SE455423B - Sett att av halm eller liknande stramaterial framstella generatorgas, samt anordning for att utova settet - Google Patents

Description

455 423 Flis-luftsuspensionen undergàr därefter en s.k. flash- pyrolys, dvs en pyrolys med i det närmaste explosiv karaktär i pyrolyskammare. Pyrolyskamrarna eller -kanalerna har företrädesvis en uppåt successivt ökande tvärsnittsarea. Den i dolomitbädden inmatade gasen tillföres_sekundär1uft och- genom förbränning av luften erhålles den värme som C02- och H20-reaktionerna fordrar. Temperaturen i övre delen av dolomit- bädden blir hög och åtminstone i bäddens undre halva bör temperaturen hållas vid åtminstone cza BOOOC för att en effektiv tjärnedbrytning skall erhållas. Vid förbränningen alstrad aska upptages eventuellt av dolomiten, som kontinuer- ligt eller i bestämda intervall ersättes med färsk dolomit.

Uppfinningen beskrives närmare i anslutning till bifogade ritning, som mycket förenklat visar en anläggning med en gas- generator enligt uppfinningen.

På ritningen visas gengasgeneratorn bestå av en behållare l med en yttre värmeisolering 2 av exempelvis mineralull.

Behållaren l är utformad som en cylinder med en övre öppning 3, vilken har en på ritningen mycket förenklat visad sluss H, vilken medelst här icke visade drivorgan kan öppnas och stängas för att i öppet läge medgiva inmatning av dolomit från ett icke visat förråd till ett inmatningsschakt 5 med en utmatningsöpp- ning G. Inmatningsschaktets 5 öppning 6 omges av ett rörmagasin 8, som på ritningen visas bestå av två stympade koner med baserna vända mot varandra och som har dessa baser förenade med varandra. Magasinet 8 kan bestå av stål, ett keramiskt material eller annat mot nötning och värme motståndskraftigt material. Den undre konens 8' koniska vägg har ett flertal genomgående öppningar 9, genom vilka den genererade gasen, gengasen, kan avgå och dess nedre, öppna ände ansluter till en öppning 10, som kan frilägges respektive tillslutas åt- minstone väsentligen gastätt medelst en sluss ll av samma slag som slussen H. Behållarens 1 undre parti är försett med inmatningskanaler 12 för varm primärluft till ett ringformat utrymme l3 mellan den övre konen 8" och behâllarens l inre 455 42.3 vägg, av vilka kanaler endast en visas och vilka är anordnade runt hela behållaren 1. Genom att variera antalet kanaler 12 kan generatorns kapacitet också varieras. Det ringformade ut- rymmet 13 är medelst i huvudsak vertikala, icke visade väggar uppdelat i från varandra skilda pyrolyskammare, vilka vardera tillföres halmflis och luft. I varje pyrolyskammare utmynnar åtminstone en kanal lh för förvärmd sekundärluft. Det ringformade utrymmets 13 horisontella av de nämnda väggarna uppdelade snittyta kommer sålunda att kontinuerligt öka och denna ökning krävs, eftersom gasmängden successivt ökar under pyrolysen.

Det är givetvis möjligt att åstadkomma denna ökning på olika sätt, exempelvis genom att utforma behållaren 1 som en kon och det centrala röret 8 som en rät cylinder. Ovanför kanalerna 12, som i det visade exemplet avskiljes från ett undre gasut- matningsutrymme 18 medelst en ringformad skiljevägg 19 mellan behållarens 1 inre vägg och röret 8 finns åtminstone en inmat- níngskanal 15 i varje sektion för halmflisfraktionen, vilken tillföres kanalen medelst en icke visad skruvtransportör_eller annat lämpligt transportorgan. På ritningen visas en i varje sektion i utrymmet 13 något ovanför tillhörande kanal 12 anord- nad gasbrännare 16, som eventuellt kan anordnas för att få en mycket snabb pyrolysreaktion. I behâllarens 1 undre del finnes en utmatningskanal 17 för den bildade gengasen, vilken ledes till en cyklon 27 för avlägsnandet av partiklar av olika slag i gasen. Den utmatade gasen, som har en temperatur av storleks- ordningen 800°C kyls i en värmeväxlare 20 och avger värme till exempelvis returvattnet i ett varmvattensystem och ledes i det_ visade utföringsexemplet genom ett filter 21 för ytterligare rening av gasen. Kylningen får givetvis inte ske i sådan ut- sträckning att en kondensering av vattenånga i gasen uppstår såvida inte en kondensupptagare anordnas. Gasen ledes sedan till en motor 22, som exempelvis driver en elektrisk generator 23.

Motorns avgaser, som håller en temperatur av exempelvis H50-SOOOC ledes till en värmeväxlare ZH, som värmer processluft till en temperatur av exempelvis H00°C, vilken i form av 455 423 primärluft inmatas via en ledning 25 till respektive in- matningskanal 12 och strömmar uppåt i tillhörande pyrolyskammare i det ringformade utrymmet 13. Gasen sugs efter pyrolysen in genom rörets 8 övre öppning 26 genom den sugverkan, som uppstår då motorn 22 arbetar. De kylda avgaserna från motorn 22, som efter passagen av vårmeväxlaren ZH fortfarande innehåller värme- energi kan ledas genom en värmeväxlare 28 för uttagning av värme till exempelvis ett vattenburet värmesystem eller också utnyttjas för förvämning av den till behållaren 1 och utrymmet 13 inmatade luft-flissuspensionen. Förvärmningen av halmflisen sker lämpligen i första hand medelst de varma avgaserna från värmeväxlaren 28, vilka ledes genom flismagasinet.

Det antages att reaktorröret 8 är fyllt upp till öppningen 6 med dolomitsten med en storlek av exempelvis 10-100 mm, vilken sten bildar en bädd ner till slussen ll. De båda tätande slussarna U och ll är stängda.Såsom nämnts inmatas halmflis- fraktionen, som eventuellt är förvärmd, genom inmatningsöpp- ningarna 15 och för att, i den händelse primärluften inte håller önskad temperatur, åstadkomma flashpyrolys tändes gas- brännaren 15, som dels genom ejektorverkan ökar insugningen av primärluft genom kanalerna 12 och dels antänder halmflisen.

Flisen fångas upp av luftströmmen. Temperaturen stiger snabbt i den uppåtgâende turbulenta strömmen och det uppstående pyrolys- förloppet blir exotermiskt och en stark oxidation sker. Den kontinuerligt ökande pyrolysreaktionen ökar gashastigheten så, att halmflisen rycks med gasströmmen medan den alltmer förkolas.

I den övre delen i pyrolyszonen i det sektionerade utrymmet 13 övergår flisen till träkolsflingor, vilka sugs ner i det centrala röret 8 till dolomitbädden. I dolomitbädden hålles på grund av pyrolysen och genom inmatningen av förvärmd sekundärluft genom öppningar lä i varje sektion en temperatur av åtminstone cza 900°C (flamtemperatur cza l.H00°C). förbränningen av sekundär- luften medför den värme som krävs för reduktionen av träkols- flingorna inne i dolomitbädden och den önskade termiska krack- ningen av vid pyrolysen förutom CO, C02 och H20 alstrad tjära omformas helt eller åtminstone i väsentlig utsträckning till brännbara gaser. 455 423 Pyrolysförloppet försiggår explosionsartat i den angivna gasgeneratorn och utnyttjandet av ett dolomitfyllt reaktionsrör eliminerar eller minskar tjärhalten i den avgående gasen och möjliggör användning av gasen i en motor.

Claims (7)

455 423 E P A T I N T K R A V

1. l. Sätt att av halm eller liknande stråmateríal genom pyro- lys av halmen framställa generatorgas, k ä n n e t e c k - n a t därav, att torr halm males för bildandet av en flis- fraktion och en mjölfraktion, vilken flisfraktíon är suspender- bar i en luftström, att flisfraktionen avskiljes från mjöl- fraktionen och tillföres en uppátgående primärluftström med en temperatur av åtminstone cza UOOOC i åtminstone en pyrolys- kammare med en övre utloppsöppníng, vilken luftström bíbríngas ett turbulent strömningstillstånd och vilken pyrolyskammare med en väggyta står i värmeväxlande kontakt med en reaktions- kammare, innehållande en dolomitbädd, att den inmatade flis- fraktionen antändes och pyrolyseras samt att den vid pyrolysen erhållna gasen efter tillsats av förvärmd sekundärluft utmatas genom pyrolyskammarens utloppsöppning och genom en övre öpp- ning på reaktionskammaren och bríngas att strömma nedåt genom dolomítbädden, vilkens övre del hålles på en sådan temperatur att en reaktion mellan C, H20 och C02 äger rum för bildande av brännbara gaser och vilkens undre del hålles på en tempera- tur av åtminstone cza 80000 för omvandling av i gasen ingående tjära till brännbar gas.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att förvärmningen av primärluft och sekundärluft sker medelst från en av den alstrade gasen driven motors avgaser.

3. Sätt enligt krav 2, k ä_n n e t e c k n a t därav, att halmflisfraktionen förvärmes och omgives medelst nämnda, praktiskt inerta avgaser.

4. H. Anordning för att utöva sättet enligt krav 1 och alstra generatorgas genom pyrolysering av en halmflisfraktíon, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar en värme- isolerad behållare (1) med ett centralt rör (8), vilket mellan sig och behållarens (1) inre vägg bildar åtminstone ett pyrolysutrymme (l3)och vilket rör (1) har en övre öppen ände 455 42ä för tillförsel av dolomit till rörets (8) inre och inmatning av i pyrolysutrymmet (13) bildad gas och vilket rör har en nedre ände (8'), som är skild från pyrolysutrymmet (13) och försedd med utloppsöppningar (9) för alstrad generatorgas, att be- hållaren (1) i sin undre del ovanför nämnda nedre ände på' röret (8) har ett inlopp (15) för halmflisfraktionen till pyrolysutrymmet och ett därunder liggande inlopp (19) för primärluft, ett i behållarens övre del anordnat inlopp (lä) för sekundärgas till pyrolysutrymmet samt i sin undre, från pyrolysutrymmet (13) skilda del ett utlopp (17) för generator- gas samt att uppvärmningsorgan (22,2U) är anordnade att upp- värma primärluften till en temperatur av åtminstone UOOOC innan den inmatas till pyrolysutrymmet.

5. Anordning enligt krav H, k ä n n e t e c k n a d därav, att uppvärmningsorganen består av åtminstone en värmeväxlare (ZH), inrättad att tillföras en av den alstrade generatorgasen driven motors (22) avgaser.

6. Anordning enligt krav U eller 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att behållaren (1) har en övre (3) och en undre (10) öppning, vardera försedd med en sluss (U,ll) för tillförsel respektive utmatning av dolomit.

7. Anordning enligt något av kraven H-6, k ä n n e t e c k - n a d därav, att pyrolysutrymmet har en uppåt successivt stigande tvärsnittsarea.