler (13) is a two-stage gas cooler. 1016019
NL1016019A 2000-08-25 2000-08-25 Method and device for processing animal manure. NL1016019C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1016019A NL1016019C2 (en) 2000-08-25 2000-08-25 Method and device for processing animal manure.
EP01203191A EP1182248A1 (en) 2000-08-25 2001-08-24 Method and apparatus for processing animal manure

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1016019A NL1016019C2 (en) 2000-08-25 2000-08-25 Method and device for processing animal manure.
NL1016019 2000-08-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1016019C2 true NL1016019C2 (en) 2002-02-26

Family

ID=19771951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1016019A NL1016019C2 (en) 2000-08-25 2000-08-25 Method and device for processing animal manure.

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1182248A1 (en)
NL (1) NL1016019C2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1572841B1 (en) * 2002-11-18 2008-04-30 Samson Bimatech I/S Method of manure slurry treatment
GB0323497D0 (en) * 2003-10-08 2003-11-12 Banham Poultry Ltd A method of treating waste
US7105088B2 (en) * 2004-03-29 2006-09-12 Innoventor Engineering, Inc. Methods and systems for converting waste into energy
US7985345B2 (en) 2004-03-29 2011-07-26 Innoventor, Inc. Methods and systems for converting waste into complex hydrocarbons
GB0625156D0 (en) 2006-12-16 2007-01-24 Keld Energy Ltd Processing Biomass
US8819987B2 (en) * 2008-11-20 2014-09-02 Biomass Heating Solutions Limited Mushroom production process
DE102012111900A1 (en) 2012-12-06 2014-06-26 Krones Ag Apparatus and method for cracking gases

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3963426A (en) * 1974-07-22 1976-06-15 Cameron Engineers, Incorporated Process for gasifying carbonaceous matter
US4497637A (en) * 1982-11-22 1985-02-05 Georgia Tech Research Institute Thermochemical conversion of biomass to syngas via an entrained pyrolysis/gasification process

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3963426A (en) * 1974-07-22 1976-06-15 Cameron Engineers, Incorporated Process for gasifying carbonaceous matter
US4497637A (en) * 1982-11-22 1985-02-05 Georgia Tech Research Institute Thermochemical conversion of biomass to syngas via an entrained pyrolysis/gasification process

Also Published As

Publication number Publication date
EP1182248A1 (en) 2002-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2008215182B2 (en) Drying and gasification process
EP1278813B1 (en) A method and a system for decomposition of moist fuel or other carbonaceous materials
US6923004B2 (en) System integration of a steam reformer and gas turbine
EP2350233B1 (en) Method and apparatus for producing liquid biofuel from solid biomass
US9828247B2 (en) Process and apparatus for cleaning raw product gas
US20090277090A1 (en) Gas distribution arrangement for a rotary reactor
NL1016019C2 (en) Method and device for processing animal manure.
CN101636473A (en) Drying and gasification process
WO1989002909A1 (en) Refining of raw gas
US20140202079A1 (en) Gas distribution arrangement for rotary reactor
CN106221817A (en) The device and method of high heating value gas is prepared based on double-fluidized-bed biomass pyrolytic
RU2120460C1 (en) Method and apparatus for producing combustible gases from solid fuel, method and apparatus for treating raw phosphates
CN111978992A (en) Integrated gasification device for carbon-containing fuels
US20170253817A1 (en) Method and device for the production of synthesis gas for operating an internal combustion engine
Groeneveld et al. Gasification of solid waste—potential and application of co-current moving bed gasifiers
Van der Meijden et al. Waste wood gasification in an allothermal gasifier
CN108070405B (en) Biomass poly-generation method and system based on triple medium-low temperature fluidized bed
Engvall et al. Biomass and black liquor gasification
WO2001058244A2 (en) System of apparatus and process for generating energy from biomass
KR102624090B1 (en) biomes gasification system using livestock excretion
Cavanaugh et al. Environmental assessment data base for low/medium-Btu gasification technology. Volume II. Appendices A--F
WO2023205161A1 (en) Application of low-grade waste heat to biomass
Maniatis Overview of EU Thermie gasification
CZ2011404A3 (en) Gasification process of processed biomass and apparatus for making the same
Piechocki et al. Thermal gasification of waste biomass from agriculture production for energy purposes

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
SD Assignments of patents

Owner name: B.T.G. B.V.

VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20060301