NO163191B - Fremgangsmaate og anlegg for hurtig pyrolyse av lignocelluloseholdige materialer. - Google Patents

Fremgangsmaate og anlegg for hurtig pyrolyse av lignocelluloseholdige materialer. Download PDF

Info

Publication number
NO163191B
NO163191B NO834007A NO834007A NO163191B NO 163191 B NO163191 B NO 163191B NO 834007 A NO834007 A NO 834007A NO 834007 A NO834007 A NO 834007A NO 163191 B NO163191 B NO 163191B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
pyrolysis
reactor
combustion
gas
refractory particles
Prior art date
Application number
NO834007A
Other languages
English (en)
Other versions
NO834007L (no
NO163191C (no
Inventor
Xavier Deglise
Georges Meunier
Philippe Schlicklin
Original Assignee
Tunzini Nessi Equip
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 Tunzini Nessi Equip filed Critical Tunzini Nessi Equip
Publication of NO834007L publication Critical patent/NO834007L/no
Publication of NO163191B publication Critical patent/NO163191B/no
Publication of NO163191C publication Critical patent/NO163191C/no

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/54—Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/16—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form
    • C10B49/20—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form in dispersed form
    • C10B49/22—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form in dispersed form according to the "fluidised bed" technique
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/06—Continuous processes
    • C10J3/12—Continuous processes using solid heat-carriers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48—Apparatus; Plants
    • C10J3/482—Gasifiers with stationary fluidised bed
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0916—Biomass
    • C10J2300/092—Wood, cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953—Gasifying agents
    • C10J2300/0956—Air or oxygen enriched air
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0983—Additives
    • C10J2300/0993—Inert particles, e.g. as heat exchange medium in a fluidized or moving bed, heat carriers, sand
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1603—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment
    • C10J2300/1606—Combustion processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1807—Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
    • C10J2300/1869—Heat exchange between at least two process streams with one stream being air, oxygen or ozone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
    • C10J2300/1884—Heat exchange between at least two process streams with one stream being synthesis gas
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for hurtigpyrolyse i en pyrolysereaktor av ligno-celluloseholdige materialer i form av fragmenter med små dimensjoner, hvorved de ligno-celluloseholdige materialer innføres i et fluidisert lag av varme ildfaste partikler som utgjør et varmemiljø for omdannelse av dem til pyrolyseprodukter som utgjøres av gass, tjære og en fast karbonholdig rest, idet den "nødvendige varmemengde for pyrolysen leveres ved forbrenning av den faste karbonholdige rest, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at : pyrolyseproduktene føres oppover fra det fluidiserte lag til en overopphetningssone i en fylt varmeveksler anordnet over det fluidiserte lag og adskilt fra dette og som tilføres et regn av varme, ildfaste partikler, hvor tjæren nedbrytes til gassformede fraksjoner,
den karbonholdige faste rest separeres fra de gassformede pyrolyseprodukter og forbrennes i en forbrenningsreaktor med transportlag som sikrer oppvarming av de ildfaste partikler og deres transport til den fylte varmeveksler og retur til det fluidiserte lag.
Oppfinnelsen vedrører også et anlegg for utførelse av den
nevnte fremgangsmåte, og det særegne ved anlegget i henhold til oppfinnelsen er at det omfatter en pyrolysereaktor, koblet til en forbrenningsreaktor med transportlag, idet pyrolysereaktoren og forbrenningsreaktoren er forbundet mellom sine nedre partier ved hjelp av en sideledning fra det fluidiserte lag i pyrolysereaktoren og som munner ut i forbrenningsreaktoren over grillen, idet pyrolysereaktoren og forbrenningsreaktoren også er i forbindelse med hverandre ved sine øvre deler ved hjelp av en røkgass/faststoffseparator hvor den øvre del er knyttet til en ledning til en roterende fordeler for varme ildfaste partikler som tilføres pyrolysereaktoren.
Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravene.
Innenfor treindustrien representerer avfall som utgjøres av bark, flis, sagflis og stubber opptil 16 vekt% av det utnytt-bare trevirket. Under hensyntagen til økningen i energi-prisene synes det da riktig å gjenvinne energiinnholdet i dette avfall.
Den hyppigst anvendte utvinningsmåte for energien er forbrenning av avfallet i kjeler. Man oppnår da damp som anvendes for oppvarming eller for fremstilling av elektrisitet. Denne løsning frembyr imidlertid ulemper. Kjelen må være tilpasset forbrenning av avfall, fyrrommet må ha store dimensjoner og kjelene blir store. Den termiske effekt som avgis av disse kjeler er bare vanskelig regulerbar og dette medfører en mangel på smidighet som ikke muliggjør tilpasning av denne effekt til det øyeblikkelige behovet, som for brukeren fluktuerer etter årstidene. Endelig bør røken behandles før den føres ut i atmosfæren og dette medfører installering av renseutstyr som ofte er dyrt.
En annen utnyttelsesmåte for energien er forgassing av avfallet. Den gass som produseres ved denne metode har imidlertid et lavt kaloriinnhold (PCI) på bare 1000 til 3000 kcal/Nm<1> på grunn av fortynning med karbondioksyd og/eller nitrogen og denne gass er ofte bedre egnet for anvendelse for organisk syntese på grunn av dens innhold av hydrogen og karbonmonoksyd. Videre vil de gassutviklende stoffer som anvendes ved forgassingen fremby tallrike ulemper. Noen av disse ulemper er knyttet til det forhold at omdannelsen av det brennbare faststoff til gass under innvirkning av luft eller oksygen og eventuelt vanndamp oftest foregår samtidig med en pyrolyse, og selv om denne kan frembringe en helt renset gass, viser det seg at rensing må gjennomføres etter pyrolysen og crackingen av pyrolyseproduktene. På grunn av dette forurenser de ufullstendige omdannede produkter den oppnådde gass og gjør den uegnet for en direkte anvendelse uten en spesiell behandling.
Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for hurtig pyrolyse under utelukkelse av luft av ligno-cellulosemateriaier og hvor man unngår de nevnte ulemper og oppnår en ren rik gass som til tross for et forholdsvis lavt latent kaloriinnhold på mellom 4000 og 5000 kcal/Nm' utgjør en utmerket kilde for lett distribuerbar energi.
Ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, gjennomføres en hurtig pyrolyse under utelukkelse av luft av ligno-cellulosemateriaier i fragmenter med små dimensjoner,, i et fluidisert lag av varme ildfaste partikler som utgjør et varmt miljø. Fluidiseringen av laget oppnås ved resirkulasjon av en fraksjon av de fremstilte gasser. Produktene .fra pyrolysen, som utgjøres av en karbonholdig fast rest, tjære og gass slippes ut fra det fluidiserte lag og passerer en overopphetningssone som utgjøres av en fylt varmeveksler som tilføres et regn av varme ildfaste partikler som fører sin varmeenergi til det fluidiserte lag.. Under gjennomstrømningen av overopphetningssonen blir tjæreinnholdet i gassen underkastet cracking til gassformede fraksjoner.
Den karbonholdige faste rest separeres deretter fra de gassformede produkter som for en dels vedkommende resirkuleres for fluidiseringen av det fluidiserte lag og den annen del føres til utnyttelse. Denne rest forbrennes i et transportlag og oppvarmer de ildfaste partikler som tilføres den fylte varmeveksler og det fluidiserte lag.
Ved oppfinnelsen oppnås en renset gass med brukbart latent kaloriinnhold som lett kan fordeles til brukerne.
De gassformede produkter, etter separering av den karbonholdige faste rest, kan avkjøles for utvinning av en del av deres følbare varme som i det enkelte tilfelle kan anvendes for tørking av de ligno-celluloseholdige materialer før deres innføring i det fluidiserte lag.
Forbrenningsgassene fra den karbonholdige faste rest i transportlaget kan anvendes for oppvarming av forbrenningsluften for denne rest.
Oppfinnelsen beskrives detaljert i det følgende med henvisning til figuren som illustrerer metoden og apparatet for forgassing av ligno-celluloseprodukter i samsvar med oppfinnelsen.
De ligno-celluloseholdige materialer i form av fragmenter med små dimensjoner innføres i en pyrolysereaktor 1 ved hjelp av én tilførselstrakt 2 forsynt med et slusekammer og en skruetilfør-selsinnretning 2a. Pyrolysereaktoren 1 utgjøres av et apparat analogt med det som er beskrevet i fransk patentskrift 2.436.954. Det omfatter en sylindrisk kolonne 3 foret med ildfast sten og som i den nedre del bærer en fluidiseringsgrill 4 hvorunder det befinner seg en vindkasse 5 som tilføres fluidiseringsgass ved hjelp av en kompressor 6.
Grillen 4 bærer et lag 7 av fluidiserte partikler som utgjør et varmemiddel hvor overskudd tømmes ved hjelp av et sideutløp 8 utstyrt med en sifong 8a.
Den øvre del av kolonnen omfatter en fylt varmeveksler 9 for et regn av varme ildfaste partikler. I den beskrevne utførelses-form omfatter den fire trinn som hvert utgjør et gitter med store masker med åpning 93 % og som bærer en stabel som utgjøres av pallringer i ildfast metall med en porøsitet på. 94 %.
En roterende fordeler 10 for de ildfaste partikler fordeler partiklene over hele overflaten av det høyeste trinn. Partiklene tilføres fordeleren 10 gjennom en ledning 11.
Kolonnen omfatter over det øverste trinn en ledning 12 for bortføring av de gassformede produkter og føring av disse til en gass-faststoffseparator 13 utstyrt med to ledninger, nemlig en ledning 14 for tømming av innfangede faste produkter og en annen ledning 15 som fører de rensede gasser til en luft-gassvarmeveksler 16. En kompressor 17 tilfører avkjølingsluft til den ene krets 16a i varmeveksleren 16 gjennom en ledning 18.
Den annen krets 16b i varmeveksleren 16 er ved hjelp av en ledning 19 tilknyttet en lagringstank 20 for gassproduktene.
En ledning 21 innsatt på ledningen 19 og utstyrt med et mengdereguleringsdrgan 22 tillater ved hjelp av en ledning 23 resirkulering av en del av gassproduktene ved hjelp av kompressoren 6 tilknyttet vindkassen 5 i pyrolysereaktoren 1.
En annen varmeveksler 16c til 16d er installert på ledningen 19 mellom uttaket for ledningen 21 <p>g lagringstanken 20.
En forbrenningsreaktor 24 med transportvarmelag er anordnet ved siden av pyrolysereaktoren 1 og er knyttet til denne ved hjelp av siderøret 8 fra det fluidiserte lag 7. Dene omfatter i sin nedre del under tilførselsstedet for siderøret 8, en fluidiseringsgrill 25 hvorunder det befinner seg en vindkasse 26 som tilføres luft ved hjelp av en ledning 27. En foroppvar-mingsbrenner 28 er anbragt over grillen 25 i sideveggen av reaktoren 24. Tømmeledningen 14 fra gass-faststoffseparatoren. 13 er tilknyttet i reaktoren 24 og munner ut i denne over fluidiseringsgrillen 25.
Forbrenningsreaktoren 24 avsluttes i sin øvre del med en gass-faststoffseparator 29 hvis nedre del eller utløp er i forbindelse med tilførselsledningen 11 for den roterende fordeler 10 for de faste partikler. En annen gass-faststoffseparator 30 er forbundet med den øvre del av den første separator 29. Den omfatter to ledninger, hvorav den nedre 31 munner ut i en askeskuff 32 og den øvre ledning 33 er forbundet med en varmeveksler 34 mellom røkgasser og luft.
En kompressor 35 tilfører frisk luft til varmeveksleren 34 gjennom en ledning 36. Ledningen 27, hvis ene ende munner ut i vindkassen 26 i forbrenningsreaktoren 24, er tilknyttet luftutløpssiden av varmeveksleren 34.
Fremgangsmåten med hurtig pyrolyse av de ligno-celluloseholdige materialer virker under stabile forhold etter følgende skjema: De ligno-celluloseholdige materialer i form av fragmenter med små dimensjoner innføres gjennom tilførselstrakten 2 i det varme miljø som utgjøres av det fluidiserte lag 7 av ildfaste partikler hvor temperaturen er mellom 700 og 900°C hvor de pyrolyseres i fravær av luft. Pyrolyseproduktene, en karbonholdig fast rest og ufullstendig pyrolyserte ligno-celluloseholdige produkter, tjære og gass medrives oppover i pyrolysereaktoren 1 ved hjelp av fluidiseringsgassen med en hastighet omtrent 3 m/sek. De passerer overopphetningssonen 9 i den fylte varmeveksler hvor tjæren utsettes for cracking til lettere produkter og forlater pyrolysereaktoren 1 ved en temperatur på omtrent 800°C gjennom ledningen 12 som fører til gass-faststoffseparatoren 13. Gassen hvorfra de faste produkter er fjernet tilføres varmeveksleren 16 hvorfra den går ut med en temperatur på omtrent 300°C. Avkjølingsluften kommer ut fra varmeveksleren 16 ved omtrent 600°C og kan anvendes for forhåndstørking av de ligno-celluloseholdige materialer 1 ør innføringen i pyrolysereaktoren 1.
En del av den avkjølte gass resirkuleres ved hjelp av kompressoren 6, reguleringsorganet 22 og ledningene 21 og 23 til vindkassen 5 i pyrolysereaktoren 1 for fluidisering av laget 7.
Den annen del av denne gass avkjøles ytterligere i varmeveksleren 16c til 16d til en temperatur omtrent 40°C for kondense-ring av hovedandelen av vanninnholdet og innføres deretter i lagringstanken 20 gjennom ledningen 19.
Forbrenningsreaktoren 24 tjener til å oppvarme de ildfaste partikler som tilføres den fylte varmeveksler 9 og deretter det fluidiserte lag 7 ved forbrenning av faste materialer dannet ved pyrolysen åv de ligno-celluloseholdige materialer i reaktoren 1. Disse faststoffer, oppfanget i gass-faststoffseparatoren 13, som utgjøres av en karbonholdig rest analog med trekull og ufullstendig omdannede ligno-celluloseholdige materialer, innføres i reaktoren 24 over grillen 25 ved hjelp av ledningen 14. De ildfaste partikler i overskudd i det fluidiserte lag 7 såvel som de større partikler av karbonholdig fast rest som ikke medrives av fluidiseringsgassen overføres fra pyrolysereaktoren 1 til forbrenningsreaktoren 24 ved hjelp av utløpet 8 utstyrt med en sifong 8a som munner ut over grillen 25. Endelig leveres luften nødvendig for forbrenning og transport av laget ved hjelp av ledningen 27 som munner ut i vindkassen 26.
Temperaturen er omtrent 955°C i den nedre del av forbrenningsreaktoren 24 med transportvarmelaget, omtrent 9 50°C i den øvre del av reaktoren. Hastigheten av de frembragte forbrenningsgasser er omtrent 10 m/sek.
De forbrenningsgasser som kommer ut fra forbrenningsreaktoren 24 med transportvarmelaget passerer gjennom en første røkgass-faststoffseparator 29 som fjerner de oppvarmede ildfaste partikler og disse føres til den roterende fordeler 10 gjennom ledningen 11. En ytterligere gass-faststoffseparator 30, montert i serie med den første separator 29, oppfanger asken frembragt ved forbrenning av den karbonholdige rest og de ufullstendig omdannede ligno-celluloseholdige materialer hvoretter de tømmes ut til askeskuffen 32.
De rensede forbrenningsgasser avgir deres varmeenergi til forbrenningsluften for forbrenningsreaktoren 24 i en røkgass-luftvarmeveksler 34 tilført frisk luft gjennom kompressoren 35. Den oppvarmede luft føres inn i forbrenningsreaktoren 24 gjennom ledningen 27. Temperaturen for forbrenningsgassene er henholdsvis 900°C ved inngangen og 100°C ved utgangen av varmeveksleren 34. Forbrenningslufttemperaturen er 680°C i vindkassen 26.
Ved igangkjøring av anlegget oppvarmes de ildfaste partikler i forbrenningsreaktoren 24 for transportvarmelaget ved hjelp av brenneren 28 for å bringe dem til en temperatur tilstrekkelig for muliggjøring av pyrolysen i pyrolysereaktoren 1.
Følgende eksempel illustrerer oppfinnelsen:
Driftsbetinaelser for pyrol<y>sereaktoren 1.
Driftsbetinaelser for forbrennin<g>sreaktoren 24.
For de driftsbetingelser som er angitt i det foregående oppnås følgende resultater:
- mengde ligno-celluloseholdige materialer innført
i forgassingsreaktoren 1,400 kg/s
(1 kg/s tørre produkter + 0,4 kg/s fuktighet)
- fuktig gassmengde disponibel som energikilde 1,188 kg/s
- vektforhold av fuktig gass:
- latent varmeinnhold (brennverdi) av tørt
gassprodukt 4300 kcal/Nm<5>
De følgende fordeler oppnås ved oppfinnelsen:
- Man oppnår en rik gass med høyt kaloriinnhold (mellom 4000 og 5000 kcal/Nm<»>). - Utbyttet definert som forholdet mellom energiinnhold i produktene fra pyrolysen og energiinnholdet av de ligno-celluloseholdige materialer innført i pyrolysereaktoren kan i praksis gå opp i 70 % som er en verdi som er godt over dem som forekommer ved forgassing med luft eller oksygen. - Systemet som anvendes i oppfinnelsen er selvregulerende og finner et likevektspunkt for stabil funksjon. Hvis pyrolysetemperaturen f.eks. er for lav, øker mengden av karbonholdig rest og ved forbrenning av denne vil temperaturen for de ildfaste partikler som kommer ut fra forbrenningsreaktoren med transportvarmelaget øke og dette øker temperaturen i det fluidiserte lag i pyrolysereaktoren. Når pyrolysetemperaturen er for høy, nedsettes andelen av fast karbonholdig rest og dette medfører en senkning av temperaturen for de ildfaste partikler som kommer ut fra forbrenningsreaktoren med transportvarmelaget og følgelig nedsettes temperaturen i det fluidiserte lag i pyrolysereaktoren. - Fremgangsmåten unngår blanding av gassprodukter i pyrolysereaktoren med forbrenningsluft og røk fra forbrenningsreaktoren. - Prosessen kan anvendes for behandling av alle typer av ligno-celluloseholdig avfall etter oppdeling til fragmenter med små dimensjoner og dette tillater anvendelse av trevirke som ikke egner seg for papirindustrien og fremfor alt bark som ikke har særlig mange anvendelser.
Oppfinnelsen tillater likeledes behandling av landbruksavfall som halm, maiskolber, etc. og skogbruksavfall som krattskog. - Oppfinnelsen tillater en energibesparing (av petroleum og gass) ved frembringelse av en gass med varmeinnhold slik at den er egnet for forskjellige termiske anvendelser.
Som variant kan nevnes muligheten av at fluidiseringen av det fluidiserte lag 7 i pyrolysereaktoren 1 kan foregå ved hjelp av overhetet vanndamp.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for hurtig pyrolyse i en pyrolysereaktor (1) av ligno-celluloseholdige materialer i form av fragmenter med små dimensjoner, hvorved de ligno-celluloseholdige materialer innføres i et fluidisert lag (7) av varme ildfaste partikler som utgjør et varmemiljø for omdannelse av dem til pyrolyseprodukter som utgjøres av gass, tjære og en fast karbonholdig rest, idet den nødvendige varmemengde for pyrolysen leveres ved forbrenning (24) av den faste karbonholdige rest, karakterisert ved at: pyrolyseproduktene føres oppover fra det fluidiserte lag (7) til en overopphetningssone i en fylt varmeveksler (9) anordnet over det fluidiserte lag (7) og adskilt fra dette og som tilføres et regn av varme, ildfaste partikler, hvor tjæren nedbrytes til gassformede fraksjoner, den karbonholdige faste rest separeres (13) fra de gassformede pyrolyseprodukter og forbrennes i en forbrenningsreaktor (24) med transportlag'som sikrer oppvarming av de ildfaste partikler og deres transport til den fylte varmeveksler (9) og retur til det fluidiserte lag (7)
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at hastigheten av gassen mellom det fluidiserte lag (7) og overopphetningssonen holdes mellom 2,50 og 3,50 m/sek.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at hastigheten av røkgas-sene frembragt ved forbrenning av den faste karbonholdige rest i forbrenningsreaktoren med transportlag holdes mellom 9 og 11 m/sek.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 - 3, karakterisert ved at temperaturen av forbrenningsgassene fra forbrenningsreaktoren med transportlaget holdes mellom 900 og 980°C.
5. Anlegg for gjennomføring av den fremgangsmåte som er angitt i krav 1-4, karakterisert ved at det omfatter en pyrolysereaktor (1), koblet til en forbrenningsreaktor (24) med transportlag, idet pyrolysereaktoren (1) og forbrenningsreaktoren (24) er forbundet mellom sine nedre partier ved hjelp av en sideledning (8) fra det fluidiserte lag (7) i pyrolysereaktoren (1) og som munner ut i forbrenningsreaktoren (24) over grillen (25), idet pyrolysereaktoren (1) og forbrenningsreaktoren (24) også er i forbindelse med hverandre ved sine øvre deler ved hjelp av en røkgass/faststoffseparator (29) hvor den øvre del er knyttet til en ledning (11) til en roterende fordeler (10) for varme ildfaste partikler som tilføres pyrolysereaktoren (1).
NO834007A 1982-11-05 1983-11-03 Fremgangsm te og anlegg for hurtig pyrolyse av lignoseholdige materialer. NO163191C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8218735A FR2535734B1 (fr) 1982-11-05 1982-11-05 Procede de gazeification de produits ligno-cellulosiques et dispositif pour sa mise en oeuvre

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO834007L NO834007L (no) 1984-05-07
NO163191B true NO163191B (no) 1990-01-08
NO163191C NO163191C (no) 1990-04-18

Family

ID=9279013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO834007A NO163191C (no) 1982-11-05 1983-11-03 Fremgangsm te og anlegg for hurtig pyrolyse av lignoseholdige materialer.

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4568362A (no)
EP (1) EP0108317B1 (no)
JP (1) JPS6039713B2 (no)
AT (1) ATE22111T1 (no)
BR (1) BR8306082A (no)
CA (1) CA1224045A (no)
DE (1) DE3366122D1 (no)
FI (1) FI76114C (no)
FR (1) FR2535734B1 (no)
NO (1) NO163191C (no)
OA (1) OA07579A (no)
ZA (1) ZA838267B (no)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4676177A (en) * 1985-10-09 1987-06-30 A. Ahlstrom Corporation Method of generating energy from low-grade alkaline fuels
US4891459A (en) * 1986-01-17 1990-01-02 Georgia Tech Research Corporation Oil production by entrained pyrolysis of biomass and processing of oil and char
US4865625A (en) * 1988-05-02 1989-09-12 Battelle Memorial Institute Method of producing pyrolysis gases from carbon-containing materials
US5115084A (en) * 1989-07-19 1992-05-19 Biocarbons Corporation Method for controlling oil reservoir permeability using biomass oil
US5034498A (en) * 1989-07-19 1991-07-23 Biocarbons Corporation Method and apparatus for producing water-soluble resin and resin product made by that method
DE19755693C1 (de) * 1997-12-16 1999-07-29 Dmt Gmbh Verfahren zur Vergasung von organischen Stoffen und Stoffgemischen
AU758889B2 (en) * 1998-11-24 2003-04-03 University Of Melbourne, The Process for the recovery of low molecular weight phenols, furfural, furfuryl alcohol and/or cellulose or cellulose-rich residues
AUPP729098A0 (en) 1998-11-24 1998-12-17 University Of Melbourne, The Process for the recovery of low molecular weight phenols and/or cellulose or cellulose-rich residue
DE19930071C2 (de) * 1999-06-30 2001-09-27 Wolfgang Krumm Verfahren und Vorrichtung zur Pyrolyse und Vergasung von organischen Stoffen und Stoffgemischen
DE19945771C1 (de) * 1999-09-24 2001-02-22 Muehlen Gmbh & Co Kg Dr Verfahren zur Vergasung von organischen Stoffen und Stoffgemischen
GB9925199D0 (en) 1999-10-25 1999-12-22 Mortimer Tech Holdings Process for the production of gaseous fuel
DE10033453B4 (de) * 2000-07-10 2006-11-02 Herhof Verwaltungsgesellschaft Mbh Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung von Stoffen und Stoffgemischen, die organische Bestandteile enthalten
DE10055360B4 (de) * 2000-11-08 2004-07-29 Mühlen, Heinz-Jürgen, Dr.rer.Nat. Verfahren zur Vergasung von flüssigen bis pastösen organischen Stoffen und Stoffgemischen
US6709443B1 (en) * 2002-08-30 2004-03-23 Amy D. Rix Nosebleed lip pack
FI20030241A (fi) * 2003-02-17 2004-08-18 Fortum Oyj Menetelmä synteesikaasun tuottamiseksi
JP4314488B2 (ja) 2005-07-05 2009-08-19 株式会社Ｉｈｉ 固体燃料のガス化方法及び該方法を用いたガス化装置
DE102005037917A1 (de) * 2005-08-11 2007-02-15 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Verfahren zur Schnellpyrolyse von Lignocellulose
DE102006027631B4 (de) * 2006-06-13 2017-02-09 Bernd Bauer Verfahren zur Energiegewinnung mittels Pyrolyse und Vorrichtung hierfür
JP5316843B2 (ja) * 2008-06-23 2013-10-16 株式会社Ｉｈｉ 循環流動層ガス化炉のライザー頂部構造
CA2790893A1 (en) * 2010-11-17 2012-05-24 Highbury Biofuel Technologies Inc. Freeboard tar destruction unit
CN102746862B (zh) * 2012-06-07 2013-09-25 河北景明循环产业股份有限公司 一种有机物废料连续裂解工业流化床
DE102012025478A1 (de) 2012-12-29 2014-07-03 Robert Völkl Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung kohlenstoffhaltiger Asche
CN105400530A (zh) * 2015-12-21 2016-03-16 黑龙江辰雨农业技术开发有限公司 一种炭化燃气两用炉和炭化工艺
WO2019074468A1 (ru) * 2017-10-13 2019-04-18 Владимир Александрович КОТЕЛЬНИКОВ Способ быстрого пиролиза и установка для его осуществления

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE974376C (de) * 1952-12-18 1960-12-08 Metallgesellschaft Ag Verfahren und Vorrichtung zum Entgasen von staubfoermigen oder feinkoernigen Brennstoffen
NL277991A (no) * 1961-05-04 1900-01-01
US3853498A (en) * 1972-06-28 1974-12-10 R Bailie Production of high energy fuel gas from municipal wastes
US4320795A (en) * 1975-07-07 1982-03-23 Shell Oil Company Process for heat transfer with dilute phase fluidized bed
ZA766925B (en) * 1976-03-26 1977-10-26 Chevron Res Countercurrent plug-like flow of two solids
US4183800A (en) * 1978-03-28 1980-01-15 Chevron Research Company Indirect heat retorting process with cocurrent and countercurrent flow of hydrocarbon-containing solids
FR2436954A1 (fr) * 1978-09-21 1980-04-18 Saint Gobain Dispositif perfectionne d'echange thermique entre des particules solides et un courant gazeux
US4243510A (en) * 1979-03-26 1981-01-06 Union Oil Company Of California Shale retorting process and apparatus
US4230602A (en) * 1979-10-12 1980-10-28 American Can Company Process for producing highly activated carbonaceous products
ZA817700B (en) * 1980-11-07 1982-10-27 Monsanto Co Fuel gas production
US4402823A (en) * 1981-07-29 1983-09-06 Chevron Research Company Supplemental pyrolysis and fines removal in a process for pyrolyzing a hydrocarbon-containing solid

Also Published As

Publication number Publication date
US4568362A (en) 1986-02-04
EP0108317A1 (fr) 1984-05-16
JPS59100188A (ja) 1984-06-09
ATE22111T1 (de) 1986-09-15
BR8306082A (pt) 1984-06-12
FR2535734B1 (fr) 1986-08-08
ZA838267B (en) 1984-07-25
OA07579A (fr) 1985-03-31
FI834050A (fi) 1984-05-06
JPS6039713B2 (ja) 1985-09-07
FI76114B (fi) 1988-05-31
EP0108317B1 (fr) 1986-09-10
DE3366122D1 (en) 1986-10-16
NO834007L (no) 1984-05-07
NO163191C (no) 1990-04-18
FI834050A0 (fi) 1983-11-03
FR2535734A1 (fr) 1984-05-11
CA1224045A (fr) 1987-07-14
FI76114C (fi) 1988-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO163191B (no) Fremgangsmaate og anlegg for hurtig pyrolyse av lignocelluloseholdige materialer.
Fagernäs et al. Drying of biomass for second generation synfuel production
NO332082B1 (no) Fremgangsmate og anordning for pyrolyse og forgassing og organiske stoffer eller stoffblandinger
NO20110041A1 (no) Fremgangsmate og apparatur for fremstilling av torrifisert lignocelluloseholdig materiale
WO2001068789A1 (en) A method and a system for decomposition of moist fuel or other carbonaceous materials
WO1981001713A1 (en) Fluidized-bed process to convert solid wastes to clean energy
US10538433B2 (en) Activated carbon production at biomass-fueled steam/electric power plants
Sadaka et al. Pyrolysis and bio-oil
EP3980511A1 (en) Production of products from biomass
Kuzmina et al. Energy efficiency analysis of reactor for torrefaction of biomass with direct heating
RU2124547C1 (ru) Способ термической переработки биомассы
CA3135937A1 (en) Continuous reactor device and process for treatment of biomass
US3436314A (en) Technique for converting bagasse and other moist plant substances into charcoal
CN108148630B (zh) 一种适合多种生物质热解气化的装置和工作方法
SE527127C2 (sv) Process och apparat för produktion av termisk och elektrisk energi i en pappersmassefabrik
US10023803B2 (en) Method for performing pyrolysis and a pyrolysis apparatus
RU2177977C2 (ru) Способ термической переработки биомассы
Zabaniotou et al. The Evritania (Greece) demonstration plant of biomass pyrolysis
NO168917B (no) Stroemtappingsanordning som kan frakoples fra en samleskinnefordelingssoeyle
US7569121B2 (en) Process for producing synthetic oil from solid hydrocarbon resources
US4211632A (en) Method for heat processing of pulverized brown coal
DK177284B1 (da) Fremgangsmåde til CO2-neutral tørring af biomasse.
NO873392L (no) Fremgangsmaate ved termisk utnyttelse av avfall eller lignende.
SU1120009A1 (ru) Способ термической переработки пылевидного твердого топлива
JPH08291290A (ja) 可燃性固体の乾留ガス化装置