TWI465382B - 用以將生質饋入壓力容器之輸送裝置 - Google Patents

Description

用以將生質饋入壓力容器之輸送裝置 發明領域

本發明是關於用以將生質饋入一處於過壓的容器的一種方法與一種裝置。一較佳的應用是將生質饋進至一加壓汽化器以供生產合成氣。

發明背景

從2增壓至100巴(bar)，特別是從12至40巴來運轉汽化設備，對於以汽化設備來生產合成氣本身是所欲的。這特別適用於工業設備，於其合成氣被進一步加工成其他產物並且合成氣或它的反應產物應該被饋入一處於壓力的管線網，或在一渦輪機中被燃燒。

具有相當過壓的生質汽化設備目前不是使用旋轉閥(Zellradschleusen)就是壓力閥(Druckschleusen)，此時一體化的螺旋輸送器是在無閥的各個壓力梯度下，將生質輸送至汽化設備中。該既有技術被載於：,,Analyse und Evaluierung der thermochemischen Vergasung von Biomasse,,Schriftenreihe,,Nachwachsende Rohstoffe,,Band 29,Landwirtschaftsverlag GmbH,München(2006)。與此相關者為第54-59頁與第72-73頁的表2-7。

標準螺旋輸送器，其中螺旋在入-以及出口之間的整個區域延伸，通常僅有部分地被填充。來自於壓力容器的氣體可以逆著輸送方向回流。甚至在此螺旋輸送器完全填充 下，透過輸送材料(Fördergutes)的填塞，在螺旋線之後會有一空間形成，而使氣體可回流其內。

在喀斯魯研究中心，一個以,,Bioliq,,為名，將生質轉換為可泵抽的流體的方法被開發。該方法在DE 10 2004 019 203 B3中被公開。該方法使得對抗高壓來輸送由此而產生的流體變成可行的。然而卻付出高昂的代價來生產該流體。

在相關領域中亦將褐煤送入以略為過壓來運轉的流化層供產生用於蒸氣發電廠的熱，對於將生質輸送至處於壓力的容器而言沒有超過2bar的輸送被推導出。例如，在DE 198 43 255 A1中被公開的管鏈條，或在DE 44 31 366 A1中被公開的活塞輸送器。

發明概要

本發明之課題在於，將不同種類的生質以一種簡單的輸送裝置送入一處於過壓的容器。

該課題是利用本發明所提供的一種方法以及一種裝置來予以解決。本發明的較佳實施態樣被載述於申請專利範圍中。

生質是一種非常複雜的原料。就熱化學汽化為合成氣而言例如就要考慮到：．具有不同含水量以及性質相當不同的木材，例如木屑以及木片，．能源作物例如濕重、青貯的、經壓乾或乾燥的、粗-或細塊的， ．與固態生質混合的油，．穀物與纖維，．所有種類的食品以及來自於食品工業的廢料，．畜牧業的排泄物。

生質應該以均質物或在一盡可能廣泛的混合物中以一螺旋輸送器在抗過壓下被輸送。

依據本發明之一面相，將生質自動填塞饋入一壓力空間是透過兩個具有個別的可調節轉數的螺旋輸送器連續串聯地相配置而被解決。藉此在兩個螺旋輸送器之間的空間內的生質可以這樣被填塞，以使得來自於生質的一近乎氣密的填料被形成。不同於使用螺旋輸送器的系統，經由依據本發明，填料中的壓力可以透過設置在後的螺旋輸送器的轉數而被調節。依據本發明之裝置使得大的斷面變成可行的並且在加入粗塊生質時減少阻塞或滲漏。因而饋入具有相當不同之特性的生質是可行的。

依據本發明之一面相，兩個螺旋輸送器軸向串接地設置在一管路中。對於許多種類的生質來說是有問題的輸送流的一轉向，可以藉此而免除。

依據本發明之一面相，填塞填料的形成是透過在兩個螺旋輸送器之間提供一無輸送元件的斷面而被簡化。藉此形成一尤利於大多數乾燥生質的較長填塞段。

依據本發明之一面相，該一級螺旋輸送器亦被建構成作為螺旋擠壓器。當生質含有超過50%的水時，這是較佳的。

依據本發明之一面相，該等螺旋輸送器之一者亦被建構成雙螺旋輸送器。因而可達到更高的壓力以及被加入之生質的均質化與粉碎。

依據本發明之一面相，經由螺旋管以及蝸桿軸的加熱是較佳的，因為藉此該生質變得易於塑性變形並且因而更為緊密。

依據本發明之一面相，一在該螺旋段的末端處的切割裝置是較佳的，其便於將生質輸送至處於過壓的空間。

依據本發明之一面相，以下載述如何製備生質的方法，以改善填料的填塞效用：粗塊以及細塊生質的一混合物被饋進至該螺旋輸送器系統的入口；生質是以一流體來製成漿狀；以及生質被預熱。

圖式簡單說明

第1圖係為本發明之一個螺旋輸送器系統之實施例。

較佳實施例之詳細說明

本發明將以第1圖為例更詳細地說明。

生質1在進料斗3處例如在一具有旋轉閥的容器上方被饋進並且在出口2處經由凸緣14離開輸送裝置，該出口與一處於過壓的容器或又一輸送裝置相連。該生質1首先流經由螺旋管6、蝸桿軸5與螺旋線4所組成的一級螺旋輸送器。該生質1接著被推移通過一無輸送元件的管截面13。在管截面13中所形成之來自於生質的填料接下來抵達由螺旋管6、蝸桿軸8與螺旋線9所組成的二級螺旋輸送器。生質在該輸送 段末端處於出口2掉入一處於過壓的空間。若是在輸送段的末端處設置一被動或主動切割裝置10被證實是較佳的。

由馬達12所驅動的一級螺旋輸送器的轉數決定大部分的輸送量(Förderleistung)。由馬達11所驅動的二級螺旋輸送器的轉數決定大部分輸送裝置的氣密性(Dichtigkeit)。在管截面13中的壓力(借壓力轉換器7之助來測量)調節由馬達11所驅動之二級螺旋輸送器的轉速。此壓力與輸送裝置的氣密性相對應。此壓力的最佳值可依生質的種類而定，而在進料斗3處從回流到管道之氣體的氣體分析來求得。通常在管截面13中的壓力要比在凸緣14處的系統壓力還高。

利用本發明可以將全然不同的生質加入至一處於高壓下的系統中。這對於生質的工業熱化學汽化成合成氣來說極富經濟價值。

一用於饋入一壓力容器的生質輸送設備亦再次被總結地提議。將一異質性固體(例如生質)加入至一處於壓力的容器是困難的。至今所使用的旋轉閥以及壓力閥具有相當多的缺點。使用標準螺旋輸送器至今未能在螺旋線後方形成一空間，在該空間中氣體可由壓力容器逸出。這些缺點是透過在一螺旋輸送器管路中設置兩個獨立的可調式輸送器來解決。生質在由馬達12所驅動的一級輸送器以及由馬達11所驅動的二級輸送器之間透過因為馬達11、12的不同轉速所致的高壓而這樣被填塞，以使得一近乎氣密的填料被形成。本發明尤適於將生質加入一處於壓力的汽化設備以供生產合成氣。

1‧‧‧生質

2‧‧‧出口

3‧‧‧進料斗

4‧‧‧螺旋線

5‧‧‧蝸桿軸

6‧‧‧螺旋管

7‧‧‧壓力轉換器

8‧‧‧蝸桿軸

9‧‧‧螺旋線

10‧‧‧切割裝置

11‧‧‧馬達

12‧‧‧馬達

13‧‧‧管截面

14‧‧‧凸緣

第1圖係為本發明之一個螺旋輸送器系統之實施例。

1‧‧‧生質

2‧‧‧出口

3‧‧‧進料斗

4‧‧‧螺旋線

5‧‧‧蝸桿軸

6‧‧‧螺旋管

7‧‧‧壓力轉換器

8‧‧‧蝸桿軸

9‧‧‧螺旋線

10‧‧‧切割裝置

11‧‧‧馬達

12‧‧‧馬達

13‧‧‧管截面

14‧‧‧凸緣

Claims (6)

1. 一種用以將生質饋入壓力容器之方法，其用以將生質借一螺旋輸送器系統之助饋入供生產合成氣之一氣化設備之一壓力容器，其中該螺旋輸送器系統包含有至少兩個螺旋輸送器，其中將該等螺旋輸送器配置成軸向串接，其中將一未設有輸送元件之區段配置在該等二螺旋輸送器之間，其中可獨立地調節該等螺旋輸送器的轉速，且其中一近乎氣密的填塞部形成於該未設有輸送元件之區段中。
2. 如申請專利範圍第1項的方法，其特徵在於，粗塊以及細塊生質的一混合物被饋進至該螺旋輸送器系統的入口。
3. 如申請專利範圍第1-2項中任一項的方法，其特徵在於，該生質是以一流體來被製成漿狀。
4. 如申請專利範圍第1-2項中任一項的方法，其特徵在於，該生質被預熱。
5. 一種氣化設備之壓力容器，其用以自生質生產合成氣，該壓力容器包含一將生質借一螺旋輸送器系統之助饋入該壓力容器的裝置，其中該螺旋輸送器系統包含有至少兩個螺旋輸送器，其中該等螺旋輸送器係配置成軸向串接，其中一未設有輸送元件之區段係配置在該等二螺旋輸送器之間，其中設有用以獨立調控該等螺旋輸送器的轉速之控制裝置，且其中該控制裝置係設計成會使一近乎氣密的填塞部形成於該未設有輸送元件之區段中。
6. 如申請專利範圍第5項的壓力容器，其特徵在於，至少一螺旋輸送器可受加熱。