SE453097B - Forfarande for att ur biomassa framstella en tjerfattig brennbar gas - Google Patents

Description

453 097 reaktorschaktet med kalken som katalysator, och träkolet efter avskiljning återförs till rosten för att vidmakthålla förbränning därstädes.

Enligt ett fördelaktigt utföringsexempel av uppfinning- en anpassas tillförseln av biomassa så, att energin i det från toppen av reaktorschaktet till reaktorbädden kontinu- erligt återförda träkolet är tillräckligt för kontinuerlig drift av den fluidiserande bädden.

Enligt ytterligare ett fördelaktigt utföringsexempel av uppfinningen utgörs kalkstenen av dolomit.

Uppfinningen skall i det följande närmare förklaras med ihänvisníng till den bifogade ritningen, som schematiskt vi- sar ett vertikalsnitt genom en anläggning för genomförande av förfarandet.

Anläggningen omfattar en förrådsbehållare 10 för bio- massa, som kan utgöras av sopavfall, bark, flis eller torv, vilka råvaror har malts till sågspånsstorlek. Biomassan förs via en mataranordning 11, en ventil 12 och ett inert- gasskyddat inlopp 13 till ett reaktorschakt 14. Detta är vid nedre änden försett med en genombruten rost 15 och därunder ett aggregat 16 för inblåsning av luft i schaktet samt ett utlopp 17 för förbränningsrester och förbrukat bäddmaterial.

En behållare 18 för färskt bäddmaterial mynnar via en rörledning 18a i reaktorväggen. En cyklonavskiljare 19 är anordnad vid reaktorschaktets 14 topp, vilken avskiljare är anordnad att separera bäddmaterial och andra fasta partik- lar, vilka strömmar upp genom reaktorschaktet. Dessa fasta partiklar återförs till rosten 15 via en nedåtriktad retur- ledning 20. Gaserna leds i motsatt riktning från cyklonav- skiljaren 19 till en värmeväxlare 21, vilken bildar luft- förvärmare för den luft som blåses in via aggregatet 16 vid nedre delen av reaktorschaktet 14. De genom värmeväxlaren 21 kylda gaserna avgår genom en rörledning 22.

I rektorschaktet 14 drivs en cirkulerande fluidiserande bädd, varvid det genom förbränning upphettade bäddmaterial- et består dels av inert material och dels av kornformig, bränd kalksten, vilket förs uppåt i reaktorschaktet av den 455 097 vid dess nedre del inblåsta luften. De fasta partiklarna och gaserna separeras så, att bäddmaterialet och övriga partiklar återförs till botten av den fluidiserande bädden.

Vid processen tillförs således pulverformig biomassa, som från inloppet 13 i reaktorschaktet 14 förs uppåt i detta av den uppåtgående strömmen. Strömningsförhällandena är så anpassade i schaktet, att biomassan inte antänds, utan pyrolyseras. De återstående resterna av biomassan utgöres av kol och aska och eventuella sandföroreningar.

Cyklonavskiljaren 19 separerar dessa partiklar tillsam- mans med bäddmaterialet. Träkolet kommer att antändas, när det når rosten 15 vid schaktets 14 botten och förbrännas i den undre delen av reaktorn direkt ovanför luftinsläppet och under inloppet 13 för biomassa. Detta ger en kontrolle- rad överföring av värme till den färskinmatade biomassan.

Energin i träkolet är tillräcklig, för att täcka den fluid- iserande bäddens värmebehov, om fuktighetshalten hos den tillförda biomassan håller sig inom tillåtna gränser.

Den kornformiga, kalcinerade kalkstenen verkar som katalysator för den genom pyrolysen, vid reaktorschaktets 14 mellanparti, bildade pyrolystjärängan. Härvid bryts de långa molekylerna i pyrolystjäran successivt ned till gas i en hetrogen katalytisk reaktion med kalkstenen på vägen upp mot den vid reaktorschaktets topp belägna cyklonavskiljaren 19. Kalcinerad dolomitkalksten har visat sig vara en speci- ellt effektiv katalysator i detta sammanhang med nästan total nedbrytning av pyrolystjäran.

Den i cyklonavskiljaren avseparerade, tjärfattiga gasen kan avvattnas vid passeringen genom värmeväxlaren 21 eller i en senare kondenseringsanläggning om den erhållna gasen ska transporteras i kallt tillstånd för att användas för uppvärmning eller efter ytterligare rening som kemisk rå- vara. Värmeväxlaren 21 är på känt sätt försedd med intag 23 för luft, rörledning 24 till aggregatet 16 samt in- och utlopp 25 resp. 26 för kylvatten.

Den i processen använda kalkstenen förbrukas inte ke- miskt, men utsätts för mekaniskt slitage under cirkulation- en i anläggningen och kommer därvid att pulveriseras, lik- 453 097 som även inert bäddmaterial. Ny kalksten och nytt inert ma- terial måste därför tillföras den fluidiserande bädden från behållaren 18. Förbrukat pulverformigt bäddmaterial avgår genom utloppet 17 och förs via en skruvtransportör 27 till en behållare 28.

Den ovan beskrivna anläggningen är värmeisolerad på konventionellt sätt, vilket ej framgår av ritningen.

Uppfinningen är ej begränsad till den ovan beskrivna anläggningen, utan flera varianter är tänkbara inom ramen för de efterföljande kraven. Exempelvis kan den från cy- klonavskiljaren 19 avgående gasen genomgå ytterligare stoftavskiljning.

Claims (3)

, 453 097 PATENTKRAV

1. Förfarande för framställning av tjärfattig, brännbar gas i ett vertikalt reaktorschakt (lä) med en lufttillförande rost (15) vid sin botten, och upptill ansluten till en partikelavskiljare (19), från vilken gasen avleds och fasta partiklar via en ledning (20) återförs till rosten (15), k ä n n e t e c k n a t därav, att man tillför torkad och finföraelad biomassa 1 ett kontrolle- rat flöde genom en på avstånd ovanför rosten be- lägen öppning (13), tillför kalkhaltigt material 1 sådan mängd att viss kvan- titet bränd kalk ständigt finns till hands 1 reaktorschaktet, samt tillför luft genom rosten (15) i sådan mängd att ur den brännbara gasen avskiljt och âterfört kol förbränns över rosten men under införselöppningen för bio- massa, varigenom för snabb pyrolys nödvändig tempe- ratur och en väsentligen icke-oxiderande atmosfär vidmakthålls ovanför införselöppningen (13) för biomassa, och så att fasta partiklar hålls i cirku- lerande rörelse genom reaktorschaktet (14), av- skiljare (19) och återledning (20), varigenom den tillförda biomassan kontinuerligt lyfts upp- åt utan att falla ned i det oxiderande området, och genom inverkan av reaktorvärmen pyrolyseras under bildande av tjärbemängd gas, träkol och aska, och tjäran i nämnda gas omsätts till okondenserbar gas i reaktorschaktet med kalken som katalysator, och träkolet efter avskiljning återförs till rosten för att vidmakthålla förbränning därstädes.

2. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e - t e c k n a t därav, att tillförseln av biomassa sker i tillräckligt finmald form för att energin i det från toppen av reaktorschaktet (14) till reaktorbädden åter- 453 097 förda träkolet räcker för køntinuerlíg drift av den flui- diserande bädden.

3. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t därav, att kalkstenen utgörs av dolomit.