NO845203L

NO845203L - Fremstilling av flytende brensel og systemer for energiomvandling

Info

Publication number: NO845203L
Application number: NO845203A
Authority: NO
Inventors: James David Willis
Original assignee: Energy Concepts Ltd
Priority date: 1983-05-04
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1984-12-21
Also published as: NZ208038A; GB8410526D0; BR8406849A; IL71703A0; GR81604B; GB2140029A; DK1885D0; ZA843112B; WO1984004321A1; GB8312172D0; AU2866984A; PT78553A; EP0125067A1; DK1885A

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremstilling av en flytende sammensetning som er nyttig som et brennstoff og vedrører spesielt fremgangsmåter og apparatur for fremstilling av en slik flytende sammensetning og dens anvendelse som brennstoff, f.eks. til drift av forbrenningsmotorer. Oppfinnelsen er basert på en rekke oppdagelser i forbindelse, med anaerob termisk dekomponering av organisk materiale, spesielt vegetabilske avfallsmaterialer.Hovedfordeler ved oppfinnelsen innbefatter både at nær sagt et hvilket som helst organisk avfallsmateriale kan avhendes og også den effektive fremstilling av et lett utnyttbart brennstoff og følgelig effektiv energigenerering. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen unngår fremstilling av betydelige mengder av fast reststoff eller andre biprodukter som ville gi opphav til avhendingsproblemer. Videre kan det flytende brennstoff som fremstilles ved

utførelsen av oppfinnelsen, og også forskjellige mellomproduk-ter i form av organiske gassammensetninger, levere mange ganger den energien som kreves for utførelsen av prosessen,

slik at oppfinnelsen kan realiseres som et totalt energi-

system som gir en betydelig energiproduksjon, ved å benytte en del av det flytende brennstoffet eller en avblødning eller resirkulering av en del av gassen som fremstilles ved utførelsen av fremgangsmåten til å generere den termiske, elektriske og kinetiske energi som kreves i prosessen.

Det første trinnet i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen

er gassifisering av organisk materiale ved forhøyet temperatur under utelukkelse av luft, slik at det organiske materialet først bringes i en fysisk form som er egnet for gassifisering og deretter utsettes for anaerob termisk dekomponering.

Mange kjente prosesser hvor vegetabilsk avfall behandles,

har et innledende trinn av denne typen, innbefattet destruktiv destillasjon av tre, som var hovedkilden for metanol eller "trealkohol" før syntetiske fremgangsmåter ble utviklet,

basert hovedsakelig pa katalytisk hydrogenering av karbonmonoksyd ved forhøyet temperatur og trykk. Som beskrevet mer detaljert nedenfor innbe^atter det innledende trinnet

i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen termisk dekomponering av organisk materiale ved forhøyet temperatur og forhøyet trykk, under utelukkelse av atmosfærisk oksygen.

Ifølge et trekk ved foreliggende oppfinnelse innbefatter en fremgangsmåte for fremstilling av en flytende sammensetning som er nyttig som brennstoff følgende trinn:

(a) en første organisk gassblanding utsettes for minst

et trinn med katalytisk behandling ved forhøyet tempera-

tur og forhøyet trykk slik at det opptrer vekselvirkning mellom komponentene i den første gassblandingen og

dannes en annen organisk gassblanding, og

(b) den andre gassblandingen utsettes for et elektrostatisk

energifelt av typen stille utladning,

hvor trinnene (a) og (b) begge utføres i fravær av molekylært oksygen, trinn (b) utføres ved et forhøyet trykk som ikke er større enn det maksimaltrykket som nås i trinn (a) og trinn (a) utføres ved en forhøyet temperatur som ikke er lavere enn den som benyttes i trin (b). Den første gassblandingen fremstilles fortrinnsvis ved å utsettes finfordelt fast organisk materiale for dekomponering ved forhøyet temperatur og autogent trykk slik at det oppnås nær fullsten-

dig gassifisering av det organiske materialet; gassifiseringstrinnet utføres i fravær av molekylært oksygen, i likhet med trinnene (a) og (b).

Ifølge en viktig og foretrukket utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, omfatter trinn (a) en første katalytisk behandling av den første gassblandingen i nærvær av en katalysator som innbefatter kalsiumoksyd og aluminiumoksyd,

og en andre katalytisk behandling av det resulterende produk-

tet i nærvær av en katalysator som innbefatter kalsiumoksyd, karbon og metallisk kopper slik at det dannes en annen gassblanding, hvorved produktet fra den første behandlingen har et høyere innhold karbonatomer i molekylet enn den første gassblandingen og den andre gassblandingen har et enda høyere innhold av karbonatomer.

Ifølge et annet viktig trekk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utføres den som en flersats fremgangsmåte,

hvor en første sats av fast organisk materiale, om nødvendig, utsettes for findeling og deretter underkastes behandling i en reaksjonssone inntil gassifiseringstrinnet er fullført, og den første gassblandingen fremstilt på denne måten overføres til en andre reaksjonssone for å gjennomgå trinn (a). Eventuelle faste rester fra den første satsen som er blitt igjen i reaksjonssonen kan enten fjernes, f.eks. etter at reaksjonssonen igjen er brakt til et lavere trykk, eller de kan forbli i sonen, avhengig av kapasiteten for beholderen som utgjør reaksjonssonen. I ethvert tilfelle føres så

en annen sats av fast organisk materiale inn i reaksjonssonen og prosessen gjentas. På denne måten kan satser av organisk materiale bearbeides på en tilnærmet kontinuerlig basis. Nødvendigheten av å utelukke oksygen fra apparaturen hvor fremgangsmåten utføres, og viktigheten av at det bygges

opp et autogent trykk i gassifiseringstrinnet, medfører

at drift av flersatstypen sammenliknet med fullstendig kontinuerlig drift, har mange praktiske fordeler. Fremgangsmåten innbefatter en ytterligere og meget fordelaktig drifts-metode som utelukker nødvendigheten av å fjerne en fast rest fra reaksjonssonen hver gang gassifiseringen er utført, eller i det minste når dette trinnet er utført et antall ganger slik at driften opptar det tilgjengelige rom. Ifølge denne foretrukne utførelsen av oppfinnelsen tilføres, etter at gassifiseringen er avsluttet og mens reaksjonssonen holdes ved den forhøyede temperaturen eller holdes ved en annen forhøyet temperatur, og mens reaksjonssonen og resten i den utsettes for et forhøyet trykk avledet fra det autogene trykket i gassifiseringstrinnet, et brennbart organisk gassråstoff til reaksjonssonen og reaksjonen mellom dette og den hovedsakelig karbonholdige resten gir en mengde av en annen gassblanding som deretter undergår trinnene

(a) og (b), dette resulterer i fremstillingen av ekstra flytende blanding og i fjernelse av resten fra reaksjonssonen. Når fremgangsmåten ved bruk av dette gassråstoffet er fullført, innføres en annen sats organisk materiale

i reaksjonssonen og utsettes for gassifisering. Denne spesielt fordelaktige utførelsen av fremgangsmåten innbefatter følgelig at disse tre trinnene stadig gjentas, og hver gassifiseringsreaksjon veksler med en reaksjon som benytter dette gassråstoffet. Gassråstofftrinnet er i det vesentlige en alternativ fremgangsmåte til fremstilling av en første gassblanding, sammenliknet med gassifisering av organisk materiale i finmalt fast form, før det utsettes for en eller flere katalytiske behandlinger og det elektrostatiske energifeltet i trinnene (a) og (b).

Ved utførelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan

det organiske materialet som utgjør råstoffet være en nærmest hvilken som helst sammensetning av animalsk eller vegetabilsk opprinnelse. Vegetabilsk avfallsmateriale og vegetabilske produkter er generelt meget velegnet for utførelsen av oppfinnelsen, siden disse vanligvis kan findeles uten vanske-ligheter ved preparering for gassifiseringstrinnet. Videre ville avfallsmaterialene ellers representere et avhendings-problem. Kull og andre karbonholdige organiske materialer er også velegnede startmaterialer for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Det er nødvendig at råstoffet kan innføres i en reaksjonssone, som f.eks. et ovnskammer eller et annet oppvarmbart avlukke, i fravær av oksygen og råstoffet foreligger derfor mest hensiktsmessig i en flytbar eller pumpbar tilstand, eller slik at det kan bearbeides til en slik tilstand. Organisk vegetabilsk materiale som f.eks. tre, blader, gras, poteter, rotfrukter, strå eller liknende males eller hakkes fortrinnsvis til en fin partikkelstørrelse. Metallisk eller mineralsk materiale som f.eks.Stener bør utelukkes, på samme måte som animalske eller vegetabilske materialer som er for hårde og grove til å la seg finmale.

Gassifiseringstrinnet utføres fortrinnsvis i en reaksjonssone, f.eks. et elektrisk ovnskammer, som holdes ved en temperatur i området fra 1000-1500°C, og fortrinnsvis fra 1000-1200°C. I en type apparatur som er egnet for å utgjøre reaksjonssonen, er kammeret fortrinnsvis foret eller utstyrt med elektriske varmeelementer støpt inn i CaC^-plater eller -blokker. Kammeret må evakueres slik at molekylært oksygen utelukkes. I praksis evakueres hele apparaturen slik at atmosfæren i apparaturen under trinnene i fremgangsmåten hovedsakelig er gassblandingen som fremstilles i gassifiseringstrinnet eller de gassformige eller flytende produktene som avledes derav når de senere trinnene utføres. Råstoffet kan fortrinnsvis føres inn i et forvarmet kammer når prosessen startes, ved et trykk i området fra 125-200 atmosfærer (dvs. ca. 14000-20000 kN/m<2>). Innføringen kan skje ved hjelp av en injektor av den typen som benyttes i en diesel-motor, men ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen innføres råstoffet i reaksjonssonen ved hjelp av en apparatur som er bygget for dette formål som utfører den nødvendige behandling av satsen av organisk materiale, slik at det bringes på en form som er velegnet for gassifiseringstrinnet. Innføringen av råstoff fortsetter og gassifiseringen begynner, de gass- og dampformige produktene som utgjør den første gassblandingen holdes i ovnskammeret inntil trykket når en forhåndsbestemt verdi, f.eks. i området fra 3500-7000,

og fortrinnsvis 5000 kN/m<2>; dette forhåndsbestemte autogene trykket bør ikke være mindre enn 30 atmosfærer, dvs. 3000 kN/m<2>, og når det valgte trykket er nådd, åpnes en trykkfølsom ventil og gass/dampblandingen ledes bort fra ovnen. Inn-føringen av råstoff, gassifiseringen og bortledning av gass/dampprodukter ved det valgte forhåndsbestemte trykk kan foregå uendelig, når fremgangsmåten utføres på kontinuerlig er flersats-basis, som beskrevet i detalj nedenfor.

Det er funnet at behandling av organisk materiale ved disse betingelsene fører til tilnærmet total gassifisering. Produktet i dette trinnet i fremgangsmåten er en gass-

eller dampblanding som består hovedsakelig av vanndamp og karbonmonoksyd med små mengder av karbondioksyd og spor av ammoniakk; den reelle sammensetningen vil naturlig nok avhenge av typen organisk materiale i satsen som føres til reaksjonssonen for utførelse av gassifiseringstrinnet.

Gass/dampblandingen passerer via den trykkfølsomme ventilen til en annen reaktor eller, fortrinnsvis, til den første av to suksessive reaktorer, hvor den katalytiske reaksjonen mellom komponentene i blandingen finner sted. I en foretrukket form av fremgangsmåten føres den første gassblandingen inn en reaktorsone i en reaktor som holdes ved en temperatur i området fra 300-750°C, fortrinnsvis ved 500°C, og ved trykk i området fra 30-60 atmosfærer, dvs. 3000-6000 kN/m<2>.

I ethvert tilfelle drives den andre reaksjonssonen slik

at reaksjonstrinnet som utføres her, utføres ved trykk som er lik eller mindre enn det maksimale autogene trykk som ble utviklet i gassifiseringstrinnet, og også ved en temperatur som er lik eller mindre enn den som ble benyttet i gassifiseringstrinnet. Som en generell regel gjelder at temperaturen og trykket som benyttes er lavere enn temperaturen og trykket i gassifiseringstrinnet. Katalysatoren innbefatter kalsiumoksyd, CaO, og aluminiumoksyd, A^O^, fortrinnsvis i forholdet 50-70 vekt-%, og mest fortrinnsvis 55 vekt-% CaO, og 30-50 vekt-%, og mest fortrinnsvis

40 vekt-% A^O^, sammen med en liten mengde, f.eks. 1-5

vekt-% av pulverisert grafitt. Katalysatoren fremstilles ved å blande de valgte komponentene på en uniform måte og massen kan deretter presses til en rund kubbe eller blokk som har et stort antall passasjer innboret, eller på annen måte anbrakt, i lengderetningen. Alternativt,

og fortrinnsvis, er katalysatormassen på granulær form eller partikkelformet, og reaksjonskammeret er slik utført at det bevirker maksimal kontakt mellom gassblandingen og katalysatoren. Dette gjelder naturligvis også for det andre, og eventuelt ytterligere, katalytiske behandlingstrinn.

Bruk av faste katalysatorblokker med mange perforeringer

er en av en rekke fremgangsmåter for å tilveiebringe en katalysatorkomponent med høyt overflateareal slik at gass/dampblandingen kan passere gjennom og undergå den ønskede reaksjon. Effektene av temperaturen, trykket og katalysatoren på gass/dampblandingen gir et dampformet produkt som typisk

kan innbefatte metyleter, CH3OCH3, og metanol, CH^OH, avledet fra hydrogenering og andre reaksjoner mellom vannet, CO, CO2, ^ 2°9an<^re komponenter og deres dekomponeringsprodukter. Den resulterende reaksjonsproduktblanding behandles så,

f.eks. i en annen og tilsvarende reaktor, hvor katalysatoren er av tilsvarende form og konstruksjon, men innbefatter CaO, pulverisert grafitt og finfordelt metallisk kopper.

Disse katalysatorkomponentene er fortrinnsvis tilstede

i mengder som varierer fra 30-50 vekt-%, og fortrinnsvis 40 vekt-%, av både kalsiumoksydet og kopperet, og 15-30

vekt-%, fortrinnsvis 20 vekt-% av grafitt. Den andre reaktoren opereres fortrinnsvis ved en lavere temperatur enn den første, f.eks. 250-350°C, og fortrinnsvis 300°C, mens trykket kan ligge i samme området som i det første katalytt-reaktor-kammeret. Effekten av den andre termiske katalytiske behandlingen synes å være at det initieres noen grad av reaksjon mellom de enkle organiske forbindelsene og nitrogenet,

slik at det oppstår et mye tettere dampprodukt. Typisk kan produktet etter den første katalytiske behandlingen inneholde organiske forbindelser som har fra 1-4 karbon-

atomer i molekylet, og effekten av det andre katalytiske trinnet er krakking og reformering av disse forbindelsene til en gruppe forbindelser med større molekylstørrelse,

som typisk innbefatter fra 5-8 karbonatomer, sammen med andre, ikke-organiske, komponenter.

I det neste trinnet av fremgangsmåten blir produktet fortrinnsvis først avkjølt, typisk til 100°C til 200°C, fortrinnsvis til 150°C, hvilket forårsaker at produktet i det vesentlige forblir i dampform. Produktet føres så til et annet reaksjonskammer som er utstyrt med elementer for fremskaffelse av et elektrostatisk energifelt, f.eks. ved 25000-40000 V

DC, og fortrinnsvis ved 30000 V DC. Energifelt-kammeret

holdes under trykk ved den temperaturen som produktet er blitt avkjølt til, og videre kondensering og muligvis nitrering av komponentene i produktet forårsaket ved dette behandlingstrinnet. De organiske forbindelsene i produktet som oppnås etter at gassblandingen har gjennomgått energi-felttrinnet, har et område av molekvlstørrelser som er

større enn før behandlingen. De organiske forbindelsene i produktet ligger hovedsakelig i området fra Cg til C^2

når det gjelder antall karbonatomer tilstede i molekylet.

Hvert trinn etter gassifiseringstrinnet synes å øke molekyl-størrelsen av i det minste de organiske komponentene som er tilstede, og dette forårsaker den endelige dannelse av et kompleks produkt som hovedsakelig er organisk og som blir en væske når temperatur og trykk reduseres til normale verdier.

Produktet avkjøles så til værelsestemperatur eller generelt

til en temperatur i området fra 10-25°C, fortrinnsvis 20°C,

og innbefatter typisk en flytende blanding hvor hovedkompo-nenten er metyleter, som kan utgjøre 55-75 volum-% av produk-

tet og vanligvis ca. 60 volum-%, og metanol som kan utgjøre størstedelen av det gjenværende produkt. Den virkelige sammensetning av produktet avhenger, som man kan forstå,

av de materialene som benyttes. Overføring av råstoffet til en flytende blanding på denne måten kan lett oppnås med en virkningsgrad for overføringen på 95% eller høyere. Produktet er meget velegnet for bruk som et brennstoff

i forbrenningsmotorer som drives enten ved forgassing, brennstoffinjeksjon eller etter dieselprinsippet. Driften av hele prosessen kan utføres slik at den forbruker 15 kw energi f.eks., og det er funnet at ved å benytte de mest foretrukne betingelsene i hvert trinn dannes det nok brenn-

stoff til å generere 60 kw energi. Dvs. produktet ved fremgangsmåten kan gi nok brennstoff til å drive hele systemet, og dertil en ekstra mengde brennstoff som kan genereres

så mye som tre ganger den energimengde som kreves for gjennom-føring av prosessen.

Oppfinnelsen innbefatter også en apparatur for fremstilling

av en flytende sammensetning av organisk materiale som er nyttig som brennstoff og innbefatter:

(a) en første reaksjonssone som kan evakueres og oppvarmes,

som har et forseglbart inntak for innføring av en sats av organisk materiale, oppvarming av dette forårsaker

gassifisering og dannelse av en første gassblanding ved det autogene trykket for et slik gassifiseringstrinn, og et forseglbart utløp som bevirker tømming av den

første gassblandingen fra den første reaktorsonen,

(b) en andre reaktorsone som kan oppvarmes og inneholde

minst en katalysator for å fremme reaksjonen mellom komponentene i den første gassblandingen slik at det dannes den annen gassblanding, den andre reaksjonssonen har et inntak for innføring av den første gassblandingen forbundet med det forseglbare utløpet fra den første reaksjonssonen, og et utløp for å bevirke tømming av den andre reaksjonsgassblandingen fra den andre reaksjonssonen,

(c) en tredje reaksjonssone som innbefatter innretninger

for å generere et elektrostatisk energifelt av stille-utladningstypen, som har et inntak for innføring av den andre gassblandingen forbundet med utløpet fra den andre reaksjonssonen og et utløp for å bevirke tømming av en tredje gassblanding som dannes ved virkningen av energifeltet på den andre gassblandingen

når den passerer gjennom den tredje reaksjonssonen,

(d) en kondensator forbundet med utløpet fra den tredje reaksjonssonen som tjener til å redusere temperaturen av den tredje gassblandingen slik at den ønskede flytende

sammensetningen dannes og

(e) innretninger for å forbinde første, andre og tredje

reaksjonssone og kondensatoren med en vakuumkilde.

For at oppfinnelsen bedre skal kunne forstås, beskrives nedenfor et fremstillingsanlegg som omfatter en første utførelse av apparaturen for utførelse av fremgangsmåten,

et flytskjema for hovedtrinnene i fremgangsmåten og en apparatur som innbefatter en andre og foretrukket utførelse av apparaturen ifølge oppfinnelsen, ved hjelp av ikke-begrens-ende tegninger hvor:

Fig. 1 viser en apparatur ifølge en første utførelse av oppfinnelsen; Fig. 2 viser et flytskjema for trinnene i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen; Fig. 3 innbefatter fig. 3a, 3b og 3c samlet og viser en apparatur ifølge en ytterligere og foretrukket ut-førelse av apparaturen ifølge oppfinnelsen, i tverrsnitt, hvor Fig. 3a viser en enhet for bearbeidelse og innføring av råstoffet, som også tjener til å forsegle den første reaksjonssonen når en sats råstoff er dannet og innført;

Fig. 3b viser en enhet som har to formål og innbefatter

et termisk dekomponeringskammer som inneholder den første reaksjonssonen og som tjener til å gassifisere råstoffsatsen under autogent trykk, det termiske dekomponeringskammeret er av varmeøkonomiske grunner plassert inne i et første kammer for katalytisk behandling som inneholder en første katalysator og danner en andre reaksjonssone; og

Fig. 3c viser en enhet som har to formål og innbefatter

en første del som inneholder et annet katalytisk behandlingskammer med en annen katalysator og danner en tredje reaksjonssone, arrangert slik at den mottar gassprodukter fra den første katalytiske behandlingen og underkaster denne et annet katalytisk behandlingstrinn, og en annen del som innbefatter en fjerde

reaksjonssone som er utstyrt med elektroder som genererer et elektrostatisk energifelt, begge delene av enheten traverseres av en varmeutløpspipe for opprettholdelse av den ønskede temperatur og er også forbundet i serie med utløpet fra det første katalytiske behandlingskammeret, sammen med en kondensator som tilføres kjølemiddel forbundet med utløpet fra den fjerde reaksjonssonen som selv har et utløp for å føre den flytende sammensetningen til et lager-arrangement.

Med referanse til fig. 1 prepareres først organisk råstoff i form av rå vegetasjon, kull, tre elelr andre primære vegetabilske og/eller animalske materialer ved at de samles i en lagertank for råstoff 10 og males til en fin masse eller bringes til finfordelt form i en mølle eller masse-fremstillingsenhet 11. Dette råstoffet tilføres via røret 12 til en injektor 13, hvorved det injiseres i et evakuert kammer 14. Injeksjonstrinnet kan utføres ved høyt trykk eller alternativt ved et lavt trykk, f.eks. atmosfæretrykk, slik at kammeret 14 i dette tilfellet lukkes når en egnet mengde er innført. I kammeret 14 gassifiseres satsen fullstendig ved høy temperatur, som antydet ovenfor, temperaturen opprettholdes ved f.eks. elektriske varmeelementer som antydet skjematisk ved 15. I kammeret 14 produserer gassifiseringen et gassformig produkt som inneholder karbonmon-

oksyd og vanndamp, sammen med små mengder karbondioksyd, ammoniakk og fritt nitrogen. Injeksjonen av råstoff ved hjelp av injektoren 13, eller på annen måte, fortsetter inntil gassifiseringen gir et trykk i kammeret 14 som fortrinnsvis ligger i området 30-40 atmosfærer (3000-4000

kN/m2 ). Ved et forhåndsbestemt trykk som vanligvis ligger over 30 atmosfærer (3000 kN/m<2>), f.eks. 35 atmosfærer (350 kN/m<2>), flyttes de gassformige produktene gjennom en ventil 16 inn i et rør 17 som fører til nok et evakuert kammer 18 som inneholder en katalysator 19A og varmeelementer som antydet skjematisk ved 20.

Katalysatoren 19A innbefatter en blanding av 55% kalsiumoksyd og 40% aluminiumoksyd som er godt blandet, med 5% pulverisert grafitt slik at det tilveiebringes en uniform blanding som deretter presses til en rund kubbe eller den formes til en gass-permeabel partikkelmasse. Katalysatoren 19A oppvarmes til en temperatur på 500°C. Når gassene går inn i kammeret 18 og trykket økes til trykket i gassi-fiseringskammeret 14, dvs. 30-40 atmosfærer, tvinges de gassformige produktene gjennom katalysatoren 19A hvor det finner sted en reaksjon som danner damper som inneholder CH3-0-CH3 pluss CH3~OH og fritt nitrogen. Dette produktet føres så gjennom et rør 23 og en kjøleenhet 24A via en annen trykkfølsom ventil 25 til nok et katalysatorkammer 26 konstruert på samme måte som kammeret 18. Katalysatoren 19B likner på katalysatoren 19A, men innbefatter 40% kalsiumoksyd, 20% pulverisert grafitt og 40% finfordelt kopper. Katalysatoren 19B oppvarmes også til 350°C og kammeret

26 holdes også ved et trykk på 30 atmosfærer.

Reaksjonene som finner sted på dette trinnet binder de

frie nitrogenmolekylene til CH^-O-CH^- eller CH^-OH-molekylene og gir en mye tettere damp, som synes å være svakt nitrert.

Denne dampen kjøles så til 150°C i en andre kjøleenhet

24B og føres så via ventilen 27 og et rør 28 til et kammer 29 hvor elementene 30 etablerer et elektrostatisk felt av høy intensitet av stille-utladningstypen. Fra kammeret 29, føres produktet via røret 31 til en kondensator 32

hvor det avkjøles til ca. 20°C, dette gir en oppløsning som innbefatter CH^-O-CH^+ CH^-OH. Dette føres så via røret 33 til et utløp 33A, som f.eks. kan føre til en lagringstank, eller alternativt føres oppløsningen i røret 33 via en kontrollventil 34 til et nitreringskar 35, hvor produktet nitreres videre slik at det dannes et sluttprodukt bestående av nitrert CH^-O-CH^ + CH^-OH, som deretter returneres via røret 33B til utløpet 33A.

Prosessen er avhengig av et gjennomgående totalt trykk

på ikke mindre enn 30 atmosfærer, som innledningsvis dannes ved gassifiseringstrinnet i kammeret 14. Luft må hele tiden utelukkese for å utelukke molekylært oksygen og derved for å forhindre forurensning av sluttproduktet og oksydering av katalysatorene 19A og 19B. Det er også viktig at kataly-satorsammensetningen vedlikeholdes korrekt, siden endringer i bestanddelene og/eller deres andeler kan påvirke sluttproduktet .

Den nøyaktige natur av reaksjonene som finner sted når

råstoffet gjennomløper de suksessive trinnene av fremgangs-

måten som finner sted i apparaturen vist i fig. 1, er ikke

fullt ut bestemt. Det antas imidlertid at den generelle reaksjonssekvensen er som beskrevet nedenfor, hvor typiske verdier for driftsbetingelsene også angis. De temperaturene som angis for de forskjellige trinn ligger innenfor de brukbare temperaturområdene. Som angitt innledningsvis kan hovedbestanddelen av det organiske materialet antas å bestå av en rekke organiske forbindelser som har den generelle formel C5~Hi2~°6*Gassifiseringstrinnet overfører disse til den tidligere nevnte første gassblanding, som omfatter vanndamp, karbonmonoksyd, karbondioksyd, ammoniakk og nitrogen, muligvis med små mengder andre materialer. Behandling av den første gassblandingen i det første katalytiske trinnet omvandler bulken av de karbonholdige komponentene i blandingen til dimetylketon og metanol, og videre omvandling av denne typen, dvs. dannelse av forbindelser som har lengre karbonkjeder eller i det minste et større antall karbonationer, bevirkes i det andre katalytiske behandlingstrinnet. Noen grad av nitrering av blandingen forårsaket av de nitrogenholdige forbindelser som innbefattes i den, synes å finne sted når dampen utsettes for det elektrostatiske feltet. Nitreringen kan gjøres mer omfattende dersom det inkluderes et etterfølgende kjemisk nitrogen-trinn i fremgangsmåten, men dette gjøres vanligvis ikke.

Det flytende brennstoffproduktet kan betraktes som en eventuelt nitrert oppløsning av dimetyleter og metanol, det viktigste nitrerte produktet er antagelig metylnitrat dannet ved nitrering av metanolinnholdet i produktet etter avslutning av de suksessive katalytiske behandlingstrinnene.

I en foretrukket utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utføres trinn (a) i nærvær av en eller flere katalysatorer som er i stand til å omvandle organiske forbindelser som har et gitt antall karbonatomer til organiske forbindelser som har et høyere antall karbonatomer, ved de temperatur og trykkbetingelsene som anvendes. Mest fortrinnsvis innbefatter trinn (a) en første katalytisk behandling av den første gassblandingen i nærvær av en katalysator som innbefatter kalsiumoksyd og aluminium og en annen katalytisk behand ling av det resulterende produktet i nærvær av en katalysator som innbefatter kalsiumoksyd, karbon og metallisk kopper,

slik at det dannes en annen gassblanding, hvor produktet etter den første behandlingen har et høyere antall karbon-

atomer i molekylet enn den første gassblandingen, og den andre gassblandingen har et enda høyere antall karbonatomer i molekylet.

Fig. 2 viser et skjematisk flytskjema for flere foretrukne utførelser av fremgangsmåten og apparaturen ifølge oppfinnel-

sen. En serie reaktorer er innbefattet hvor det ved hjelp av varme og under trykk utføres henholdsvis gassifisering av et fast råstoff eller reaksjon mellom faste karbonholdige rester fra tidligere gassifiseringstrinn og gassformet organisk råstoff, så en eller flere katalytiske behandlinger som beskrevet ovenfor, etterfulgt ved at gassproduktet utsettes for det elektrostatiske energifeltet, og til slutt kondensering eller tilsvarende trinn som medfører at reaksjons-produktet bringes til værelsestemperatur og trykk og derved utgjør en flytende sammensetning. Det første trinnet innbefatter innføring av enten fast eller flytende råstoff.

Ventiler er antydet på diagrammet på samme måte som varme-tilførsel, mens de prikkede pil-linjene som fører til vakuum-ventilen V i det nedre høyre hjørnet på skjematisk form angir at reaktorene kan forbindes med en vakuumkilde for fjernelse av oksygen, enten i serie eller parallelt, eller i en kombinasjon av disse koplinger. De heltrukne pil-linjene som strekker seg fra utløpet av de to første reak-

torene antyder forskjellige former for det totale energi-

systemet som innbefattes i foreliggende oppfinnelse, hvor deler av, eller alle, gassproduktene i prosessen resirkuleres for å danne varmeenergi og, ved omvandling, andre former for energi som trengs for å opprettholde driften av fremgangsmåten og systemet.

Et annet trekk ved oppfinnelsen ligger i apparaturen, eksemplifisert ved tegningen i fig. 1, for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen som i hovedsak består av et gassifiseringskammer som har innretninger for injek-sjon, eller annen innføring, av malt organisk råstoff og for frigivelse av gassifiseringsproduktene av organisk materiale når et forhåndsbestemt trykk er oppnådd, et katalytisk behandlingskammer eller, fortrinnsvis, to (eller flere) suksessive katalytiske behandlingskamre, som inneholder katalysatorer av den tidligere nevnte type, en elektrostatisk feltenhet for å utsettes produktet for et energifelt, som fører til en kondensator som leverer et flytende produkt til en mottakerenhet som enten tjener som en lagringstank for produktet eller kan føre produktet til en reaktor for å bevirke et valgfritt endelig nitreringtrinn i fremgangsmåten, før levering til lagringstanken for det flytende produktet.

Trinnene (a) til (c) i reaksjonsforløpet utføres fortrinnsvis ved det samme forhøyede trykk, ikke under 3000 kN/m<2>, som oppnås som et resultat av gassifiseringstrinnet (a) og opprettholdes ved at ventilene, f.eks. ventilene 16, 25

og 27 (fig. 1) innstilles slik at de åpnes ved det valgte forhøyede trykk. Utelukkelsen av atmosfærisk oksygen fra apparaturen er meget viktig og, selv om dette teoretisk skulle kunne oppnås ved å la en inert gass, som f.eks. nitrogen, strømme gjennom apparaturen før reaksjonsforløpet startes, er det funnet at prosessen forløper mer tilfreds-stillende dersom apparaturen først evakueres og den atmosfæren som dannes i hvert kammer deretter er den atmosfæren som utvikles ved gassifiseringen og etterfølgende trinn.

En foretrukket utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, som ikke innbefatter noe nitreringstrinn, og en foretrukket utførelse av apparaturen for fremgangsmåten beskrives nedenfor i forbindelse med de tre komponentene, fig. 3a til 3c, som utgjør fig. 3 i tegningene. Fig. 3a viser en enhet for mottak, findeling og innføring av satser av råstoff i en termisk omvandler som inneholder en første reaksjonssone inne i et gassifiseringskammer; fig. 3b viser i samme målestokk den termiske omvandleren med gassifiserings-kammeret og, utenpå dette, en annen reaksjonssone som utgjør et første katalytiske behandlingskammer; fig. 3c viser i samme målestokk et reaktortårn som innbefatter, i de lavere deler, en tredje reaksjonssone som utgjør et andre katalytiske behandlingskammer og, i de øvre deler, en fjerde reaksjonssone som utgjør en elektrostatisk feltenhet og,

forbundet med det øvre utløpet fra energifeltenheten, en kondensatorenhet.

Med referanse til fig. 3a består porsjoneringsenheten,

vist ved 50, av en trakt 51 som tar imot et hvilket som helst egnet materiale, generelt av organisk natur, dvs. hovedsakelig fra plante- og/eller dyreriket, som benyttes for å drive prosessen. Trakten 51 har den nedre åpningen like over inntaksenden 58A av en mateskrue 53, som består av en stamme 54 som bærer et mate- og knuse-skrueblad 55

og er plassert i et langt rørformet hus 56. Mateskruen 53 drives slik at den finmaler et hvilket som helst materiale som mottas fra trakten 51 og fører det langs huset 56.

Mateskruen 53 drives ved hjelp av en kraftenhet, som f.eks.

en elektrisk motor 57 som er koplet til innløpsenden 58A

av skruestammen 54 hvor den strekker seg utenfor innløpsenden av huset 56. Utløpet eller tømmeenden 58B av huset 56

er forbundet med en råstoffporsjoneringsbeholder 59, i form av et kammer eller hus, hvor huset 56 munner ut via én åpning 60. Over åpningen 60 har beholderen et vertikalt bevegelig gasslåsstempel 61 forbundet ved en stav 62 til et hydraulisk stempel 63 som kan beveges vertikalt frem og tilbake inne i en sylinderenhet 64. Sammensetningen hydraulisk stempel/sylinder 63,64 innbefatter tilkoplinger 65 til en kilde for hydraulisk væske (ikke vist) for å

drive stemplet 63 og dermed gasslåsstemplet 61. Råstoffpor-sjoneringsbeholderen 59 er sylinderen i stempel/sylinder-sammenstillingen 61,59, hensikten med denne er at den skal

motta nedmalt råstoff som tilføres ved hjelp av mateskruen 53 via huset 56, og komprimere dette nederst i containeren

59. Denne nedre delen står i kontakt med et råstoffinjeksjons-rør 67 via en åpning 66 og også med et råstoffinjeksjons-stempel 69 via en diametralt motstående åpning 68. Det sistnevnte stemplet er plassert i en sylinder 70 under virkningen av trykket av hydraulisk væske, som avledes fra den samme, eller en annen kilde for hydraulisk væske under trykk (ikke vist) via tilkoplingen 71. Preparering og innføring av en råstoffsats ved drift av enheten 50

vist i fig. 3a utføres ved at organisk materiale plasseres i trakten 51 og motoren 57 driver mateskruen 53 slik at materialet føres i nedmalt form inn i kammeret av beholderen 59, hvor driften stempel/sylinder-enheten 63,64 forårsaker at stemplet 61 komprimerer satsen i den nedre delen av beholderen 59 og også forsegler denne fra kontakt med de ytre omgivelser, f.eks. via mateskruehuset 56 og trakten 51. Drift av stempel/sylinderenheten 69,70 forårsaker at injeksjonsstemplet 69 skyter frem på tvers av beholderen 59 og tvinger den komprimerte findelte satsen inn i injektor-røret 67 og deretter inn i den første reaksjonssonen, som beskrevet nedenfor. Porsjoneringsenheten 50 drives inntil et tilstrekkelig antall satser er ført inn i den første reaksjonssonen til at den råstoffporsjon som kreves for å utføre fremgangsmåten i oppfinnelsen er tilstede.

Med referanse til fig. 3b, inneholder den termiske omvandlingsenheten, generelt vist ved 75, to reaksjonssoner som benyttes i utførelsen av fremgangsmåten. En mottar satsen fra enheten 50 og utsetter den for det første gassifiseringstrinnet, mens den andre mottar den første gassblandingen som derved fremstilles og utsetter denne for det første katalytiske behandlingstrinnet. Gassifiseringen utføres i en reaksjonssone inne i et dekomponeringskammer 76, og den katalytiske behandlingen utføres i en reaksjonssone inne i et første katalytiske behandlingskammer 77. Dekomponeringskammeret 76 og det katalytiske behandlingskammeret 77 utgjøres begge av hule stålsylindere, den som utgjør kammeret 76 er fortrinnsvis av tykt rustfritt stål, og kammeret 76 er plassert konsentrisk inne i kammeret 77, slik at det er et betydelig ringformet tomrom mellom de to kamrene hvor katalysatoren er plassert som beskrevet nærmere nedenfor, og også tomrom ved hver ende. Dekomponeringskammeret 76 inneholder en åpning 78 i veggen 79 nær den øvre enden, hvorigjennom injeksjonsrøret 67 (fig. 3a) er plassert, slik at organisk materiale tømmes inn i den første reaksjonssonen inne i kammeret 76. Plater av rustfritt stål 80 og 81 utgjør henholdsvis øvre og nedre ender av kammeret 76, og et sentralt hull 82 er plassert i den øvre platen 8.0 og et annet sentralt hull 83 er plassert i den nedre platen 81. Et utløpsrør 84 passerer gjennom åpningen 82 og ender i en solenoiddrevet, eller på annen måten fjern-kontrollerbar trykklufte-ventil

85. Inne i den øvre delen av kammeret 76 er en stålplate

86 montert på avstandsholdere 87 slik at den skjærer mot enden av utløpsrøret 84. Et innløpsrør 88 går gjennom åpningen 83 og bærer en konisk trakt for råstoffgass 89

som har en ringformet støtteflens 90 rundt den øvre kanten. Innløpsrøret 88 strekker seg nedover ut av bunden av enheten 75 og står via en kontrollventil 91 for gasstilførselen i kontakt med en kilde for gassråstoff (ikke vist). Et sylindrisk grafittdekomponeringskammer eller -beholder 92 er montert inne i kammeret 76 slik at det er konsentrisk med dette. Beholderen 92 har en hel sylindrisk vegg 93

og en tykk bunn 94 som hviler med den nedre overflaten 95 av bunnen 94 på flensen 90. En sirkulær stålskive 96

kan sveises til flensen 90 og ha en diameter lik diameteren for beholderen 92, slik at sistnevnte støttes over hele bunnarealet 94. Inne i det sirkulære arealet av bunnen 94 som ligger innenfor flensen 90, har beholderbunnen 94

og, dersom er tilveiebrakt, skiven 96 et antall gjennomgående gasshull 97, hvorigjennom gassinnløpsrøret 88 står i kontakt med innsiden av beholderen 92, ved hjelp av trakten 89

og luftehullene 97 i beholderbunnen 94. Inne i beholderen 92 er det tilveiebrakt en perforert plate 98 som bærer

en masse 99 av partikkelformet katalysator, fortrinnsvis ved at den er presstilpasset eller støttet på annen måte,

og på undersiden støtter avstandsholdere 100 en sirkulær føringsplate for tilførselsgass 101, som er plassert over det arealet i beholderbunnen 94 som inneholder lufthullene 97. Dvs. gass fra kilden (ikke vist) kan føres via røret 88 under kontroll av ventilen 91 til trakten 90 og deretter via lufthullene 97 til innsiden av grafittbeholderen 92, hvor den rettes utover ved hjelp av føringsplaten 101 og kan deretter passere via den perforerte platen 98 gjennom massen av partikkelformet materiale eller annet gasspermeabelt materiale som bæres på platen 98 etter gassifisering av en sats av organisk materiale, som beskrevet nedenfor.

Kammeret 76, grafittbeholderen 92 og satsen av materiale 99A, hvorfra restmassen 99 dannes, heves til og holdes ved den ønskede temperatur ved hjelp av indirekte oppvarming. En hvilken som helst form for oppvarming kan benyttes,

og fig. 3b viser bruk av indirekte gass-fyrt oppvarming. Endeplatene 80 og 81 i kammeret 76 inneholder tilsvarende plasserte serier av åpninger 102 og disse stemmer overens med hverandre og også med tilsvarende serier av åpninger, beskrevet nedenfor som gjøres i endeplatene, også beskrevet nedenfor, i de katalytiske behandlingskammere 77. Åpningene 102 ligger også på linje med gjennomgående hull 103 i vegg-tykkelsen 93 av beholderen 92. Flammerør av stål 104 passerer gjennom behandlingskammeret 77 fra et brennkammer 105 ved den nedre enden av omvandlingsenheten 75, som beskrevet nedenfor, til et varmeekspansjonskammer 106 ved den øvre enden, også dette beskrives nedenfor. Disse flammerørene 104 passerer følgelig fullstendig gjennom kammeret 76 ved hjelp av ringen av åpninger 102 i den nedre platen 81, hullene 103 i beholderen 92 , og ringen av åpningen 102

i den øvre endeplaten 80. Gassifiseringen utføres med gasstilførselskontrollventilen 91 lukket, med lufteventilen 85 i utløpsrøret 84 fra kammeret 76 lukket, og med porsjoneringsenheten 50 lukket ved hjelp av stemplet 69 som for-

segler injeksjonsrøret 67 og/eller stemplet 61 i gasslåsstil-

ling slik at det forsegler kammeret 59 fra det rørformede huset 56 og dermed fra trakten 51. Den varmen som er nødven-

dig for å bevirke gassifiseringen avledes fra en gassbrenner-enhet 107 som er plassert i brennkammeret 105, beskrevet mer detaljert nedenfor, og passerer gjennom ringen av flamme-

rør 104. Siden dekomponeringskammeret 76 og de andre reaksjonssonene i apparaturen er effektivt frie for oksygen under driften av prosessen, forårsaker den høye temperaturen i kammeret 76 og den faste konstruksjonen av beholderen 92 liten eller ingen dekomponering av grafittstrukturen.

Dette gjelder også for det foretrukne alternative trinn

hvor en organisk gass føres inn i det varme kammeret 76

etter avslutningen av gassifiseringstrinnet, for å fjerne de finfordelte faste restene som utgjøres av massen 99

og danne ekstra mengder gassblanding for bearbeidelse i de senere trinnene til ytterligere flytende produkt.

Selv om bulken av massen 99 er karbon, og derved i det

vesentlige samme material som beholderen 92 består av,

er det massen 99 som fortrinnsvis fjernes ved reaksjon med gassen og danner mer flytende sammensetning på grunn av dets finfordelte karakter og andre fysikalske egenskaper.

Det katalytiske behandlingskammeret 77 består av et sylindrisk stålrør. 108 lukket i hver ende av sirkulære plater 109

(øvre) og 110 (nedre). Hver av platene 109,110 inneholder en sirkulær rekke av åpninger 111 (øvre plate 109) og 112

(nedre plate 110) som mottar flammerørene 104, som passerer gjennom åpningene 111 i den øvre. platen 109 og strekker seg inn i varmeekspansjonskammeret 106 og, ved de nedre endene, er flammerørene 104 sveiset til platen 110 ved åpningene 112. En annen åpning 113 i sentrum av den øvre platen 109 bærer drivstammen 114 for lufteventilen 85,

under kontroll av en elektrisk utløser 115, mens en åpning 116 er tilveiebragt i sentrum av den nedre platen 110 for å tillate passasje av gassinnløpsrøret 88, fra utsiden av omvandlingsenheten 75 til det indre av kammeret 76.

Røret 108 er i sin helhet omgitt av en tung termisk isolasjons-

i

mantel 117 og en ytterligere sirkulær isolasjonsplate 118, som har åpninger 119 for flammerørene 104 og en åpning 120 for staven 114 er plassert over den øvre platen 109.

Nær den øvre enden av kammeret 77 er en åpning 121 plassert på linje med åpningen 78 i kammeret 76 for å tillate injek-sjonsrøret 67 av porsjoneringsenheten 50 å passere gjennom isolasjonsmantelen 117 og røret 108 og tvers over det ringformede tomrommet 12 2 mellom kamrene 7 6 og 7 7 og inn i dekomponeringskammeret 76. Ved bunnen av kammeret 7 6 er det støttet inne i kammeret 77 ved monteringstrykkstaver 123, som også støtter den permeable innretningen, som f.eks. et ringformet mesh-gitter 124 som katalysatormassen 125

bæres på. Den nedre platen 110 er ikke utstyrt med en isoleringsplate som platen 118, fordi et separat sylinderformet hus 126, som innbefatter en sylinderformet vegg 127 og en sirkulær bunnplate 128, er plassert under den nedre platen 110 og utgjør brennkammeret 105. En rørformet isolasjonsmantel 129 omgir veggen 127 av brennkammeret 105 og de termiske isolasjonsenhetene 130 isolerer innløps-røret 88 der hvor det er plassert mellom bunnplaten 128

og den nedre platen 110, i huset 126, og mellom øvre plate 110 og den nedre platen 81. Inne i brennkammeret 105 er den rørformede gassbrennerenheten plassert, den bæres f.eks. av bunnplaten 128, og er forbundet med en gasskilde (ikke vist) ved hjelp av et gasstilførselsrør 130 som står i forbindelse med en innløpsgren 131 for forbrenningsluft som inneholder en gassinnløpsdyse 132. Øverst i katalysatorkammeret 122 er flammerørene 104 omgitt av isolasjonsblokker 133 der hvor de passerer til varmeekspansjonskammeret 106

og dette er et sylindrisk stålhus 134 av det samme sirkulære tverrsnitt som kammeret 77, og det er på alle kanter omgitt av en tung isolasjonsmantel 135 bortsett fra ved åpningen 136 i siden av huset 134 som står i forbindelse med et utløpsavtrekk 137 som også er omgitt med termisk isolasjon 138. Ved bunnen av kammeret 77, nedenfor nettet 124, passerer et gassoverføringsrør 139 fra en åpning 140 i den rørformede veggen 108 av kammeret og gjennom en åpning 141 i isolasjons-

mantelen 117, til bunnen av reaktortårnet vist i fig. 3c,

som beskrives nedenfor. Utløpsavtrekket 137 fra varmeekspansjonskammeret 106 er forbundet med toppen av reaktortårnet i fig. 3c, som det vil fremgå av den detaljerte beskrivelsen nedenfor. Innretninger for å kontrollere trykket og temperaturen i de forskjellige reaktorsonene av apparaturen er tilveiebrakt sammen med elektriske kretser for drift av lufteventilutløseren 115, og drift av hydraulisk stempel/sylinder-sammenstillingen i fig. 3a, men disse komponentene er ikke vist for å sikre at fig. 3a, 3b og 3c detaljert viser de nevnte deler med tilstrekkelig klarhet.

Med referanse til fig. 3c, inneholder reaktortårnet, vist generelt ved 150, to av de reaksjonssoner som benyttes ved gjennomføring av denne utførelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Den ene er det andre katalytiske behandlingskammeret 151 som utgjør den nedre del av tårnet 150, og den andre er den elektrostatiske energifeltenheten 152, som utgjør øvre del av tårnet 150. Fig. 3c viser også den siste enheten av apparaturen i denne utførelsen,

dvs. kondensatoren 153.

Reaktortårnet 150 består av et par tilsvarende sylindriske

hus av stålblikk plassert over hverandre, det nedre huset 154 innbefatter en rørformet struktur med en nedre endeplate 150 og en gjennomhullet øvre endeplate 156, og det sylindriske huset 154 er omgitt av en rørformet termisk isolasjonsmantel 157 og en sirkulær isolasjonsplate 158 dekker undersiden av endeplaten 155. En åpning 159 i huset 154 i nærheten av endeplaten 155 og en tilsvarende åpning 159A i mantelen 157 tillater gassoverføringsrøret 139 (fig. 3b) å forbindes fra bunnen av det første katalytiske behandlingskammeret 77 til bunnen av det andre katalytiske behandlingskammeret 151. Over åpningen 159 er det montert en perforert støtte-

plate 160 tvers over katalysatorkammeret 151 og en masse av katalysatorpartikler, vist ved 161, bæres på platen 160 og fyller i det vesentlige reaksjonssonen som utgjøres

ved det ringformede tomrommet inne i huset 134 som omgir utløpsavtrekket 137 fra varmeekspansjonskammeret 106 ved den øvre enden av den termiske omvandlerenheten 75 (fig.

3b). Dette utløpsavtrekket 137 foreligger i form av en lang pipe av betydelig indre tverrsnitt, som strekker seg horisontalt fra kammeret 106 en kort avstand og deretter passerer vertikalt nedover igjennom reaktortårnet 105 og ender i et nedre utløp 162, som danner avluftningen for brennkammeret 105 via flammerørene 104 og kammeret 106.

Ved dette arrangementet benyttes varmen i eksosgassene

til å heve temperaturen inne i katalysatorkammeret 151

og den elektrostatiske feltenheten 152, som beskrevet i detalj nedenfor. Utløpet 162 kan luftes mot atmosfæren.

Over kammert 151 som inneholder katalysatoren 161 for gjennom-føring av den andre katalytiske behandlingen av produktet fra gassifiseringstrinnet som utføres i kammeret 76, er den elektrostatiske felteffektenheten 152 plassert.. Den består av huset 152, som har en perforert nedre endeplate 163 som tillater at gassproduktet som forlater kammeret 151 kan passere inn i•huset 152 og en tilsvarende gjennomhullet øvre endeplate 164. Det sylindriske huset 152 er termisk isolert ved hjelp av en ytre mantel 165 og, videre dekkes et elektrisk isolerende lag 166 den ytre overflaten av avtrekksrøret 137 som passerer gjennom huset 152 for den øvre endeplaten 164 til den nedre endeplaten 163.

Et øvre utløpskammer 167, som består av et sylinderformet hus 168 som har en sirkulær øvre endeplate 169 og en gjennomhullet nedre endeplate 170 som passer sammen med endeplaten 164 av huset for felteffektenheten 152, er plassert på toppen av reaktortårnet 150. Termisk isolering i form av en mantel 171 dekker de ytre overflatene av huset 168

og ligger an mot isolasjonen 138 som omgir utløpsavtrekket 137 hvor det danner en albu mellom den horisontale utløpsdelen fra ekspansjonskammeret 106 og toppen av den vertikale delen som passerer nedover gjennom enheten 172 og deretter det katalytiske behandlingskammeret 151. Huset 168 innbe-

fatter en sideåpning 172 som danner inngangen til en utløps-kanal 173 som passerer gjennom en annen åpning 174 i mantelen 171 og tjener til å føre gassblandingen som utgjør produktet som forlater enheten 152, slik at slike produkter føres til kondensatoren 153.

For å generere det elektrostatiske feltet som kreves for

å behandle gassblandingen som forlater det katalytiske behandlingskammeret 151 via åpningene i endeplatene 156,163

når den passerer gjennom enheten 152 og deretter tømmes til utløpskammeret 167 via åpningene i endeplatene 164,170

og fortsetter til kondensatoren 153 via utløpskanalen 173,

er det montert en sylindrisk positiv elektrodeplate 175

med åpne ender utenpå utløpsavtrekket 137 inne i enheten 152, plassert utenpå det isolerende laget 166, og en tilsvarende sylindrisk negativ elektrodeplate med åpne ender 176,

som omgir den positive elektrodeplaten 175 i en konsentrisk avstand fra denne, er montert på den indre overflaten av huset 152A i feltenheten 152. Den negative elektrodeplaten 176 kan strekke seg gjennom høyden av enheten 152 fra endeplaten 163 ved bunnen og til platen 164 ved toppen, men den positive elektrodeplaten 175 er fortrinnsvis plassert slik at det i både bunnen og toppen dannes en avstand fra de respektive endeplater 163,164, ved hjelp av nedre og øvre gnistisolatorer 177,178. Den negative potensialtilfør-selen til enheten 152 kan tilveiebringes på en hvilken som helst ønsket måte, f.eks. ved hjelp av en negativ sammen-koplingsledning 179 forbundet med platen 176 inne i enheten 152 og til en nett-tilkoplet terminal 180 plassert på isolert måte utenfor mantelen 165. Den positive tilkoplingen til elektrodeplaten 175 strekker seg fra den øvre enden av denne og passerer ut av enheten 152 via en isolerende propp 181 plassert i endeplaten 170 og en annen slik propp 182 plassert i en åpning i den øvre endeplaten 169 av huset 168, ledningen er angitt ved 183. I praksis forbinder den elektrodeplaten 175 med en positiv terminal 184 plassert på isolert måte utenfor isolasjonsmantelen 171. De positive

og negative terminalene 184,180 er koplet til en kilde for likestrømsspenning (ikke vist) som kan tilveiebringe strøm ved en spenning fortrinnsvis i området fra 25000-

40000 V, mest fortrinnsvis ved 30000 V. Den ringformede åpningen 185 som befinner seg mellom de konsentriske elektrodene 175,176 utgjør den innretning hvorved gassproduktet som forlater kammeret 151 når utløpskammeret 167 og passerer til kondensatoren 153 og, når produktet utsettes for det elektrostatiske feltet som dannes ved potensialdifferansen over dette rommet 185, finner det sted et ytterligere trinn av kjemisk endring.

Kondensatoren 153 består av et langt rørformet hus 186

som har øvre og nedre endeplater 187.188 og øvre og nedre forbindelser 189.190 for tømming og fylling av kjølemiddel,

f.eks. vann ved romtemperatur, fra en kilde for kjølemiddel (ikke vist). Den øvre tømmeforbindelsen 189 innbefatter fortrinnsvis en kjølemiddelkontrollventil 191. Kjølemidlet passerer gjennom kjølemiddelpassasjene 192 i kondensatoren 153 og gassproduktet som når toppen av kondensatoren 153

via kanalen 173 kondenseres ut på overflaten av disse passa-sjene 192 og undergår kondensering av produktet reduseres til normal temperatur og trykk. Ved foten av kondensatoren 153, er det tilveiebrakt et avtrappingsrør 193 for væsken som inneholder en trykkventil 194, sammen med en grentilkop-

ling 195 som har en kontrollventil 196, som er koplet til en vakuum (ikke vist).

For å utføre fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse

i den apparatur som er beskrevet ovenfor med referanse til fig. 3 (fig. 3a til fig. 3c under ett), er den foretrukne fremgangsmåte som følger:

Drift med faste organiske materialer

Råstoff i form av organiske faste stoff av en hvilken som

helst opprinnelse, fortrinnsvis med et fuktighetsinnhold opptil 65 vekt-% og ned til 0,01 vekt-%, plasseres i trakten

51 i porsjoneringsenheten 50, opptil det påkrevde nivå,

og partikkelstørrelsen reduseres deretter ved nedknusnings-virkningen av den roterende mateskruen 53 og føres ved hjelp av denne gjennom huset 56 til råstoffporsjonerings-beholderen 59. Når porsjoneringskammeret 59 er fullt,

komprimerer gasslåsstemplet 61 råstoffet til en form som er velegnet til å føres inn i injeksjonsrøret 67, hvor det injiseres inn i grafittbeholderen 92 i dekomponeringskammeret 76 ved hjelp av injeksjonsstemplet 69. Dette systemet virker som en effektiv luft- og gasstett forsegling; alterna-

tive innretninger for innføring av råstoffet kan anvendes dersom dette ønskes.

Når dekomponeringskammeret 76 er fylt med tilstrekkelig

råstoff, i form av satsen 99A, forsegles det ved at injeksjonsstemplet 69 beveger seg forover, og hele systemet evakueres deretter til et trykk på 1-2 mb (0,1-0,2 kN/m<2>), f.eks.

0,13 kN/m<2>eller ca. 1 mm kvikksølv, for å fjerne atmosfæ-

riske gasser og derved molekylært oksygen fra apparaturen,

som deretter forsegles. Dette gjøres ved å lukke forbindelsen mellom kammeret 76 og de ytre omgivelser via huset 67 ved hjelp av enten det ene eller begge stemplene 61 og 69,

åpning av ventilen 85, lukking av trykkventilen 194 og tilkopling av vakuumkilden (ikke vist) til grentilkoplingen 195, med ventilen 196 åpen; etter at den ønskede evakuering av serien av reaksjonssoner er utført på denne måten, for-

segles apparaturen ved lukking av ventilen 196. Lufteventilen 85 lukkes også, slik at dekomponeringskammeret 76 lukkes.

Varme genereres deretter ved hjelp av gassbrennerenheten

107 og dekomponeringskammeret 76 og dermed grafittbeholderen 92 og satsen 99A oppvarmes til en temperatur på 1000-1500°C

ved hjelp av varmen som føres gjennom flammerørene 104.

Når temperaturen i beholderen 92 økes, dekomponerer råstoffet

99A, og danner et autogent og økende gasstrykk inne i dekomponeringskammeret 76, på grunn av ekspansjonen i råstoff-materialet når det forandres fra fast tilstand til flytende

materialer og gasser. Dette fortsetter inntil hele massen 99A av råstoffsatsen er overført til gassformige produkter,

dvs. til den første gassblandingen beskrevet ovenfor, og resten som hovedsakelig består av karbon 99.

Ved et forhåndsbestemt trykk, f.eks. i området 420-700

kN/m<2>, reagerer de gassformige produktene og danner karbonmonoksyd, hydrogen, spor av ammoniakk og spor av karbondioksyd, sammen med spor av overopphetet vanndamp og nitrogen.

Når temperaturen og trykket øker, reagerer de gassformige produktene videre og danner karbonmonoksyd, hydrogen, metan og spor av andre hydrokarbongasser og også spor av fritt nitrogen.

Ved et trykk på 675 kN/m<2>åpnes den elektrisk drevne dampluftingsventilen 85 ved toppen av dekomponeringskammeret 76 og tillater passasje av de gassformige produktene inn i det første katalysatorkammeret 77 som holdes ved en tempe-

ratur på 600-800°C ved hjelp av varme generert i dekomponeringskammeret 76 og overført gjennom veggene 108,109,110

og også direkte fra brennkammeret 105 via den nedre platen 110. Gassproduktet tvinges gjennom sengen 99A av granu-

later av katalytisk forbindelse hvor gassproduktet omvandles til en blanding av metan og hydrokarbondamper med fjernelse av oksygen. Herfra overføres blandingen av gass og hydrokarbondamper via dampoverføringsrøret 139 til bunnen av reaktortårnet 150.

Når den først befinner seg i reaksjonstårnet 150, tvinges

gass og dampblandingen opp gjennom nok en seng 161 av katalysa-torforbindelse som holdes ved en temperatur på 200-400°C

ved hjelp av varme tilført fra eksosrøret eller utløps-

avtrekket 137. Når den stiger opp gjennom sengen 161 av katalysatorforbindelsen fremmes videre reaksjon som overfører tilnærmet hele gass og dampblandingen til hydrokarbondamper i området fra til C1Q. Gassblandingen passerer der-

etter gjennom det elektrostatiske kraftfeltet som genereres

ved potensialforskjellen på 25000-40000 V dc over elektrodene 175,176. I denne enheten synes energinivåene i bestand-

delene av gassblandingen momentant å heves over grunntilstanden, dette forårsaker delvis dekomponering av molekylene i området mellom lavt antall karbonatomer. Når energinivåene returnerer til grunntilstanden, vil umettede hydrokarbon-

kjeder mettes og mindre molekylære fragmenter vil adderes til de større kjedene, det dannes derved en blanding av fullstendig mettede karbonkjeder i området C0-C,~.

Når det har passert gjennom det elektrostatiske kraftfeltet

i enheten 152, overføres produktet gjennom utløpskanalen 173 til kondensatorenheten 153, hvor produktet kondenseres til et flytende hydrokarbon som inneholder forskjellige fraksjoner, typisk i. området C8-C]_2'Produktet viser seg å være et sammenliknbart alternativt brennstoff til de fraksjoner som dannes fra fossilt brennstoff. Når gassifiseringstrinnet er avsluttet og produktet har gjennomgått de katalytiske behandlingene og vært utsatt for det elektriske energifeltet og kondensasjon, bør anlegget stenges for fjernelse av den karbonholdige resten i huset for dekomponeringskammeret 70. Prosessen kan deretter gjentas. Det er også mulig å føre en ytterligere råstoffsats inn i kammeret 76 og gjenta fremgangsmåten inntil beholderen 92 er fylt med karbonholdig rest og derfor må tømmes eller behandles på annen måte.

Drift med gassformig råstoff Anlegget kan også benyttes til å overføre naturgass til hydrokarbonvæske ved bruk av et alternativt tilførselsprogram for råstoffet på følgende måte.

Når det væskeformede produktet er tappet av fra kondensa-

toren 153 og trykket i dekomponeringskammeret 76 igjen er redusert, drives porsjoneringsenheten 50 ikke og holdes lukket slik at det ikke er noen forbindelse gjennom huset 56 fra kammeret 76 til atmosfæren. En sats av naturgass innføres så i det fremdeles varme kammeret 76 gjennom til-

førselssystemet for gassråstoffkilden, ved å åpne gasskontrollventilen 91. Gassen passerer opp gjennom innløpsrøret 88 og via trakten 89 til råstoffgasshullene 97 i bunnen

94 av grafittbeholderen 92, det fordeles ved hjelp av gass-ventilasjonsskjermen 101 og passerer gjennom den perforerte risten eller platen 98 og perkolerer deretter gjennom sengen eller massen 99 av karbonrest som gjenstår etter det faste råstoffet, som fremdeles befinner seg ved en temperatur på 1000-1500°C. Dette fortsettes med lufteventilen 85

lukket inntil et trykk på 400-675 kN/m<2>oppnås i kammeret 76. Gassen reagerer med restkarbonet og dissosierer det metan som er tilstede. Gasstilførselen stoppes ved å stenge ventilen 91 og dampluftingsventilen 85 drives så ved ca.

675 kN/m<2>, slik at produktene av reaksjonen mellom den faste resten og gassen ved forhøyet temperatur og trykk i fravær av molekylært oksygen kan dannes og deretter passere inn i katalysatorkammeret 77, hvor det finner sted reaksjoner som fremmer dannelsen av langkjedede hydrokarbonmolekyler og fjernelsen av sporelementer som f.eks. oksygen. Ved passasje fra katalysatorkammeret 77 til katalysatorkammeret 151 og det elektrostatiske kraftfeltet i enheten 152, fremmes i hovedsak de samme reaksjoner som finner sted når gassifiseringstrinnet utføres. Kondensering av produktet gir igjen en flytende forbindelse. Ved denne alternative fasen av driften vil imidlertid det restkarbon som er etter-latt i dekomponeringskammeret 76 under driften med fast råstoff fjernes tilnærmet fullstendig ved reaksjonen med det gassformige råstoff, det etterlates bare en liten mengde rest i beholderen 92, denne er hovedsakelig mineralsk av natur og består av oksyder av eventuelle metaller som er tilstede i det opprinnelige faste råstoffet sammen med andre spor av forbindelser som er resistente overfor enten gassifisering eller den alternative karbon/naturgassreaksjons-fasen. Drift med alternative faste og gassformige råstoff sikrer at en tilnærmet kontinuerlig drift av apparaturen gir et brennbart flytende produkt. Anlegget vil gradvis akkumulere en viss mengde av permanente faste rester, som

med visse mellomrom kan fjernes, f.eks. ved å åpne kammeret 77 i toppen og deretter kammeret 76 og fjerne resten fra platen 98, f.eks. ved utsuging; en alternativ måte å fjerne eventuelle rester på er å innføre en sugeslange inn i beholderen 92 via injeksjonsrøret 67.

Ved enhver drift av apparaturen ifølge oppfinnelsen eller

ved utførelse av en hvilken som helst form av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen bør man legge merke til noen viktige punkter: 1. Når den første satsen av fast råstoff er ført inn i dekomponeringskammeret 7 6 og før varme tilføres, evakueres hele systemet, f.eks. via røret 33 (fig. 1) eller via vakuumtilkoplingen 195 (fig. 3c), slik at alle atmosfæriske gasser fjernes og anlegget reduseres til et trykk på 1 mm Hg (1-2 mb). Dersom dette ikke gjøres, vil de

beskrevne reaksjoner ikke finne sted og det ville være fare for at katalysatoren 125 i kammeret 77 kunne belegges med tjære, dette ville resultere i at for høyt trykk blir opprettholdt i deler av systemet. Derfor installeres det fortrinnsvis sikkerhetsinnretninger (ikke vist)

som hindrer drift av den innledende oppstartingssyklus med mindre trykket ligger i det ønskede området for

starttrykk, som f.eks. 1 mm Hg (1-2 mb).

2. Dampluftingsventilen 85 plassert øverst i dekomponeringskammeret 76 kan med fordel være koplet til en'trykkfølsom krets og denne forhåndsinnstilles slik at den fungerer innen et gitt trykkområde, f.eks. slik at den åpner ved 700 og lukker ved 100 kN/m2 . Dette hindrer tjære-dannelse som ellers ville føres over og avsettes på katalysatoren 125. Når en temperatur på 800°C og et trykk på ca. 140 kN/m<2>nås, vil en eventuelt dannet mengde dekomponere til hydrokarbongasser av mye mindre

molekylstørrelse.

3. Råstoffinjeksjonen kan med fordel drives på en syklisk basis, slik at en sats av forhåndsbestemt størrelse tillates å føres inn i kammeret 76 ad gangen; med et slik arrangement vil en ytterligere sats bare kunne slippes inn når trykket i kammeret 76 har falt til f.eks.

100 kN/m<2>eller lavere. Dersom alegget drives som et dobbeltprosessanlegg med tilførsel av naturgass, er den foretrukne driftssyklus å benytte en sats av fast stoff og deretter en av gass, en av fast stoff, en av gass osv. Tilførsel av fast stoff og gass samtidig kan ikke anvendes, siden gassifiseringen da ikke ville finne sted som ønsket; dette kan med fordel forhindres ved en elektronisk blokkeringskrets som sikrer at porsjoneringsenheten 50 og gasskontrollventilen 91 ikke kan åpnes samtidig.

Ved en innledende kald oppstarting må hele systemet evakueres som beskrevet for å inndra at atmosfæriske gasser slipper inn. Når prosessen først er i drift, enten med bare fast stoff eller med fast stoff og gass vekselvis, vil systemet imidlertid generere kontinuerlig uten behov for ytterligere evakuering, siden de eneste gassene som er tilstede gjennom systemet er de gassene som tilsiktet dannes ved injisering og gassifisering.

Reaktivering av katalysatorene kan, når det er påkrevet,

oppnås ved å føre hydrogen gjennom systemet ved hjelp av gasstilførselsrøret 88. Dette danner vanndamp og karbon-

dioksyd som deretter luftes ut gjennom tilkoplingspunktet for væsken 193 og ventilen 194. Reaktivering er påkrevet med intervaller på ca. 20-30 timer, avhengig av råstoffet;

når det er behov for reaktivering kan dette imidlertid angis automatisk ved egnede følerkretser som kan utgjøre en del av hovedkontrollsystemet.

Oppfinnelsen har stor anvendelighet og kan utføres i apparatur-former av forskjellige typer. F.eks. i jordbruksområder hvor jordbruksmetodene gir store mengder organisk avfallsmateriale, og hvor flytende brennstoff normalt må bringes fra distribusjonssentra ved hjelp av tankbiler, er det mulig å konstruere apparaturen ifølge oppfinnelsen som et mobilt omvandlingsanlegg for organisk materiale. De forskjellige komponentene i apparaturen, som f.eks. vist i utførelsen i fig. 1 eller i fig. 3a til 3c, kan monteres en eller flere lastebiler og bringes til jordbruksområdene med visse mellomrom. Dersom det sørges for en eller flere lagringstanker for flytende brennstoff og muligvis en lagrings-og nedmalingsstasjon for organisk avfallsmateriale, kan det lastebilmonterte anlegget drives, enten i forbindelse med den lokale elektrisitetstilførsel eller, dersom det er mer hensiktsmessig, kan det mobile anlegget innbefatte en generator. Såsnart som anlegget er klart for drift,

startes flersatsgassifiseringen. Dersom en rørlagt gass-tilførsel, eller gass på flasker, også er tilgjengelig,

kan anlegget drives med alternativt fast og gassformig råstoff, inntil alt det akkumulerte organiske avfallsmaterialet er forbrukt og overført til flytende brennstoff som etterlates i lokale lagringstanker, og som kan benyttes som brennstoff for kjøretøyer og faste enheter, herunder varmeenheter for drivhus og andre bygninger. Dvs. at regelmessige besøk av mobile anlegg til området sikrer at adekvate forråd av brennstoff kontinuerlig er tilgjengelig og, videre,

at problemet med avhending av organisk avfallsmateriale som oppstår ved gårdsdrift også løses.

En annen form for drift kan innbefatte et fast sentralt overføringsanlegg som kan tjene som en samle- og bearbeidings-sentral for avfallsmateriale for et stort område. De som benytter systemet kan bytte uønsket organisk avfallsmateriale i forråd av flytende brennstoff som dannes fra slikt materiale etter et kontinuerlig flersatsprinsipp med alternerende råstoff, som beskrevet i forbindelse med fig. 2 og 3a til 3c.

Claims

Fremgangsmåte til fremstilling av en flytende sammensetning, som er nyttig som brennstoff,karakterisertved at den innbefatter: (a) en første organisk gassblanding utsettes for minst et trinn med katalytisk behandling ved forhøyet temperatur og forhøyet trykk slik at det finner sted vekselvirkning mellom komponentene i den første gassblandingen under dannelse av en annen organisk gassblanding, og (b) den andre gassblandingen utsettes for et elektrostatisk

energifelt av stille-utladningstypen, hvor trinnene (a) og (b) begge utføres i fravær av molekylært oksygen, trinn (b) utføres ved et forhøyet trykk som ikke er høyere enn det maksimale trykk som nås i trinn (a) og trinn (a) utføres ved en forhøyet temperatur som ikke er lavere enn temperaturen som benyttes i trinn (b).
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at den første gassblandingen fremstilles ved å utsette findelt fast organisk materiale for dekomponering ved forhøyet temperatur under autogent trykk, slik at det finner sted tilnærmet fullstendig gassifisering av det organiske materialet, og gassifiseringstrinnet utføres i fravær av molekylært oksygen og ved en forhøyet temperatur som ikke er lavere enn den som benyttes i trinn (a).
3.Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat trinn (a) utføres i nærvær av en eller flere katalysatorer som er i stand til å overføre organiske forbindelser som har et gitt antall karbonatomer i molekylet til organiske forbindelser som har et høyere antall karbonatomer i molekylet under de temperatur og trykkbetingelser som anvendes.
4 . Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-3,karakterisert vedat trinn (a) innbefatter en første katalytisk behandling av den første gassblandingen i nærvær av en katalysator som innbefatter kalsiumoksyd og aluminiumoksyd og en annen katalytisk behandling av det resulterende produktet i nærvær av en katalysator som innbefatter kalsiumoksyd, karbon og metallisk kopper, slik at det dannes en annen gassblanding, hvor produktet fra den første behandlingen har et høyere antall karbonatomer i molekylet enn den første gassblandingen og den andre gassblandingen har et enda høyere antall karbonatomer.
5-Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisertved at den første katalysatoren inneholder, uttrykt ved vekt-%, 50-70% CaO og 30-50% A1203, sammen med fra 1-5% grafitt, og den andre katalysatoren innbefatter, uttrykt ved vekt-%, 30-50% CaO, 30-50% kopper og 15-30% grafitt.
6 . Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisertved at den første katalysatoren inneholder 55 vekt-% CaO, 40 vekt-% Al^ O^ og 5 vekt-%. grafitt og den andre katalysatoren inneholder 40 vekt-% CaO, 40 vekt-% kopper og 20 vekt-% grafitt.
7. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat hver katalysator tilveiebringes i form av en gasspermeabel partikkelformet masse.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller et.av kravene 3-7 som avhenger av dette,karakterisert vedat driften utføres som en flersatsprosess, hvor en første sats av fast organisk materiale utsettes for findeling, om nødvendig, og underkastes deretter behandling i en reaksjonssone inntil gassifiseringstrinnet er fullført og den første gassblandingen som er fremstilt på denne måten over-føres til en andre reaksjonssone for å undergå trinn (a).
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisertved at en annen sats innføres og gassifiseres etter at den første satsen er gassifisert, med eller uten fjernelse av residuet som etterlates ved gassifisering av den første satsen.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 8 eller 9,karakterisert vedat det, etter at gassifiseringstrinnet er fullført og mens reaksjonssonen befinner seg ved den forhøyede temperaturen eller holdes ved en annen forhøyet temperatur og også mens reaksjonssonen og resten som befinner seg i den er utsatt for et forhøyet trykk som skyldes det autogene trykket ved gassifiseringstrinnet, tilføres et brennbart organisk gassråstoff til reaksjonssonen og reaksjonen mellom dette og den hovedsakelig karbonholdige resten gir en mengde av en annen gassblanding, som deretter undergår trinnene (a) og (b), dette resulterer i at det fremstilles ekstra flytende sammensetning og resten fjernes tilnærmet fullstendig fra reaksjonssonen.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakteriser ved at faste råstoffsatser anvendes alternerende med gassformige råstoffsatser, og eventuelle ikke-gassifiserbare residuer som dannes fjernes.
12. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 8 til 11,karakterisert vedat gassifiseringstrinnet utføres ved å utsette satsen for en temperatur i området fra 1000-1500°C og det autogene trykket heves til en verdi i området fra 3500-7000 kN/m<2>før den første gassblandingen frigjøres for å undergå katalytisk behandling.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 12,karakterisertved at temperaturen er i området fra 1000-1200°C og det autogene trykket er 5000 kN/m2 .
14. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat hvert av de katalytiske behandlingstrinnene utføres ved en temperatur i området fra 300-750°C.og ved et trykk i området fra 3000-6000 kN/m<2>.
15. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat trinn (b) utføres ved å utsette den andre gassblandingen for et elektrostatisk energifelt generert ved 25000-40000 V d.c, før kjøling og utkondensering av det resulterende produktet til den ønskede flytende sammensetningen.
16. Apparatur for fremstilling av en flytende sammensetning, som er nyttig som brennstoff, fra organisk materiale,karakterisert vedat den innbefatter: (a) en første reaksjonssone som kan evakueres og oppvarmes, som har et forseglbart inntak for innføring av en sats av organisk materiale, hvor oppvarming av denne forårsaker gassifisering og dannelse av en første gassblanding under det autogene trykket for et slikt gassifiseringstrinn, og et forseglbart utløp for å bevirke tømming av den første gassblandingen fra den første reaksjonssonen, (b) en andre reaksjonssone som kan oppvarmes og er utformet slik at den inneholder minst et katalysatorstoff for å bevirke reaksjon mellom komponentene i den første gassblandingen slik at det dannes en andre gassblanding, den andre reaksjonssonen har et inntak for innføring av den første gassblandingen forbundet med det forseglbare utløpet fra den første reaksjonssonen og et utløp for å bevirke tømming av den andre gassblandingen fra den andre reaksjonssonen, (c) en tredje reaksjonssone som innbefatter innretninger for å generere et elektrostatisk energifelt av stille-utladningstypen og som har et inntak for innføring av den andre gassblandingen forbundet med utløpet fra den andre reaksjonssonen og et utløp for å bevirke tømming av den tredje gassblanding som er fremstilt ved virkningen av energifeltet på den andre gassblandingen når den passerer gjennom den tredje reaksjonssonen, (d) en kondensator forbundet med utløpet fra den tredje reaksjonssonen og som tjener til å bevirke reduksjon av temperaturen på den tredje gassblandingen slik at den ønskede flytende sammensetning dannes, og (e) innretninger for å forbinde første, andre og tredje reaksjonssone og kondensatoren til en vakuumkilde.
17. Apparatur ifølge krav 16,karakterisertved at den andre reaksjonssonen innbefatter en første katalytisk behandlingssone som mottar den første gassblandingen og utsetter den for en første katalytisk termisk omvandling slik at det dannes en modifisert gassblanding og en andre katalytisk behandlingssone som mottar den modifiserte gassblandingen og utsetter den for den andre katalytisk termiske omvandling slik at den andre gassblandingen dannes før den tømmes ut via utløpet fra den andre reaksjonssonen til den tredje reaksjonssonen.
18. Apparatur ifølge krav 16 eller 17,karakterisert vedat den første reaksjonssonen er utstyrt med et lukkbart innløp for innføring av en eller flere satser av organisk materiale som skal gassifiseres i den første reaksjonssonen, et utløp som innbefatter en trykk-utløsningsventil som kan drives slik at den ved et forhåndsbestemt autogent trykk tømmer den første gassblandingen fra den første reaksjonssonen og innretninger for oppvarming av innholdet av den første reaksjonssonen for at en eller flere satser av organisk materiale skal undergå gassifisering.
19. Apparatur ifølge krav 17 eller 18,karakterisert vedat den første reaksjonssonen er plassert inne i den første katalytiske behandlingssonen, slik at sistnevnte oppvarmes ved hjelp av den varme som frigjøres fra den første reaksjonssonen og også ved varmen i den første gassblandingen som tømmes fra sonen.
20. Apparatur ifølge et hvilket som helst av kravene 16-19,karakterisert vedat den tredje reaksjonssonen og den andre reaksjonssonen som innbefatter den andre katalytiske behandlingssonen danner et reaktortårn som traverseres av den andre gassblandingen som forlater den første katalytiske behandlingssonen.
Apparatur ifølge krav 20,karakterisertved at en kilde for brennbar gass utgjør innretningen for oppvarming av den første reaksjonssonen og varmes føres gjennom et stort antall rør som passerer gjennom den første reaksjonssonen fra et lavereliggende brennkammer til et ovenforliggende varmeekspansjonskammer og et utløpsavtrekk fra det sistnevnte passerer gjennom, og oppvarmer derved indirekte, den tredje reaksjonssonen hvor det elektrostatiske feltet virker og deretter det andre katalytiske behandlingskammeret, et utløp for tømming av den fjerde gassblandingen forbinder den tredje reaksjonssonen med kondensatoren.
22. Apparatur ifølge et av kravene 16-21,karakterisert vedat en porsjoneringsenhet for innføring av organisk materiale er forbundet med det forseglbare inntaket til den første reaksjonssonen, en slik enhet består av et kammer som mottar organisk materiale i finfordelt form, et bevegelig stempel som komprimerer materialet og forsegler kammeret for kontakt med atmosfæren, og et injek-sjonsstempel som drives slik at det fører komprimert finfordelt materiale fra kammeret til inntaket til den første reaksjonssonen.
23 . Apparatur ifølge et av kravene 16-22,karakterisert vedat det er tilveiebrakt en vakuumkilde, for tilkopling av reaksjonssonene til vakuumkilden før innføringen av det organiske materialet, slik at gassifiseringen av organisk materiale kan finne sted under utelukkelse av molekylært oksygen.
24. Apparatur ifølge et av kravene 16-23,karakterisert vedat den første reaksjonssonen innbefatter et stålkammer som brenner flammerør passerer gjennom og fører varme til kammeret og en beholder uten lokk av grafitt som mottar satsene av organisk materiale som skal gassifiseres, hvorved residuet fra gassifiseringstrinnet inneholdes i grafittbeholderen i form av en hovedsakelig karbonholdig finfordelt masse.
25.Apparatur ifølge krav 24,karakterisertved at et stort antall luftehull er tilveiebrakt i bunnen av grafittbeholderen slik at et organisk gassråstoff kan bringes i kontakt med residuet fra gassifiseringstrinnet, gasstilførselsrør for slikt råstoffmateriale i form av organisk gass står i forbindelse med luftehullene, derved reagerer residuet fra gassifiseringstrinnet med gassen slik at det dannes en ekstra mengde av den første gassblandingen, før driften med organisk materiale gjenopptas.