NL1027932C2

NL1027932C2 - Dipleg, werkwijze voor het gebruik ervan en toepassingen van de dipleg.

Info

Publication number: NL1027932C2
Application number: NL1027932A
Authority: NL
Inventors: Daan Assink; Robertus Hendrikus Venderbosch; Elwin Gansekoele
Original assignee: Btg Biomass Technology Group B
Priority date: 2004-12-31
Filing date: 2004-12-31
Publication date: 2006-07-03
Also published as: CN101115550A; BRPI0519467A2; CA2592854A1; CA2592854C; EP1841519B1; EP1841519A1; WO2006071109A1; CN104801238A; BRPI0519467B1; ES2769529T3

Description

ϋίρίβς, werkwijze voor het gebruik ervan en toepassingen van de dipleg

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een dipleg met een toevoer voor vaste stof aan de bovenzijde en een afvoer voor vaste stof aan de onderzijde. Tevens heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het in een dipleg 5 afvoeren van vaste stof, omvattende het in een toevoer aan de bovenzijde van de dipleg voeren van de vaste stof. Tenslotte heeft de uitvinding betrekking op toepassingen van de dipleg volgens de uitvinding.

Met de term dipleg wordt hier bedoeld een valbuis 10 waarin vaste stof wordt verzameld. Hiertoe wordt vaste stof aan de bovenzijde in de dipleg gebracht. Teneinde de vaste stof niet ongehinderd te laten uitstromen is de dipleg aan de onderzijde voorzien van een afsluiting. Via een afvoer aan de onderzijde kan de vaste .stof uit de dipleg worden verwijderd 15 al naar gelang dat gewenst is. Deze afvoer is in het algemeen in de wand van de dipleg voorzien. Hierbij wordt gebruik gemaakt van het feit dat een vaste stof, in de vorm van deeltjes, niet zijdelings wegstroomt wanneer deze vaste stof als gepakt bed is gestapeld. Slechts wanneer een uitvoermiddel is 20 voorzien, bijvoorbeeld een schroeftransporteur, een fluïdum-toevoer zoals gas, of een geschikt ander middel, kan de vaste stof uit de dipleg, zijdelings, worden verwijderd. Een andere mogelijkheid is het voorzien van een klep die in gesloten toestand de vaste stof tegenhoudt en in geopende toestand de 25 vaste stof verticaal laat wegstromen. Indien een dergelijke voorzisning aanwezig is zal het separaat aanbrengen van uit-voermiddelen in het algemeen niet noodzakelijk zijn.

Hierna zal in hoofdzaak worden uitgegaan van een dipleg waarbij in de wand van de dipleg een afvoer is voorzien 30 en waarbij separate uitvoermiddelen noodzakelijk zijn om de vaste stof uit de dipleg naar behoefte te verwijderen. De uitvinding is daar echter niet toe beperkt.

De hoogte van de dipleg, althans van de vaste stof die zich in de dipleg bevindt, is van een aantal facetten af-35 hankelijk. Indien de vaste stof via de afvoer met behulp van 1 0 2j7 9 3 2

, I

2 een fluïdum, bijvoorbeeld gas, uit de dipleg dient te worden verwijderd zal de hoogte van de vaste stof zodanig moeten zijn dat het nabij de onderzijde toegevoerde gas niet de vaste stof omhoog verplaatst. Er dient slechts een verplaatsing 5 uit de afvoer van de dipleg te worden verkregen. De minimale hoogte van de dipleg die noodzakelijk is om fluïdumstroom naar boven te voorkomen, wordt bepaald door de stroomdichtheid van het materiaal (ps), en de drukval AP die het gas moet overwinnen om in de vertikaal naar boven gerichte richting te 10 stromen. Deze hoogte wordt bepaald door de volgende vergelijking :

Hmin = ΔΡ : (ps X g) · 15 Hierin is g de zwaartekrachtconstante.

Een dipleg wordt, behalve in cyclonen, veelal toegevoerd bij wervelbedden om de vaste stof te doseren en om twee ruimtes van elkaar te kunnen scheiden voor wat betreft de gasfase in de beide ruimtes.

20 Een probleem dat met een dipleg zoals hiervoor genoemd wordt verkregen is de lengte ervan. Omdat met name de vaste stof die in cyclonen van gas wordt gescheiden een zeer lage dichtheid heeft dient de lengte van de dipleg groot te zijn. Hierdoor wordt in veel gevallen de maximale hoogte van 25 een installatie bepaald door de lengte van de dipleg(s).

De uitvinding heeft derhalve tot doel een verbeterde dipleg te verschaffen.

Met name heeft de uitvinding tot doel een dipleg te verschaffen waarmee de hiervoor genoemde nadelen niet worden 30 verkregen.

Tevens heeft de uitvinding tot doel een werkwijze te verschaffen waarmee een dipleg zonder de hiervoor genoemde nadelen kan worden bedreven.

Tenslotte heeft de uitvinding tot doel toepassingen 35 te verschaffen van de dipleg volgens de onderhavige uitvinding.

Ter verkrijging van ten minste een van de hiervoor genoemde doelen verschaft de uitvinding een dipleg als in de 1027932 ! ____

t I

3 aanhef genoemd, en die wordt gekenmerkt doordat op een positie boven de afvoer van de dipleg een additionele toevoer is voorzien voor toevoer van additionele vaste stof. Hierdoor wordt verkregen dat de vaste stof die wordt toegevoerd via de 5 toevoer aan de bovenzijde van de dipleg wordt gecombineerd met een naar behoefte te kiezen additionele vaste stof. De dichtheid van de combinatie van vaste stof en additionele vaste stof kan op deze wijze bijvoorbeeld naar behoefte worden afgestemd. Daartoe kan de additionele vaste stof een 10 afwijkende dichtheid ten opzichte van de via de bovenzijde toegevoerde vaste stof hebben, en in een zodanige hoeveelheid worden toegevoerd dat de combinatie van vaste stof en additionele vaste stof op een voorkeurswaarde ligt.

Wanneer de additionele vaste stof een grotere 15 dichtheid heeft dan de vaste stof zal de dichtheid van de combinatie van vaste stof en additionele vaste stof worden verhoogd in vergelijking met de dichtheid van alleen de vaste stof. De minimale hoogte van de dipleg zal dan, in vergelijking met alleen vaste stof, kunnen worden verminderd. 20 Hierdoor bestaat de mogelijkheid dat de dipleg ongeacht de aard van de via de bovenzijde toegevoerde vaste stof te allen tijde op een optimale wijze kan worden bedreven.

Het is onverwacht gebleken dat ook het stroomgedrag 25 van de vaste stof op zeer positieve wijze kan worden verbeterd door als additionele vaste stof een materiaal toe te voeren dat een van de vaste stof afwijkende diameter heeft. Met name wanneer de via de bovenzijde toegevoerde vaste stof een zeer kleine afmeting heeft, bijvoorbeeld 30 vliegas, is het voordelig om als additionele vaste stof een materiaal toe te voeren dat een grotere diameter en/of een grotere dichtheid heeft. Het stroomgedrag van de combinatie van vaste stof en additionele vaste stof aan de afvoer wordt daardoor sterk verbeterd.

35 Bovendien is het eenvoudig mogelijk om, in het geval van vliegas dat in het algemeen een lage dichtheid heeft, als additionele vaste stof een materiaal met een hogere dichtheid toe te voeren. De pakkingsdichtheid in de dipleg wordt 1027932 4 daardoor sterk verhoogd, waardoor de totale lengte van de dipleg op evenredige wijze kan worden verminderd.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm wordt de dipleg gekenmerkt doordat de toevoer voor vaste stof is ingericht 5 voor koppeling aan een vaste stof-uitvoer van een cycloon. De vaste stof die in een cycloon van een toegevoerd mengsel van gas en vaste stof wordt afgescheiden wordt daardoor in de dipleg opgevangen. Het bedrijf van de dipleg volgens de uitvinding is betrouwbaarder dan van een gebruikelijke 10 dipleg. Ook de cycloon zal van een grotere bedrijfszekerheid profiteren. Omdat de dipleg volgens de uitvinding een geringere hoogte kan hebben dan een gebruikelijke dipleg uit de stand der techniek, zal de cycloon in een dergelijk geval op een geringere hoogte kunnen worden gepositioneerd. De 15 toevoer van gas en vaste stof, die in de cycloon dient te worden gescheiden zal derhalve over een kortere afstand naar de cycloon kunnen worden gevoerd. De bedrijfszekerheid van de cycloon zal daardoor verder worden verhoogd.

Volgens een andere uitvoeringsvorm wordt de dipleg 20 gekenmerkt doordat de afvoer een afsluitmiddel bevat. Een dergelijk afsluitmiddel kan bijvoorbeeld bestaan uit een klep. Voorbeelden zijn afsluiters of "sloten", waarin de vaste stof door middel van een gasstroom wordt weggeblazen, zoals bijvoorbeeld een L-klep, een V-klep of een zogenoemde 25 sealpot. In het laatste geval wordt gebruik gemaakt van een wervelbedafsluiting. Zie bijvoorbeeld D. Kunii en O. Levenspiel, 1991, Fluidization Engineering, 2nd edition, Butterworth-Heinermann.

Met name wordt de uitvinding gekenmerkt doordat deze 30 een uitvoermiddel voor het via de afvoer uit de dipleg voeren van vaste stof omvat. Een dergelijk uitvoermiddel kan bijvoorbeeld bestaan uit een schroeftransporteur, een fluïdumtoevoer, zoals gas, een van meeneemmiddelen voorziene transportband of transportketting, of dergelijke. Hierdoor ! 35 wordt een adequate uitvoer van in de dipleg aanwezige vaste . stof worden verzorgd.

Volgens een verder aspect heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze zoals in de aanhef genoemd, die 1 02793 2 5 wordt gekenmerkt doordat via een additionele toevoer additionele vaste stof in de dipleg wordt gevoerd, zodanig dat zich in de dipleg een combinatie van vaste stof en additionele vaste stof bevindt. In het bijzonder heeft het 5 hierbij de voorkeur dat de dichtheid van de additionele vaste stof groter is dan de dichtheid van de vaste stof. Met name wanneer deze werkwijze wordt toegepast bij vaste stof met een lage dichtheid kan de gecombineerde stortdichtheid van de vaste stof en additionele vaste stof in de dipleg zodanig 10 worden verhoogd dat de uitstroomeigenschappen sterk worden verbeterd.

Volgens een verder aspect van de uitvinding heeft deze betrekking op de toepassing van een dipleg in overeenstemming met de onderhavige uitvinding in een cycloon, 15 waarbij de dipleg aan de bovenzijde daarvan is ingericht voor koppeling aan de vaste stof-afvoer van een cycloon. De dipleg volgens de uitvinding verschaft daarbij het voordeel dat door toevoering van additionele vaste stof met een hogere dichtheid dan van de vaste stof die in de cycloon is 20 afgescheiden, de gecombineerde dichtheid zodanig kan worden ingesteld dat de uitstroomeigenschappen van de gecombineerde vaste stof worden verbeterd.

Volgens een verder aspect heeft de uitvinding betrekking op de toepassing van de dipleg in een reactor. Een 25 gasafvoer van de reactor, bijvoorbeeld voor vergassing of pyrolyse, kan daarbij zijn gekoppeld aan een gastoevoer van een cycloon, waarbij de dipleg is gekoppeld aan de vaste stof-afvoer van de cycloon. Het is met name voordelig vanwege het feit dat bij dergelijke reacties in een reactor veelal 30 zeer fijne stofdeeltjes met een lage dichtheid worden afgevoerd die in de dipleg volgens de uitvinding geschikt kunnen worden opgevangen en, door toevoer van additionele vaste stof met een hogere dichtheid, geschikt kunnen worden uitgevoerd.

35 Voorts heeft de uitvinding betrekking op een andere toepassing van de dipleg in een reactor. Hierbij kan de dipleg zijn ondergedompeld in een gefluïdiseerd bed, waardoor gefluïdiseerd bed-materiaal als additionele vaste stof in de 1027932 6 dipleg kan worden gevoerd en om te zetten materiaal als vaste stof kan worden toegevoerd. Doordat de gehele dipleg is ondergedompeld in het gefluïdiseerde bed zal, bij een zekere temperatuur van het gefluïdiseerde bed, het om te zetten 5 materiaal worden omgezet. Daarbij vrijkomende gassen kunnen afzonderlijk uit de dipleg worden verwijderd. In dit geval wordt de dipleg zelf als reactor toegepast.

Volgens nog een andere uitvoeringsvorm van deze toepassing kan de dipleg met de toevoer voor vaste stof boven 10 het gefluïdiseerd bed-niveau zijn geplaatst, waarbij gefluïdiseerd bed-materiaal vanuit het zogenoemde freeboard in de toevoer wordt gebracht.

In beide voornoemde uitvoeringsvormen kunnen het gefluïdiseerd bed-materiaal en bij de reactie vrijkomende 15 vaste stoffen aan de onderzijde van de dipleg, bijvoorbeeld door toevoer van een gas, uit de dipleg worden verwijderd.

Volgens nog een ander aspect van de uitvinding heeft deze betrekking op de toepassing van een dipleg in een gefluïdiseerd bed, waarbij vanuit een externe bron, 20 bijvoorbeeld een cycloon, om te zetten materiaal, bijvoorbeeld koolstof uit een organische stof-reactie (bijvoorbeeld een vergassingsreactie) in de dipleg als vaste stof wordt toegevoerd en waarbij gefluïdiseerd bed-materiaal als additionele vaste stof wordt toegevoerd. Dit is met name 25 geschikt uit te voeren wanneer het gefluïdiseerde bed een temperatuur heeft die geschikt is voor de beoogde omzetting van de vaste stof. Hierbij bestaat tevens de mogelijkheid dat voor het uit de dipleg afvoeren van vaste stof en additionele vaste stof in het gefluïdiseerde bed een gas wordt gebruikt 30 dat zorg draagt voor de omzetting van de vaste stof in het gefluïdiseerde bed. Bijvoorbeeld kan een additioneel gas, bijvoorbeeld zuurstof of stoom, worden toegevoerd.

Tenslotte heeft de uitvinding betrekking op een toepassing van de dipleg in een omzettings-installatie, 35 bijvoorbeeld voor pyrolyse of vergassing van biomassa of andere organische stof of materiaal dat op een dergelijke wijze kan worden behandeld (hierna zakl worden verwezen naar biomassa). De dipleg wordt hierbij gevoed met vaste stof die 1 027932 7 vrijkomt bij de omzetting van de biomassa, en die een groot aandeel aan koolstof bevat. Het koolstof kan hierbij worden vermengd met vaste stof die wordt gebruikt voor de omzetting van de biomassa. Door het verbranden van de koolstof zal de 5 vaste massa worden verhit, bij voorkeur tot een waarde die voldoende is om de omzetting van de biomassa te verzorgen.

De uitvinding zal hierna aan de hand van een aantal figuren nader worden verduidelijkt.

Fig. 1 toont een schematische dwarsdoorsnede van een 10 dipleg volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont een schematische dwarsdoorsnede van een dipleg volgens de stand der techniek.

Fig. 3 toont een schematische dwarsdoorsnede van een dipleg die aan een cycloon is gekoppeld.

15 Fig. 4 toont een schematisch stroomschema van een installatie voor de omzetting van organische stof, zoals biomassa.

Fig. 5 toont een schematische dwarsdoorsnede van de toepassing van een dipleg in een wervelbed.

20 Fig. 6 toont een schematische dwarsdoorsnede van twee verschillende uitvoeringsvormen van de dipleg volgens de uitvinding in een wervelbed.

Fig. 1 toont een dipleg 1 volgens de uitvinding. De dipleg 1 bestaat uit een eerste deel 2 en een tweede deel 3. 25 Een toevoer 4 voor de dipleg 1 bevindt zich aan de bovenzijde van het eerste deel 2. Via deze toevoer 4 wordt vaste stof 10 toegevoerd. Deze vaste stof 10 kan bijvoorbeeld afkomstig zijn van een cycloon.

Het tweede deel 3 bevindt zich onder het eerste deel 30 2 en in het verlengde daarvan. Vaste stof 10 die via de toevoer 4 in het eerste deel 2 wordt toegevoerd zal bij een neerwaartse verplaatsing terecht komen in het tweede deel 3.

De overgang van het eerste deel 2 naar het tweede deel 3 wordt, zoals in de fig. 1 getoond, gevormd door een 35 additionele toevoer 9. Via deze additionele toevoer 9, waarvan de vorm niet is beperkt tot die welke in de fig. 1 is getoond, wordt additionele vaste stof 11 toegevoerd. De combinatie van vaste stof 10 en additionele vaste stof 11 zal 1027932 ^___ δ via het tweede deel 3 van de dipleg 1 naar beneden worden getransporteerd. Aan de onderzijde 7 van het tweede deel 3 van de dipleg 1 wordt de combinatie van vaste stof 10 en additionele vaste stof 11 via de afvoer 6 uit de dipleg 5 verwijderd. Deze verwijdering zal slechts kunnen geschieden wanneer uitvoermiddelen 8 zijn voorzien. In de fig. is een fluïdumtoevoer 8, bijvoorbeeld een gastoevoer 8, voorzien die de combinatie van vaste stof 10 en additionele vaste stof 11 uit de dipleg verzorgt. Doordat deze combinatie van vaste 10 stof 10 en additionele vaste stof 11 onder uit het tweede deel 3 wordt verwijderd zullen de vaste stof 10 en de additionele vaste stof 11 die zich in de dipleg bevinden naar beneden toe zakken. Bij deze neerwaartse verplaatsing zal de vaste stof 10 zich vermengen, danwel gecombineerd worden, met 15 de additionele vaste stof 11 in het tweede deel 3 van de dipleg 1.

Wanneer via de uitvoermiddelen 8 gas onderin de dipleg 1 wordt toegevoerd bestaat de mogelijkheid dat (een deel van) het gas zich naar boven toe door het tweede deel 3 20 van de dipleg 1 verplaatst. Om dit te voorkomen dient het gewicht van de vaste stof 10 en de additionele vaste stof 11 een zodanige waarde te hebben, dat de drukval over de hoogte H van het materiaal in de dipleg 1 groter is dan het verschil van de druk in de gastoevoer 8 en de uitvoer van het vaste 25 stof-bed via de uitvoer 6 (en vervolgens naar een optioneel tweede reactiesysteem) in de dipleg 1. Wanneer de vaste stof 10 een geringe dichtheid heeft dient de hoogte H zeer groot te zijn. Volgens de uitvinding kan dezé hoogte H worden verminderd door als additionele vaste stof 11 een materiaal 30 toe te voeren dat een grotere dichtheid heeft dan de vaste stof 10. Derhalve wordt volgens de uitvinding verkregen dat de hoogte H, en derhalve ook de hoogte van de dipleg 1 kan worden verminderd ten opzichte van een dipleg waarbij een dergelijke toevoer 9 voor de addtionele vaste stof 11 niet is 35 voorzien.

Fig. 2 toont een dipleg 1 die is gekoppeld aan een cycloon, in overeenstemming met de stand der techniek. De dipleg 1 bestaat uit een buis die aan de onderzijde in een 1027932 9 zijwand van deze buis, is voorzien van een klep 13. Deze klep kan van het type zijn dat zich vanzelf opent wanneer de statische druk van de vaste stof daar genoeg voor is. Hoewel hier geen uitvoermiddelen 8 zijn getoond, zullen deze in het 5 algemeen in de praktijk wel aanwezig zijn. De uitvoer van vaste stof wordt schematisch weergegeven door de pijl S.

Het bedrijf van de cycloon 12 in fig. 2 wijkt niet af van het gebruikelijke bedrijf van een cycloon.

In het algemeen wordt in een cycloon relatief klein 10 en zeer licht materiaal uit een gasmengsel afgescheiden.

Juist de zeer kleine en lichte vaste stof dat in een cycloon wordt afgescheiden kan verstoppingen in een dipleg veroorzaken. Dergelijke verstoppingen worden zowel verkregen in de dipleg zelf als bij de afvoer daarin. Wanneer 15 dergelijke verstoppingen in de praktijk worden verkregen dient het bedrijf van een cycloon te worden stopgezet. Dit levert uiteraard zeer veel problemen op.

Fig. 3 toont een dipleg 1 in overeenstemming met de onderhavige uitvinding, welke is gekoppeld aan een cycloon 20 12. De dipleg 1 omvat een eerste deel dat in dit geval wordt gevormd door de cycloon 12. De additionele toevoer 9 is nabij de vaste stof uitvoer van de cycloon 12 voorzien. Het in de cycloon afgescheiden vaste materiaal zal direct vanuit de uitvoer 14 van de cycloon 12 in de dipleg 1 geraken.

25 Additionele vaste stof wordt via de additionele toevoer 9 in de dipleg 1 gevoerd.

Het bedrijf van de installatie zoals getoond in fig. 3 kan op verscheidene manieren plaatsvinden. Vaste stof die uit de cycloon afkomstig is zal zich verzamelen in de dipleg 30 1. Additionele vaste stof 11 die via de additionele toevoer 9 wordt toegevoerd zal zich eveneens verzamelen in de dipleg 1. Deze combinatie kan bijvoorbeeld in grote mate de dipleg 1 vullen. De hoogte zal in het algemeen zodanig zijn dat gas, dat via de fluïdumtoevoer 8 wordt toegevoerd, niet via de 35 dipleg 1 naar boven toe zal kunnen ontsnappen. Wanneer gas via de fluïdumtoevoer 8 wordt toegevoerd zal de combinatie van vaste stof en additionele vaste stof via de afvoer 6 uit de dipleg 1 worden verwijderd.

1 027932 ι · 10

Met de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is het zelfs mogelijk om een continue gastoevoer via het uitvoermiddel 8 toe te voeren, waardoor continu materiaal uit de dipleg 1 wordt verwijderd via de afvoer 6. Indien de vaste 5 stof-aanvoer vanuit de cycloon te gering is om een voldoende bedhoogte H in de dipleg 1 te behouden kan extra additionele vaste stof via de additionele toevoer 9 in de dipleg 1 worden toegevoerd. Daardoor zal de stof die zich in de dipleg 1 bevindt niet naar boven toe worden verwijderd door de gasdruk 10 via het uitvoermiddel 8. In pricipe werkt het systeem zelfs zonder de toevoer van de vaste stof 10, met als voordeel dat altijd een slot aanwezig is.

Een bijzonder voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding, bijvoorbeeld in een configuratie zoals getoond in 15 fig. 3, bestaat uit de mogelijkheid om uit het gasmengsel dat aan de cycloon wordt toegevoerd een brandbare vaste stof af te scheiden die in de dipleg 1 wordt verzameld. Deze brandbare vaste stof kan bijvoorbeeld met een inert materiaal danwel met een brandbaar materiaal, in casu gevormd door de 20 additionele vaste stof die via de additionele toevoer 9 wordt toegevoerd, worden gecombineerd. Wanneer via het uitvoermiddel 8 een reactief gas wordt toegevoerd, bijvoorbeeld zuurstof, kan de brandbare vaste stof, eventueel samen met de brandbare additionele vaste stof worden 25 gereageerd. Uiteraard zijn andere toepassingsvoorbeelden eveneens mogelijk.

Een uitvoeringsvorm die in het bijzonder de voorkeur heeft wordt getoond in fig. 4. Fig. 4 toont een installatie voor het pyroliseren/vergassen van biomassa. Biomassa BM 30 wordt toegevoerd aan een reactor 16. Bij de pyrolyse/vergassing worden condenseerbare en niet condenseerbare gassen, alsmede koolstof gevormd. De hierbij gevormde gassen worden gezamenlijk met een deel van inerte deeltjes en de geproduceerde koolstof uit de reactor 16 35 gevoerd via de reactoruitlaat 19. In de reactor 16 bevindt zich, behalve de toegevoerde biomassa en het gevormde koolstof, een groot deel inert materiaal dat als warmtedrager fungeert. Dit kan bijvoorbeeld zand of een katalytisch actief 1 027932 11 materiaal zijn. Het gasmengsel uit de reactor 16 wordt, zoals gezegd, via de uitlaat 19 naar een cycloon 12 gevoerd. In de cycloon 12 wordt het gas afgescheiden van de meegevoerde vaste deeltjes, waaronder zand en koolstof. Deze vaste stof 5 wordt opgevangen in de dipleg 1 onder de cycloon 12.

Vervolgens wordt deze vaste stof via een stijgbuis 17 op bekende wijze teruggevoerd naar de reactor 15, waar het koolstof wordt verbrand teneinde de zich in de reactor 15 bevindende inerte warmtedrager, te verhitten. Deze inerte 10 warmtedrager uit de reactor 15 wordt vervolgens weer naar de reactor 16 gevoerd waar het de pyrolyse/vergassing van de biomassa verzorgt. Een verbeterde procesvoering wordt nu verkregen door vanuit de reactor 15 inerte warmtedrager als additionele vaste stof aan de dipleg 1 toe te voeren.

15 Ongeacht de via de uitlaat 19 uit de reactor 16 toegevoerde hoeveelheid vaste stof in de dipleg 1 kan nu bijvoorbeeld een continue afvoer van stof uit de dipleg 1, via de stijgbuis 17, naar de reactor 15 worden verzorgd, waardoor de bedrjfszekerheid sterk wordt vergroot.

20 Voorts kan vanuit de reactor 16, bijvoorbeeld eveneens via een zich onder de reactor 16 bevindende dipleg die rechtstreeks vanuit de reactieruimte wordt gevoed, inerte warmtedrager via de stijgbuis 17 naar de reactor 15 te worden gevoerd.

25 De stijgbuis 17 kan aan de onderzijde een toevoer voor lucht bevatten. Deze lucht zal in de reactor 15 zorg dragen voor een geschikte verbranding van de buiten de dipleg 1 toegevoerde koolstof.

Uiteraard is het mogelijk om als gas onderin de 30 stijgbuis 17, lucht met een verhoogd zuurstofgehalte toe te voeren. Ook is het mogelijk om elke gewenste combinatie van zuurstof met inert gas of reactief gas, of eventueel zuivere zuurstof, toe te voeren.

De toevoer van inert materiaal uit de reactor 15 35 naar de additionele toevoer 9 kan bijvoorbeeld geschieden door middel van een dipleg 18. Dit kan een gebruikelijke dipleg 18 zijn of mogelijk een onderdeel van de dipleg volgens de uitvinding.

1027932 12

Het debiet van de vaste stof-stromen kan eenvoudig worden geregeld door in de techniek gebruikelijke kleppen.

Een andere uitvoeringsvorm van een toepassing van de dipleg volgens de uitvinding is getoond in fig. 5. In de 5 uitvoeringsvorm volgens fig. 5 is de dipleg 1 gedeeltelijk geplaatst in een wervelbed 20. Het eerste deel 2 van de dipleg 1 is verbonden aan een cycloon 12. Het tweede deel 3 van de dipleg 1 bevindt zich geheel in het wervelbed 20. De onderzijde van het tweede deel 3 mondt uit in het wervelbed 10 20. Ook is de additionele toevoer 9 gepositioneerd in het wervelbed 20, zodanig dat wervelbedmateriaal 11 als additionele vaste stof via de additionele toevoer 9 in het tweede deel 3 van de dipleg 1 kan stromen. Vaste stof die uit de cycloon 12 afkomstig is geraakt via het eerste deel 2 van 15 de dipleg 1 eveneens in het tweede deel 3 van de dipleg 1. Daar raakt de vaste stof gecombineerd met de additionele vaste stof. Bijvoorbeeld kan de vaste stof die via de cycloon 12 in de dipleg 1 geraakt afkomstig zijn uit een vergassingswerkwijze van organisch materiaal of dergelijke, 20 waarbij koolstof ontstaat dat als vaste stof uit de cycloon in de dipleg wordt gevoerd. Het gevormde koolstof heeft in het algemeen een sterk hygroscopisch karakter en heeft zeer kleine afmetingen. De kans op verstopping van de dipleg 1 is daardoor groot. Deze kans op verstopping wordt verkleind door 25 additionele vaste stof 11, in dit voorbeeld zand, uit het wervelbed 20 in de dipleg 1 te combineren met deze koolstof. Door deze combinatie met een niet-hygroscopisch materiaal als zand, dat bij voorkeur ook een grotere deeltjesafmeting heeft dan de koolstof, wordt een grotere mate van bedrijfszekerheid 30 bewerkstelligd. De combinatie van wervelbedmateriaal en koolstof kan uit de dipleg worden verwijderd op de wijze zoals getoond in fig. 1. Bijvoorbeeld kan als fluïdum een oxydatief gas worden toegevoerd waardoor het koolstof in het wervelbed wordt verbrand onder vorming van gassen.

35 In het bijzonder is het mogelijk dat in het wervelbed 20 een vergassingsreactie wordt uitgevoerd, waarbij de daarbij ontstane gassen, samen met meegesleurd materiaal, in de cycloon 12, zoals getoond in fig. 5 van de gassen 1 027932

, I

13 worden gescheiden. Daardoor wordt een uitvoer uit de cycloon 12 van schone gassen verkregen en wordt niet verbrand maar brandbaar vast materiaal teruggevoerd in het wervelbed.

Tenslotte wordt in fig. 6 een uitvoeringsvorm 5 getoond in twee variaties. Fig. 6a toont een eerste variatie, fig. 6b toont een tweede variatie.

In fig. 6a is de dipleg 1 ondergedompeld in een wervelbed 20. De hoogte van het wervelbed is aangeduid met de onderbroken lijn 21. Biomassa die dient te worden omgezet 10 wordt toegevoerd in de reactorruimte 22. Bij de pyrolyse/vergassing gevormde gassen worden verwijderd via de uitvoer 23. De temperatuur in de reactorruimte 22 wordt op een minimale waarde gehouden door de temperatuur van het wervelbed 20.

15 Wanneer de biomassa niet geheel in de reactorruimte 22 wordt omgezet in gas zal de resterende vaste stof in de dipleg 1 geraken. Hierbij wordt deze vaste stof gecombineerd met wervelbedmateriaal dat via de additionele toevoer 9 in de dipleg 1 geraakt. Combinatie van vaste stof uit de 20 reactorruimte 22 en de additionele vaste stof, gevormd door wervelbedmateriaal uit het wervelbed 20, geraakt via de dipleg 1 in de afvoer 6. Daar wordt deze combinatie van materialen door een uitvoermiddel 8 uit de dipleg verwijderd, in het wervelbed 20. Bij voorbeeld kan het uitvoermiddel een 25 gastoevoer omvatten, bijvorbeeld een uitvoer voor een oxydatief gas, waardoor de vaste stof in het wervelbed 20 nabij de afvoer 6 uit de dipleg 1 zal verbranden. De temperatuur van het wervelbed 20 zal hierdoor worden verhoogd.

30 De uitvoeringsvorm volgens fig. 6b is in grote mate gelijk aan die van fig. 6a zoals hiervoor genoemd. Volgens de ' uitvoeringsvorm van fig. 6b bevindt de additionele toevoer 9 ! van de dipleg 1 zich echter boven het niveau 21 van het wervelbed 20. Dezelfde onderdelen zijn hier gelijk genummerd 35 aan die van fig. 6a.

Toevoer van additionele vaste stof uit het wervelbed 20 vindt plaats vanuit het freeboard van het wervelbed 20.

Het niveau waarmee de additionele toevoer 9 van de dipleg 1 1027932 , > 14 kan worden gevuld is vrij te kiezen. Bijvoorbeeld kan deze zijn gevuld tot aan het niveau aangeduid met de stippellijn 24 in fig. 6b.

De fluïdumtoevoer via 8 in de afvoer 6 van de dipleg 5 1, zal bij voorkeur bestaan uit gas. Bijvoorbeeld kan dit hetzelfde gas zijn als wordt gebruikt voor het instandhouden van het wervelbed 20. Eventueel kan als wervelbedgasmateriaal een inert gas worden gebruikt, bijvoorbeeld een verbrandingsgas met een hoge temperatuur, terwijl als gas via 10 het uitvoermiddel 8 een oxydatief gas kan worden toegepast. Het zuurstofgehalte van het fluïdum dat via het uitvoermiddel 8 wordt toegevoerd, kan variëren van 0-100%, afhankelijk van de behoefte aan verbrandingsgraad van het uit de dipleg 1 in het wervelbed 20 te voeren materiaal.

15 In het voorgaande zijn een aantal specifieke uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding gegeven. Dezelfde onderdelen zijn telkens met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid.

De uitvinding is niet beperkt tot de hiervoor 20 gegeven uitvoeringsvormen. De uivinding wordt slechts beperkt door de bijgevoegde conclusies.

Met name is het niet noodzakelijk dat de additionele toevoer 9, zoals getoond in fig. 1, zich bevindt op een positie halverwege de bovenzijde 5 van de dipleg 1 en de 25 onderzijde 7 daarvan. De additionele stof-toevoer 9 kan zich bijvoorbeeld bevinden op dezelfde hoogte als de bovenzjde 5 van de dipleg 1. Dat is met name geschikt wanneer de dichtheid van het materiaal in de dipleg 1 dient te worden geregeld met additionele vaste stof. Voorts kan de 30 additionele stof-toevoer 9 zich bijvoorbeeld bevinden op een positie juist aansluitend op de afvoer 6 van de dipleg 1. De positionering van de additionele toevoer 9 zal slechts worden bepaald door de procesomstandigheden en de toepasbaarheid in de gehele installatie.

1 027932

Claims

1. Dipleg (1; 2, 3) met een toevoer (4) voor vaste stof (10) aan de bovenzijde (5) en een afvoer (6) voor vaste stof (10) aan de onderzijde (7), met het kenmerk, dat op een positie boven de afvoer (6) van de dipleg (1) een additionele 5 toevoer (9) is voorzien, voor toevoer van additionele vaste stof (11)

2. Dipleg volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de toevoer (4) voor vaste stof (10) is ingericht voor koppeling aan een vaste stof-uitvoer van een cycloon.

3. Dipleg volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de afvoer (6) een afsluitmiddel omvat.

4. Dipleg volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze een uitvoermiddel (8) voor het via de afvoer (6) uit de dipleg (1; 2, 3) voeren van vaste stof, omvat.

5. Dipleg volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het uitvoermiddel (8) wordt gekozen uit een schroeftransporteur, een fluïdumtoevoer, een van meeneemmiddelen voorziene transportband of -ketting, een klep/slot of dergelijke.

6. Werkwijze voor het in een dipleg afvoeren van 20 vaste stof (10), omvattende het in een toevoer (4) aan de bovenzijde (5) van de dipleg (1) voeren van de vaste stof (10), met het kenmerk, dat via een additionele toevoer (9) additionele vaste stof (11) in de dipleg (1) wordt gevoerd, zodanig dat zich in de dipleg een combinatie van vaste stof (10) en 25 additionele vaste stof (11) bevindt.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de dichtheid van de additionele vaste stof (11) groter is dan of gelijk aan de dichtheid van de vaste stof (10).

8. Toepassing van een dipleg volgens conclusies 1-5 30 in een cycloon, waarbij de dipleg aan de bovenzijde is ingericht voor koppeling aan de vaste stof-afvoer van een cycloon.

9. Toepassing van een dipleg volgens conclusies 1-5 in een pyrolyse- en/of vergassingsreactor, waarbij een gasaf- 35 voer van de reactor is gekoppeld aan een gastoevoer van een 1027932 --- cycloon, en waarbij de dipleg is gekoppeld aan de vaste stof-afvoer van de cycloon. 1 027932