NL2002856C2

NL2002856C2 - Inrichting voor het vergassen van materiaal.

Info

Publication number: NL2002856C2
Application number: NL2002856A
Authority: NL
Inventors: Hendrik Frana Ois Kant; Herman Klein Teeselink
Original assignee: Host Ft B V
Priority date: 2009-05-08
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2010-11-09

Description

INRICHTING VOOR HET VERGASSEN VAN MATERIAAL

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het vergassen van materiaal, in het bijzonder biomassa, 5 omvattende een reactor die is ingericht om korrelachtig materiaal te houden, waarbij de inrichting is voorzien van een fluïdumtoevoersysteem voor het toevoeren van een fluïdum aan de reactor voor het in fluïdisatie brengen van het korrelachtige materiaal in de reactor, waarbij de reactor is 10 voorzien van een invoer voor het invoeren van het materiaal in het fluïdisatiebed en een uitvoer voor het uitvoeren van het vergaste gas. De aanvrage heeft voorts betrekking op een fluïdumtoevoersysteem en een werkwijze voor het reinigen van een fluïdumtoevoersysteem in een inrichting voor het 15 vergassen van materiaal.

Een dergelijke inrichting is bekend.

In een inrichting voor het vergassen van materiaal, 20 bijvoorbeeld een biomassaverwerkingsinstallatie, wordt uit materiaal, bijvoorbeeld biomassa, gas geproduceerd door dit materiaal te vergassen. De inrichting is hiertoe voorzien van een reactor waarin een korrelachtig materiaal wordt gehouden, bij voorkeur zand. Bij voorkeur aan de onderzijde 25 is de reactor voorzien van een fluïdumtoevoersysteem voor het toevoeren van fluïdum aan het korrelachtige materiaal. Door het toevoeren van het fluïdum, bij voorkeur lucht, aan het korrelachtige materiaal wordt het korrelachtige materiaal in fluïdisatie gebracht. Door het via een invoer 30 invoeren van biomassa aan de reactor, in het bijzonder aan het fluïdisatiebed, treedt in het fluïdisatiebed een vergassingsreactie op waarbij gas vrijkomt. Dit gas wordt bij voorkeur aan de bovenzijde van de reactor uitgevoerd 2 door middel van de uitvoer voor verdere verwerking of opslag.

Het fluïdumtoevoersysteem is doorgaans uitgevoerd met een 5 hoeveelheid aan uitvoeren voor het vanaf de onderzijde aan het korrelachtige materiaal toevoeren van het fluïdum, bij voorkeur lucht, voor in fluïdisatie brengen van het korrelachtige materiaal. Dit fluïdumtoevoersysteem is onderhevig aan slijtage en vervuiling. De mate van slijtage 10 en vervuiling maken het noodzakelijk tijdens normaal bedrijf zeer regelmatig onderhoud te plegen op dit onderdeel.

Voor het vervangen of het reinigen van het fluïdumtoevoersysteem moet de temperatuur van de inrichting 15 beheerst afkoelen van ongeveer 800°C naar kamertemperatuur. Het korrelachtige materiaal moet vervolgens verwijderd worden om het fluïdumtoevoersysteem bereikbaar te maken. Na reiniging van het toevoersysteem wordt de reactor weer gevuld met bedmateriaal en wordt de reactor langzaam en 20 beheerst opgewarmd naar de bedrijfstemperatuur van ongeveer 800 °C.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een efficiënte, goedkope en/of eenvoudige inrichting voor 25 het vergassen van materiaal, in het bijzonder biomassa, waarbij bovengenoemd probleem althans deels wordt opgelost.

Hiertoe heeft de inrichting van de in de aanhef vermelde soort als bijzonderheid dat het fluïdumtoevoersysteem vanaf 30 de buitenzijde van de reactor verwijderbaar is aangebracht in de reactor. Dit maakt het mogelijk het fluïdumtoevoersysteem eenvoudig te reinigen. Voor het verwijderen van het fluïdumtoevoersysteem om deze te 3 reinigen, kan het toevoersysteem eenvoudig vanaf de buitenzijde van de reactor uit deze reactor worden verwijderd, zonder daarvoor de gehele inrichting af te hoeven laten koelen naar kamertemperatuur. Bij voorkeur is 5 het fluïdumtoevoersysteem schuifbaar aangebracht in de reactor, zodat er is voorzien in een stevige verbinding van het fluïdumtoevoersysteem in aangebrachte toestand, terwijl tegelijkertijd in een eenvoudige mogelijkheid tot uitnemen is voorzien.

10

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is het fluïdumtoevoersysteem aangebracht in een uitsparing in de reactor. Het fluïdumtoevoersysteem kan hiermee in de uitsparing worden aangebracht waarbij het 15 fluïdumtoevoersysteem zich in aangebrachte toestand uitstrekt in de reactor voor het in fluïdisatie brengen van het korrelachtige materiaal. De uitsparing en het uitneembare fluïdumtoevoersysteem zijn hierbij bij voorkeur complementair uitgevoerd, dat wil zeggen dat zij althans in 20 hoofdzaak overeenkomstige afmetingen hebben zodat een goede afdichting van de reactor wordt verkregen in aangebrachte toestand. Bij voorkeur is het fluïdumtoevoersysteem in een uitsparing in een zijwand van de reactor aangebracht. Het fluïdumtoevoersysteem wordt hierbij in een zijwaartse 25 richting in de reactor aangebracht, waarbij het fluïdumtoevoersysteem nauw aansluit in de uitsparing in de zijwand.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting 30 overeenkomstig de uitvinding strekt het fluïdumtoevoersysteem zich in verbonden toestand uit door de wand van de reactor en omvat een invoer voor het invoeren van een fluïdum en een hoeveelheid aan uitvoeren voor het 4 uitvoeren van het fluïdum voor het in fluïdisatie brengen van het korrelachtige materiaal in de reactor, waarbij de invoer zich in aangebrachte toestand uitstrekt aan de buitenzijde van de reactor, bij voorkeur aan de zijkant van 5 de reactor. In aangebrachte toestand strekt het fluïdumtoevoersysteem zich bij voorkeur uit over het gehele binnenoppervlak van de reactor voor het efficiënt in fluïdisatie brengen van het korrelachtige materiaal. Hiertoe kan er voorzien zijn in meerdere uitneembare systemen. Het 10 fluïdumtoevoersysteem is voorzien van de hoeveelheid aan uitvoeren voor het homogeen invoeren van het fluïdum aan het korrelachtige materiaal. De invoer voor het fluïdum strekt zich hierbij uit aan de buitenzijde van de reactor, waarbij de aansluiting aan de fluïdumtoevoer, bijvoorbeeld een 15 aansluiting op proceslucht, zich uitstrekt aan de zijkant van de reactor.

Waar bij de bekende inrichtingen de invoer van het fluïdumtoevoersysteem zich uitstrekt aan de onderzijde van 20 de reactor, is in de inrichting volgens de uitvinding bij voorkeur voorzien in een zijwaartse invoer voor het fluïdum. Het aan de zijkant van de reactor aanbrengen van de invoer van het fluïdum maakt het eenvoudig in en uitnemen van het fluïdumtoevoersysteem mogelijk.

25

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is de reactor uitgevoerd als kolom, waarbij het fluïdumtoevoersysteem in een radiale richting ten opzichte van de lengteas van de kolom verwijderbaar is, 30 bij voorkeur schuifbaar. Het fluïdumtoevoersysteem wordt hierbij in zijwaartse, dat wil zeggen radiale richting, in-en uitgevoerd in de reactor die is uitgevoerd als kolom. Bij voorkeur komen de afmetingen van het fluïdumtoevoersysteem 5 althans in hoofdzaak overeen met het binnenoppervlak van de kolom, waarbij het fluïdumtoevoersysteem bij voorkeur door een uitsparing in de zijwand van de reactor kan worden aangebracht. Bij voorkeur strekt de uitsparing in de reactor 5 zich uit over een halve diameter van de kolom voor het mogelijk maken van een efficiënte opname van het fluïdumtoevoersysteem. Ook kan het mogelijk zijn dat de inrichting een veelheid aan verwijderbare systemen omvat, waarbij de veelheid aan systemen in een homogene toevoer van 10 fluïdum voorzien in de kolom. De systemen zijn hierbij althans in hoofdzaak staafvormig uitgevoerd, waarbij de doorgangen in de kolom overeenkomstige vormen hebben.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting 15 volgens de uitvinding omvat het fluïdumtoevoersysteem een koelinrichting voor het koelen van het fluïdumtoevoersysteem. Gebleken is dat de vervuiling van het fluïdumtoevoersysteem tijdens gebruik in grote mate afhankelijk is van de temperatuur van dit toevoersysteem.

20 Door de temperatuur van het fluïdumtoevoersysteem te verlagen, wordt de vervuiling van het toevoersysteem in sterke mate verminderd. Het reinigen van het toevoersysteem is hiermee minder frequent nodig. Bij voorkeur is de koelinrichting ingericht om het fluïdumtoevoersysteem af te 25 koelen naar een temperatuur van tussen de 20°C en 150°C.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is de koelinrichting ingericht om een koelmedium te geleiden door het fluïdumtoevoersysteem, waarbij een in- en uitvoer van het 30 koelmedium zich bij voorkeur uitstrekken aan de buitenzijde van reactor. Het koelmedium, bij voorkeur water, wordt hierbij door het fluïdumtoevoersysteem gevoerd voor het afkoelen van dit systeem. De in- en uitvoeren strekken zich 6 hierbij uit aan de buitenzijde van de reactor voor eenvoudige aansluiting op geschikte leidingen. Meer bij voorkeur heeft het koelmedium een temperatuur tussen de 20°C en 150 °C.

5

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat het fluïdumtoevoersysteem een eerste buisvormig element voor het geleiden van het fluïdum van de invoer naar de uitvoeren, en omvat het koelsysteem een tweede buisvormig element voor het 10 geleiden van het koelmedium dat zich aanliggend uitstrekt aan het eerste element. De eerste buis kan bijvoorbeeld voorzien zijn van een veelheid aan doorgangen langs de lengterichting voor het vormen van de uitvoeren van het fluïdum. De invoer kan zich hierbij uitstrekken aan een 15 uiteinde van de buis, aan de buitenzijde van de reactor in aangebrachte toestand. Bij voorkeur strekt het tweede element zich coaxiaal en aanliggend uit aan het eerste element voor een efficiënte warmte-uitwisseling. Meer bij voorkeur strekt de tweede buis zich U-vormig uit om het 20 eerste buisvormige element. Het eerste buisvormige element ligt dan ingesloten tussen de benen van het tweede, U-vormige buisvormige element. Bij voorkeur omvat een van de benen de invoer voor het koelmedium terwijl het andere been de uitvoer voor het koelmedium omvat. Op deze wijze is er in 25 een efficiënte samenstelling voorzien met een goede warmte-uitwisseling .

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm strekken de uitvoeren voor het uitvoeren van het fluïdum zich in bedrijf 30 uit in de richting van het korrelachtige materiaal in fluïdisatie en strekt de koelinrichting zich uit in de richting van dit korrelachtige materiaal af. Het fluïdisatiebed wordt gevormd door het toevoeren van het 7 fluïdum. Onder het toevoersysteem, waar geen fluïdum wordt toegevoerd, is het korrelachtige materiaal niet in fluïdisatie. Aan deze zijde, namelijk in de richting van het fluïdisatiebed af, strekt zich de koelinrichting uit. De 5 uitvoeren strekken zich uit aan de bovenzijde, in de richting van het fluïdisatiebed, ofwel de korrels in fluïdisatie. Volgens het toevoersysteem volgens de uitvinding strekt de koelinrichting zich uit in de richting van het niet in fluïdisatie zijnde materiaal en bij voorkeur 10 strekt de koelinrichting zich uit in het niet in fluïdisatie zijnde materiaal. De invloed van de koelinrichting op de temperatuur van het fluïdisatiebed wordt hiermee beperkt, daar de warmteoverdracht in het vaste materiaal, dat wil zeggen het materiaal dat niet in fluïdisatie is, kleiner is. 15

Opgemerkt moet worden dat fluïdumtoevoersysteem voorzien van de koelinrichting zoals hierboven besproken is, ook toepasbaar is in andere inrichtingen voor het vergassen van materiaal, bijvoorbeeld een inrichting zonder een 20 verwijderbaar fluïdumtoevoersysteem.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting overeenkomstig de uitvinding is het fluïdumtoevoersysteem ingericht om het korrelachtige materiaal uit de reactor te 25 verplaatsen. Door het bijvoorbeeld toevoeren van een extra grote hoeveelheid fluïdum aan het korrelachtige materiaal, kan het korrelachtige materiaal bijvoorbeeld uit een geopende bovenzijde van de reactor worden geblazen. Hierdoor wordt het korrelachtige materiaal uit de reactor verwijderd, 30 zodat het fluïdumtoevoersysteem althans in hoofdzaak vrijgemaakt wordt van het korrelachtige materiaal. Dit vergemakkelijkt het uitnemen van het toevoersysteem.

8

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting overeenkomstig de uitvinding is de inrichting voorts voorzien van een zijkolom die verbonden is aan de reactor, waarbij de zijkolom een ingang voor het invoeren van het 5 korrelachtige materiaal en een uitgang voor het terugvoeren van het korrelachtige materiaal naar de reactor omvat, waarbij ten minste de uitgang is voorzien van een afsluiting. Hierbij kan het korrelachtige materiaal vooraf aan het uitnemen van het fluïdumtoevoersysteem via de ingang 10 van de zijkolom in de zijkolom worden geblazen, waarbij de uitgang voor het terugvoeren van het korrelachtige materiaal naar de reactor wordt afgesloten. Op deze wijze is het korrelachtige materiaal na het uitwisselen van het fluïdumtoevoersysteem eenvoudigweg terug te voeren aan de 15 reactor.

Een dergelijke opbouw maakt ook een wervelingscirculatiebed mogelijk. In bedrijf wordt het vergaste gas samen met een gedeelte van het korrelachtige materiaal ingevoerd in de 20 zijkolom, waarbij de zijkolom is voorzien van geschikte filtermiddelen, bijvoorbeeld een cycloonfilter. Het korrelachtige materiaal wordt hierbij uit het gas gefilterd en via de uitgang weer teruggevoerd aan het fluïdisatiebed in de kolom, terwijl het gefabriceerde gas wordt uitgevoerd 25 via de uitvoer voor verdere verwerking of opslag.

Bij voorkeur strekt de ingang van de zijkolom zich uit aan de bovenzijde van de reactor, waarbij de uitgang zich uitstrekt onder de ingang, waarbij de zijkolom is ingericht 30 om althans een gedeelte van het korrelachtige materiaal te houden. Meer bij voorkeur is de kolom ingericht om een zodanige hoeveelheid korrelachtig materiaal te houden dat bij het verwijderen van het korrelachtige materiaal uit de 9 reactor in de zijkolom, het fluïdumtoevoersysteem in de reactor nagenoeg vrij is van korrelachtig materiaal.

Hierdoor kan deze eenvoudig uit de reactor worden genomen. Wanneer het fluïdumtoevoersysteem is gereinigd of vervangen, 5 kan de afsluiting in de uitgang naar de reactor worden geopend voor het terugvoeren van het korrelachtige materiaal in de reactor. Nog meer bij voorkeur is de zijkolom ingericht om de gehele hoeveelheid korrelachtig materiaal uit de reactor te houden.

10

De uitvinding heeft voorts betrekking op een luchttoevoersysteem voor gebruik in de inrichting, dat bij voorkeur schuifbaar in een reactor kan worden aangebracht.

15 De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het reinigen van een fluïdumtoevoersysteem in een inrichting voor het vergassen van materiaal, in het bijzonder biomassa, waarbij in bedrijf een korrelachtig materiaal in fluïdisatie wordt gebracht in een reactor door het toevoeren van een 20 fluïdum aan het korrelachtige materiaal, waarbij het materiaal wordt ingevoerd in het fluïdisatiebed in de reactor, waarbij het materiaal wordt vergast en het gas wordt afgevoerd, waarbij bij het reinigen van het fluïdumtoevoersysteem het fluïdumtoevoersysteem vanaf de 25 buitenzijde van de reactor uit de reactor wordt genomen.

Waar het voorheen nodig was om de reactor af te laten koelen naar kamertemperatuur om vervolgens het korrelachtige materiaal uit de reactor te verwijderen voor het toegankelijk maken van het fluïdumtoevoersysteem, is het 30 volgens de werkwijze van de uitvinding mogelijk het fluïdumtoevoersysteem vanaf de buitenzijde van de reactor te verwijderen. Waar voorheen ongeveer 36 uur nodig was voor het reinigen van het fluïdumtoevoersysteem, is het nu 10 mogelijk een dergelijke reiniging uit te voeren in niet meer dan 2 uur.

Bij voorkeur wordt het fluïdumtoevoersysteem door een 5 uitsparing in de wand van de reactor uit de reactor genomen. In bedrijf strekt het fluïdumtoevoersysteem zich uit door de uitsparing in de zijwand van de reactor, waarbij de uitvoeren van het fluïdumtoevoersysteem zich uitstrekken aan de binnenzijde van de reactor voor het in fluïdisatie 10 brengen van het korrelachtig materiaal, en strekt de invoer voor het fluïdum zich uit aan de buitenzijde van de reactor. Voor het reinigen van het fluïdumtoevoersysteem wordt het fluïdumtoevoersysteem door de uitsparing uit de reactor genomen, bij voorkeur geschoven.

15

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding, wordt vooraf aan het uitnemen van fluïdumtoevoersysteem het korrelachtige materiaal althans gedeeltelijk uit de reactor geblazen met behulp van 20 het fluïdumtoevoersysteem. Het fluïdumtoevoersysteem strekt zich bij voorkeur uit onderaan in de reactor voor het creëren van een fluïdisatiebed. Wanneer het fluïdumtoevoersysteem zou worden uitgeschakeld, zal het korrelachtige materiaal zich ophopen op het 25 fluïdumtoevoersysteem, wat het uitnemen van het fluïdumtoevoersysteem bemoeilijkt. Door het korrelachtige materiaal uit de reactor te verplaatsen door het uitblazen van het korrelachtige materiaal met behulp van het fluïdumtoevoersysteem, wordt althans aan de bovenzijde ter 30 plaatse van de uitvoeren het korrelachtige materiaal van het fluïdumtoevoersysteem verwijderd. Het fluïdumtoevoersysteem is dan althans in hoofdzaak vrij van korrelachtig materiaal.

11

Nu is het eenvoudig mogelijk het fluïdumtoevoersysteem te verwijderen uit de reactor volgens de uitvinding.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm wordt het 5 korrelachtige materiaal althans gedeeltelijk in een aan de reactor verbonden zijkolom geblazen. De zijkolom dient dan als opslag voor het korrelachtige materiaal terwijl het fluïdumtoevoersysteem wordt uitgenomen en/of gereinigd. Bij voorkeur omvat de werkwijze voorts het terugvoeren van het 10 korrelachtige materiaal uit de zijkolom na het reinigen van het fluïdumtoevoersysteem. Wanneer het toevoersysteem is gereinigd, bijvoorbeeld door deze uit te wisselen, kan het korrelachtige materiaal vanuit de zijkolom worden teruggevoerd naar de reactor en kan de inrichting volgens de 15 uitvinding weer in bedrijf worden gesteld. Het is hierbij dus niet nodig om van buitenaf korrelachtig materiaal toe te voeren alvorens de inrichting weer in bedrijf te stellen.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding, 20 is de reactor althans in hoofdzaak uitgevoerd als een kolom, waarbij het uitnemen omvat het in radiale richting ten opzichte van de lengteas van de kolom uitnemen van het fluïdumtoevoersysteem. Het fluïdumtoevoersysteem strekt zich in aangebrachte toestand uit in een radiaal vlak in de kolom 25 die de reactor vormt, en kan door het radiaal verplaatsen worden uitgenomen uit de reactor. De reactor is hiertoe bij voorkeur voorzien van een uitsparing voor het opnemen van het fluïdumtoevoersysteem.

30 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de in de tekening weergegeven figuren, waarbij: 12 - Figuren IA en 1B schematisch een eerste uitvoeringsvorm van de inrichting in dwarsdoorsnede tonen in een toestand voor gebruik en een toestand waarin het fluïdumtoevoersysteem kan 'worden verwijderd; 5 - Figuren 2A en 2B schematisch een tweede uitvoeringsvorm van de inrichting in bedrijf en in een toestand voor het verwijderen van het fluïdumtoevoersysteem tonen; 10 - Figuur 3a schematisch een fluïdumtoevoersysteem in perspectief weergeeft; - Figuur 3b schematisch het toevoersysteem in dwarsdoorsnede toont, en; 15 - Figuur 4 schematisch de reactor in dwarsdoorsnede toont.

In figuur IA is een inrichting 1 volgens de uitvinding 20 weergegeven in een toestand waarin deze kan worden ingezet voor het vergassen van materiaal. In het bijzonder is de inrichting ingericht om biomassa te vergassen. De inrichting 1 is voorzien van een reactor 2 in de vorm van een kolom. In de reactor is een hoeveelheid korrelachtig materiaal in de 25 vorm van zand 5 opgenomen. Onderaan in de reactor strekt zich een fluïdumtoevoersysteem in de vorm van een luchttoevoersysteem 4 uit. Het luchttoevoersysteem 4 is aan één zijde voorzien van een luchtinvoer 41 en is aan de zijde die zich uitstrekt in de reactor 2 voorzien van een 30 hoeveelheid aan uitvoeren 42. Het luchttoevoersysteem 4 strekt zich uit over een groot gedeelte van het binnenoppervlak van de reactor 2 zodat een homogene luchtstroom naar boven toe kan 'worden uitgevoerd door het luchttoevoersysteem 4. Door de toegevoerde lucht zal het 13 zand 5 in de reactor 2 in fluïdisatie worden gebracht, zodat er een fluïdisatiebed ontstaat.

Aan dit fluïdisatiebed wordt via een invoer 3 biomassa 5 toegevoerd aan de reactor 2. Door toedoen van de lucht uit toevoersysteem 4 en het in fluïdisatie zijnde zand 5 wordt de biomassa vergast zodat er een gas ontstaat. Dit gas kan worden afgevoerd uit de reactor 2 via een geschikte uitvoer, niet weergegeven.

10

Het luchttoevoersysteem 4 is onder andere door het fijnkorrelige zand 5 aan slijtage onderhevig. Het luchttoevoersysteem 4 moet dan ook om de zoveel tijd worden gereinigd.

15

Voorheen gebeurde dit door de inrichting 1 af te laten koelen van de bedrijfstemperatuur van ongeveer 800°C naar kamertemperatuur, waarna het zand 5 uit de reactor 2 kon worden verwijderd. Hierna was het mogelijk het 20 luchttoevoersysteem 4 te reinigen. Het laten afkoelen en het vervolgens weer op temperatuur brengen van de reactor kon soms wel 36 uur kosten. De onderhavige uitvinding voorziet in een efficiëntere inrichting, waarbij het reinigen van het luchttoevoersysteem zeer eenvoudig kan plaatsvinden. Hiertoe 25 is het luchttoevoersysteem 4 vanaf de buitenzijde van de reactor 2 uitneembaar uitgevoerd zoals bijvoorbeeld zichtbaar is in figuur 1B.

Het luchttoevoersysteem 4 is in de inrichting 1 volgens de 30 uitvinding aangebracht in een zijwand van de reactor 2 in een uitsparing 21. De afmetingen van de uitsparing 21 en het luchttoevoersysteem 4 komen overeen, zodat in aangebrachte toestand, zoals bijvoorbeeld weergegeven in figuur IA, een 14 luchtdicht samenstel wordt verkregen. Doordat het luchttoevoersysteem 4 in een richting I uitneembaar aangebracht is in de reactor 2, is het niet meer nodig om de reactor 2 af te laten koelen naar kamertemperatuur voor het 5 toegankelijk maken van het luchttoevoersysteem 4. Het luchttoevoersysteem 4 kan eenvoudigweg in een richting I worden verplaatst voor het in- of uitnemen van dit luchttoevoersysteem uit de reactor 2.

10 Het is hierbij voordelig om vooraf aan het uitnemen van het luchttoevoersysteem 4 het zand 5 dat zich uitstrekt boven het luchttoevoersysteem 4 zoals bijvoorbeeld is weergegeven in figuur IA, te verwijderen. Het verplaatsen van het zand 5 kan bijvoorbeeld plaatsvinden door het uitblazen van het 15 zand 5 uit de reactor 2 via een geschikte uitvoer. Wanneer voldoende zand 5 uit de reactor is geblazen zodat althans de bovenzijde van het luchttoevoersysteem 4, maar bij voorkeur het gehele luchttoevoersysteem 4, vrij is, kan het toevoersysteem 4 eenvoudig uit de reactor worden geschoven.

20

Voor het efficiënt creëren van een fluïdisatiebed komt de dwarsdoorsnede van het luchttoevoersysteem 4 in grote mate overeen met het binnenoppervlak van de reactor 2 waarin deze is opgenomen. Voor het in- en uitvoeren van het 25 luchttoevoersysteem is hiertoe voorzien in een uitsparing 21 die zich bij voorkeur uitstrekt over de gehele breedte van de reactor 2 zodat het luchttoevoersysteem als een cassette kan worden ingevoerd in de reactor 2.

30 In figuur 2A is een tweede uitvoeringsvorm van de inrichting 1 weergegeven, waarbij de reactor 2 aan één zijde is voorzien van een zijkolom 8. De zijkolom 8 is aan een bovenzijde aan de reactor 2 verbonden met een ingang 81, en 15 is aan de onderzijde met een uitgang 82 verbonden aan de reactor 2. In normaal gebruik kan zand 5 door de luchtstroom afkomstig uit het toevoersysteem 4 worden meegevoerd aan de bovenzijde in een richting 100 naar de zijkolom 8. Aan de 5 bovenzijde van de zijkolom 8 is hierbij voorzien in een filter 7, die bijvoorbeeld is uitgevoerd als cycloonfilter. De filter 7 scheidt het ontstane gas 6 van het meegesleurde zand 5, waarbij het zand 5 in een richting 101 via de zijkolom 8 en uitgang 82 in een richting 102 wordt 10 toegevoerd aan de reactor 2. Met de inrichting volgens figuur 2A kan de inrichting worden gebruikt als een wervelbedreactor.

Wanneer het nodig is het luchttoevoersysteem 4 te reinigen, 15 wordt de luchttoevoer in invoer 41 verhoogd, zodat een groot gedeelte van het zand 5 via de ingang 81 in de zijkolom 8 wordt geblazen. De uitgang 82 is hierbij voorzien van een afsluiting in de vorm van een klep 9, waarmee het mogelijk is het zand 5 in de zijkolom 8 op te sluiten. De inhoud van 20 de zijkolom 8 komt hierbij overeen met de inhoud van de reactor 2 zodat deze althans een groot gedeelte van het zand 5 kan houden. Wanneer voldoende zand 5 uit de reactor 2 is verplaatst naar de zijkolom 8 door deze in een richting 100, 101 te blazen, komt het toevoersysteem 4 vrij van zand te 25 liggen en kan deze eenvoudig in een richting I uit de reactor 2 worden geschoven.

De vakman zal begrijpen dat dit een zeer efficiënte uitwisseling van luchttoevoersysteem 4 tot gevolg heeft, 30 waarbij het niet meer nodig is de inrichting 1 af te laten koelen naar kamertemperatuur, wat soms wel 36 uur kan kosten. Met de inrichting volgens de uitvinding wordt vooraf aan het uitnemen van het luchttoevoersysteem 4 het 16 korrelachtige materiaal 5 in een geschikte opvang, bijvoorbeeld een zijkolom 8, geblazen, waarna eenvoudig het luchttoevoersysteem 4 kan worden uitgenomen.

5 Wanneer het luchttoevoersysteem 4 is gereinigd of wellicht is uitgewisseld voor een ander luchttoevoersysteem, en is teruggeplaatst in de reactor 2, kan de klep 9 worden geopend zodat het zand 5 via de uitgang 82 kan worden teruggevoerd naar de reactor 2. De reactor 2 kan nu weer in gebruik 10 worden genomen door het toevoeren van lucht aan het luchttoevoersysteem via de invoer 41.

In figuren 3a en 3b is het luchttoevoersysteem 4 meer in detail weergegeven. Het toevoersysteem wordt gevormd door 15 een eerste buis 44 voor het geleiden van de lucht van de invoer 41 naar de uitvoeren 42 die zijn aangebracht aan de bovenzijde van het systeem 4. Aan de bovenzijde wil in dit verband zeggen in de richting van het fluïdisatiebed van het materiaal 5 zoals bijvoorbeeld is weergegeven in figuur 2a. 20 Aan de zijde die zich in aangebrachte toestand uitstrekt buiten de reactor is het systeem 4 voorzien van een invoer 41 voor het invoeren van de lucht.

Het systeem 4 is bovendien voorzien van een koelinrichting 25 in de vorm van een tweede buis 43 voor het geleiden van een koelmedium in de vorm van water. Gebleken is dat door het systeem 4 te koelen, de vervuiling van het systeem 4 in sterke mate wordt verminderd. De koelinrichting strekt zich uit aan de onderzijde van het systeem 4. De onderzijde van 30 het systeem 4 ligt hierbij in het niet in fluïdisatie zijnde deel van het korrelachtige materiaal zoals is aangegeven met 5a in figuur 2a. De warmte-overdracht in dit vaste deel 5a 17 is minder, zodat de invloed op de temperatuur van het fluïdisatiebed beperkt blijft.

De buis 43 strekt zich uit om de eerste buis 44 heen. De 5 buis 43 is hierbij U-vormig uitgevoerd waarbij de eerste buis 44 tussen de benen 43a en 43b van de tweede buis in ligt. Het eerste been 43a is voorzien van een invoer 47 voor het invoeren van het water, terwijl het andere been 43b is voorzien van een uitvoer (niet weergegeven). Het water 10 stroomt hierbij in een richting 104 om het eerste buis 44 heen. Het water heeft een temperatuur van ongeveer 90°C.

Het systeem 4 is bovendien voorzien van een bevestigingsplaat 45 voorzien van doorgangen 46 voor 15 verbinding aan de reactor 2.

In figuur 4 is de reactor 2 in doorsnede weergegeven. In de reactor 2 is een veelheid aan doorgangen 21 aangebracht voor het opnemen van een veelheid van luchttoevoersystemen 4. De 20 systemen 4 zijn in richtingen I vanaf de buitenzijde van de reactor 2 verwijderbaar. De uitvoeren van de systemen 4 beslaan hierbij een groot gedeelte van het binnenoppervlak van de reactor 2 voor het verkrijgen van een homogene luchttoevoer. Ook zichtbaar in figuur 4 zijn de uitgang 82 25 en de invoer 3.

Opgemerkt wordt dat de uitvinding zich niet beperkt tot de weergegeven uitvoeringsvormen, doch zich tevens uitstrekt tot andere voorkeursvarianten vallend binnen het bereik van 30 de aangehechte conclusies.

Claims

1. Inrichting voor het vergassen van materiaal, in het bijzonder biomassa, omvattende een reactor die is 5 ingericht om korrelachtig materiaal te houden, waarbij de inrichting is voorzien van een fluïdumtoevoersysteem voor het toevoeren van een fluïdum aan de reactor voor het in fluïdisatie brengen van het korrelachtige materiaal in de reactor, waarbij de reactor is voorzien 10 van een invoer voor het invoeren van het materiaal in het fluïdisatiebed en een uitvoer voor het uitvoeren van het vergaste gas, met het kenmerk, dat het fluïdumtoevoersysteem vanaf de buitenzijde van de reactor verwijderbaar is aangebracht in de reactor. 15

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het fluïdumtoevoersysteem in een uitsparing in de reactor is aangebracht.

3. Inrichting volgens conclusie 2, waarbij het fluïdumtoevoersysteem in een uitsparing in een zijwand van de reactor is aangebracht.

4. Inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij het 25 fluïdumtoevoersysteem zich in verbonden toestand uitstrekt door de wand van de reactor en omvat een invoer voor het invoeren van het fluïdum en een veelheid aan uitvoeren voor het uitvoeren van het fluïdum voor het in fluïdisatie brengen van het 30 korrelachtige materiaal in de reactor, waarbij de invoer zich in aangebrachte toestand uitstrekt aan de buitenzijde van de reactor.

5. Inrichting volgens een van de conclusies 1 tot en met 4, waarbij de reactor is uitgevoerd als kolom, waarbij het fluïdumtoevoersysteem in een radiale richting ten opzichte van de lengteas van de kolom verwijderbaar is, 5 bij voorkeur schuifbaar.

6. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 tot en met 5, waarbij het fluïdumtoevoersysteem een koelinrichting omvat voor het koelen van het 10 fluïdumtoevoersysteem.

7. Inrichting volgens conclusie 6, waarbij de koelinrichting is ingericht om een koelmedium te geleiden door het fluïdumtoevoersysteem, waarbij een 15 in- en uitvoer van het koelmedium zich uitstrekken aan de buitenzijde van reactor.

8. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij het koelmedium een temperatuur heeft tussen de 20°C en 150°C. 20

9. Inrichting volgens conclusie 7 of 8, waarbij het fluïdumtoevoersysteem een eerste buisvormig element omvat voor het geleiden van het fluïdum van de invoer naar de uitvoeren, en waarbij het koelsysteem een 25 tweede buisvormig element voor het geleiden van het koelmedium omvat dat zich aanliggend uitstrekt aan het eerste element.

10. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusie 6 30 tot en met 9, waarbij de uitvoeren voor het uitvoeren van het fluïdum zich in bedrijf uitstrekken in de richting van het korrelachtige materiaal in fluïdisatie en waarbij de koelinrichting zich uitstrekt in de richting van dit korrelachtige materiaal af.

11. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 5 tot en met 10, waarbij het fluïdumtoevoersysteem is ingericht om het korrelachtige materiaal uit de reactor te verplaatsen.

12. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 10 tot en met 11, waarbij de inrichting voorts is voorzien van een zijkolom die verbonden is aan de reactor, waarbij de zijkolom een ingang voor invoeren van het korrelachtige materiaal en een uitgang voor terugvoeren van het korrelachtige materiaal naar de reactor omvat, 15 waarbij ten minste de uitgang is voorzien van een afsluiting.

13. Inrichting volgens conclusie 12, waarbij de ingang zich uitstrekt aan een bovenzijde van de reactor, waarbij de 20 uitgang zich uitstrekt onder de ingang, waarbij de zijkolom is ingericht om althans een gedeelte van het korrelachtige materiaal te houden.

14. Luchttoevoersysteem voor gebruik in de inrichting 25 volgens een van de voorgaande conclusies 1 tot en met 13.

15. Werkwijze voor het reinigen van een fluïdumtoevoersysteem in een inrichting voor het 30 vergassen van materiaal, in het bijzonder biomassa, waarbij in bedrijf een korrelachtig materiaal in fluïdisatie wordt gebracht in een reactor door het toevoeren van een fluïdum aan het korrelachtige materiaal, waarbij het materiaal wordt ingevoerd in het fluïdisatiebed in de reactor en waarbij het materiaal wordt vergast en het gas wordt afgevoerd, waarbij bij het reinigen van het fluïdumtoevoersysteem het 5 fluïdumtoevoersysteem vanaf de buitenzijde van de reactor uit de reactor wordt genomen.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, waarbij het fluïdumtoevoersysteem door een uitsparing in de wand 10 van de reactor uit de reactor wordt genomen.

17. Werkwijze volgens conclusie 15 of 16, waarbij voor het uitnemen van het fluïdumtoevoersysteem het korrelachtige materiaal althans gedeeltelijk uit de 15 reactor wordt geblazen met behulp van het fluïdumtoevoersysteem.

18. Werkwijze volgens conclusie 17, waarbij het korrelachtige materiaal althans gedeeltelijk in een aan 20 de reactor verbonden zijkolom wordt geblazen.

19. Werkwijze volgens conclusie 18, voorts omvattende het terugvoeren van het korrelachtige materiaal uit de zijkolom na het reinigen van het fluïdumtoevoersysteem. 25

20. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies 15 tot en met 19, waarbij de reactor althans in hoofdzaak is uitgevoerd als een kolom, waarbij het uitnemen omvat het in radiale richting ten opzichte van de lengteas 30 van de kolom uitnemen van het fluïdumtoevoersysteem.

21. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies 15 tot en met 20, waarbij het reinigen van het fluïdumtoevoersysteem omvat het verwisselen van het fluïdumtoevoersysteem.