SE535262C2 - Metod för pelletering - Google Patents

Abstract

Uppfinningen hänför sig till en metod för att tillhandahålla kontinuerligamatningslager av material av huvudsakligen organiskt ursprung förproduktionen av biobränslepellets, i en pelleteringsmaskin. Statusen förmatningslagret i pelleteringsmaskinen visas genom att mäta åtminstone enprocess- och/ eller utrustningsvariabel. Som svar på nämnda mätning utförs enjämförelse med förutbestämda målvärden och tröskelvärden för nämndavariabel och beroende på resultatet av nämnda jämförelse skickas signaler tillåtminstone en regulator anpassad att justera processvariabler för att förbättrabindningsegenskapema av matningslagret till matrisytan. Ett system är äventillhandahållet som innefattar visningsorgan (1), jämförelseorgan (2) ochregleringsorgan (3), vilka som svar på mätningar av processen och / ellerutrustning anpassar processvariabler för att bibehålla ett kontinuerligt matningslager. (Fig- 2)

Description

, 25 30 535 282 kräver friktion mot matningslagret för att rotera. Då detta sker pressas matningslagret successivt in i matriskanaler för varje av valsens varv och materialet matas successivt in i pelleteringsmaskinen för att uppnå kontinuerlig pelletsproduktion, Därför âr en stabil bildande av matriingslagret viktig för att bibehålla kontinuerlig pelletsproduktion och för att uppnå genomgående hög pelletkvalitet. Matningslagrets bildande beror på materialspeciiika egenskaper, såsom hoptryckbarhet, relaxation och bindande egenskaper mellan partiklar såväl som mellan partiklar och matrisyta, som förhindrar att matningslagret sveps bort från matrisytan.

Beroende på att det emellanåt uppstår ringa bildande av matningslager drabbas pelleteringsmaskiner med valsmatriskanalstekniker, såsom beskrivet ovan, av allvarliga problem med osammanhängande produktion, t.ex. interznittent produktion och i allvarliga fall fullständiga avbrott av produktion av pellets. lntermittent pelletsproduktion orsakar enorm stress på pelleteringsmaskinen och producerade pellets har varierande kvalitet. Särskilt benägen till denna typ av beteende år biomassmaterial av stråtyp, t.ex. risskal, strån av vete, havre, kom eller liknande, gräs såsom rödhirs, Miscanthus sp., rörflen etc., men har även erfarits med andra utgångsmaterial, t.ex. trämatezial. Problemen orsakas av inhomogeniteter vid utvecklingen av ett kontinuerligt matningslager och/ eller då matningslager går sönder. Larsson et al. (vide infra) definierade kontinuerlig pelletsproduktion som ett produktionsmönster då variationskoefficienten (CV) för pelleteringsmaskinens motorström var lägre eller lika med 0,2 under en period på 2 till 3 minuter. De upptäckte vid pelletering av rörflen att kontinuerlig pelletsproduktion (CVs 0,2) kunde endast uppnås genom att använda förkomprimerat material av rörflen med densiteter över c. 260 upp till c. 350 kg/ m3 även om en av följande inställningar inom det utforskade variabla området var uppfyllt: fuktinnehåll av råmaterialet >13,8 %; matristemperatur <83°C; förkompakterat råmaterial med en densitet på >324 kg / m3.

Tillverkning av pellets från biologiskt material är föremål för ett stort antal patent.

Såsom nämnts ovan år ett problem som år vanligt förekommande att det så kallade matningslagret, vilket är lagret med material som finns på 10 15 20 _25 30 535 252 extruderingsmatrísen, bibehålls inte i önskade kontinuerliga tillstånd, vilket regelbundet leder till avbrott i produktionen.

I dokument US-4,529,407 (Johnston) används en extruder för att producera pellets med 1-3 % terrnoplastiskt material där injektíonstemperaturen är åtminstone 95°C.

US-4,834,777 (Endebrock) baserar sig på en kolvteknik och innefattar excenterpress med fram- och återgàende rörelse som har en rörlig stansplatta och en stationär matrishållare och där bildande av pellets sker under reglerade temperaturförhållanden vid företrädesvis 12 1-177 °C.

US-5,643,342 och 5,980,595 (Andrews) fokuserar på kylning av redan formade pellets som innehåller åtminstone 1% termoplastiskt material i en blandning av kol och cellulosamaterial.

US-6,165,238 (Parkinson et al.) har uppfunnit en förbättrad pelleteringsmaskin som producerar vattenfast kompakterat massivt bränsle företrädesvis vid 12 1- 177 °C från en blandning av 70-98% kol och 2-30% termoplastiskt polymermaterial som förvärrns till 204 respektive 100 °C.

I US-patentansökan 2009 / 0064569 (Khater) styrs temperaturen till omkring 100-l 10 °C vid pelletering. En önskad temperatur för den fasta flata matrisen bibehålls genom att cirkulera varmt eller kallt vatten. Temperaturstyrningen kan uppnås genom att direkt värma upp eller kyla matrisen, eller genom att styra temperaturen för inte bara matrisen utan även för angränsande utrustning, eller genom att helt förlita sig på termisk konduktion och termisk koppling av en varm eller kall källa såsom en temperaturstyrd vattenledning till matrisen.

I en artikel av Larsson et al, ”High quality biofuel pellet production from pre- compacted low density raw materials”, Bioresource Technology 99 (2008) 7176- 7182, konstaterade författarna att förkompaktering år ett sätt att nå förhållanden för kontinuerlig pelletsproduktion då. ett antal förhållanden år uppfyllda. 10 15 20 25 30 535 262 Temperaturstyming erfordras i de ovan citerade patenten, men inget av dem fokuserar explicit på matningslagerbildande inte heller ger de några förslag pä hur man skall tackla problemet vid stömingar av matningslager. i Artikeln. presenterar sätt att minska problemet med diskontinuerlig produktion, men matristemperatur nämns specifikt som en variabel som ej regleras.

Sammanfattning av uppfinningen Följaktligen för att övervinna nackdelarna i systemen enligt tidigare känd teknik och metodema som drabbas av regelbundet återkommande intermittent produktion och ofta fullständiga avbrott i produktionen pga. oförmågan att bibehålla ett kontinuerligt matningslager, har uppfinnarna konstruerat en metod och ett system för att styra matningslagrets bildande genom en metod för att producera pellets från biomaterial av flera olika typer.

Metoden enligt uppfinningen är definierad i krav 1, och ett system enligt uppfinning är definierat i krav 15.

Metoden tillhandahåller kontinuerliga matningslager av material av huvudsakligen organiskt ursprung för att producera biobränslepellets, matningspellets och liknande i en pelleteringsmaskin, nämnda pelleteringsmaskin innefattar en matris, organ för att trycka matningsmaterial genom nämnda matris, och en motor, företrädesvis elektrisk, kopplad i drivande ingrepp med tryckorganet, och är kännetecknad av att kontinuerligt visa statusen av matningslagret i pelleteringsmaskinen genom att mäta åtminstone en process- och/ eller utrustningsvariabel; som svar på nânmda mätning utföra en jämförelse med förutbestämda målvården och tröskelvärden för nämnda variabel; beroende på resultatet av nämnda jämförelse skicka signaler till åtminstone en regulator som år anpassad att justera processvariabler för att förbättra bindningsegenskaperna av matningslagret till matrisytan. i I en föredragen utföringsform använder metoden en regulator, vilken är en anordning som reglerar införandet av kylmedel för att kyla matningslagret, matrisytan och/ eller matrisen. 10 15 20 25 30 535 262 I en ännu hellre föredragen utföringsform är metoden implementerad i en pelleteringsmaskin, i vilken motorn är en elektrisk motor och mätningen som utförs är en mätning av motorströmmens variation för pelleteringsmaskinen för att tillhanda data för motorströmmen. _ Föreliggande uppfinning gör det möjligt att använda råmaterial för produktionen av biobränslepellets, matningspellets och liknande. Lämpliga råmaterial innefattar råmaterial av stråtyp utan någon dyr förkomprimering eller andra förbehandlingar för att förbättra stabil matningslagerbíldande. Därmed kan material som har en naturlig bulkdensitet på lägre än 260 kg/ m3 (t.ex. rörflen har vid en fuktighetsgrad av 15-20% (på våt bas) en densitet på omkring 140-160 kg/ m3 då det valsas över en sållstorlek på 4 mm) då de valsas till partikelstorlekar som år tillräckliga att användas för pelletsproduktion. Detta förenklar maskinutrustning och ger lägre kostnader för materialhantering innan pelletering. Denna uppfinning möjliggör även pelleteringsmaskiner som använder fritt rullande anordningar mer generellt gällande olika råmaterial, särskilt gällande material av stråtyp för biobrånsleproduktion. Dessutom leder uppfinningen till lägre stress på pelleteringsmaskinen och lägre kvalitetsvariationer som orsakas av intermittent pelletsproduktion.

Systemet enligt uppfinningen tillhandahåller kontinuerliga matningslager av material av huvudsakligt organiskt ursprung för produktion av biobränslepellets, matningspellets och liknande i en pelleteringsmaskin. Pelleteringsmaslcinen innefattar en extruderingsmatrís, organ för värinning och/ eller kylning av matrisen, organ för att pressa matningsmaterial genom nämnda matris, och en motor kopplad i drivande ingrepp med pressningsorgan. Systemet kännetecknas av organ för kontinuerlig övervakning av statusen av matningslagret i ' pelleteringsmaskinen genom att mäta åtminstone en process- och/ eller utrustningsvariabel; organ för att utföra en jämförelse av förutbestämda målvården och tröskelvärden för nämnda variabel som svar på nämnda mätning; organ för att skicka signaler till åtminstone en regulator som är anpassad att ställa in processvariabler för att öka bindningsförmågan av matningslagret till matrisytan, beroende på resultat av nämnda jämförelse. 10 15 20 25 30 535 262 I en föredragen utföringsform innefattar visningsorganen organ för att ”on~line” samla in elektrisk data för pelleteringsmaskinens motor.

Uppfinningen är särskilt användbar för material som har uppvisat ringa pelleteringskarakteristik såsom vid ojämn pelletsproduktion då. matristemperaturen stiger.

Ytterligare applicerbara områden av föreliggande uppfinning kommer att bli tydlig från den detaljerade beskrivningen som ges i det följande och de bifogade figurerna som endast är givna som illustrationer och därmed inte ska anses vara begränsande för föreliggande uppfinning och varvid Fig. la visar ett blockdiagrarn för schematisk representation av systemet att förbättra bindningsegenskaperna av matriingslagret till rnatrisytan och att styra matningslagerbildandet enligt utföringsformen av föreliggande uppfinning; Fig. lb illustrerar schematiskt kåmkomponenterna av en pelleteringsmaskin; Fig. 2 är ett flödesschema som schematiskt visar de huvudsakliga principema för förbättrade bindningsegenskaper av matningslagret till matrisytan och styrning av matningslagerbildandet enligt utiöringsforrnen av föreliggande uppfinning; Fig. 3 visar pelleteringsmaskinens motorström (A) (grå tunn linje) vid tre olika matristemperaturer (°C) (svart tjock linje); Fig. 4 visar pelleteringsmaskinens motorström (A) (grå tunn linje) då. matristemperaturen (°C) (svart tjock linje) först ökar från omkring 30°C till 50°C och' ytterligare till 60°C och sedan sänks från 60 till omkring 30°C.

Detaljerad beskrivning av föredragna utfóringsformer För syftet med föreliggande uppfinning betyder termen ”processvariabel” någon mâtbar kvantitet som år relevant för att utföra processen, och som särskilt år relaterad till matningslagerbildande. 10' 15 20 25 30 535 262 Icke-begränsande exempel är räinaterialmatningshastighet, materialegenskaper (densitet, partikelstorlek etc), tjocklek av matningslagret.

Termen ”utrustningsvariabel” betyder vilken som helst mätbar egenskap av utrustningens komponenter, d.v.s. pelleteringsmaskinen som påverkar eller påverkas av processen som utförs, och som särskilt kan relateras till bildandet av matriingslagret.

Icke-begränsande exempel år motorström, matristemperatur, matrisens yttemperamr, kylmedelstemperattir, kylmedelsströmningshastighet.

Uppfinnama har identifierat att matrisens yttemperatur år den mest kritiska faktorn för att binda matningslagret till matrisytan och därmed att bibehålla kontinuerliga pelleteringsförhàllanden. Dock är anledningen till detta inte helt klar. Utan att vilja begränsas av teori så är det troligt att lägre evaporeringshastígheter av fukten i råmaterialet vid lägre temperatur på matrisytan redan vid matningslagerbildande kan vara viktigt.

En iakttagelse är att under det mekaniska arbetet av pelleteringen genererar värme. Denna värme absorberas huvudsakligen av de producerade pelletsarna genom att fukten förångas i pelleteringsmaterialet eller i maskinen. Vid kontinuerliga och jämna processförhållanden uppnås en sårsldld jämviktstemperatur för processen då strålning och konvektion av värme från pelleteringsgodset när en jämn nivå. Då matristemperaturen ökas från en primär nivå i området av 20-50°C till 50-80°C och ytterligare till 80-120°C under pelleteringen av något material kommer produktionen gå från jämn till ojämn och ytterligare till extremt ojämn produktion och ibland även ingen produktion alls.

En utlöringsfonn av metoden enligt föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas i detalj med hänvisning till figur 1 och 2.

Fig. la illustrerar schematiskt ett system enligt föreliggande uppfinning. Inga detaljer av pelleteringsmaslcinen som sådan visas eftersom apparaten kan vara 10 15 20 lzs »30 535 262 generisk. Istället är det faktiska apparaten representerad av motorn 1 som driver apparaten. En dator 2 är kopplad till apparaten via lämpliga sensorer för registrering av relevanta process- och/ eller utrustningsrelaterade variabler.

Signalerna från nämnda sensorer är prooessade i datorn 2 och instruktioner baserade på beräkningarna matas till anordningen 3 för reglering av inmatningen av kylmedel som kyler mamingslagret, matrisytan och/ eller matrisen, eller in i kanaler i matrisen eller på flänsarria anslutna till matrisen. Det finns även ett reservsystem 4, 5 som aktiveras om normal drift enligt uppfmningen ändå skulle misslyckas.

Fig. lb är en schematisk illustration som visar de huvudsakliga funktionella komponentema för en pelleteringsmaskin i vilken uppfinningen lämpligen är irnplementerad.

Den innefattar en matris 10 i form av en cirkulär trumma, på insidan av vilken det finns fritt rullande anordningar 12 som utövar ett tryck på ett rämaterialmatriingslager 14 som formas pä insidan av irumman på dess väggar.

Fig. 2 år ett blockdiagrarn som schematiskt representerar en process enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning för att förbättra bindningsegenskapema av matningslagret till matrisytan och för att styra matningslagerbildandet i en pelleteringsmaskin för att tillverka pellets från biomaterial.

En pelleteringsmaskin i vilken den föreliggande uppfinningen kan implementeras innefattar i väldigt generella termer matningsorgan för att mata råmaterial till den faktiska pelleteringsanordningen. Pelleteringsanordningen innefattar en matris som har ett flertal öppningar genom vilka matningsmaterialet pressas.

Matningsmaterialet formar ett lager pä matrisen vilket refereras till som fmamingslager”. 'Pryckningen uppnås lämpligen genom att använda fritt rullande anordningar, som därmed formar långsträckta materialsträngar. Det fmns även ett klipporgan för att hacka sönder materialsträngarna till kortare segment, som refereras till som pellets. 10 15 20 25 30 535 262 Det firms även organ för att vårma och kyla matrisen eftersom temperaturen är en kritisk variabel i pelleteringsprocessen.

Metoden enligt den första utföringsformen av föreliggande uppfinning innefattar kontinuerlig insamling av aktuell elektrisk strömdata från pelleteringsmaskinens motor med hjälp av en mätningsanordning 1 i fig. 1. Särskilt måts variationen i elektrisk motorström. Data skickas till ett datorsystem 2 som i realtid lagrar data och registreringstid, och ytterligare kontinuerligt processar (dvs. jämför med) data enligt målvärden och tröskelvården. Målvården år inom ett önskat intervall och tröskelvärden är utanför det minsta av ett sådant intervall men båda vården används för reglering. Beroende på resultatet av dessa kontinuerliga beräkningar skickas signaler till en anordning 3 reglerar införandet av kylmedel kyler matningslagret, matrisytan och/ eller matrisen, eller in i kanalemai matrisen eller på flänsarna som är anslutna till matrisen.

Under driften av pelleteringsmaskínen utförs även beräkningar i datorsystemet 2 för att optimera målvårdena och tröskelvärdena i syfte att minimera kylningen på samma gång som störningar av matningslagret minskar. I en utföringsform firms ett reservsystem 4 (vilken år ett valbart särdrag) som baserar sig på åtminstone _' en temperatursensor, vilken är en mycket långsammare reaktionssignal för stömingar av matningslagret än den elektriska motorströmmen. Denna sensor är anpassad att skicka aktuell temperaturdata till datorsystemet 2. I det fallet anordningen 1 inte fungerar, dvs. anordningen som läser och mäter den aktuella strömmen, lagras dessa temperaturdatasignaler, processas (på samma sätt som för motorströmmens data) enligt målvärdena och tröskelvärdena för temperatur och optimering av dessa värden görs i det datoriserade systemet 2. Resulterande signaler skickas till regulatoranordningen 3.

Ett annat reservsystem 5 firms fór syftet att lägga till stabiliserare till matningslagret om kylningen som tillhandahålls av regulatoranordningen 3 inte år tillräcklig för att stabilisera matningslagerbildandet. Sådana stabiliserare kan t.ex. vara naturliga bindemedel såsom stärkelse, lignin, proteiner, socker, vatten etc. eller syntetiska bindemedel såsom plaster etc. Sådana bindemedel används 10 15 20 2-5 30 535 262 10 bara till det att matningslagret har återhämtat sig till en kontinuerlig matningslagerbildande av pelletering.

I en situation då. kylning av matningslagret, matrisytan och/ eller matrisen i sig inte är tillräcklig för att undanröja stömingar i matningslagerbildandet, innefattar metoden företrädesvis att matningslagerstabiliserare tillförs, såsom puder eller granulat av lignin, stärkelse, plaster, socker, oljor, fett, rapskaka, vatten och blandningar av en eller flera komponenter därav.

Systemet för att tillhandahålla kontinuerliga matningslager av material med huvudsakligen organiskt ursprung för produktion av biobränslepellets, matningspellets och liknande enligt föreliggande uppfinning innefattar en pelleteringsmaskin. Pelleteringsmaskinen innefattar en extruderingsmatris, organ för att värma och/ eller kyla matrisen, organ för att trycka matningsmaterial genom nänmda matris, och en motor, företrädesvis en elektrisk motor även om vilken annan typ av motor som helst kan användas, som är kopplad i drivande ingrepp med tryckorganet.

Det innefattar dessutom organ för att kontinuerligt visa statusen av matningslagret i pelleteringsmaskinen genom att mäta åtminstone en process- och/ eller utrustningsvariabel. Det finns även organ för att utföra en jämförelse med förutbestämda målvärden och tröskelvärden för nämnda variabel, som svar på. nämnda mätning. Systemet innefattar även organ för att skicka signaler till åtminstone en regulator som är anpassad att reglera processvariabler så att bindningsegenskapema förbättras för matningslagret till matrisytan, beroende pä resultatet av nämnda jämförelse.

Visningsorganen innefattar lämpligen organ för on~line”-insamling av elektriska data för pelleteringsmaskinens motor, vilken företrädesvis är en datorstödd anordning för kontinuerlig testning om nämnda motorström är inom angivna mälvärden som avser den faktiska avläsníngen av elektriska data och som avser variabilitetsmätriingar inom ett successivt rörligt fönster av faktiska och föregående observerade avläsningar av elektriska data. 10 15 20 25 30 535 262 ll Den åtminstone ena regulatorn är anpassad att styra införandet av kylmedel antingen till matningslagret eller till matrisytan eller till båda, eller in i kanalema eller pá flänsarna som sammanbinder matrisen.

Den datorstödda anordningen är lämpligen anpassad att generera regleringssignaler till regulatorerna som styr införandet av kylmedel, antingen till matningslagret eller till matrisytan eller till båda, eller in i kanalema eller på flänsarna som sammanbinder matrisen då den faktiska strömmen och/ eller den faktiska variabilitetsmätningen passerar angivna màlvärden.

Lämpligen finns det åtminstone en sensor för att registrera matningslagringstemperaturen, matrisyttemperaturen och/ eller matrístemperaturen.

Kylmedlet som används för matrisen kan vara något av vattenaerosoler, vätskor och/ eller gaser (t.ex. luft).

Systemet för att förbättra bindningsegenskapema av matningslagret till matrisytan och att styra matningslagerbildandet enligt utföringsformen av föreliggande uppfinning, såsom visas i fig. 1, kan även innehålla algoritmer för att ' analysera och presentera trender, t.ex. med genomsnittliga vården för störningar över en tidsperiod, men även för att minimera kylningen på samma gång som antalet störningar av matningslagret per tidsperiod minimeras.

I fig. 2 visas ett flödesschema som schematiskt representerar en metod enligt en ufiringsforrn av föreliggande uppfinning. De olika stegen S1-S1 1 i fig. 2 är presenterade i signalens riktning (visade med hjälp av pilar) och handlingar enligt en utföringsform. Denna uppsättning är lämplig för att förbättra bindningsegenskapema för matningslagret till matrisytan och för att styra matriingslagerbildandet enligt utföringsformen av föreliggande uppfinning. Först innefattar metoden ett steg S1 för att mer eller mindre kontinuerligt mäta den elektriska strömmen för pelleteringsmaskinens motor. Dessa data kontrolleras i lS3 och S5 enligt angivna målvärden och tröskelvärden i S2. Ett exempel av sådana målvården är värden inom ett intervall som täcker medelström (u) vid den 10 15 20 ». 25 30 535 262 12 pågående produktionshastigheten vid kontinuerlig produktion plus/ minus en standardavvikelse (ia) av strömmen vid nämnda kontinuerliga produktion, dvs. u :t o, företrädesvis ett asymmetriskt intervall från j x Imkfiv till u i k X o där Imkfiv år reaktiv ström, j är ett värde mellan 1 och 1,5 och k är ett värde mellan 1 och 3.

Exempel av störningar i matningslagerbildandet visas i figur 3 och 4 och det ska noteras att ett avbrott i matningslagret fastställs genom ett plötsligt fall av elektrisk ström för pelleteringsmaskinens motor som ligger nåra reaktiv ström.

Utanför varje ände av intervallet fmns det åtminstone ett tröskelvärde. Då den faktiska elektriska strömdatan passerar ett sådant tröskelvärde kommer åiminstone en signal att ändras och sända S4 till regulatoranordningen som beror på typen av signal som kan starta/ stoppa eller öka/ minska kylningen av matningslagret, matrisytan och /eller matrisen. Regulatoranordningen influeras av signaler från kontrollen S5 av elektrisk data som sker avseende variabiliteten av den elektriska strömmen av pelleteringsmaskinens motor. Hår vid S2 finns målvärden angivna inom ett lägre intervall som baserar sig på vissa variabilitetsmämingar av motorströmmen. Denna variabilitet av strömmen beräknas t. ex. inom ett rörligt fönster som kan ha matematiska viktningar på observationen i förhållande till passerad tid sedan den faktiska observationen.

Exempel på en variabel mätning är Variationskoefficient (CV) och ett CV-intervall som startar från noll till en övre gräns t.ex. vid O, l. Exempel på fönsterstorlek är kortast tid för en cykel av nämnda stöming, dvs. från fastställande av stöming till återhämtning av kontinuerlig matningslagerbildande. Utanför intervallet finns åtminstone ett angivet tröskelvärde och en signal ändras då ett sådant tröskelvärde passeras av den faktiska elektriska variabiliteten och skickar S4 till regulatoranordningen för att t.ex. öka kylningen om CV:t är högre än t.ex. 0,2 eller minska kylningen om CV:t är lägre än t.ex. 0,2.

Mål för den elektriska variabilitetsmätningen anges särskilt upp vid ett flertal variaüonskoefficienter i området mellan 0-3, företrädesvis mellan 0 och 0,75 eller ännu hellre föredraget mellan 0 och 0,2.

Det förutbestämda målvärdet för grundkylningen ska företrädesvis vara lika värmen som kvarstår efter värmning av råmaterialet, då fukten har förångats 10 15 20 25 iso 535 252 13 etc., t.ex. omkring 25-80% av det mekaniska arbetet som utförs av motom vid kontinuerlig pelletsproduktion minus den vid reaktiv körning vid ingen produktion alls plus möjlig värme som adderas och som har sitt ursprung från ånga.

Dessutom ska nämnda förutbestämda värde för grundkylning utvärderas vid varje större störning av matningslagerbildandet, t.ex. efter en intermittent pelletsproduktionscykel för att beräkna om nämnda förutbestämda värde ska ändras.

Matningslagertemperaturen, matrisyttemperaturen och/ eller matristemperaturen är lämpligen i föredragna utföringsformer styrda att ligga mellan O-80°C och företrädesvis 0-70°C, ännu hellre föredraget O-60°C och allra mest föredraget 0- 50°C.

Matníngslagerstömingar som är fastställda som elektriska strömvariationer och som resulterar i initierade kylhandlingar i S4 registreras och ett antal sådana stömingar beräknas per tidsenhet inom åtminstone ett rörligt fönster, t.ex. som täcker åtminstone en cykel av nämnda störning, dvs. från fastställande av v störning till återhämtning av kontinuerlig matningslagerbildande. Ett annat rörligt fönster under en längre tidsperiod registrerar endast händelse för A matningslageravbrott, dvs. då. ungefär reaktiv ström nås som följs av ett tydligt toppvärde (se fig. 3 och 4). Dessutom innehåller dessa rörliga fönster över en tidsperiod faktiska elektriska data och föregående elektriska data. Dessa fönster kan även ha matematiska viktningar på observationema i förhållande till hur läng tid som har passerat sedan den faktiska observationen. Även vid S6 och S7 finns det målvärden inom ett lämpligt intervall och tröskelvärden utanför detta intervall. Ett exempel på ett intervall för S6 är 0 till 2 händelser av nämnda avbrott under den senaste timmen, men självfallet är ett lägre antal händelser föredragna.

Om kontrollema inom S6 och S7 visar högre antal av nämnda stömingar per f tidsenhet och/ eller av nämnda händelse under ett tidsintervall än angivna 10 "15 20f 25 30 535 262 14 målvärden, anges nya målvärden för gmndkylningen vilka anges för att minska antalet matningslagerstömingar. Därmed är detta en iteratív process.

.Om kylningen inte är tillräcklig (som kontrolleras i S8) för att återhämta en kontinuerlig matníngslagerbildande kan ett reservsystem S10, vilket visas med streckade linjer, användas för att lägga till en stabiliserare till matningslagret.

En annan back-up om systemet misslyckas att samla in elektriska strömdata är att registrera temperaturdata av matningslagret, matrisytan eller matrisen, box S9. Då är intervaller, målvärden, tröskelvärden och variabilitetsmåtningar vid S2- S7 orda, angivna och berålmade för temperaturdata.

Ytterligare en altemativ utföringsform för att utföra metoden är att använda icke- kontaktad visning av tjockleken av matningslagret i sig själv. Lämpligen kan visning av radartyp användas. På detta sätt kan direkta ändringar av statusen av matningslagret registreras och matas till kontrollsystemet och regulatorerna kan därmed aktiveras.

Uppfinningen kommer nu att ytterligare illustreras av de följande icke- begränsande exemplen. i Exempel av experiment - tillverkning av pellets Exempel av hur matristemperatur påverkar motorströmmen variabilitet tas från pelleteringskörningar som använder rörflen som en modellsort för material med låg lämplighet av matningslager och med naturlig pulverbulkdensitet på omkring 140-160 kg/ m3 (figur 1 och 2). Kurvor för motorström (gråa tunna linjer) vid tre olika matristemperaturer (svarta tjocka linjer) visas i figur 1. Vid en matristemperatur på omkring 30°C år motorströmmen kontinuerlig (CVs0,2) vid en låg, jämn nivå.. Vid höga matristemperaturer kommer motorströmmen bli _ intermittent (CV>0,2) med perioder av reaktiv köming (c. 17A) och inom kort med « höga topplaster.

Effekten av ytkylningen av matrisen under pågående drift visas i figur 2. Det intermittenta (CV>0,2) produktionsmönstret som utvecklas vid höga 535 262 15 matristemperaturer avbryts och ersätts av ett kontinuerligt (CVSO,2) produktionsmönster vid kylning av matrisen från 60 till 35°C.

Claims (26)

10 15 20 25 30 535 262 lb KRAV:

1. En metod för att tillhandahålla kontinuerliga matningslager av material av huvudsakligen organiskt ursprung för att producera biobränslepellets, matningspellets och liknande i en pelleteringsmaskin, nämnda pelleteringsmaslcin innefattar en matris, organ för att trycka matningsmaterial genom nämnda matris, och en motor kopplad i drivande ingrepp med tryckorganet; kännetecknar! av att kontinuerligt visa statusen av matningslagret i pelleteringsmaskinen genom att mäta åtminstone en process- och/ eller utrustningsvariabel; som svar på nämnda mätning utföra en jämförelse med förutbestämda màlvärden och tröskelvärden för nämnda variabel; beroende på resultatet av nämnda jämförelse skicka signaler till åtminstone en regulator som är anpassad att justera processvariabler för att förbättra bindningsegenskapema av matningslagret till matrisytan; varvid regulatorn är en anordning som reglerar införandet av kylmedel för att kyla matningslagret, matrisytan och/ eller matrisen.

2. Metod enligt krav 1 eller 2, varvid motorn är en elektrisk motor och mätningen som utförs år en mätning av motorströmmen för pelleteringsmaskinen för att tillhanda data för motorströmmen.

3. Metod enligt krav 2, varvid mätningarna av elektrisk motorström är kontinuerliga vid drift av pelleteringsmaskinen och varvid metoden vidare innefattar kontinuerliga beräkningar av variabilitetsmätriingen av strömmen.

4. Metod enligt krav 2 eller 3, irmefattande att välja målvärden för nämnda _ variabel från värden som ligger inom ett intervall som täcker genomsnittlig motorström (u) vid pågående produktionshastighet vid kontinuerlig produktion plus / minus en standardavvikelse (to) av strömmen vid kontinuerlig produktion, d.v.s. u i: o, företrädesvis u i kXo där k är ett värde mellan 1 och 3, 10 A15 20 25 30 535 252 I? företrädesvis ett asymmetriskt intervall från jflfcakfiv till p+k> reaktiv ström, j år ett värde mellan 1 och 1.5 och k är ett värde mellan 1 och 3.

5. Metod enligt något av föregående krav, varvid den åtminstone ena regulatorn styr införandet av kylmedel antingen till matningslagret eller till matrisytan eller till båda, eller in i kanaler i matrisen eller på flänsarna anslutna till matrisen.

6. Metod enligt något av föregående krav, varvid metoden är en iterativ process för att ange lämpliga målvärden för den elektriska strömmen och variabilitetsmåtningen av den strömmen och för att ange en grundkylning av matrisytan som använder kylmedel.

7. Metod enligt något av föregående krav, varvid mål för den elektriska variabilitetsmåtningen anges vid flera variationskoefficienter i området på 0-3, företrädesvis mellan 0 och 0,75, eller årmu hellre föredraget mellan 0 och 0,2.

8. Metod enligt något av föregående krav, varvid det förutbestämda målvärdet 'för grundkylning är lika med värmen som är kvar efter uppvärmning av råmaterialet, då fukten har evaporerat etc, t.ex. omkring 25-80% av det “ mekaniska arbetet utfört av motom vid kontinuerlig pelletsproduktion minus det vid reaktiv köming vid ingen produktion alls plus möjlig värme som härör från tillägget av ånga.

9. Metod enligt något av föregående krav, vidare innefattande utvärdering av nämnda förutbestämda värden för grundkylning vid varje större störning av matningslagerbildandet, t.ex. efter en intermittent pelletsproduktionscykel, för att beräkna om nämnda förutbestämda värde ska ändras. lO. Metod enligt något av krav 5-9, varvid matníngslagertemperaturen, temperaturen på matrisytan och/ eller matristemperaturen styrs till mellan 0 till 80°C och företrädesvis 20-70°C.

10. 15 20 25 30 535 262 IS?

11. 1 1. Metod enligt något av krav 5-9, varvid mätningen som utförs är en mätning av matristemperaturen och/ eller temperaturen på matrisytan.

12. Metod enligt något av krav 5-9, varvid mätningen som utförs är en mätning av matningslagrets tjocklek.

13. Metod enligt något av föregående krav, vidare innefattande att, i en situation då kylning av matningslagret, matrísytan och/ eller matrisen i sig inte är tillräckligt för att undanröja störningar i mamingslagerbildandet, tillföra tryckhjälpare, såsom puder eller granulater av lignin, stärkelse, plaster, socker, oljor, fetter, rapskaka, vatten och blandningar av en eller flera komponenter därav.

14. Ett system för att tillhandahålla kontinuerliga matningslager av material av huvudsakligen organiskt ursprung för att producera biobränslepellets, matningspellets och liknande i en pelleteringsmaskin, nämnda pelleteringsmaskin innefattar en extruderingsmatris, matrisvärmnings- och/ eller kyhiingsorgan, samt organ-för att trycka matningsmaterial genom nämnda matris, och en motor kopplad i drivande ingrepp med tryckorganet; kännetecknat av organ (1) för att kontinuerligt visa statusen av matningslagret i pelleteringsmasldnen genom att mäta åtminstone en process- och/ eller utrustningsvariabel; organ (2) för att utföra en jämförelse med förutbestämda målvärden I och tröskelvärden för nämnda variabel, som svar på nämnda mätning; organ för att skicka signaler till åtminstone en regulator (3) som är anpassad att justera processvariabler för att förbättra bindningsegenskaperna av matningslagret till matrisytan, beroende på resultatet av nämnda jämförelse; den åtminstone ena regulatom är anpassad att styra införandet av -kylrnedel antingen till matningslagret eller matrisytan eller till båda, eller in i kanaler eller på flånsar som är anslutna till matrisen. 10 15 20 25. 30 535 252 I?

15. System enligt krav 14, varvid visningsorganen innefattar organ för att ”on- line” samla in elektriska data av pelleteringsmaskinen.

16. V16. System enligt krav 14 eller 15, varvid järnförelseorganet år en datorstödd anordning för att kontinuerligt testa om nämnda motorström är inom angivna målvården avseende de faktiska avlåsta elektriska data och avseende variabel mätning inom ett successivt rörligt fönster av faktiska och tidigare observerade avlâsningar av elektriska data.

17. System enligt krav 16, varvid nänmda datorstödda anordning år anpassad att skapa regleringssignaler till regulatorer som styr införandet av kylmedel, antingen till matningslagret eller matrisytan eller till båda, eller in i kanaler eller på flänsar anslutna till matrisen då den faktiska strömmen och/ eller den faktiska variabilitetsmâtningen passerar angivna màlvården.

18. System enligt något av krav 14-17, vidare innefattar en sensor för att registrera matningslagertemperaturen, matrisytans temperatur och/ eller matristemperaturen.

19. System enligt något av krav 14-18, varvid kylmedlet år något av vattenaerosoler, vätskor och/ eller gaser (t.ex. luft).

20. System enligt något av krav 14-19, varvid målvården för den elektriska variabilitetsmätningen anges vid flera variationskoefficienter inom området på 0-3, företrädesvis mellan 0 och 0,75, eller ännu hellre föredraget mellan 0 och 0,2.

21. System enligt något av krav 14-20, varvid det förutbestämda målvärdet för grundkylning är lika med värmen som är kvar efter uppvärmning av råmaterialet, då fukten har evaporerat etc, t.ex. omkring 25-80% av det mekaniska arbetet utfört av motorn vid kontinuerlig pelletsproduktion minus det vid reaktiv köming vid ingen produktion alls. 10 535 262 20

22. System enligt något av krav 14-21, vidare innefattar en styrenhet för utvärdering av nämnda förutbestämda värden för grundkylning vid varje större störning av matningslagerbildandet, t.ex. efter en intermittent pelletsproduktionscykel, för att beräkna om nånmda förutbestämda värde ska ändras.

23. System enligt något av krav 14-22, innefattande organ för att styra matningslagertemperaturen, temperaturen på. matrisytan och/ eller rnatristemperaturen till mellan 0 till 80°C och företrädesvis 20-70°C, ännu hellre företrädesvis O-60°C, och allra helst företrädesvis 0-50°C.