NL2000772C2

NL2000772C2 - Pyrolyse-reactor.

Info

Publication number: NL2000772C2
Application number: NL2000772A
Authority: NL
Inventors: Daan Assink; Robertus Hendrikus Venderbosch; Elwin Gansekoele; Lambertus Van De Beld
Original assignee: Btg Bioliquids B V
Priority date: 2007-07-22
Filing date: 2007-07-22
Publication date: 2009-01-23
Also published as: WO2009014436A1; ZA201000421B; DK2203540T3; EP2203540B1; CN101755033A; RU2473662C2; CA2694302C; CN101755033B; EP2203540A1; US8585868B2; US20100196227A1; RU2010106059A; MY151181A; PL2203540T3; LT2203540T; CA2694302A1; BRPI0814638B1; BRPI0814638A2; HRP20181909T1; ES2691251T3

Description

Sch/svk/BTG-1

PYROLYSE-REACTOR

De uitvinding betreft een inrichting voor het aan pyrolyse onderwerpen van biomassa, welke inrichting omvat: een reactor met een behuizing en een daarin 5 aanwezige reactorruimte; een aan de bovenzone van die reactor-ruimte aansluitende eerste toevoer voor min of meer fijn verdeeld biomassa-materiaal; een aan de bovenzijde van die reactor-ruimte 10 aansluitende tweede toevoer voor verhit warmtedrager-materiaal, bijvoorbeeld zand; een aan de bovenzone van die reactor-ruimte, op afstand van de eerste toevoer, aansluitende eerste afvoer voor pyrolysegas; en 15 een aan de onderzijde van die reactor-ruimte aansluitende tweede afvoer voor vaste stof, bijvoorbeeld kool en warmtedrager-materiaal.

Een dergelijke reactor is in vele uitvoeringen bekend.

20 In de reactor-ruimte ontstaat er in het gebied van de menger al pyrolysegas. Dit gas voert fijne deeltjes mee. Hierdoor kan zich het ongewenste verschijnsel voordoen, dat deze fijne deeltjes zich ophopen in een van de inrichting deel uitmakende 25 scheidingscycloon en na verloop van tijd tot verstopping daarvan aanleiding geven.

Het is een doel van de uitvinding, dit probleem op te lossen.

In verband daarmee verschaft de uitvinding een 30 inrichting van het hierboven beschreven type, die het kenmerk vertoont, dat de scheiding tussen de 2 afvoerstromen pyrolysegas en vaste stof uitsluitend plaatsvindt onder invloed van de zwaartekracht, zonder tussenkomst van een cycloon; de reactor-ruimte zodanig is gemodelleerd, dat 5 de rechtstreekse stroming vanaf de eerste toevoer en de tweede toevoer naar de eerste afvoer is geblokkeerd; en in de reactor-ruimte een mechanische menger aanwezig is voor het vermengen van de stroom biomassa-materiaal met de stroom vooraf verhit warmtedrager-10 materiaal.

Met deze maatregelen volgens de uitvinding kan effectief worden voorkomen dat enige verstopping en blokkering optreedt, ondanks dat de kool een enigszins kleverig karakter heeft.

15 De structuur volgens de uitvinding is in staat, het beschreven ongewenste verschijnsel volgens de stand der techniek volledig te voorkomen. Kool en, afhankelijk van de samenstelling van de biomassa, soms niet-omgezette vezels, alsmede warmtedrager-materiaal wordt volgens de 20 uitvinding nagenoeg uitsluitend via de tweede afvoer afgevoerd en de eerste afvoer voert uitsluitend pyrolysegas af.

Anders dan bij de stand der techniek wordt volgens de uitvinding een rechtstreekse stroming, te 25 beschouwen als een kortsluitstroming, tussen de eerste toevoer en de tweede toevoer naar de eerste afvoer effectief voorkomen.

Volgens de uitvinding worden in het eerste deel van de reactor, waar zich de mechanische menger bevindt, 30 alle vaste deeltjes gescheiden van het pyrolysegas.

De beschreven scheiding kan op diverse wijzen worden geëffectueerd. Bijvoorbeeld kan de reactor uit twee deelruimten bestaan, namelijk de eigenlijke reactor-ruimte waarin zich de menger bevindt, en een afvoerdeel, 35 dat aan de onderzijde aansluit aan de onderzijde van de genoemde eerste deelruimte, en aan de bovenzijde aansluit aan de eerste afvoer.

In een andere uitvoering vertoont de inrichting 3 de bijzonderheid, dat zich in de reactor-ruimte een althans min of meer verticaal schot bevindt, dat aansluit aan de bovenwand van de reactor-ruimte, waardoor de van de menger afkomstige stroom, omvattende een mengsel van 5 pyrolysegas en vaste stof, en/of de deelstromen pyrolysegas en vaste stof, respectievelijk de eerste afvoer en vaste stof uitsluitend kunnen bereiken door de onderrand van het schot te passeren.

Bij voorkeur wordt de reactor zodanig 10 uitgevoerd, dat de onderste zone van de reactor-ruimte een zich naar de tweede afvoer toe vernauwende vorm bezit.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen. In de tekeningen tonen de 15 figuren 1, 2, 3 en 4 vier respectieve willekeurige uitvoeringsvoorbeelden van de pyrolyse-reactor volgens de uitvinding.

In alle figuren zijn functioneel corresponderende onderdelen met dezelfde 20 verwijzingsgetallen aangeduid. De vormgeving en samenhang met andere onderdelen kan tussen de verschillende uitvoeringen verschillen.

Figuur 1 toont een inrichting 1 voor het aan pyrolyse onderwerpen van een stroom biomassa-materiaal 5. 25 De inrichting omvat een reactor 6 met een behuizing 7 en een daarin aanwezige reactor-ruimte 8, een aan de bovenzone 9 van die reactor-ruimte 8 aansluitende eerste toevoer 10 voor een stroom biomassa-materiaal 5, een aan de bovenzijde 9 van die reactor-ruimte 8 aansluitende 30 tweede toevoer 11 voor vooraf verhit warmtedrager-materiaal 12, een aan de bovenzone 9 van de reactor-ruimte 8 aansluitende afvoer 13 voor pyrolysegas 14, welke afvoer 13 op de getoonde wijze een substantiële afstand ten opzichte van de eerste en tweede invoer 10, 35 11 bezit, alsmede een aan de onderzone 15 van de reactor-ruimte 8 aansluitende tweede afvoer 16 voor een stroom vaste stof 17, zoals kool, eventueel resterende vezels en warmtedrager-materiaal.

4

De scheiding tussen de afvoerstromen pyrolysegas 14 en vaste stof 17 vindt uitsluitend plaats onder invloed van de zwaartekracht. De inrichting 1 omvat, anders dan een bekende pyrolyse-reactor, geen 5 cycloon.

De reactor-ruimte 8 is zodanig gemodelleerd dat de rechtstreekse stroming vanaf de eerste invoer 10 en de tweede toevoer 11 naar de in eerste afvoer 13 is geblokkeerd, zodat geen "kortsluitstroming" kan optreden. 10 In de reactor-ruimte 8 zijn met pijlen de stromen 14 en 17 aangegeven. Het zal duidelijk zijn, dat deze pijlen slechts ter oriëntatie dienen en dat de werkelijke stromen een complexer karakter bezitten.

In de reactor-ruimte 8 is een mechanische 15 menger 18 aanwezig, waarvan de schematisch getekende schoepen door een niet-getekende motor roterend worden aangedreven. De menger dient voor het vermengen van de stroom biomassa-materiaal 5 met warmtedrager-materiaal 12.

20 In de reactor-ruimte 8, bevindt zich een verticaal schot 19, dat aansluit tegen de bovenwand 20 van de reactorruimte 8.

De onderste zone 15 van de reactor-ruimte 8 bezit een zich naar de tweede afvoer 16 toe vernauwende 25 vorm. De zijwanden 21, 22 van dit zich vernauwende deel vertonen met de verticaal een hoek van minder dan 30°.

Figuur 2 toont een reactor 2, waarvan de opbouw in die zin verschilt van figuur 1, dat het schot 19 een grotere verticale uitgestrektheid bezit, maar wel 30 ongeveer dezelfde afstand ten opzichte van de daaronder gelegen wand 23 bezit (welke wand 23 in deze uitvoering een schuine stand bezit) als de horizontaal geplaatste wand 23 in de uitvoering volgens figuur 1.

Figuur 3 toont een inrichting 3, waarin een 35 centraal rondgaand schot 19 aan de bovenwand 20 aansluit. Aan de onderzijde van de mengerruimte 24 bevindt zich een horizontaal deflectieschot 25 dat op de getoonde wijze de stromen 14, 17 zijdelings afbuigt, zodanig dat de stroom 5 pyrolysegas 14 een zekere richtingsverandering ondergaat en aldus gemakkelijker kan worden afgevoerd naar de twee eerste afvoeren 13.

Figuur 4 toont een reactor 4 die in die zin 5 verschilt van de reactor 3 volgens figuur 3, dat het horizontale deflectieschot 25 is vervangen door een grosso modo kegelvormig deflectielichaam 26, dat het de stroom vaste stof 17 gemakkelijk maakt, naar beneden toe in de richting van de tweede afvoer 16 te worden geleid.

10 'k * k 'k *

Claims

1. Inrichting voor het aan pyrolyse onderwerpen van biomassa, welke inrichting omvat: een reactor met een behuizing en een daarin aanwezige reactorruimte; 5 een aan de bovenzone van die reactor-ruimte aansluitende eerste toevoer voor min of meer fijn verdeeld biomassa-materiaal; een aan de bovenzijde van die reactor-ruimte aansluitende tweede toevoer voor verhit warmtedrager-10 materiaal, bijvoorbeeld zand; een aan de bovenzone van die reactor-ruimte, op afstand van de eerste toevoer, aansluitende eerste afvoer voor pyrolysegas; en een aan de onderzijde van die reactor-ruimte 15 aansluitende tweede afvoer voor vaste stof, bijvoorbeeld kool en warmtedrager-materiaal; met het kenmerk, dat de scheiding tussen de afvoerstromen pyrolysegas, en vaste stof uitsluitend plaatsvindt onder 20 invloed van de zwaartekracht, zonder tussenkomst van een cycloon; de reactor-ruimte zodanig is gemodelleerd, dat de rechtstreekse stroming vanaf de eerste toevoer en de tweede toevoer naar de eerste afvoer is geblokkeerd; en 25 in de reactor-ruimte een mechanische menger aanwezig is voor het vermengen van de stroom biomassa-materiaal met de stroom vooraf verhit warmtedrager-materiaal .

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarin zich in de reactor-ruimte een althans min of meer verticaal schot bevindt, dat aansluit aan de bovenwand van de reactor-ruimte, waardoor de van de menger afkomstige stroom, omvattende een mengsel van pyrolysegas en vaste stof, en/of de deelstromen pyrolysegas en vaste stof, 5 respectievelijk de eerste afvoer en vaste stof uitsluitend kunnen bereiken door de onderrand van het schot te passeren.

3. Inrichting volgens een der voorgaande 10 conclusies, waarin de onderste zone van de reactor-ruimte een zich naar de tweede afvoer toe vernauwende vorm bezit. •fc ie *Ar 15