NL1025027C2

NL1025027C2 - Method and system for the production of solids from raw materials.

Info

Publication number: NL1025027C2
Application number: NL1025027A
Authority: NL
Inventors: Robin Willem Rudolf Zwart; Peter Christiaan Alber Bergman; Arjan Ragusa Boersma; Jacob Hendrik Arnold Kiel
Original assignee: Stichting Energie
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2005-06-21
Also published as: WO2005056723A1; WO2005056723A8

Description

Werkwijze en stelsel voor de productie van vaste stoffen uit grondstoffen.Method and system for the production of solids from raw materials.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de productie 5 van vaste stoffen uit grondstoffen met torrefactie, waarbij: a) grondstof wordt onderworpen aan een verhoogde temperatuur in een zuurstofarme tot zuurstofloze atmosfeer in een reactor, doordat b) de grondstof in warmtewisselend contact wordt gebracht met een gasvormig medium met een temperatuur hoger dan de torrefactie- 10 temperatuur van de grondstof waarbij vaste brandstof en reactiegas ontstaat, c) waarbij ten minste een deel van het reactiegas wordt toegevoegd aan een condensatieruimte, waarin dat reactiegas voor ten minste een deel wordt gekoeld zodanig dat ten minste een deel van de condenseerbare componenten aanwezig in het torrefactiegas condenseert en gescheiden van 15 de niet gecondenseerde torrefactiegassen wordt afgevoerd van die condensatieruimte en het verkregen condensaat ten minste voor een deel wordt verbrand door toevoeging van zuurstofhoudend gas.The present invention relates to a process for the production of solids from raw materials with torrefaction, wherein: a) raw material is subjected to an elevated temperature in a low-oxygen to oxygen-free atmosphere in a reactor, by b) the raw material being in heat-exchanging contact brought with a gaseous medium with a temperature higher than the torrefaction temperature of the raw material producing solid fuel and reaction gas, c) wherein at least a part of the reaction gas is added to a condensing space, in which that reaction gas is at least partly added cooled such that at least a portion of the condensable components present in the torrefaction gas condenses and is separated from the non-condensed torrefaction gases from that condensation space and the resulting condensate is at least partially burned by the addition of oxygen-containing gas.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit FR 2594135. Daarin wordt een pyrolysebehandeling beschreven, waarbij bij een druk van ongeveer 800 Pa en een 20 temperatuur van ongeveer 400°C ligno-cellulose materiaal behandeld wordt Deze werkwijze wordt in het bijzonder toegepast voor het vervaardigen van houtskool.Such a method is known from FR 2594135. This describes a pyrolysis treatment in which ligno-cellulose material is treated at a pressure of approximately 800 Pa and a temperature of approximately 400 ° C. This method is used in particular for the production of charcoal .

De verkregen vaste stof heeft vergeleken met de grondstof o.a. een hogere calorische waarde en bezit een betere maalbaarheid. Daardoor is de vaste stof verkregen via de onderhavige uitvinding zeer geschikt als brandstof in bijvoorbeeld 25 vergassings- en verbrandingsprocessen.The solid obtained has a higher calorific value compared to the raw material and has a better grindability. As a result, the solid substance obtained via the present invention is very suitable as a fuel in, for example, gasification and combustion processes.

Mogelijke grondstoffen bestaan geheel of ten dele uit organisch materiaal en zijn bijvoorbeeld afkomstig uit de bosbouw, landbouw, of een andere bedrijfstak. Deze stromen kunnen ook geheel of ten dele van fossiele aard zijn of een mengstroom van hierboven genoemde vormen. Voorbeelden zijn biomassa(rest)stromen zoals snoeihout, 30 teelhout, grassen, en zaden en daarvan afgeleide grondstoffen die overigens in een ander voorgaand proces als product gezien kunnen worden. In meer algemene zin betreft het grondstoffen die geheel of ten dele lignocellulose bevatten. Mogelijke grondstoffen zijn ook afvalhout afkomstig uit o.a. de bouwsector of de houtindustrie en 1025027 i 2 integraal huishoudelijk- en industrieel afval of een afgescheiden deelstroom daarvan.Possible raw materials consist wholly or partly from organic material and originate, for example, from forestry, agriculture, or another industry. These streams can also be wholly or partly of a fossil nature or a mixing stream of the forms mentioned above. Examples are biomass (residual) streams such as prunings, sapwood, grasses, and seeds and raw materials derived therefrom, which can be seen as a product in another previous process. In a more general sense, it concerns raw materials that contain lignocellulose in whole or in part. Possible raw materials are also waste wood originating from, inter alia, the construction sector or the wood industry and 1025027 i 2 integral household and industrial waste or a separate sub-stream thereof.

De in dit Franse octrooischrift beschreven werkwijze is ongeschikt door grootschalige toepassing. De doorgangstijd is te hoog, terwijl het verkregen product alleen geschikt is bij het gebruik van zeer zuivere houtachtige materialen.The method described in this French patent specification is unsuitable due to large-scale application. The transit time is too high, while the product obtained is only suitable when using very pure wood-like materials.

5 Het is het doel van de onderhavige uitvinding deze nadelen te vermijden.The object of the present invention is to avoid these disadvantages.

Dit doel wordt bij een hierboven beschreven werkwijze verwezenlijkt doordat die behandeling bij verhoogde temperatuur een torrefactiebehandeling bij 200°C-320°C omvat, het reactiegas torrefactiegas omvat en die grondstof continue aan die reactor wordt toegevoerd en product continue daaruit afgevoerd wordt. Door gebruik van 10 torrefactie is het mogelijk allerlei soorten materiaalstomen als ingangsproduct te gebruiken. Bovendien kan een verhoudingsgewijs hoog rendement verkregen worden en ontstaat een hydrofoob product dat eenvoudig maalbaar is. Door de verhoudingsgewijs lage temperatuur is het technisch eenvoudig mogelijk dit proces continue uit te voeren.This object is achieved in a process described above in that said treatment at elevated temperature comprises a torrefaction treatment at 200 ° C-320 ° C, the reaction gas comprises torrefaction gas and that raw material is continuously supplied to that reactor and product is continuously discharged therefrom. By using torrefaction, it is possible to use all kinds of material steams as the starting product. Moreover, a relatively high efficiency can be obtained and a hydrophobic product is produced that is easily grindable. Due to the relatively low temperature, it is technically easy to carry out this process continuously.

15 Bovendien wordt met de onderhavige uitvinding voorkomen dat vervuild proceswater ontstaat.Moreover, with the present invention, contaminated process water is prevented.

Dit proceswater ontstaat in het proces doordat de grondstof een zeker vochtgehalte bezit, en door de thermisch geïnduceerde reacties die plaatsvinden tijdens het torrefactieproces. Dit water kan niet selectief via koeling en partiële condensatie uit 20 de torrefactiegassen worden verwijderd. Met de condensatie van water zullen dus ook andere componenten zoals furanen, zuren en fenolen condenseren of in het water oplossen, waardoor een vervuilde waterstroom ontstaat die in sommige gevallen zeer moeilijk te reinigen valt. Vanuit economisch oogpunt is dit zeer ongewenst.This process water arises in the process because the raw material has a certain moisture content, and because of the thermally induced reactions that take place during the torrefaction process. This water cannot be removed selectively from the torrefaction gases via cooling and partial condensation. With the condensation of water, other components such as furans, acids and phenols will therefore condense or dissolve in the water, creating a polluted stream of water that in some cases is very difficult to clean. This is very undesirable from an economic point of view.

Volgens een van voordeel zijnde uitvoering treedt de grondstof, zoals biomassa, 25 direct in warmtewisselend contact met het gasvormige medium.According to an advantageous embodiment, the raw material, such as biomass, comes directly into heat-exchanging contact with the gaseous medium.

Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering vindt op zeer effectieve wijze de verwijdering van componenten uit het torrefactiegas plaats die anders tot emissieproblemen zouden kunnen leiden, of, tot problemen in een verbrandingsruimte of een warmtewisselaar (bijvoorbeeld corrosie of depositie). Dit is met name van 30 toepassing op grondstoffen met een hoog gehalte aan halogenen, zware metalen (zoals kwik), zwavel of stikstof. In de onderhavige uitvinding kunnen halogeen-houdende componenten, stikstof- en zwavelhoudende componenten en componenten bestaande 1025027 3 uit zware metalen, aanwezig in het torrefactiegas, uit het (door koeling van het torrefactiegas) verkregen condensaat worden verwijderd, alvorens ten minste een deel van dit condensaat wordt toegevoerd aan een verbrandingstap bij toevoeging van zuurstof.According to a further advantageous embodiment, the removal of components from the torrefaction gas takes place in a very effective manner which could otherwise lead to emission problems, or, to problems in a combustion space or a heat exchanger (e.g. corrosion or deposition). This applies in particular to raw materials with a high content of halogens, heavy metals (such as mercury), sulfur or nitrogen. In the present invention, halogen-containing components, nitrogen-containing and sulfur-containing components and components consisting of heavy metals present in the torrefaction gas can be removed from the condensate obtained by cooling the torrefaction gas before at least a part of this condensate is supplied to a combustion step with the addition of oxygen.

5 Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering vindt trapsgewijze afkoeling van ten minste een deel van het torrefactiegas plaats, waarbij telkens een bepaalde fractie van het torrefactiegas condenseert. Op deze wijze wordt voorkomen dat bepaalde componenten aanwezig in het torrefactiegas voor vervuilingen zorgen bij lagere temperatuur dan waarbij die fractie is afgevangen, waardoor selectieve 10 waterverwijdering uit het verkregen condensaat door afkoeling van het torrefactiegas beter mogelijk is via bijvoorbeeld membraanscheiding of vloeistof/vloeistof extractie. Hierdoor kan wel proceswater onttrokken en afgevoerd worden zonder verontreinigingen of met minimale verontreinigingen.According to a further advantageous embodiment, stepwise cooling of at least a part of the torrefaction gas takes place, wherein a specific fraction of the torrefaction gas condenses in each case. In this way it is prevented that certain components present in the torrefaction gas cause contamination at a lower temperature than that at which that fraction has been captured, as a result of which selective water removal from the obtained condensate by cooling of the torrefaction gas is better possible through, for example, membrane separation or liquid / liquid extraction. This allows process water to be extracted and discharged without contamination or with minimal contamination.

Volgens de onderhavige uitvinding wordt ten minste een deel van het eerder 15 genoemde condensaat aan een verbrandingsruimte toegevoerd, waar dit onder toevoeging van een zuurstofhoudend gas wordt verbrand. Op deze wijze wordt een belangrijk aandeel van de energieinhoud van de torrefactiegassen afkomstig van een torrefactieruimte behouden voor benutting in het eigen proces. Hierbij wordt eventueel ten minste een deel van het condensaat in een verdampingsruimte verdampt, alvorens 20 het aan tenminste een verbrandingsruimte wordt toegevoerd.According to the present invention, at least a part of the aforementioned condensate is supplied to a combustion space, where it is burned with the addition of an oxygen-containing gas. In this way an important part of the energy content of the torrefaction gases from a torrefaction space is retained for use in the own process. In this case, at least a part of the condensate is optionally evaporated in an evaporation space, before it is supplied to at least one combustion space.

Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering wordt een deel van het eerder genoemde condensaat gezamenlijk met een deel van het torrefactiegas dat of afkomstig is van een torrefactieruimte, of van een condensatieruimte, verbrand in een verbrandingsruimte. Hierbij kan eventueel tenminste een extra hulpstof worden 25 toegevoerd die in diezelfde verbrandingsruimte, of een andere verbrandingsruimte wordt verbrand. Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering is deze hulpstof een grondstof of een grondstof waarvan het vochtgehalte verlaagd is of een vaste stof geproduceerd volgens de werkwijze.According to a further advantageous embodiment, a part of the aforementioned condensate is burnt together with a part of the torrefaction gas that originates from a torrefaction space, or from a condensation space, in a combustion space. In this case, at least one additional auxiliary substance can optionally be supplied which is burned in the same combustion space, or another combustion space. According to a further advantageous embodiment, this auxiliary substance is a raw material or a raw material whose moisture content is reduced or a solid produced according to the method.

Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering wordt een grondstof aan een 30 torrefactieruimte toegevoerd. De benodigde energie die voor het proces benodigd is wordt in die torrefactieruimte ingebracht door daaraan eveneens een gasvormig medium toe te voeren, zodanig dat de temperatuur van dit gasvormig medium hoger is 1025027 4 dan de temperatuur die in die torrefactieruimte als de torrefactietemperatuur wordt verstaan. Dit gasvormig medium wordt opgemengd met gas dat wordt gevormd in die torrefactieruimte en als torrefactiegas aan de torrefactieruimte onttrokken. Torrefactiegas bestaat dus voor ten minste een deel uit componenten die gevormd zijn 5 uit een grondstof en bij die torrefactietemperatuur tussen 200°C en 320°C gasvonnig zijn.According to a further advantageous embodiment, a raw material is supplied to a torrefaction space. The energy required for the process is introduced into that torrefaction space by also supplying a gaseous medium thereto, such that the temperature of this gaseous medium is higher than the temperature which is understood to be the torrefaction temperature in that torrefaction space. This gaseous medium is mixed with gas that is formed in that torrefaction space and withdrawn from the torrefaction space as a torrefaction gas. Torrefaction gas therefore consists at least in part of components that are formed from a raw material and are gas-shaped at that torrefaction temperature between 200 ° C and 320 ° C.

Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering wordt dit gasvormige medium gecomprimeerd ter compensatie van drukvallen over een torrefactieruimte. Voorafgaand kan het van voordeel zijn om de temperatuur van het gas in temperatuur 10 te verhogen, zodat condensatie door warmteverliezen voorafgaand aan dit comprimeren wordt voorkomen.According to a further advantageous embodiment, this gaseous medium is compressed to compensate for pressure drops over a torrefaction space. Beforehand, it may be advantageous to raise the temperature of the gas in temperature 10, so that condensation due to heat losses prior to this compression is prevented.

Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering vindt verbranding van zowel ten minste een deel van het condensaat als ten minste een deel van het torrefactiegas in een gemeenschappelijke verbrandingsruimte plaats. De van de torrefactie afkomstige IS vaste stoffen worden bij voorkeur gekoeld, om de daarin aanwezige warmte zoveel mogelijk aan het torrefactieproces te retourneren. Dit kan hetzij gebeuren door de permanent aanwezige gassen (al dan niet gemengd met torrefactiegassen), hetzij via een indirecte warmtewisseling met een in het bijzonder daarvoor aanwezig koelmedium.According to a further advantageous embodiment, combustion of both at least a part of the condensate and at least a part of the torrefaction gas takes place in a common combustion space. The IS solids originating from the torrefaction are preferably cooled in order to return the heat contained therein to the torrefaction process as much as possible. This can be done either by the permanently present gases (whether or not mixed with torrefaction gases), or via an indirect heat exchange with a cooling medium in particular present for that purpose.

20 Volgens de onderhavige uitvinding wordt een deel van het gasvormig medium gemengd met torrefactiegassen afgevoerd, maar wordt voor de afvoer de nuttige energie aanwezig in dit gasmengsel gebruikt voor het verwannen van o.a. inlaatstromen aan de torrefactieruimte. Dit gebeurt door het verbranden van de gassen bij het toevoeren van zuurstof in een verbrandingsruimte. Daarbij ontstaat een rookgas en dit 25 rookgas wordt niet aan het proces teruggevoerd, maar na warmtewisseling met in de torrefactieruimte ingebrachte materiaalstromen en eventuele reiniging afgevoerd.According to the present invention, a part of the gaseous medium is discharged mixed with torrefaction gases, but the useful energy present in this gas mixture is used for discharging, among other things, inlet streams at the torrefaction space. This is done by burning the gases when supplying oxygen to a combustion space. A flue gas is thereby created and this flue gas is not fed back to the process, but is removed after heat exchange with material streams introduced into the torrefaction space and any cleaning.

De warmte die vrijkomt bij de verbranding van ten minste een deel van het torrefactiegas kan gebruikt worden voor het drogen van de aan de torrefactie toegevoerde grondstoffen en/of kan voor tenminste een deel gebruikt worden voor het 30 verwannen van het aan de torrefactieruimte toegevoerde gasvormige medium die het torrefactieproces in stand dient te houden.The heat that is released during the combustion of at least a part of the torrefaction gas can be used for drying the raw materials supplied to the torrefaction and / or can be used for at least a part for heating the gaseous medium supplied to the torrefaction space which must maintain the torrefaction process.

1025027 51025027 5

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een stelsel voor het aan een torrefactiebehandeling onderwerpen van grondstoffen, omvattende een torrefactie-ruimte met inlaat voor de grondstoffen en uitlaat voor vaste stoffen, welke ruimte van een toevoer voor verwarmende gassen voorzien is, alsmede een uitlaat voor S verwarmende gassen en bij de torrefactie vrijkomende gassen, waarbij die uitlaat verbonden is met een verbrandingsruimte, welke verbrandingsruimte voorzien is van een inlaat voor het inbrengen van zuurstofhoudend gas, waarbij de uitlaat van die verbrandingsruimte via warmtewisselaars verbonden is met een afvoer van een stelsel, welke warmtewisselaars anderzijds met de inlaattoevoer van de torrefactieruimte zijn 10 verbonden.The invention also relates to a system for subjecting raw materials to a torrefaction treatment, comprising a torrefaction space with inlet for the raw materials and outlet for solid substances, which space is provided with a supply for heating gases, and an outlet for S-heating gases and gases released during the torrefaction, wherein said outlet is connected to a combustion space, which combustion space is provided with an inlet for introducing oxygen-containing gas, wherein the outlet of said combustion space is connected via heat exchangers to an outlet of a system, which heat exchangers on the other hand, are connected to the inlet supply of the torrefaction space.

De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van in de tekening zeer schematisch afgebeelde uitvoeringsvoorbeelden beschreven worden. Daarbij toont:The invention will be described in more detail below with reference to exemplary embodiments shown very schematically in the drawing. It shows:

Fig. 1 een blokschema van een eerste variant van de torrefactie volgens de onderhavige uitvinding; IS Fig. 2 een blokschema van een tweede variant van de onderhavige uitvinding,FIG. 1 is a block diagram of a first variant of the torrefaction according to the present invention; FIG. 2 is a block diagram of a second variant of the present invention,

Fig. 3 een blokschema van een derde variant van de onderhavige uitvinding; enFIG. 3 is a block diagram of a third variant of the present invention; and

Fig. 4 een blokschema van een vierde variant van de onderhavige uitvinding.FIG. 4 is a block diagram of a fourth variant of the present invention.

Het stelsel volgens de onderhavige uitvinding is in fig. 1 in het geheel met 1 aangegeven. Centraal staat een torrefactieruimte 2 met een toevoer 3 voor 20 verwarmende gassen die het torrefactieproces in stand houden. Bij voorkeur wordt het torrefactieproces tussen 200 en 320°C, en meer in het bijzonder tussen 200 en 280*C uitgevoerd.The system according to the present invention is indicated in its entirety by 1 in FIG. Central is a torrefaction space 2 with a supply 3 for heating gases that maintain the torrefaction process. The torrefaction process is preferably carried out between 200 and 320 ° C, and more particularly between 200 and 280 ° C.

Het aan het torrefactieproces toe te voeren materiaal komt via inlaat 4 de torrefactieruimte 2 binnen. De torrefactieruimte is voorzien van een uitlaat 5 voor vaste 25 stof, alsmede een uitlaat 6 voor gasvormige stof. Uitlaat 6 is verbonden met de inlaat 8 van een condensatieruimte 7. De resterende torrefactiegassen bestaande uit het gasvormig medium afkomstig uit de toevoer 3, alsmede de bij de torrefactie ontstane gassen, worden via uitlaat 9 afgevoerd. De gecondenseerde stoffen uit de torrefactiegassen worden bij 10 afgevoerd en aan de inlaat 12 van een 30 verbrandingsruimte 11 toegevoerd. Eventueel wordt de gecondenseerde stof onderworpen een aan reinigingstap- 1025027 6The material to be fed to the torrefaction process enters the torrefaction space 2 via inlet 4. The torrefaction space is provided with an outlet 5 for solid matter, as well as an outlet 6 for gaseous substance. Outlet 6 is connected to the inlet 8 of a condensation space 7. The remaining torrefaction gases consisting of the gaseous medium originating from the feed 3, as well as the gases produced during the torrefaction, are discharged via outlet 9. The condensed substances from the torrefaction gases are discharged at 10 and fed to the inlet 12 of a combustion space 11. Optionally, the condensed substance is subjected to a cleaning step 1025027 6

De uit de uitlaat 9 afkomstige gassen worden voor een deel toegevoerd aan een hierna te bespreken warmtewisselaar 16, voor een deel toegevoerd aan ruimte 26 en voor een deel toegevoerd aan de inlaat van de verbrandingsruimte 11. Aan deze verbrandingsruimte 11 wordt eveneens via inlaat 14 lucht toegevoerd. Om de 5 verbranding te bevorderen kan behalve lucht ook een hulpstof toegevoerd worden. Deze kan zowel gebruikt worden bij het opstarten als bij het instandhouden. Een dergelijke hulpbrandstof kan zowel vloeibaar, gasvormig of vast zijn. Als voorbeeld van een vaste stof wordt de bij de torrefactie verkregen vaste stof genoemd. In de verbrandingsruimte 11 vindt verbranding van een deel van het torrefactiegas en alle bij 10 de condensatie vrijkomende producten plaats. Het zo ontstane rookgas wordt via uitlaat 15 toegevoerd aan warmtewisselaar 16 en meer in het bijzonder de inlaat 17 daarvan. Na het afkoelen wordt dit rookgas geleid naar de inlaat 22 van een droger 21. Na verder afkoelen wordt het gas via uitlaat 23 in de omgeving afgevoerd na eventueel tussengeschakelde reinigingsstappen.The gases from the outlet 9 are partly supplied to a heat exchanger 16 to be discussed below, partly fed to space 26 and partly fed to the inlet of the combustion space 11. Air is also supplied to this combustion space 11 via inlet 14 added. In order to promote combustion, an auxiliary substance can be supplied in addition to air. This can be used both at start-up and during maintenance. Such an auxiliary fuel can be either liquid, gaseous or solid. As an example of a solid, the solid obtained in the torrefaction is mentioned. In the combustion space 11 combustion of a part of the torrefaction gas and all products released during the condensation takes place. The flue gas thus generated is supplied via outlet 15 to heat exchanger 16 and more particularly the inlet 17 thereof. After cooling, this flue gas is led to the inlet 22 of a dryer 21. After further cooling, the gas is discharged into the environment via outlet 23 after any intermediate cleaning steps.

15 Aan de droger wordt grondstof toegevoerd via inlaat 24. Het gasvormige medium (dat een deel torrefactiegas bevat) wordt in warmtewisselaar 16 geleid en na verhitting in inlaat 3 van de torrefactieruimte 2 gebracht.Raw material is supplied to the dryer via inlet 24. The gaseous medium (which contains a part of torrefaction gas) is introduced into heat exchanger 16 and, after heating, is introduced into inlet 3 of the torrefaction space 2.

De hierboven beschreven inrichting werkt als volgt:The device described above works as follows:

De grondstof wordt aan de inlaat 24 van een droger 21 toegevoerd. Afhankelijk van het 20 vochtpercentage van de toegevoerde materialen is een droogstap al dan niet noodzakelijk. Daar wordt een groot deel of al het water door verwarmen verwijderd. Vervolgens wordt het zo verkregen materiaal aan de torrefactieruimte 2 toegevoerd en aan torrefactie-b ehandeling met behulp van een gasvormig medium, dat door de inlaat 3 binnentreedt, onderworpen. De uit de uitlaat 5 afkomstige vaste stof wordt aan de 25 inlaat 27 van een koeler 26 toegevoerd en aan een koelstap onderworpen en bij 28 afgevoerd. Door dit koelen wordt een deel van het gas, afkomstig van de torrefactie en bij inlaat 29 ingebracht, verwarmd en bij 30 afgevoerd. Vervolgens wordt dit gas met het gas afkomstig uit de uitlaat 6 van de torrefactieruimte 2 vermengd.The raw material is supplied to the inlet 24 of a dryer 21. Depending on the moisture percentage of the materials supplied, a drying step may or may not be necessary. A large part or all of the water is removed there by heating. Subsequently, the material thus obtained is supplied to the torrefaction space 2 and subjected to torrefaction treatment with the aid of a gaseous medium entering through the inlet 3. The solid substance from the outlet 5 is supplied to the inlet 27 of a cooler 26 and subjected to a cooling step and discharged at 28. As a result of this cooling, part of the gas originating from the torrefaction and introduced at inlet 29 is heated and discharged at 30. This gas is then mixed with the gas from the outlet 6 of the torrefaction space 2.

Na koelen in ruimte 26 ontstaat een vaste stof die bijvoorbeeld als brandstof voor 30 elektriciteitscentrales gebruikt kan worden. De bij de uitlaat 8 vrijkomende torrefactiegassen bestaan uit het gasvormig medium en gassen geproduceerd in de torrefactieruimte 2. Zoals hierboven al beschreven, wordt na een condensatiestap een 1025027 7 deel van dit gas aan de verbranding 11 toegevoerd en in de omgeving afgevoerd na nuttig gebruik van de warmte. Een ander deel wordt gerecirculeerd naar de torrefactieruimte. Een verder deel wordt gebruikt voor het koelen van de bij de torrefactie vrijkomende vaste stof.After cooling in space 26, a solid is formed which can be used, for example, as a fuel for 30 power stations. The torrefaction gases released at the outlet 8 consist of the gaseous medium and gases produced in the torrefaction space 2. As already described above, after a condensation step, a 1025027 part of this gas is supplied to the combustion 11 and discharged into the environment after useful use of the warmth. Another part is recirculated to the torrefaction space. A further part is used for cooling the solid released during the torrefaction.

5 In fig. 2 is een variant van de onderhavige uitvinding afgebeeld, welke in het geheel met 31 aangegeven is. Alle met de hierboven beschreven onderdelen overeenkomende componenten zijn van dezelfde verwijzingscijfers voorzien verhoogd met 30. Dat wil zeggen, de torrefactieruimte is met 32 aangegeven, waarvan de toevoer van een verwarmend gas met 33 aangegeven is en de inlaat voor grondstoffen met 34.Fig. 2 shows a variant of the present invention, which is indicated in its entirety by 31. All components corresponding to the components described above are provided with the same reference numerals increased by 30. That is, the torrefaction space is indicated by 32, the supply of a heating gas of which is indicated by 33 and the inlet for raw materials by 34.

10 In tegenstelling tot de hierboven beschreven uitvoering van de koeler 26 is de thans gebruikte koeler 56 niet opgenomen in de stroom van het gasvormige medium, maar wordt daar door een afzonderlijk koelmedium geleid. Dat wil zeggen, door de inlaat 59 en uitlaat 60 beweegt een apart koelmedium. Bovendien wordt bij deze uitvoering slechts een klein deel van de na de condensatie uit de uitlaat 39 vrijkomende 15 gassen aan de verbrandingsruimte 41 toegevoerd. Dit is met een lijn 43 aangegeven.In contrast to the embodiment of the cooler 26 described above, the cooler 56 currently used is not included in the flow of the gaseous medium, but is passed through a separate cooling medium there. That is, a separate cooling medium moves through the inlet 59 and outlet 60. Moreover, in this embodiment, only a small part of the gases released from the outlet 39 after condensation is supplied to the combustion space 41. This is indicated by a line 43.

In plaats van het hierboven in serie schakelen van de warmtewisselaar 16 en droogruimte 21 voor wat betreft de gasstroom afkomstig uit de uitlaat 15 van de verbrandingsruimte 11, wordt thans het uit de verbrandingsruimte 41 afkomstige gas verdeeld over warmtewisselaar 46 en droger 51.Instead of connecting the heat exchanger 16 and drying space 21 in series as regards the gas flow from the outlet 15 of the combustion space 11, the gas from the combustion space 41 is now distributed over heat exchanger 46 and dryer 51.

20 In fig. 3 is een verdere variant van de onderhavige uitvinding afgebeeld, welke in het geheel met 61 aangegeven is. Alle met de in fig. 1 overeenkomende componenten zijn van dezelfde verwijzingscijfers voorzien verhoogd met 60.Fig. 3 shows a further variant of the present invention, which is indicated in its entirety by 61. All components corresponding to the components in FIG. 1 are provided with the same reference numerals, increased by 60.

De bij de torrefactie vrijkomende gassen worden via leiding 68 aan de condensatiestap 67 toegevoerd. Een deel van de torrefactiegassen wordt echt» in 25 tegenstelling tot de eerdere uitvoeringen direct naar de verbrandingskamer 71 geleid. Deze afzonderlijke toevoer is met 89 aangegeven. Bijkomend voordeel van deze mogelijke uitvoeringsvorm is dat het torrefactiegas niet onnodig gekoeld wordt, aangezien het toch verbrand dient te worden. Hetzelfde geldt voor een deel van de torrefactiegassen dat rechtstreeks naar de warmtewisselaar 76 wordt geleid via toevoer 30 79. Koeling bij 86 van vaste stoffen verkregen bij de torrefactie vindt op niet nader afgebeelde wijze plaats.The gases released during the torrefaction are supplied via line 68 to the condensation step 67. Part of the torrefaction gases is, in contrast to the earlier embodiments, actually led directly to the combustion chamber 71. This separate feed is indicated by 89. An additional advantage of this possible embodiment is that the torrefaction gas is not unnecessarily cooled, since it must nevertheless be burned. The same applies to a part of the torrefaction gases which is fed directly to the heat exchanger 76 via feeder 79. Cooling at 86 of solids obtained during the torrefaction takes place in a manner not further illustrated.

1025027 81025027 8

In fig. 4 is een verdere variant van de uitvinding in het geheel met 91 aangegeven. Ten opzichte van de uitvoering in fig. 1 zijn alle met de uitvoering van in fig. 1 overeenkomende onderdelen voorzien van een verwijzingscijfer dat met 90 verhoogd is. Voor een beschrijving van de functionering wordt uitdrukkelijk naar 5 figuur 1 verwezen. Bij deze uitvoering wordt evenals bij de aan de hand van fig. 3 beschreven uitvoering een deel van de torrefactiegassen niet aan het condensatieproces onderworpen, maar direct aan de verbrandingskamer 101 toegevoerd. In tegenstelling tot figuur 2 en 3 en overeenkomstig figuur 1 wordt het afgekoelde gas voor koeling van de vaste stoffen in blok 116 gebruikt. Dit gas wordt vervolgens via 10 warmtewisselaar 106 weer aan de torrefactie teruggevoerd. Hierdoor wordt de warmte die vrijkomt bij het koelen van de vaste stoffen in 116 teruggewonnen en ingezet voor het in stand houden van de torrefactiebehandeling. Tevens is maar één recycle van gassen benodigd.In Fig. 4, a further variant of the invention is indicated in its entirety by 91. Compared to the embodiment in Fig. 1, all parts corresponding to the embodiment of Fig. 1 are provided with a reference numeral which is increased by 90. Figure 1 is explicitly referred to for a description of the functioning. In this embodiment, just as in the embodiment described with reference to FIG. 3, part of the torrefaction gases is not subjected to the condensation process, but is supplied directly to the combustion chamber 101. In contrast to Figures 2 and 3 and in accordance with Figure 1, the cooled gas is used for cooling the solids in block 116. This gas is then returned to the torrefaction via heat exchanger 106. As a result, the heat released during cooling of the solids in 116 is recovered and used to maintain the torrefaction treatment. In addition, only one recycle of gases is required.

Na het lezen van voorgaande zullen bij degene bekwaam in de stand der techniek 15 dadelijk verdere varianten opkomen. Deze liggen binnen het bereik van de onderhavige aanvrage en meer in het bijzonder van bijgaande conclusies.After reading the foregoing, further variants will immediately occur to those skilled in the art. These are within the scope of the present application and more particularly of the appended claims.

1 025 0 2 71 025 0 2 7

Claims

Process for the production of solids from raw materials with tonefaction, wherein: a) raw material is subjected to an elevated temperature in a low-oxygen to oxygen-free atmosphere in a reactor, by b) bringing the raw material into heat-exchanging contact with a gaseous medium with a temperature higher than the torrefact temperature of the raw material producing solid fuel and reaction gas, d) at least a part of the reaction gas being added to a condensing space, in which at least a part of that reaction gas is cooled such that at least a part is cooled of the condenses) components present in the torrefaction gas condenses and is separated from the non-condensed torrefaction gases from that IS condensation space and the resulting condensate is at least partially burned by the addition of oxygen-containing gas, characterized in that said treatment at elevated temperature a torrefaction treatment 200 ° C to 320 ° C, the reaction gas comprises torrefaction gas and that feedstock is continuously supplied to that reactor and product is continuously withdrawn therefrom.

2. A method according to claim 1, wherein halogen-containing components, nitrogen and sulfur-containing components, heavy metals and / or other contaminants or products are removed from condensate obtained by cooling the torrefaction gas.

A method according to any one of the preceding claims, wherein stepwise cooling of at least a part of the torrefaction gas takes place in said condensation space, wherein in each stage a certain fraction of at least a part of the torrefaction gas condenses. 1025027

A method according to any one of the preceding claims, wherein a part of said condensate is evaporated in a separate evaporation chamber prior to combustion.

5. Method as claimed in any of the foregoing claims, wherein a part of the torrefaction gas produced is supplied to a combustion space, wherein the combustion of the torrefaction gas takes place with the addition of oxygen.

6. A method according to any one of the preceding claims, wherein said condensate and that torrefaction gas are supplied to a common combustion space.

Method according to one of the preceding claims, wherein said torrefaction gas is burned and the flue gases released thereby are supplied to said combustion space for the condensate.

8. Method as claimed in any of the foregoing claims, wherein at least a part of that heat in the flue gas that is discharged from said combustion space is added to the method.

9. Method as claimed in any of the foregoing claims, wherein at least a part of that heat present in that flue gas is exchanged with at least a part of a gaseous medium which is supplied to a torrefaction space.

A method according to any one of the preceding claims, wherein at least a part of the heat released during the cooling of at least a part of said torrefaction gas is utilized elsewhere in the method.

11. Method as claimed in any of the foregoing claims, wherein to said combustion space for condensate and / or torrefaction gases is added an auxiliary substance which promotes combustion.

The method according to claim 11, wherein said auxiliary substance is an auxiliary substance based on said raw material. 1025027

A method according to any one of the preceding claims, wherein said heat released is used to heat the raw material before it is subjected to the tonefaction.

14. A method according to any one of the preceding claims, wherein said gaseous medium consists of at least a part of the torrefaction gas.

A method according to any one of the preceding claims, wherein said gaseous medium is compressed for introduction into a torrefaction space.

A method according to any one of the preceding claims, wherein said gaseous medium is raised in temperature prior to said compression.

A method according to any one of the preceding claims, wherein said cooling of the solid substance from a torrefaction space takes place by means of a gaseous medium, wherein said gaseous medium originates from a condensation space.

18. System (1, 31, 61, 91) for subjecting raw materials to torrefaction treatment, comprising a torrefaction space (2, 32, 62, 92) with inlet (4, 34, 64, 94) for raw materials and exhaust ( 5, 35, 65, 95) for solids, which space (2, 32, 62, 92) is provided with a supply (3) for heating gases and an outlet (6,36,66, 96) for heating gases and gases released during the torrefaction, wherein said outlet (9, 39, 69, 99) is connected to a combustion space (11, 41, 71, 101), which combustion space is provided with an inlet (14, 44, 74, 94 ) for introducing oxygen-containing gas, the outlet (15, 45, 75, 105) of said combustion space (11, 41, 71, 101) being connected to heat exchangers (16, 46; 21, 51, 76, 106, 81, 111). a drain of a system, which heat exchangers, on the other hand, are connected to the inlet supply of the torrefaction space, characterized in that the outlet (6, 36, 66, 96) of the torrefaction space (2, 32, 62, 92) is connected to a condensation space (7.37, 67.97). 1025027