NL1029979C2 - Equipment for production of product gas from bio-mass comprises reactor limited by base wall and reactor walls - Google Patents

Equipment for production of product gas from bio-mass comprises reactor limited by base wall and reactor walls Download PDF

Info

Publication number
NL1029979C2
NL1029979C2 NL1029979A NL1029979A NL1029979C2 NL 1029979 C2 NL1029979 C2 NL 1029979C2 NL 1029979 A NL1029979 A NL 1029979A NL 1029979 A NL1029979 A NL 1029979A NL 1029979 C2 NL1029979 C2 NL 1029979C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
riser
reactor
wall portion
circumferential wall
combustion chamber
Prior art date
Application number
NL1029979A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Abraham Van Der Drift
Christiaan Martinus Va Meijden
Original Assignee
Stichting Energie
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 Stichting Energie filed Critical Stichting Energie
Priority to NL1029979A priority Critical patent/NL1029979C2/en
Priority to PCT/NL2006/050218 priority patent/WO2007061301A1/en
Priority to DK06783964.7T priority patent/DK1922392T3/en
Priority to ES06783964T priority patent/ES2397397T3/en
Priority to PL06783964T priority patent/PL1922392T3/en
Priority to EP06783964A priority patent/EP1922392B1/en
Priority to CA2621429A priority patent/CA2621429C/en
Priority to US12/065,689 priority patent/US8603202B2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1029979C2 publication Critical patent/NL1029979C2/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
    • C10J3/56Apparatus; Plants
    • 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
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/482Gasifiers with stationary fluidised bed
    • 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
    • C10J2200/09Mechanical details of gasifiers not otherwise provided for, e.g. sealing means
    • 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
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0916Biomass
    • 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
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0969Carbon dioxide
    • 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
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0973Water
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

The equipment (1) for production of product gas from bio-mass comprises a reactor (2) limited by a base wall (5) and reactor walls. The reactor walls include a peripheral wall (10) and an upper wall (11). The reactor incorporates a feed aperture (18) for input of bio-mass, together with at least a rise pipe (24) for chemical conversion of the fed-in biomass to a product gas and a solid material. The rise pipe is fitted within the peripheral wall and has an upper end (28) and a lower end (26). The reaction also has a feed-out aperture (44) for the product gas. The rise pipe is fixed to at least one reactor wall. The base wall of the reactor has a through passage aperture, through which extends movably the lower end of the rise pipe.

Description

Titel: Inrichting voor het vervaardigen van een productgas uit biomassaTitle: Device for manufacturing a product gas from biomass

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het vervaardigen van een productgas uit biomassa, omvattende een reactor, die is begrensd door een bodemdeel 5 en reactorwanden, welke reactorwanden een omtrekswand en een bovenwand omvatten, welke reactor omvat: - een toevoeropening voor het toevoeren van biomassa, - ten minste een stijgbuis voor het chemisch omzetten van toegevoerde biomassa naar ten minste een productgas, welke stijgbuis binnen de omtrekswand is aangebracht 10 en een boveneind en een benedeneind omvat, alsmede - een afVoeropening voor het afvoeren het productgas.The invention relates to a device for manufacturing a product gas from biomass, comprising a reactor which is bounded by a bottom part 5 and reactor walls, which reactor walls comprise a peripheral wall and an upper wall, which reactor comprises: - a supply opening for supplying biomass, - at least one riser for chemically converting supplied biomass to at least one product gas, which riser is arranged within the circumferential wall and comprises an upper end and a lower end, and - a discharge opening for discharging the product gas.

Een dergelijke inrichting is bekend. De aan de stijgbuis toegevoerde biomassa omvat meestal 80 gew% vluchtige bestanddelen en 20 gew% in hoofdzaak vaste koolstof of houtskool (“char”). Door het verhitten van die aan de stijgbuis toegevoerde 15 biomassa tot een geschikte temperatuur in een zuurstofarme of zuurstofloze omgeving treedt in de stijgbuis pyrolyse en vergassing op. Die geschikte temperatuur in de stij gbuis is meestal groter dan 800°C, zoals tussen 850-900 °C.Such a device is known. The biomass supplied to the riser generally comprises 80% by weight of volatile components and 20% by weight of substantially solid carbon or charcoal ("char"). By heating that biomass supplied to the riser to a suitable temperature in a low-oxygen or oxygen-free environment, pyrolysis and gasification occur in the riser. That suitable temperature in the riser is usually greater than 800 ° C, such as between 850-900 ° C.

Door pyrolyse van de vluchtige bestanddelen ontstaat een productgas. Het productgas is bijvoorbeeld een gasmengsel, dat CO, H2, CH4 en eventueel hogere 20 koolwaterstoffen omvat. Dit brandbare productgas is na verdere behandeling geschikt als brandstof. De in de biomassa aanwezige houtskool (“char”) zal in verband met de lage snelheid van vergassing slechts in geringe mate in de stijgbuis vergassen. De houtskool wordt daarom gewoonlijk afzonderlijk in de reactor verbrand. Door pyrolyse en vergassing kunnen verder verschillende ongewenste stoffen vrijkomen, zoals teer.A product gas is created by pyrolysis of the volatile components. The product gas is, for example, a gas mixture comprising CO, H2, CH4 and optionally higher hydrocarbons. This combustible product gas is suitable as a fuel after further treatment. Due to the low rate of gasification, the charcoal present in the biomass (“char”) will only gas into the riser to a small extent. The charcoal is therefore usually burned separately in the reactor. Pyrolysis and gasification can also release various undesirable substances, such as tar.

25 Tijdens het opstarten van de installatie stijgt de temperatuur in relatief korte tijd vanaf kamertemperatuur tot de pyrolyse- en vergassingstemperatuur. De stijgbuis is derhalve onderhevig aan een aanzienlijke thermische uitzetting. Dit kan aanleiding geven tot beschadiging van de stijgbuis, zoals scheurvorming.During the start-up of the installation, the temperature rises in a relatively short time from room temperature to the pyrolysis and gasification temperature. The riser is therefore subject to considerable thermal expansion. This can give rise to damage to the riser, such as cracking.

Een doel van de uitvinding is een inrichting voor het vervaardigen van een 30 productgas uit biomassa te verschaffen, waarbij het risico van beschadiging als gevolg van thermische uitzetting van de stijgbuis is gereduceerd.It is an object of the invention to provide a device for manufacturing a product gas from biomass, wherein the risk of damage due to thermal expansion of the riser pipe is reduced.

Dit doel is volgens de uitvinding bereikt doordat de stijgbuis is bevestigd aan ten minste een reactorwand, en het bodemdeel van de reactor een doorvoeropening heeft, 1029979- 2 ! ' ’ι waardoor het benedeneind van de stijgbuis zich beweegbaar uitstrekt. De stijgbuis is volgens de uitvinding opgehangen aan de omtrekswand of de bovenwand, bijvoorbeeld met het boveneind daarvan. Het benedeneind van de stijgbuis kan onder invloed van thermische uitzetting in langsrichting van de stijgbuis vrij bewegen ten opzichte van het 5 bodemdeel van de reactor. De stijgbuis kan dus aan het benedeneind daarvan vrij uitzetten - thermische uitzetting van de stijgbuis wordt opgevangen aan de onderzijde van de reactor. Hierdoor is het risico van beschadiging gereduceerd.This object is achieved according to the invention in that the riser is attached to at least one reactor wall, and the bottom part of the reactor has a passage opening, 1029979-2! "" Through which the lower end of the riser extends movably. According to the invention, the riser is suspended from the circumferential wall or the upper wall, for example with the upper end thereof. The lower end of the riser can move freely with respect to the bottom part of the reactor under the influence of thermal expansion in the longitudinal direction of the riser. The riser pipe can therefore expand freely at its lower end - thermal expansion of the riser pipe is collected at the bottom of the reactor. This reduces the risk of damage.

Het verdient volgens de uitvinding de voorkeur, dat de doorvoeropening tussen de stijgbuis en het bodemdeel is afgedicht door een afdichtingsmiddel voor het 10 afdichten van het inwendige van de reactor ten opzichte van de omgeving, waarbij het afdichtingmiddel zodanig is uitgevoerd, dat de stijgbuis als gevolg van thermische uitzetting daarvan langs het afdichtingsmiddel kan bewegen. De reactor bepaalt een inwendige, waarin de stijgbuis is aangebracht. Het afdichtingsmiddel verschaft een afdichting van de doorvoeropening tussen de stijgbuis en het bodemdeel, terwijl de 15 stijgbuis vrij kan uitzetten langs dat afdichtingsmiddel.According to the invention, it is preferred that the passage between the riser and the bottom part is sealed by a sealing means for sealing the interior of the reactor with respect to the environment, the sealing means being designed such that the riser results of thermal expansion thereof can move along the sealing means. The reactor defines an interior in which the riser is arranged. The sealing means provides a seal for the passage opening between the riser and the bottom part, while the riser can freely expand along said sealing means.

Het afdichtingsmiddel kan op verschillende manieren zijn uitgevoerd.The sealing means can be designed in various ways.

Bijvoorbeeld omvat het afdichtingsmiddel een stopbuspakking. Een stopbuspakking heeft een vervormbaar afdichtelement. Door het aandraaien van ten minste een bout drukt het hierdoor vervormde afdichtelement onder voorspanning tegen zowel de 20 buitenwand van de stijgbuis als het bodemdeel van de reactor. De doorvoeropening tussen de stijgbuis en het bodemdeel is dan afgedicht, terwijl het benedeneind van de stijgbuis langs de pakking verschuifbaar is. Hierdoor kan de stijgbuis vrij uitzetten als gevolg van een temperatuurverandering, terwijl het inwendige van de reactor voldoende is afgedicht ten opzichte van de omgeving.For example, the sealing means comprises a stuffing box packing. A stuffing box packing has a deformable sealing element. By tightening at least one bolt, the sealing element deformed thereby presses against both the outer wall of the riser pipe and the bottom part of the reactor. The passage opening between the riser and the bottom part is then sealed, while the lower end of the riser is slidable along the gasket. This allows the riser to expand freely due to a temperature change, while the interior of the reactor is sufficiently sealed with respect to the environment.

25 In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is ten minste een spuitmond voor het inspuiten van een fluïdisatiegas aangebracht in de stijgbuis, waarbij het afdichtingsmiddel in hoofdzaak onder die spuitmond is aangebracht. Tijdens bedrijf is de stijgbuis gedeeltelijk gevuld met een korrelvormig materiaal, zoals zandkorrels, dat onder invloed van het fluïdisatiegas boven de spuitmond fluïdiseert. Het gefluïdiseerde 30 zandbed boven de spuitmond is een warmtegeleider. In het gefluïdiseerde zandbed heerst derhalve in hoofdzaak een homogene temperatuur. Die temperatuur van het zandbed is relatief hoog, bijvoorbeeld groter dan 800°C, zoals tussen 850-950 °C.In a preferred embodiment of the invention, at least one nozzle for injecting a fluidization gas is arranged in the riser, the sealing means being arranged substantially underneath that nozzle. During operation, the riser pipe is partially filled with a granular material, such as sand grains, which fluidizes above the nozzle under the influence of the fluidization gas. The fluidized sand bed above the nozzle is a heat conductor. A substantially homogeneous temperature therefore prevails in the fluidized sand bed. The temperature of the sand bed is relatively high, for example greater than 800 ° C, such as between 850-950 ° C.

Onder de spuitmond in de stijgbuis vormt het zand echter een “dode zone”, waarin het 1029979-_ • * Λ 3 zand in hoofdzaak stilligt. In tegenstelling tot een gefluïdiseerd zandbed is stilliggend zand een warmte-isolator. Hierdoor bestaat in hoogterichting van de stijgbuis een aanzienlijke temperatuurgradiënt - de temperatuur van het zand in de stijgbuis neemt naar beneden toe langzaam af naar de omgevingstemperatuur. Aangezien het 5 afdichtingsmiddel volgens deze voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding zich onder de spuitmond voor het fluïdiseren van het zandbed bevindt, ligt het afdichtingsmiddel ter hoogte van een “koud” gedeelte van de stijgbuis. De afdichting van de stijgbuis is hierdoor zelf ook relatief koud. Door de relatief lage temperaturen van het afdichtingsmiddel is het manipuleren van het afdichtingsmiddel vereenvoudigd. 10 Opgemerkt wordt dat de temperatuur van het “koude” gedeelte van de stijgbuis nog 300°C of meer kan zijn. Die temperatuur is in elk geval lager dan de temperatuur van de stijgbuis ter hoogte van het gefluïdiseerde zandbed. Afhankelijk van de hoogte van de laag stilliggend zand onder de spuitmond kan de temperatuur zodanig zijn gedaald, dat de bouten van de stopbuspakking kunnen worden aangedraaid.However, under the nozzle in the riser, the sand forms a "dead zone", in which the sand is substantially still. In contrast to a fluidized sand bed, stationary sand is a heat insulator. As a result, there is a considerable temperature gradient in the height direction of the riser - the temperature of the sand in the riser slowly decreases downwards to the ambient temperature. Since the sealing means according to this preferred embodiment of the invention is located under the nozzle for fluidizing the sand bed, the sealing means is located at a "cold" part of the riser. The seal of the riser pipe is therefore also relatively cold itself. Due to the relatively low temperatures of the sealant, manipulation of the sealant is simplified. It is noted that the temperature of the "cold" part of the riser can still be 300 ° C or more. That temperature is in any case lower than the temperature of the riser at the level of the fluidized sand bed. Depending on the height of the layer of stationary sand under the nozzle, the temperature may have fallen such that the bolts of the stuffing box packing can be tightened.

15 Het is volgens de uitvinding mogelijk, dat het fluïdisatiegas in de stijgbuis is gevormd door stoom of koolstofdioxide (CO2). Stoom en koolstofdioxide (CO2) zijn gunstig vanwege de slechts geringe aanwezigheid of zelfs afwezigheid van stikstof. Andere stikstofarme gassen zijn eveneens geschikt. Afhankelijk van de toepassing, de soort toegevoerde biomassa en de specificaties van het te produceren productgas 20 kunnen echter andere fluïdisatiegassen worden gebruikt.According to the invention, it is possible that the fluidization gas in the riser is formed by steam or carbon dioxide (CO2). Steam and carbon dioxide (CO2) are favorable due to the low presence or even absence of nitrogen. Other low-nitrogen gases are also suitable. However, depending on the application, the type of biomass supplied and the specifications of the product gas 20 to be produced, other fluidization gases can be used.

In een uitvoeringsvorm van de uitvinding is de stijgbuis aan het boveneind daarvan open, waarbij de reactor tussen het open boveneind van de stijgbuis en de bovenwand een rustkamer omvat. De rustkamer vormt een reservoir met een relatief groot volume. Tijdens bedrijf monden het in de stijgbuis gevormde productgas en de 25 meegevoerde vaste stoffen, waaronder houtskool en zand, uit in de rustkamer. Hierdoor zal de snelheid daarvan afhemen. Het doorstroomoppervlak van de rustkamer is immers veel groter dan het doorstroomoppervlak van de stijgbuis. De vaste stof uit de stijgbuis zal daarom onder invloed van zwaartekracht terugvallen.In an embodiment of the invention, the riser is open at its upper end, the reactor comprising a rest chamber between the open upper end of the riser and the upper wall. The resting chamber forms a reservoir with a relatively large volume. During operation, the product gas formed in the riser pipe and the entrained solids, including charcoal and sand, open into the relaxation room. This will slow down the speed thereof. After all, the flow surface of the rest chamber is much larger than the flow surface of the riser. The solid matter from the riser will therefore fall back under the influence of gravity.

Daarbij kan de afvoeropening zijn aangebracht in de bovenwand, welke 30 afvoeropening in hoofdzaak is uitgelijnd ten opzichte van het open boveneind van de stijgbuis. Als de rustkamer voldoende hoogte bezit, verhindert de zwaartekracht in voldoende mate, dat grotere vaste deeltjes de afvoeropening voor het productgas kunnen bereiken. Overigens kunnen nog steeds fijne stofdeeltjes met het productgas 1029979- 4 mee worden afgevoerd via de afVoeropening. Het productgas zal daarom in de praktijk worden nabehandeld. Die nabehandeling omvat bijvoorbeeld koelen, ontstoffen en het verwijderen van teer.The discharge opening can herein be arranged in the upper wall, which discharge opening is substantially aligned with respect to the open upper end of the riser. If the rest chamber has sufficient height, gravity prevents sufficiently that larger solid particles can reach the outlet opening for the product gas. For that matter, fine dust particles can still be discharged along with the product gas 1029979-4 via the discharge opening. The product gas will therefore be post-treated in practice. That post-treatment includes, for example, cooling, dusting and the removal of tar.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is de reactor voorzien van een 5 verbrandingskamer, die door een scheidingswand is gescheiden van de rustkamer, alsmede ten minste een daalhuis, die zich vanaf de scheidingswand tot in de verbrandingkamer uitstrekt. De daalhuis of “downcomer” verschaft een verbinding tussen de rustkamer en de verbrandingskamer. Verder is de verbrandingskamer door de scheidingswand hermetisch gescheiden van de rustkamer. Tijdens bedrijf worden de 10 door pyrolyse en vergassing geproduceerde vaste stof en zandkorrels, die via de stijgbuis in de rustkamer zijn terechtgekomen, via de daalbuis teruggevoerd naar de verbrandingskamer. De houtskool verbrandt vervolgens in de verbrandingskamer. Hierbij ontstaan rookgassen en assen.In a preferred embodiment the reactor is provided with a combustion chamber, which is separated from the rest chamber by a partition wall, as well as at least one descent housing, which extends from the partition wall into the combustion chamber. The lowering house or "downcomer" provides a connection between the resting room and the combustion chamber. Furthermore, the combustion chamber is hermetically separated from the rest chamber by the partition wall. During operation, the solid and sand grains produced by pyrolysis and gasification, which have entered the resting chamber via the riser, are returned to the combustion chamber via the downcomer. The charcoal then burns in the combustion chamber. This produces flue gases and ashes.

Het verdient volgens de uitvinding de voorkeur, dat de reactor meerdere 15 daalhuizen omvat die gelijkmatig zijn verdeeld over de reactor. De reactor kan bijvoorbeeld 2,3,4, 5 of meer daalhuizen bezitten. Door de toepassing van meerdere daalhuizen verbetert tijdens bedrijf de menging van het korrelvormige materiaal, zoals zandkorrels, in de verbrandingskamer.According to the invention, it is preferred that the reactor comprises a plurality of lowering housings that are evenly distributed throughout the reactor. The reactor may, for example, have 2,3,4, 5 or more downcomers. The use of a plurality of drop-down housings improves the mixing of the granular material, such as sand grains, in the combustion chamber during operation.

De configuratie van de stijgbuizen en daalhuizen van de reactor kan volgens de 20 uitvinding op verschillende manieren zijn uitgevoerd. Volgens de uitvinding kan bijvoorbeeld de stijgbuis in hoofdzaak centraal binnen de omtrekswand van de reactor zijn aangebracht, en waarbij de daalhuizen op radiale afstand van de stijgbuis zijn geplaatst. De stijgbuis en de daalhuizen zijn in dit geval, in dwarsdoorsnede beschouwd, gelijkmatig binnen de omtrekswand van de reactor verdeeld.The configuration of the risers and downcomers of the reactor can be designed according to the invention in various ways. According to the invention, for example, the riser can be arranged substantially centrally within the circumferential wall of the reactor, and wherein the descending housings are placed at a radial distance from the riser. In this case, the riser tube and the downcomers are, viewed in cross-section, evenly distributed within the peripheral wall of the reactor.

25 In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding zijn de stijgbuis, de een of meerdere daalhuizen en de scheidingswand integraal gevormd als een frame, dat is opgehangen aan ten minste een van de reactorwanden van de reactor. Het frame omvat bij voorkeur metaal, zoals staal. Het stalen frame is aan de bovenzijde daarvan bevestigd aan de omtrekswand en/of de bovenwand van de reactor. Aan de onderzijde 30 van het stalen frame kunnen de stijgbuis en de daalhuizen vrij uitzetten. Het benedeneind van de daalhuizen ligt daarbij boven het bodemdeel van de reactor, terwijl de stijgbuis volgens de uitvinding door dat bodemdeel heen steekt.In a preferred embodiment of the invention, the riser, the one or more downcomers and the dividing wall are integrally formed as a frame suspended from at least one of the reactor walls of the reactor. The frame preferably comprises metal, such as steel. The steel frame is attached at its top to the circumferential wall and / or the top wall of the reactor. On the underside 30 of the steel frame, the riser pipe and the lowering housings can expand freely. The lower end of the lowering housings is herein above the bottom part of the reactor, while the riser pipe according to the invention extends through that bottom part.

1029979-_ 51029979 - 5

Het is volgens de uitvinding mogelijk, dat de verbrandingskamer meerdere spuitmonden voor het toevoeren van fluïdisatielucht omvat. De spuitmonden bevinden zich bij voorkeur nabij het bodemdeel van de reactor. Tijdens bedrijf is de verbrandingskamer gedeeltelijk gevuld met een korrelvormig materiaal, zoals 5 zandkorrels. In de verbrandingskamer bevindt zich net als in de stijgbuis een zandbed. Door het van onderaf toevoeren van de fluïdisatielucht fluïdiseert dat zandbed boven de spuitmonden. De temperatuur in het gefluïdiseerde zandbed is in hoofdzaak homogeen verdeeld. Die temperatuur is gewoonlijk groter dan 900°C, bijvoorbeeld 950°C. De houtskool, die via de daalhuis aan de verbrandingskamer wordt toegevoerd, verbrandt 10 in dit fluïdisatiebed van hete zandkorrels. De fluïdisatielucht dient daarbij tevens als verbrandingslucht.According to the invention, it is possible for the combustion chamber to comprise several nozzles for supplying fluidization air. The nozzles are preferably located near the bottom part of the reactor. During operation, the combustion chamber is partially filled with a granular material, such as sand grains. Just like in the riser, there is a sand bed in the combustion chamber. By supplying the fluidization air from below, that sand bed fluidizes above the nozzles. The temperature in the fluidized sand bed is substantially homogeneously distributed. That temperature is usually greater than 900 ° C, for example 950 ° C. The charcoal, which is supplied to the combustion chamber via the sink house, burns in this fluidised bed of hot sand grains. The fluidizing air also serves as combustion air.

Het verdient volgens de uitvinding de voorkeur, dat de omtrekswand van de reactor op een afstand boven de spuitmonden van de verbrandingskamer ten minste een invoeropening voor het invoeren van secundaire lucht omvat. De invoeropening of 15 invoeropeningen bevinden zich derhalve op een hoogte boven het bodemdeel. De toevoer van secundaire lucht leidt tot een goede naverbranding, hetgeen de eigenschappen van de tijdens de verbranding gevormde rookgassen en assen gunstig beïnvloedt.According to the invention, it is preferable that the peripheral wall of the reactor comprises at least one inlet for the introduction of secondary air at a distance above the nozzles of the combustion chamber. The inlet opening or inlet openings are therefore located at a height above the bottom part. The supply of secondary air leads to a good after-burning, which has a favorable effect on the properties of the flue gases and ashes formed during the burning.

In een uitvoeringsvorm van de uitvinding heeft de omtrekswand ten minste een 20 uitlaatopening voor het uitlaten van door verbranding gevormde rookgassen. De uitlaatopening voor rookgassen is in dit geval bij voorkeur zijdelings geplaatst. De via de uitlaatopening afgevoerde rookgassen worden gewoonlijk onderworpen aan een nabehandeling, bijvoorbeeld koeling en/of ontstoffing.In an embodiment of the invention, the circumferential wall has at least one outlet opening for exhausting flue gases formed by combustion. In this case, the outlet opening for flue gases is preferably placed laterally. The flue gases discharged through the outlet opening are usually subjected to an after-treatment, for example cooling and / or dedusting.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding omvat het bodemdeel van de 25 reactor een eerste bodemwandgedeelte, dat is verbonden met de onderzijde van de omtrekswand van de reactor, alsmede een omtrekswandgedeelte, dat vanaf het eerste bodemwandgedeelte naar beneden uitsteekt en waarvan de omtrek kleiner is dan de omtrek van de omtrekswand van de reactor, waarbij de stijgbuis zich uitstrekt in het omtrekswandgedeelte, en waarbij het bodemdeel een tweede bodemwandgedeelte 30 heeft, dat is verbonden met de onderzijde van het omtrekswandgedeelte, en waarbij de doorvoeropening voor het benedeneind van de stijgbuis is aangebracht in het tweede bodemwandgedeelte. Het tweede bodemwandgedeelte van het bodemdeel bevindt zich derhalve radiaal binnen en onder het eerste bodemwandgedeelte daarvan. Het eerste f Q29Q7.Q- _ r 6 bodemwandgedeelte van het bodemdeel vormt de bodem van de verbrandingskamer. Door de toepassing van het uitstekende omtrekswandgedeelte ligt het benedeneind van de stijgbuis onder de verbrandingskamer.In a preferred embodiment of the invention, the bottom part of the reactor comprises a first bottom wall part, which is connected to the underside of the circumferential wall of the reactor, and a circumferential wall part, which protrudes downwards from the first bottom wall part and whose circumference is smaller than the circumference of the circumferential wall of the reactor, wherein the riser extends into the circumferential wall portion, and wherein the bottom portion has a second bottom wall portion 30, which is connected to the underside of the circumferential wall portion, and wherein the passage for the lower end of the riser is arranged in the second bottom wall portion. The second bottom wall portion of the bottom portion is therefore located radially within and below the first bottom wall portion thereof. The first bottom wall portion of the bottom portion forms the bottom of the combustion chamber. Due to the use of the protruding peripheral wall portion, the lower end of the riser tube is below the combustion chamber.

Het verdient daarbij de voorkeur, dat de toevoeropening voor het toevoeren van 5 biomassa is aangebracht tussen de bodem van de verbrandingskamer en het tweede bodemwandgedeelte van het omtrekswandgedeelte. M.a.w. de toevoeropening ligt onder de bodem van de verbrandingskamer. Hierdoor kan het op de toevoeropening aangesloten voedingskanaal onder de verbrandingskamer verlopen in plaats van door de verbrandingskamer. Het toevoeren van biomassa aan de stijgbuis is derhalve 10 eenvoudig.It is preferred here that the supply opening for supplying biomass is arranged between the bottom of the combustion chamber and the second bottom wall portion of the circumferential wall portion. M.a.w. the inlet opening is below the bottom of the combustion chamber. As a result, the feed channel connected to the supply opening can run under the combustion chamber instead of through the combustion chamber. The supply of biomass to the riser is therefore simple.

Daarbij kan de stijgbuis excentrisch ten opzichte van het omtrekswandgedeelte zijn aangebracht, waarbij de toevoeropening voor het toevoeren van biomassa zijdelings is aangebracht in het omtrekswandgedeelte, en waarbij de stijgbuis een zijdelingse voedingopening heeft, die is aangesloten op de toevoeropening. In dit geval 15 is het weglekken van biomassa tussen de toevoeropening van de reactor en de voedingsopening van de stijgbuis onmogelijk.The riser tube can be arranged eccentrically with respect to the circumferential wall portion, wherein the supply opening for supplying biomass is arranged laterally in the circumferential wall portion, and wherein the riser tube has a lateral feed opening which is connected to the supply opening. In this case, the leakage of biomass between the feed opening of the reactor and the feed opening of the riser is impossible.

Het is volgens de uitvinding mogelijk, dat de stijgbuis is voorzien van ten minste een doorlaatopening voor het doorlaten van korrelvormig materiaal, zoals zandkorrels, en waarbij zich tussen de stijgbuis en de omtrekswand een kanaal uitstrekt, dat de 20 doorlaatopening van de stijgbuis met de verbrandingskamer verbindt. Tijdens bedrijf circuleren de zandkorrels in de reactor. De in de stijgbuis gevormde gassen voeren de zandkorrels mee uit het gefluïdiseerde bed van de stijgbuis tot in de rustkamer. Vanuit de rustkamer vallen de zandkorrels via de daalhuis of daalhuizen terug naar het fluïdisatiebed van zandkorrels in de verbrandingskamer. De zandkorrels kunnen 25 vervolgens via het kanaal weer naar de stijgbuis stromen.According to the invention, it is possible that the riser is provided with at least one passage opening for passage of granular material, such as sand grains, and wherein a channel extends between the riser and the circumferential wall that the passage opening of the riser with the combustion chamber connects. The sand grains circulate in the reactor during operation. The gases formed in the riser carry the sand grains from the fluidized bed of the riser into the rest room. From the resting room, the sand grains fall back via the lowering house or lowering houses to the fluidised bed of sand grains in the combustion chamber. The sand grains can then flow again via the channel to the riser.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat het bodemdeel ten minste een trechter, die aan het puntvormige ondereind is voorzien van een aftapmiddel voor het aftappen van korrelvonnig materiaal, zoals zandkorrels. De aan de reactor toegevoerde biomassa bevat in de praktijk verontreinigingen, bijvoorbeeld steentjes, 30 spijkertjes of glasstukjes. Die verontreinigingen komen in het zandbed van de stijgbuis of de verbrandingskamer terecht. De verontreinigingen zakken in het zandbed naar beneden in de respectievelijke trechters. Vervolgens tapt men via het aftapmiddel zand af, waaruit de verontreinigingen worden verwijderd. Daarna voert men het gereinigde i|029979 ! 7 zand terug in de reactor. Hierdoor blijft het zandbed in de stijgbuis en de verbrandingskamer optimaal.According to an embodiment of the invention, the bottom part comprises at least one funnel, which is provided at the point-shaped lower end with a draining means for draining granular material, such as sand grains. The biomass supplied to the reactor contains, in practice, contaminants, for example stones, nails or glass pieces. These contaminants end up in the sand bed of the riser or the combustion chamber. The contaminants sink into the sand bed in the respective funnels. Subsequently, sand is tapped via the tapping agent, from which the contaminants are removed. Then the cleaned i | 029979 is fed! 7 sand back into the reactor. This keeps the sand bed in the riser and the combustion chamber optimal.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.The invention will now be further elucidated with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing.

5 Figuur 1 toont een aanzicht in dwarsdoorsnede van de inrichting voor het vervaardigen van een productgas uit biomassa volgens de uitvinding.Figure 1 shows a cross-sectional view of the device for manufacturing a product gas from biomass according to the invention.

Figuur 2 toont een aanzicht in dwarsdoorsnede volgens II-II in figuur 1.Figure 2 shows a cross-sectional view according to II-II in Figure 1.

Figuur 3 toont een aanzicht in dwarsdoorsnede volgens ΙΙΙ-ΠΙ in figuur 1.Figure 3 shows a cross-sectional view according to ΙΙΙ-ΠΙ in Figure 1.

De inrichting voor het vervaardigen van een productgas uit biomassa volgens de 10 uitvinding is in zijn geheel aangeduid met 1. Biomassa bestaat in het algemeen voor 80 gew% uit vluchtige bestanddelen. Bij verhitting van de biomassa tot een pyrolysetemperatuur, bijvoorbeeld 850°C, komen deze vluchtige bestanddelen relatief snel vrij. Door chemische reacties ontstaan dan CO, H2 en koolwaterstoffen. Biomassa bestaat voor de overige 20 gew% in hoofdzaak uit vaste koolstof of houtskool (“char7’). 15 Het vergassen van houtskool bij 850°C kost veel tijd, maar het verbranden daarvan verloopt bijzonder snel. De inrichting 1 vormt een indirecte of allotherme vergasser, waarbij vergassing voor de vluchtige bestanddelen en verbranding voor de houtskool zijn gecombineerd. Door indirecte vergassing wordt biomassa omgezet naar een productgas, dat geschikt is als brandstof voor bijvoorbeeld ketels, gasmotoren en 20 gasturbines.The device for manufacturing a product gas from biomass according to the invention is indicated in its entirety by 1. Biomass generally consists of 80% by weight of volatile components. When the biomass is heated to a pyrolysis temperature, for example 850 ° C, these volatile components are released relatively quickly. Chemical reactions then result in CO, H2 and hydrocarbons. For the remaining 20% by weight, biomass consists mainly of solid carbon or charcoal (“char7”). The gasification of charcoal at 850 ° C takes a lot of time, but the burning thereof takes place particularly quickly. The device 1 forms an indirect or allothermal gasifier, wherein gasification for the volatile components and combustion for the charcoal are combined. Through indirect gasification, biomass is converted into a product gas, which is suitable as a fuel for, for example, boilers, gas engines and gas turbines.

De inrichting 1 omvat een reactor 2, die is begrensd door een bodemdeel 5, een omtrekswand 10 en een bovenwand 11. De omtrekswand 10 en de bovenwand 11 worden hierin aangeduid als reactorwanden. Die reactorwanden 10,11 zijn gemetselde wanden. De reactorwanden 10,11 en het bodemdeel 5 van de reactor 2 omgeven een 25 inwendige 3, waarin biomassa kan worden behandeld.The device 1 comprises a reactor 2 which is bounded by a bottom part 5, a circumferential wall 10 and an upper wall 11. The circumferential wall 10 and the upper wall 11 are referred to herein as reactor walls. The reactor walls 10, 11 are brick walls. The reactor walls 10, 11 and the bottom part 5 of the reactor 2 surround an interior 3, in which biomass can be treated.

Binnen de reactor 2 is een frame 20 opgehangen aan de omtrekswand 10. Het frame 20 heeft hiervoor zijdelings uitstekende flenzen 22, die door middel van bouten of andere bevestigingsmiddelen zijn bevestigd aan de omtrekswand 10. Het frame 20 is gemaakt van metaal, bijvoorbeeld staal. Vanzelfsprekend kan het frame 20 ook zijn 30 opgehangen aan de bovenwand 11 (niet getoond).Within the reactor 2 a frame 20 is suspended from the circumferential wall 10. The frame 20 for this purpose has laterally projecting flanges 22, which are fixed to the circumferential wall 10 by means of bolts or other fastening means. The frame 20 is made of metal, for example steel. The frame 20 can of course also be suspended from the top wall 11 (not shown).

Het frame 20 heeft een scheidingswand 48, die het inwendige 3 van de reactor verdeelt in twee ruimten 40, 50, die in hoofdzaak van elkaar gescheiden zijn. Die onderling gescheiden ruimten vormen een rustkamer 40 respectievelijk een 1029979-_ I > 8 verbrandingskamer 50. Het frame 20 omvat verder een stijgbuis 24 en drie daalhuizen 25. De stijgbuis 24 en de daalhuizen 25 zijn aangebracht in de scheidingswand 48. De verbrandingskamer 50 en de rustkamer 40 staan slechts via de stijgbuis 24 en de daalhuizen 25 met elkaar in verbinding. Anders gezegd strekt de scheidingswand 48 5 zich uit tussen de stijgbuis 24 en de daalhuizen 25.The frame 20 has a partition wall 48 that divides the interior 3 of the reactor into two spaces 40, 50 that are substantially separated from each other. These mutually separated spaces form a rest chamber 40 and a combustion chamber 50, respectively. The frame 20 further comprises a riser 24 and three descender housings 25. The riser 24 and the descender housings are arranged in the partition wall 48. The combustion chamber 50 and the rest chamber 40 are only connected to each other via the riser 24 and the lowering housings 25. In other words, the dividing wall 48 extends between the riser 24 and the lower housings 25.

Het aantal daalhuizen kan volgens de uitvinding variëren - bijvoorbeeld heeft het frame vijf daalhuizen (niet weergegeven). De stijgbuis 24 omvat een benedeneind 26 en een boveneind 28. Zoals getoond in figuur 3 zijn de daalhuizen 25 gelijkmatig verdeeld over de omtrek van de reactor 2.The number of lowering housings can vary according to the invention - for example, the frame has five lowering housings (not shown). The riser 24 comprises a lower end 26 and an upper end 28. As shown in Fig. 3, the descending housings 25 are evenly distributed around the circumference of the reactor 2.

10 Tijdens bedrijf bevindt zich in de verbrandingskamer 50 een gefluïdiseerd bed of wervelbed van korrelvormig inert materiaal, bijvoorbeeld een zandbed 51. In de verbrandingskamer 50 zijn hiervoor meerdere spuitmonden 52 aangebracht voor het toevoeren van fluïdisatielucht. De fluïdisatielucht dient daarbij tevens als verbrandingslucht. De omtrekswand 10 van de reactor 2 heeft meerdere zijdelingse 15 invoeropeningen 54 voor het toevoeren van secundaire lucht aan de verbrandingskamer 50. Die invoeropeningen 54 zijn aangebracht op een afstand boven het zandbed 51.During operation, a fluidized bed or fluidized bed of granular inert material is present in the combustion chamber 50, for example a sand bed 51. For this purpose, a plurality of nozzles 52 are provided in the combustion chamber 50 for supplying fluidization air. The fluidizing air also serves as combustion air. The peripheral wall 10 of the reactor 2 has a plurality of lateral inlet openings 54 for supplying secondary air to the combustion chamber 50. These inlet openings 54 are arranged at a distance above the sand bed 51.

Door de verbranding van houtskool in de verbrandingskamer 50 ontstaan rookgassen en assen. Hierbij komt een aanzienlijke hoeveelheid warmte vrij. De temperatuur van het gefluïdiseerde zandbed in de verbrandingskamer 50 ligt 20 bijvoorbeeld rond 950°C. De stijgbuis 24 is omgeven door de hete verbrandingskamer 50. Hierdoor wordt de stijgbuis 24 tevens verhit. De rookgassen verlaten de verbrandingskamer 50 via een zijdelingse uitlaatopening 56, die zich uitstrekt in de omtrekswand 10 van de reactor 2.The combustion of charcoal in the combustion chamber 50 produces flue gases and ashes. This releases a considerable amount of heat. The temperature of the fluidized sand bed in the combustion chamber 50 is, for example, around 950 ° C. The riser 24 is surrounded by the hot combustion chamber 50. As a result, the riser 24 is also heated. The flue gases leave the combustion chamber 50 through a lateral outlet opening 56, which extends into the peripheral wall 10 of the reactor 2.

Tijdens bedrijf bevindt zich in de stijgbuis 24 eveneens een gefluïdiseerd bed van 25 korrelvormig inert materiaal, zoals een zandbed. De stijgbuis 24 heeft hiervoor meerdere spuitmonden 25 voor het toevoeren van fluïdisatiegas. Het fluïdisatiegas is bij voorkeur stoom, CO2 of een ander stikstofarm gas. Te behandelen biomassa wordt in het fluïdisatiebed van de stijgbuis 24 gebracht. Hiervoor heeft de reactor 2 een toevoeropening 18 voor het toevoeren van biomassa en de stijgbuis 24 een 30 voedingsopening 32, die is verbonden met de toevoeropening 18 van de reactor 2.During operation, the riser 24 also contains a fluidized bed of granular inert material, such as a sand bed. For this, the riser 24 has several nozzles 25 for supplying fluidization gas. The fluidization gas is preferably steam, CO2 or another low-nitrogen gas. Biomass to be treated is introduced into the fluidization bed of the riser 24. For this purpose the reactor 2 has a supply opening 18 for the supply of biomass and the riser 24 has a supply opening 32, which is connected to the supply opening 18 of the reactor 2.

In de stijgbuis 24 treedt tijdens bedrijf pyrolyse en vergassing van biomassa op.Pyrolysis and gasification of biomass occur in the riser 24 during operation.

In de stijgbuis 24 heerst dan een temperatuur van 850-900°C. De tijdens vergassing ontstane gassen verschaffen een opwaartse snelheid van de biomassastroom in de 1029979- 9 stijgbuis 24. Die gassen voeren vaste stoffen mee, waaronder de houtskool en zandkorrels uit het zandbed van de stijgbuis 24. Het toegevoerde fluïdisatiegas uit de spuitmonden 25 levert slechts een beperkte bijdrage aan het opstijgen van het productgas en de vaste stof. Het van het benedeneind 26 afgekeerde boveneind 28 van 5 de stijgbuis 24 is open. Het open boveneind 28 van de stijgbuis 14 mondt uit in de rustkamer 40. De rustkamer 40 strekt zich uit tussen de stijgbuis 24 en de bovenwand 11 van de reactor 2. De bovenwand 11 omvat een afvoeropening 44 voor het afVoeren van productgas, dat in de stijgbuis 24 is geproduceerd.A temperature of 850-900 ° C then prevails in the riser 24. The gases produced during gasification provide an upward velocity of the biomass flow in the riser 24. The gases carry solids, including the charcoal and sand grains from the sand bed of the riser 24. The supplied fluidization gas from the nozzles 25 provides only a limited contribution to the take-off of the product gas and the solid. The upper end 28 of the riser tube 24 remote from the lower end 26 is open. The open upper end 28 of the riser 14 opens into the rest chamber 40. The rest chamber 40 extends between the riser 24 and the top wall 11 of the reactor 2. The top wall 11 comprises a discharge opening 44 for discharging product gas, which in the riser tube 24 has been produced.

Vanuit de rustkamer 40 vallen de uit de stijgbuis 24 meegevoerde vaste stof, 10 waaronder houtskool en zandkorrels, via de daalhuizen 25 terug naar beneden. De houtskool en het zand komt dan in de verbrandingskamer 50 terecht. De houtskool verbrandt in de verbrandingskamer 50, zoals hierboven beschreven. Het zand van het zandbed in de verbrandingskamer 50 kan naar het zandbed in de stijgbuis 24 stromen.From the resting room 40, the solid material, 10, including charcoal and sand grains, carried from the riser tube 24, fall back down via the lowering housings 25. The charcoal and the sand then end up in the combustion chamber 50. The charcoal burns in the combustion chamber 50 as described above. The sand from the sand bed in the combustion chamber 50 can flow to the sand bed in the riser 24.

In dit uitvoeringsvoorbeeld heeft het bodemdeel 5 van de reactor 2 een eerste 15 bodemwandgedeelte 7 dat is verbonden met de onderranden 15 van de omtrekswand 10. Centraal in het bodemwandgedeelte 7 is een omtrekswandgedeelte 14 bevestigd, dat naar beneden uitsteekt. De diameter van het omtrekswandgedeelte 14 is kleiner dan de diameter van de omtrekswand 10. Het omtrekwandgedeelte 14 is net als de reactorwanden 10, 11 gevormd door een gemetselde wand. Aan de onderzijde 16 van 20 het omtrekswandgedeelte 14 is een tweede bodemwandgedeelte 8 bevestigd.In this exemplary embodiment, the bottom part 5 of the reactor 2 has a first bottom wall part 7 which is connected to the lower edges 15 of the circumferential wall 10. Centrally in the bottom wall part 7, a circumferential wall part 14 is fixed, which projects downwards. The diameter of the peripheral wall portion 14 is smaller than the diameter of the peripheral wall 10. Like the reactor walls 10, 11, the peripheral wall portion 14 is formed by a brick wall. A second bottom wall portion 8 is attached to the underside 16 of the peripheral wall portion 14.

De stijgbuis 24 is opgenomen in het omtrekswandgedeelte 14. De diameter van de stijgbuis 24 is kleiner dan de diameter van het omtrekswandgedeelte 14. In het tweede bodemwandgedeelte 8 van het bodemdeel 5 bevindt zich een doorvoeropening voor de stijgbuis 24. Het benedeneind 26 van de stijgbuis 24 steekt vrij door die 25 doorvoeropening heen. De stijgbuis 24 is derhalve niet bevestigd aan het bodemwandgedeelte 8. Hierdoor kan de stijgbuis 24 vrij uitzetten aan het benedeneind 26 daarvan.The riser 24 is received in the peripheral wall portion 14. The diameter of the riser 24 is smaller than the diameter of the peripheral wall portion 14. In the second bottom wall portion 8 of the bottom part 5 there is a passage opening for the riser 24. The lower end 26 of the riser 24 protrudes freely through that passage opening. The riser 24 is therefore not attached to the bottom wall portion 8. This allows the riser 24 to expand freely at the lower end 26 thereof.

De diameter van de doorvoeropening is enigszins groter dan de diameter van de stijgbuis 24. Tussen de stijgbuis 24 en het bodemwandgedeelte 8 bevindt zich een 30 speling die het vrij uitzetten van de stijgbuis 24 mogelijk maakt. In die speling is een afdichtingsmiddel 30 aangebracht. De doorvoeropening van het bodemwandgedeelte 8, d.w.z. de aansluiting tussen de stijgbuis 24 en het bodemwandgedeelte 8, is in 1029979- ( 10 hoofdzaak hermetisch afgedicht door dit afdichtingsmiddel 30. Hierdoor is het inwendige 3 van de reactor 2 afgesloten van de omgeving.The diameter of the passage opening is slightly larger than the diameter of the riser 24. Between the riser 24 and the bottom wall portion 8 there is a clearance that allows the riser 24 to expand freely. A sealant 30 is provided in that clearance. The passage opening of the bottom wall portion 8, i.e. the connection between the riser 24 and the bottom wall portion 8, is substantially hermetically sealed by this sealing means 30. As a result, the interior 3 of the reactor 2 is sealed off from the environment.

Het afdichtingsmiddel 30 is zodanig uitgevoerd, dat het afdichtingsmiddel 30 thermische uitzetting van de stijgbuis 24 tijdens bedrijf van de inrichting 1 kan 5 opvangen. Het benedeneind 26 van de stijgbuis 14 kan bijvoorbeeld langs het afdichtingsmiddel 30 verschuiven onder behoud van de afdichtende werking daarvan. Volgens de uitvinding is het uitzetten van de stijgbuis 14 als gevolg van temperatuurveranderingen mogelijk, terwijl de afdichting van de reactor 2 ten opzichte van de omgeving voldoende gewaarborgd blijft. In dit uitvoeringsvoorbeeld is het 10 afdichtingsmiddel 30 gevormd door een stopbuspakking. Het afdichtingsmiddel 30 kan echter verschillend zijn uitgevoerd.The sealing means 30 is designed such that the sealing means 30 can absorb thermal expansion of the riser 24 during operation of the device 1. The lower end 26 of the riser 14 can, for example, slide along the sealing means 30 while maintaining its sealing action. According to the invention the expansion of the riser 14 as a result of temperature changes is possible, while the seal of the reactor 2 relative to the environment remains sufficiently guaranteed. In this exemplary embodiment, the sealing means 30 is formed by a stuffing box packing. However, the sealant 30 can be of different design.

Zoals getoond in figuur 1 bevindt het afdichtingsmiddel 30 zich onder de uitstroommonden 25 in de stijgbuis. Het zand onder de spuitmonden 25 is in hoofdzaak onbeweeglijk. Aangezien stilliggend zand een uitstekende warmte-isolator is, zal de 15 temperatuur in het zandbed onder de spuitmonden 25 afnemen met de diepte. Hoe groter de verticale afstand tot de spuitmonden 25, d.w.z. het fluïdisatiebed, hoe lager de temperatuur. Dit betekent dat het benedeneind 26 van de stijgbuis 24 relatief koud zal zijn, hetgeen verschillende voordelen oplevert. Bijvoorbeeld kunnen de bouten van de stopbuspakking worden aangedraaid.As shown in Figure 1, the sealing means 30 is located below the outflow nozzles 25 in the riser. The sand under the nozzles 25 is essentially immobile. Since still sand is an excellent heat insulator, the temperature in the sand bed below the nozzles 25 will decrease with depth. The greater the vertical distance to the nozzles 25, i.e. the fluidization bed, the lower the temperature. This means that the lower end 26 of the riser 24 will be relatively cold, which yields various advantages. For example, the bolts of the stuffing box packing can be tightened.

20 In het bodemwandgedeelte 7 zijn uitsparingen voorzien, die zijn afgesloten door trechters 61. De stijgbuis 24 is aan het onderste kopeind eveneens afgesloten door een trechter 60. Het zandbed van de verbrandingskamer 50 en de stijgbuis 24 wordt derhalve gedragen door de trechters 60, 61. De trechters 60,61 bezitten elk een aftapmiddel 63 voor het aftappen van zandkorrels. Eventuele verontreinigingen in het 25 zand, zoals steentjes, kunnen daarmee worden verwijderd.Recesses are provided in the bottom wall portion 7 which are closed off by funnels 61. The riser 24 is also closed at the lower end by a funnel 60. The sand bed of the combustion chamber 50 and the riser 24 is therefore supported by the funnels 60, 61. The funnels 60, 61 each have a draining means 63 for draining sand grains. Any impurities in the sand, such as stones, can thus be removed.

De toevoeropening 18 van de reactor 2 voor het toevoeren van biomassa is zijdelings aangebracht in het omtrekswandgedeelte 14. De voedingsopening 32 van de stijgbuis 24 is uitgelijnd ten opzichte van de toevoeropening 18 van de reactor 2 (zie figuur 3). De stijgbuis 24 bevindt zich hiervoor excentrisch ten opzichte van het 30 omtrekswandgedeelte 14. De zijdelingse buitenwand van de stijgbuis 24 ligt ter plaatse van de voedingsopening 32 aan tegen de zijdelingse binnenwand van het omtrekswandgedeelte 14. Het risico van weglekken van biomassa tussen de stijgbuis 24 en het omtrekswandgedeelte 14 is dan minimaal.The supply opening 18 of the biomass supply reactor 2 is arranged laterally in the peripheral wall portion 14. The supply opening 32 of the riser 24 is aligned with respect to the supply opening 18 of the reactor 2 (see Figure 3). For this purpose, the riser 24 is located eccentrically with respect to the circumferential wall portion 14. At the location of the feed opening 32, the lateral outer wall of the riser 24 abuts the lateral inner wall of the circumferential wall portion 14. The risk of leakage of biomass between the riser 24 and the circumferential wall portion 14 is then minimal.

1029979- 111029979-11

De stijgbuis 24 heeft verder ten minste een doorlaatopening 33 voor het doorlaten van zandkorrels. Een kanaal 34 verschaft een verbinding vanuit het zandbed van de verbrandingskamer 50 naar het zandbed van de stijgbuis 24. De zandkorrels stromen via het kanaal 34 door de doorlaatopening 33 in de stijgbuis 24.The riser 24 further has at least one passage opening 33 for the passage of sand grains. A channel 34 provides a connection from the sand bed of the combustion chamber 50 to the sand bed of the riser 24. The sand grains flow via the channel 34 through the passage opening 33 in the riser 24.

5 Vanzelfsprekend is de uitvinding niet beperkt tot het in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld. De vakman kan verschillende wijzigingen aanbrengen zonder de uitvinding te verlaten.The invention is of course not limited to the exemplary embodiment represented in the figures. Those skilled in the art can make various changes without departing from the invention.

[1029979[1029979

Claims (18)

1. Inrichting (1) voor het vervaardigen van een productgas uit biomassa, omvattende een reactor (2), die is begrensd door een bodemdeel (5) en reactorwanden, welke 5 reactorwanden een omtrekswand (10) en een bovenwand (11) omvatten, welke reactor (2) omvat: - een toevoeropening (18) voor het toevoeren van biomassa, - ten minste een stijgbuis (24) voor het chemisch omzetten van toegevoerde biomassa naar ten minste een productgas, welke stijgbuis (24) binnen de omtrekswand 10 (10) is aangebracht en een boveneind (28) en een benedeneind (26) omvat, alsmede - een afvoeropening (44) voor het afvoeren van het productgas, met het kenmerk, dat de stijgbuis (24) is bevestigd aan ten minste een reactorwand (10,11), en het bodemdeel (5) van de reactor (2) een doorvoeropening heeft, waardoor het benedeneind (26) van de stijgbuis (24) zich beweegbaar uitstrekt. 15Device (1) for producing a product gas from biomass, comprising a reactor (2) bounded by a bottom part (5) and reactor walls, which reactor walls comprise a circumferential wall (10) and an upper wall (11), which reactor (2) comprises: - a supply opening (18) for supplying biomass, - at least one riser (24) for chemically converting supplied biomass to at least one product gas, which riser (24) within the circumferential wall 10 ( 10) and has an upper end (28) and a lower end (26), and - a discharge opening (44) for discharging the product gas, characterized in that the riser (24) is attached to at least one reactor wall ( 10, 11), and the bottom part (5) of the reactor (2) has a passage through which the lower end (26) of the riser (24) extends movably. 15 2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de doorvoeropening tussen de stijgbuis (24) en het bodemdeel (5) is afgedicht door een afdichtingsmiddel (30) voor het afdichten van het inwendige (3) van de reactor (2) ten opzichte van de omgeving, en waarbij het afdichtingmiddel (30) zodanig is uitgevoerd, dat de stijgbuis (24) als gevolg 20 van thermische uitzetting daarvan langs het afdichtingsmiddel (30) kan bewegen.Device according to claim 1, wherein the passage between the riser (24) and the bottom part (5) is sealed by a sealing means (30) for sealing the interior (3) of the reactor (2) with respect to the environment and wherein the sealing means (30) is designed such that the riser (24) can move along the sealing means (30) due to thermal expansion thereof. 3. Inrichting volgens conclusie 2, waarbij het afdichtingsmiddel (30) is voorzien van een stopbuspakking. !Device according to claim 2, wherein the sealing means (30) is provided with a stuffing box packing. ! 4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3, waarbij ten minste een spuitmond (25) voor het inspuiten van een fluïdisatiegas is aangebracht in de stijgbuis (24), en waarbij het afdichtingsmiddel (30) in hoofdzaak onder die spuitmond (25) is aangebracht.Device according to claim 2 or 3, wherein at least one nozzle (25) for injecting a fluidization gas is arranged in the riser (24), and wherein the sealing means (30) is arranged substantially underneath said nozzle (25). 5. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de stijgbuis (24) 30 aan het boveneind (28) daarvan open is, en waarbij de reactor (2) tussen het open boveneind (28) van de stijgbuis (24) en de bovenwand (11) een rustkamer (40) omvat. 1029979- I · »Device according to any of the preceding claims, wherein the riser (24) 30 is open at its upper end (28), and wherein the reactor (2) between the open upper end (28) of the riser (24) and the upper wall (11) comprises a rest room (40). 1029979- I · » 6. Inrichting volgens conclusie 5, waarbij de afvoeropening (44) is aangebracht in de bovenwand (11), welke afvoeropening (44) in hoofdzaak is uitgelijnd ten opzichte van het open boveneind (28) van de stijgbuis.Device according to claim 5, wherein the drain opening (44) is arranged in the upper wall (11), which drain opening (44) is substantially aligned with respect to the open upper end (28) of the riser. 7. Inrichting volgens een van de conclusies 5 of 6, waarbij de reactor (2) is voorzien van een verbrandingskamer (50), die door een scheidingswand (48) is gescheiden van de rustkamer (40), alsmede ten minste een daalhuis (25), die zich vanaf de scheidingswand (48) tot in de verbrandingkamer (50) uitstrekt.Device according to one of claims 5 or 6, wherein the reactor (2) is provided with a combustion chamber (50), which is separated from the rest chamber (40) by a partition wall (48), as well as at least one descent housing (25) ), which extends from the partition wall (48) into the combustion chamber (50). 8. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij de reactor (2) meerdere daalhuizen (25) omvat die gelijkmatig zijn verdeeld over de omtrek van de reactor (2).Device according to claim 7, wherein the reactor (2) comprises a plurality of downcomers (25) that are evenly distributed over the circumference of the reactor (2). 9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij de stijgbuis (24) in hoofdzaak centraal binnen de omtrekswand (10) van de reactor (2) is aangebracht, en waarbij de 15 daalhuizen (25) op radiale afstand van de stijgbuis (24) zijn geplaatst.9. Device according to claim 8, wherein the riser (24) is arranged substantially centrally within the circumferential wall (10) of the reactor (2), and wherein the downcomers (25) are placed at a radial distance from the riser (24) . 10. Inrichting volgens een van de conclusies 7-9, waarbij de stijgbuis (24), de daalhuis of daalhuizen (25) en de scheidingswand (48) integraal zijn gevormd als een frame (20), dat is opgehangen aan ten minste een van de reactorwanden (10,11) van de 20 reactor (2).Device according to any of claims 7-9, wherein the riser (24), the downcomer or downcomers (25) and the partition wall (48) are integrally formed as a frame (20) suspended from at least one of the reactor walls (10, 11) of the reactor (2). 11. Inrichting volgens een van de conclusies 7-10, waarbij de verbrandingskamer (50) meerdere spuitmonden (52) voor het toevoeren van fluïdisatielucht omvat.The device of any one of claims 7-10, wherein the combustion chamber (50) comprises a plurality of nozzles (52) for supplying fluidization air. 12. Inrichting volgens een van de conclusies 7-11, waarbij de omtrekswand (10) van de reactor (2) op een afstand boven de spuitmonden (52) van de verbrandingskamer (50) ten minste een invoeropening (54) voor het invoeren van secundaire lucht omvat.Apparatus according to any of claims 7-11, wherein the circumferential wall (10) of the reactor (2) is at least one inlet (54) for introducing combustion chamber (50) at a distance above the nozzles (52) of the combustion chamber (50) secondary air. 13. Inrichting volgens een van de conclusies 7-12, waarbij de omtrekswand (10) ten 30 minste een uitlaatopening (56) voor het uitlaten van door verbranding gevormde rookgassen heeft. 1-029979-_ - • · V13. Device as claimed in any of the claims 7-12, wherein the peripheral wall (10) has at least one outlet opening (56) for exhausting flue gases formed by combustion. 1-029979-V - 14. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het bodemdeel (5) van de reactor (2) is voorzien een eerste bodemwandgedeelte (7), dat is verbonden met de onderzijde (15) van de omtrekswand (10) van de reactor (2), alsmede een omtrekswandgedeelte (14), dat vanaf het eerste bodemwandgedeelte (7) naar beneden 5 uitsteekt en kleiner is dan de omtrekswand (10) van de reactor (2), waarbij de stijgbuis (24) zich uitstrekt in het omtrekswandgedeelte (14), en waarbij het bodemdeel (5) een tweede bodemwandgedeelte (8) heeft, dat is verbonden met de onderzijde (16) van het omtrekswandgedeelte (14), en waarbij de doorvoeropening voor het benedeneind van de stijgbuis (24) is aangebracht in het tweede bodemwandgedeelte (8). 10Device according to one of the preceding claims, in which the bottom part (5) of the reactor (2) is provided with a first bottom wall part (7), which is connected to the bottom side (15) of the circumferential wall (10) of the reactor (10). 2) and a circumferential wall portion (14) protruding downwardly from the first bottom wall portion (7) and smaller than the circumferential wall (10) of the reactor (2), the riser (24) extending into the circumferential wall portion ( 14), and wherein the bottom portion (5) has a second bottom wall portion (8) connected to the bottom (16) of the circumferential wall portion (14), and wherein the passage opening for the lower end of the riser (24) is arranged in the second bottom wall portion (8). 10 15. Inrichting volgens conclusie 14, waarbij de toevoeropening (18) voor het toevoeren van biomassa aan de stijgbuis (24) zijdelings is aangebracht in het omtrekswandgedeelte (14) tussen het eerste bodemwandgedeelte (7) en het tweede bodemwandgedeelte (8). 15Device according to claim 14, wherein the supply opening (18) for supplying biomass to the riser (24) is arranged laterally in the peripheral wall portion (14) between the first bottom wall portion (7) and the second bottom wall portion (8). 15 16. Inrichting volgens conclusie 14 of 15, waarbij de stijgbuis (24) excentrisch ten opzichte van het omtrekswandgedeelte (14) is aangebracht, en waarbij de toevoeropening (18) voor het toevoeren van biomassa zijdelings is aangebracht in het omtrekswandgedeelte (14), en waarbij de stijgbuis (24) een zijdelingse voedingopening 20 (32) heeft, die is aangesloten op de toevoeropening (18).Device according to claim 14 or 15, wherein the riser (24) is arranged eccentrically with respect to the circumferential wall portion (14), and wherein the supply opening (18) for supplying biomass is arranged laterally in the circumferential wall portion (14), and wherein the riser (24) has a lateral feed opening 20 (32) connected to the feed opening (18). 17. Inrichting volgens een van de conclusies 14-16, waarbij de stijgbuis (24) is voorzien van ten minste een doorlaatopening (33) voor het doorlaten van korrelvormig materiaal, zoals zandkorrels, en waarbij zich tussen de stijgbuis (24) en de 25 omtrekswand (10) een kanaal (34) uitstrekt, dat de doorlaatopening (33) van de stijgbuis (24) met de verbrandingskamer (50) verbindt.17. Device as claimed in any of the claims 14-16, wherein the riser (24) is provided with at least one passage opening (33) for passage of granular material, such as sand grains, and wherein between the riser (24) and the riser circumferential wall (10) extends a channel (34) which connects the passage opening (33) of the riser (24) with the combustion chamber (50). 18. Inrichting volgens een van de conclusies 13-17, waarbij het bodemdeel (5) ten minste een trechter (60) omvat, die aan het puntvormige ondereind is voorzien van een 30 aftapmiddel voor het aftappen van korrelvormig materiaal, zoals zandkorrels. 1029979-18. Device as claimed in any of the claims 13-17, wherein the bottom part (5) comprises at least one funnel (60), which is provided at the point-shaped lower end with a draining means for draining granular material, such as sand grains. 1029979-
NL1029979A 2005-09-05 2005-09-19 Equipment for production of product gas from bio-mass comprises reactor limited by base wall and reactor walls NL1029979C2 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1029979A NL1029979C2 (en) 2005-09-19 2005-09-19 Equipment for production of product gas from bio-mass comprises reactor limited by base wall and reactor walls
PCT/NL2006/050218 WO2007061301A1 (en) 2005-09-05 2006-09-05 Device for producing a product gas from biomass
DK06783964.7T DK1922392T3 (en) 2005-09-05 2006-09-05 DEVICE FOR MANUFACTURING A PRODUCT GAS FROM BIOMASS
ES06783964T ES2397397T3 (en) 2005-09-05 2006-09-05 Device for producing a product gas from biomass
PL06783964T PL1922392T3 (en) 2005-09-05 2006-09-05 Device for producing a product gas from biomass
EP06783964A EP1922392B1 (en) 2005-09-05 2006-09-05 Device for producing a product gas from biomass
CA2621429A CA2621429C (en) 2005-09-05 2006-09-05 Device for producing a product gas from biomass
US12/065,689 US8603202B2 (en) 2005-09-05 2006-09-05 Device for producing a product gas from biomass

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1029979 2005-09-19
NL1029979A NL1029979C2 (en) 2005-09-19 2005-09-19 Equipment for production of product gas from bio-mass comprises reactor limited by base wall and reactor walls

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1029979C2 true NL1029979C2 (en) 2007-03-20

Family

ID=37964476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1029979A NL1029979C2 (en) 2005-09-05 2005-09-19 Equipment for production of product gas from bio-mass comprises reactor limited by base wall and reactor walls

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1029979C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2000520C2 (en) Device for manufacturing a product gas from a fuel, such as biomass.
EP1922392B1 (en) Device for producing a product gas from biomass
CA2609396C (en) Apparatus and process for the pyrolysis of agricultural biomass
US4309195A (en) Apparatus for gasifying solid fuels and wastes
CA2899123C (en) Method and device for gasifying feedstock
US20140219874A1 (en) Device with Dilated Oxidation Zone for Gasifying Feedstock
RU2607662C2 (en) Method and device for gasification of solid combustible materials under pressure in stationary layer
KR102244255B1 (en) Reactor for producing a product gas from a fuel
WO2015115942A1 (en) Method for processing combustible carbon- and/or hydrocarbon-containing products and reactor for the implementation thereof
US2506123A (en) Apparatus for pyrolytic conversion of hydrocarbons
US5562744A (en) Method for treating process gas
NL1029979C2 (en) Equipment for production of product gas from bio-mass comprises reactor limited by base wall and reactor walls
JP6377164B2 (en) Apparatus in the form of a three-zone gasifier and a method for operating such a gasifier for the thermal conversion of waste products and waste
NL1020861C2 (en) Process for pyrolyzing a pyrolyzable mass.
RU2721695C1 (en) Method of processing organic material to produce synthetic fuel gas in a high-temperature ablation pyrolisis of gravitational type
FR2520001A1 (en) MULTI-ZONE CONVERSION PROCESS AND REACTOR FOR HEAVY HYDROCARBON LOADS
NL8203071A (en) REACTOR AND METHOD FOR CRACKING HEAVY HYDROCARBON MATERIALS IN MORE THAN A ZONE.
RU1772085C (en) Equipment for charcoal production from solid fuels
CA1092789A (en) Continuous thermal reactor system
WO2021004658A1 (en) An improved reactor for the gasification of wood-cellulose residual materials

Legal Events

Date Code Title Description
PD2A A request for search or an international type search has been filed
PLED Pledge established

Effective date: 20150116

RF Pledge or confiscation terminated

Free format text: RIGHT OF PLEDGE, REMOVED

Effective date: 20170928

MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20171001