[go: up one dir, main page]

NL1016411C2 - Method and device for gasifying biomass. - Google Patents

Method and device for gasifying biomass. Download PDF

Info

Publication number
NL1016411C2
NL1016411C2 NL1016411A NL1016411A NL1016411C2 NL 1016411 C2 NL1016411 C2 NL 1016411C2 NL 1016411 A NL1016411 A NL 1016411A NL 1016411 A NL1016411 A NL 1016411A NL 1016411 C2 NL1016411 C2 NL 1016411C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
tar
stream
auxiliary medium
chamber
discharge
Prior art date
Application number
NL1016411A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Abraham Van Der Drift
Christiaan Martinus Va Meijden
Original Assignee
Stichting Energie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stichting Energie filed Critical Stichting Energie
Priority to NL1016411A priority Critical patent/NL1016411C2/en
Priority to AU2002214394A priority patent/AU2002214394A1/en
Priority to PCT/NL2001/000761 priority patent/WO2002033030A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1016411C2 publication Critical patent/NL1016411C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/54Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • C10J3/56Apparatus; Plants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/482Gasifiers with stationary fluidised bed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/54Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/721Multistage gasification, e.g. plural parallel or serial gasification stages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K3/00Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
    • C10K3/02Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment
    • C10K3/023Reducing the tar content
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0983Additives
    • C10J2300/0993Inert particles, e.g. as heat exchange medium in a fluidized or moving bed, heat carriers, sand
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/164Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
    • C10J2300/1643Conversion of synthesis gas to energy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/164Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
    • C10J2300/1656Conversion of synthesis gas to chemicals
    • C10J2300/1659Conversion of synthesis gas to chemicals to liquid hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/164Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
    • C10J2300/1656Conversion of synthesis gas to chemicals
    • C10J2300/1662Conversion of synthesis gas to chemicals to methane
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/164Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
    • C10J2300/1656Conversion of synthesis gas to chemicals
    • C10J2300/1665Conversion of synthesis gas to chemicals to alcohols, e.g. methanol or ethanol
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1671Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with the production of electricity
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/145Feedstock the feedstock being materials of biological origin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

Werkwijze en inrichting voor het vergassen van biomassaMethod and device for gasifying biomass

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vergassen van biomassa omvattende het in een eerste stap vermengen van die biomassa 5 met een hulpmedium en het vergassen van de biomassa, het uit de eerste stap afvoeren van die vergassingsproducten omvattende teer, en het hulpmedium, het scheiden van die afvoerstroom in een stroom vaste deeltjes en een gasvormige stroom omvattende produktgas, het afvoeren van die gasvormige stroom, het toevoeren van die vaste deeltjes aan een tweede stap, het in die tweede stap verbranden van de vaste vergassings-10 produkten (char) en het toevoeren van dat hulpmedium naar die eerste stapThe present invention relates to a method for gasifying biomass comprising, in a first step, mixing said biomass with an auxiliary medium and gasifying the biomass, discharging said gas products comprising tar from the first step, and the auxiliary medium, separating said discharge stream into a stream of solid particles and a gaseous stream comprising product gas, discharging said gaseous stream, supplying said solid particles to a second step, burning the solid gasification products in that second step (char ) and supplying that auxiliary medium to that first step

Een dergelijke werkwijze is bekend uit EP 0239589 Al. Daarin wordt het vergassen van biomassa beschreven waarbij als hulpmedium zand gebruikt wordt. In de vergasser wordt biomassa met zand gemengd en wordt stoom doorgeleid. Bij verhoogde temperatuur vindt ontleding plaats in produktgas en overige componenten. Deze ove-15 rige componenten omvatten houtskoolachtige materie (char) die in een tweede stap verbrand wordt. In principe blijft daarbij uitsluitend hulpmedium, zoals zand over dat vervolgens weer toegevoerd kan worden aan de eerste stap. In de tweede stap komen vanzelfsprekend eveneens rookgassen vrij.Such a method is known from EP 0239589 A1. This describes the gasification of biomass, whereby sand is used as an auxiliary medium. In the gasifier, biomass is mixed with sand and steam is passed through. At elevated temperature, decomposition takes place in product gas and other components. These other components include charcoal-like material (char) which is burned in a second step. In principle, only auxiliary medium, such as sand, remains which can then be added to the first step. Of course, flue gases are also released in the second step.

Gebleken is dat in alle gevallen met biomassa als brandstof, teer ontstaat in het 20 eerste productgas.It has been found that in all cases with biomass as fuel, tar is formed in the first product gas.

In de stand van de techniek wordt voorgesteld dit teer in een afzonderlijke stap na het proces te verwijderen. Onder teer worden hier verstaan substanties met lange kool-waterstofketens welke bij relatief hoge temperatuur condenseren en daardoor problemen veroorzaken.It is proposed in the prior art to remove this tar in a separate step after the process. Tar is here understood to mean substances with long hydrocarbon chains which condense at relatively high temperatures and thereby cause problems.

25 Door de in de stand der techniek gebruikte werkwijze waarbij in een afzonder lijke stap teer verwijderd wordt, is het noodzakelijk extra energie toe te voeren waardoor het rendement van het proces afneemt. Bovendien lijkt het milieu-vriendelijke karakter van het vergassen van biomassa in strijd te zijn met het milieu-onvriendelijke karakter van kankerverwekkende stoffen zoals teer. Het transport en het onschadelijk 30 maken van teer houdt een gezondheidsrisico in.Due to the method used in the prior art whereby tar is removed in a separate step, it is necessary to supply extra energy, whereby the efficiency of the process decreases. Moreover, the environmentally-friendly nature of gasification of biomass appears to conflict with the environmentally-unfriendly nature of carcinogens such as tar. Transporting and rendering tar harmless poses a health risk.

Het is het doel van de onderhavige uitvinding de werkwijze bekend in de stand der techniek te verbeteren zodat enerzijds het teer op doelmatige wijze en zonder 1016411 2 gezondheidsrisico's verwijderd kan worden en anderzijds het thermisch rendement van de werkwijze toeneemt.It is the object of the present invention to improve the method known in the art so that on the one hand the tar can be removed efficiently and without health risks and on the other hand the thermal efficiency of the method increases.

Dit doel wordt bij een hierboven beschreven werkwijze verwezenlijkt doordat tussen die eerste en tweede stap de afvoerstroom van de eerste stap in een aparte ruimte 5 bij een temperatuur tussen 700-900°C gedurende tenminste 1 seconde aan een tussenliggende stap onderworpen wordt teneinde in de afvoerstroom van de eerste stap aanwezig teer van die gasvormige stroom te scheiden.This object is achieved in a method described above in that between said first and second step the discharge flow of the first step in a separate space 5 at a temperature between 700-900 ° C is subjected to an intermediate step for at least 1 second in order to enter the discharge flow to separate tar from the gaseous stream from the first step.

Volgens de uitvinding wordt voorkomen dat zich in het produktgas teer bevindt dat later met een afzonderlijke stap verwijderd moet worden. Verwijdering van teer 10 volgens onderhavige uitvinding kan in principe volgens twee mechanismen al dan niet in combinatie plaatsvinden. Ten eerste is het mogelijk dat teer in de tussenliggende stap gedurende de verhoudingsgewijs lange verblijftijd van meer dan 1 s (gedeeltelijk) wordt afgebroken. Daarbij ontstaan gasvormige produkten die alsnog in het produktgas opgenomen kunnen worden. Dit proces kan katalytisch bevorderd worden, bijvoorbeeld 15 door de vaste koolstofhoudende deeltjes, afkomstig uit de eerste stap. Eveneens is het mogelijk dat (een deel van het) teer aan de vaste deeltjes en in het bijzonder de kool-stofbevattende deeltjes geadsorbeerd wordt en tijdens de verbranding in de tweede stap afgebroken wordt. Deze koolstofachtige materie is steeds direct afkomstig uit de vergassing in de eerste stap en is in tegenstelling tot het hulpmedium geen hergebruikt 20 materiaal, waardoor de mogelijke katalytische werking of absorberende werking optimaal is.According to the invention it is prevented that tar is present in the product gas which must later be removed with a separate step. Removal of tar 10 according to the present invention can in principle take place according to two mechanisms, whether or not in combination. First, it is possible that tar in the intermediate step is (partially) broken down during the relatively long residence time of more than 1 s. This results in gaseous products that can still be incorporated into the product gas. This process can be promoted catalytically, for example by the solid carbonaceous particles from the first step. It is also possible that (a part of) the tar is adsorbed on the solid particles and in particular the carbon-containing particles and is broken down during the combustion in the second step. This carbonaceous material always comes directly from the gasification in the first step and, unlike the auxiliary medium, is not a recycled material, as a result of which the possible catalytic action or absorbing action is optimal.

In beide gevallen gaat de energetische inhoud van teer niet verloren en ontstaan minder schadelijke componenten. Het hulpmedium dat weer aan de eerste stap toegevoerd wordt, omvat in hoofdzaak geen teer.In both cases, the energetic content of tar is not lost and fewer harmful components are created. The auxiliary medium that is again supplied to the first step substantially comprises no tar.

25 Volgens een van voordeel zijnde uitvoering wordt het produktgas direct of meer in het bijzonder tijdens deze tussenliggende stap afgescheiden. Het overige van de pro-duktstroom uit die eerste stap wordt aan gebruikelijke verbranding onderworpen ten behoeve van de opwekking van electriciteit en/of warmteproductie of als synthesegas voor o.a. de productie van methaan, methanol, diesel.According to an advantageous embodiment, the product gas is directly or more particularly separated during this intermediate step. The remainder of the product stream from that first step is subjected to conventional combustion for the purpose of generating electricity and / or heat production or as synthesis gas for, inter alia, the production of methane, methanol, diesel.

30 Volgens een van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding vinden de stappen in een enkele reactorbehuizing plaats. Daardoor worden warmteverliezen zoveel mogelijk tegen gegaan en kan het thermisch rendement van de inrichting toenemen. De tussenliggende stap wordt bij voorkeur uitgevoerd in een kamer die ligt boven de eerste 1016411 3 reactorkamer waarin de eerste reactie uitgevoerd wordt. Deze kamer ligt bij voorkeur ook boven de tweede reactorkamer waar de tweede stap, dat wil zeggen de verbranding uitgevoerd wordt. Op deze wijze kan een optimale circulatie van met name het hulp-medium verkregen worden waarbij het niet noodzakelijk is bijzondere transportmidde-5 len te gebruiken. In de vergasser vindt het transport plaats door de toevoer van stoom en biomassa. In de tweede reactor vindt transport plaats door daaraan toegevoerde lucht. Volgens de uitvinding kan verwerking van biomassa in een enkele reactor geïntegreerd worden die in principe twee uitlaten heeft, één voor produktgas en één voor rookgas. Een dergelijke inrichting is bijzonder eenvoudig te construeren.According to an advantageous embodiment of the invention, the steps take place in a single reactor housing. Thereby heat losses are prevented as much as possible and the thermal efficiency of the device can increase. The intermediate step is preferably performed in a chamber above the first reactor chamber in which the first reaction is performed. This chamber is preferably also located above the second reactor chamber where the second step, i.e. the combustion, is carried out. In this way an optimum circulation of in particular the auxiliary medium can be obtained, whereby it is not necessary to use special transport means. In the gasifier, transport takes place through the supply of steam and biomass. In the second reactor, transport takes place by air supplied thereto. According to the invention, biomass processing can be integrated into a single reactor which in principle has two outlets, one for product gas and one for flue gas. Such a device is particularly easy to construct.

10 Begrepen zal worden dat in plaats van zand elk ander hulpmedium voor de bio massa gebruikt kan worden. Hetzelfde geldt voor de hierboven genoemde stoom en lucht. Stoom wordt vooral toegepast om in de eerste reactorkamer in transport te voorzien. Lucht voorziet in de zuurstofbehoefte voor de verbranding van de vaste vergas-singsproducten (char).It will be understood that any other auxiliary medium for the biomass can be used instead of sand. The same applies to the above-mentioned steam and air. Steam is mainly used to provide transport in the first reactor room. Air provides the oxygen demand for the combustion of the solid gasification products (char).

15 Volgens een van voordeel zijnde uitvoering kan een dergelijke enkele reactor geïsoleerd worden.According to an advantageous embodiment, such a single reactor can be isolated.

De tijd gedurende welke de produktstroom afkomstig uit de eerste stap aan teer-reductie onderworpen dient te worden, is afhankelijk van de hoeveelheid aanwezig teer welke vanzelfsprekend weer afhankelijk is van de vergaste biomassa. Deze tijd ligt bij 20 voorkeur tussen 1 en 4 seconden en de verblijftijd in de betreffende teerreductieruimte kan geregeld worden door de verplaatsingssnelheid van de produktstroom en het volume van de betreffende ruimte. Deze worden voor een deel tijdens het ontwerp vastgelegd.The time during which the product stream originating from the first step must be subjected to tar reduction is dependent on the amount of tar present which, of course, is again dependent on the gasified biomass. This time is preferably between 1 and 4 seconds and the residence time in the relevant tar reduction space can be controlled by the speed of movement of the product stream and the volume of the space concerned. These are partly determined during the design.

De temperatuur waarbij deze teerreductie plaatsvindt, ligt bij voorkeur tussen 700 25 en 900°C en is meer in het bijzonder 850°C.The temperature at which this tar reduction takes place is preferably between 700 and 900 ° C and is more particularly 850 ° C.

De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van de in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden. Daarbij tonen:The invention will be explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawing. Show:

Fig. 1 schematisch de verschillende stappen van de werkwijze volgens de uitvin-30 ding;FIG. 1 schematically the various steps of the method according to the invention;

Fig. 2 schematisch een inrichting waarmee de werkwijze volgens de uitvinding uitgevoerd kan worden; enFIG. 2 schematically a device with which the method according to the invention can be carried out; and

Fig. 3 de doorsnede volgens III-III in fig. 2.FIG. 3 shows the section according to III-III in fig. 2.

10 1 6411 410 1 6411 4

In fig. 1 zijn de verschillende stappen volgens de onderhavige uitvinding aan de hand van een voorbeeld weergegeven. In blok 3 worden biomassa, stoom en energie toegevoerd om zo vergassing van de biomassa te verkrijgen. De energie is opgeslagen 5 in het hulpmedium afkomstig uit blok 4. Stoom wordt toegevoerd om een wervelbed te verwezenlijken en om de vergassing te bevorderen.Fig. 1 shows the various steps according to the present invention on the basis of an example. In block 3, biomass, steam and energy are supplied in order to obtain gasification of the biomass. The energy is stored in the auxiliary medium from block 4. Steam is supplied to realize a fluidized bed and to promote gasification.

In blok 4 wordt de brandbare vaste fractie van produktafVoerstroom afkomstig van blok 5 verbrand. In deze produktstroom is eveneens het hulpmedium zoals zand aanwezig dat daarbij verhit wordt. De verbranding vindt plaats bij de toevoer van lucht 10 en daarbij komt rookgas vrij.In block 4, the combustible solid fraction of product stream from block 5 is burned. Also present in this product stream is the auxiliary medium such as sand which is thereby heated. The combustion takes place with the supply of air 10 and flue gas is released thereby.

Tussen blokken 3 en 4 is volgens de uitvinding een blok 5 geschakeld. Daar vindt teerreductie plaats. Door het gedurende ten minste 1 seconde onderwerpen van de produktstroom afkomstig uit blok 3 bij een temperatuur van ongeveer 850°C wordt aanwezige teer tot minder schadelijke stoffen ontleed. Deze minder schadelijke stoffen 15 worden samen met het produktgas dat ontstaat bij de vergassing afgevoerd voor nuttig gebruik. De noodzakelijke verblijftijd wordt bepaald door de component in de product-stroom en de intensiteit waarmee koolstofhoudende materie en teerhoudend gas in contact zijn.According to the invention, a block 5 is connected between blocks 3 and 4. Tar reduction takes place there. By subjecting the product stream from block 3 at a temperature of about 850 ° C for at least 1 second, tar present is decomposed into less harmful substances. These less harmful substances are discharged together with the product gas that arises during the gasification for useful use. The necessary residence time is determined by the component in the product stream and the intensity with which carbonaceous matter and tar-containing gas are in contact.

In fig. 2 is een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting getoond waarmee de 20 werkwijze volgens de uitvinding verwezenlijkt kan worden. Deze inrichting is in het geheel met 1 aangegeven en bestaat uit een enkele reactiekamer 3 die van niet nader afgebeelde isolatie voorzien is. Binnen deze behuizing 2 wordt een aantal kamers begrensd. De eerste reactiekamer is met 3 aangegeven. Zoals uit de doorsnede III-III uit fig. 2 blijkt, is dit een enkele buis. Aan de onderzijde is de behuizing 2 afgesloten door 25 een zeefplaat 15 waardoor wel gas maar geen materie kan treden. Via inlaat 8 wordt stoom aan de eerste reactiekamer 3 toegevoerd. Aan de reactiekamer 3 worden bovendien biomassa via inlaat 9 toegevoerd en zich bij hoge temperatuur bevindend hulpmedium, zoals zand via inlaat 11 toegevoerd. Daardoor wordt het hulpmedium via inlaat 11 naar boven verplaatst en komt bij inlaat 9 in contact met de biomassa 9 die 30 door de hoge temperatuur van het hulpmedium (plus minus 900°C) vergast wordt. Daarbij ontstaat produktgas dat via de uitlaat 10 de buisvormige reactor 3 verlaat. Vervolgens komt de produktstroom in reactieruimte 5. De verblijftijd in kamer 5 is ongeveer 1-4 seconden. De temperatuur is ongeveer 850°C. Verschillende 1016411 5 mechanismen kunnen gebruikt worden om gedurende de verhoudingsgewijs lange verblijftijd teer dat in reactiekamer 3 gevormd is onschadelijk te maken, dat wil zeggen, te voorkomen dat teer met het produktgas meegevoerd wordt. Ten eerste is het mogelijk teer (katalytisch) te ontleden en de gasvormige ontledingsproducten alsnog 5 met de productstroom af te voeren zodat deze nuttig gebruikt worden. Tevens is het mogelijk dat teer geadsorbeerd wordt aan het in de tweede stap te verbranden medium en in deze tweede stap ontleed en verbrand wordt. Vanaf kamer 5 worden via een of meerdere inlaten 12 (slechts een afgebeeld) hulpmedium en vaste produkten die ontstaan na de vergassing (houtskoolachtige produkten) toegevoerd aan reactiekamer 4. 10 Deze reactiekamer 4 is van onderen afgesloten door een zeefplaat die gescheiden is van zeefplaat 15. Daar bestaat een wervelbed in stand gehouden door de toevoer van lucht aangegeven met 14. De daarbij vrijkomende rookgassen worden bij 13 afgevoerd. Bij de verbranding ontstaat warmte die in het hulpmedium opgeslagen wordt en welke warmte op de zo juist beschreven wijze weer aan reactiekamer 3 afgegeven wordt door 15 transport van het hulpmedium.Fig. 2 shows an exemplary embodiment of a device with which the method according to the invention can be realized. This device is indicated in its entirety by 1 and consists of a single reaction chamber 3 which is provided with insulation (not shown). A number of chambers are limited within this housing 2. The first reaction chamber is indicated by 3. As can be seen from the section III-III of Fig. 2, this is a single tube. On the underside, the housing 2 is closed off by a screen plate 15 through which gas but no matter can enter. Steam is supplied to the first reaction chamber 3 via inlet 8. In addition, biomass is supplied to the reaction chamber 3 via inlet 9 and ancillary medium, such as sand, is supplied via inlet 11 at a high temperature. As a result, the auxiliary medium is moved upwards via inlet 11 and comes into contact with the biomass 9 at inlet 9, which is gasified by the high temperature of the auxiliary medium (plus minus 900 ° C). Product gas is thereby produced which leaves the tubular reactor 3 via the outlet 10. The product stream then enters reaction chamber 5. The residence time in chamber 5 is approximately 1-4 seconds. The temperature is around 850 ° C. Various mechanisms may be used to render harmless, during the relatively long residence time, tar formed in reaction chamber 3, i.e., to prevent tar from being entrained with the product gas. Firstly, it is possible to decompose tar (catalytically) and still remove the gaseous decomposition products with the product stream so that they are used effectively. It is also possible that tar is adsorbed on the medium to be burned in the second step and decomposed and burned in this second step. From chamber 5, auxiliary medium and solid products formed after the gasification (charcoal-like products) are fed to reaction chamber 4 via one or more inlets 12 (only one shown). There exists a fluidized bed maintained by the supply of air indicated by 14. The flue gases released thereby are discharged at 13. During the combustion, heat is generated which is stored in the auxiliary medium and which heat is again delivered to reaction chamber 3 in the manner just described by transporting the auxiliary medium.

Met de hierboven beschreven werkwijze wordt bovendien als voordeel verkregen dat de stikstof aanwezig in de lucht ingevoerd bij inlaat 14 afgevoerd wordt via de uitlaat 13 voor rookgas. Daardoor neemt de calorische waarde van het produktgas verkregen bij uitlaat 6 niet af en worden de toepassingsmogelijkheden verruimd. Ten opzichte 20 van het produktgas verkregen met een gebruikelijke vergasser dat wil zeggen een niet indirecte vergasser, is de calorische waarde ongeveer 2x zo hoog, dat wil zeggen, ongeveer 15 MJ/mn3. Gebleken is dat met de onderhavige uitvinding op bijzonder eenvoudige wijze een stabiel evenwicht ingesteld wordt.Moreover, with the method described above, it is advantageous that the nitrogen present in the air introduced at inlet 14 is discharged via the outlet 13 for flue gas. As a result, the calorific value of the product gas obtained at outlet 6 does not decrease and the application possibilities are broadened. Compared to the product gas obtained with a conventional gasifier, that is to say a non-indirect gasifier, the calorific value is about twice as high, that is, about 15 MJ / m3. It has been found that with the present invention a stable equilibrium is set in a particularly simple manner.

Verrassenderwijs is gebleken dat in kamer 5 een bijzonder aanzienlijke reductie 25 van teer verkregen kan worden. Verondersteld wordt dat de vaste massa afkomstig uit de eerste reactorkamer welke aangeduid wordt als char katalyserende en adsorberende werking heeft. Omdat steeds nieuwe vaste massa toegevoerd wordt, blijft een dergelijk katalyserende/adsorberende werking voortdurend in stand.Surprisingly, it has been found that a particularly considerable reduction of tar can be obtained in chamber 5. It is believed that the solid mass from the first reactor chamber which is referred to as char has catalytic and adsorbent action. Because new solid mass is always supplied, such a catalytic / adsorbent action is constantly maintained.

Met de uitvinding kunnen de teeremissies aanzienlijk beperkt worden en het ren-30 dement van het vergassen van biomassa aanzienlijk verhoogd worden, en de gezondheidsrisico's door het wegvallen van het hanteren van vrijkomende teersoorten beperkt worden.With the invention, the tar emissions can be considerably reduced and the efficiency of the gasification of biomass can be considerably increased, and the health risks due to the loss of handling of tar types released can be limited.

1 o 1 6 4 f -f 61 o 1 6 4 f -f 6

Begrepen zal worden dat verschillende van hierboven beschreven stappen enerzijds gewijzigd uitgevoerd kunnen worden en dat verdere stappen voor-, tussen- of nageschakeld kunnen worden. Al dergelijke stappen zijn voor de hand liggend na het lezen van bovenstaande beschrijving en liggen binnen het bereik van de bijgaande con-5 clusies.It will be understood that, on the one hand, various of the steps described above can be carried out in a modified manner and that further steps can be switched on, between or after. All such steps are obvious after reading the above description and are within the scope of the appended claims.

10 1 64 t t10 1 64 t

Claims (13)

1. Werkwijze voor het vergassen van biomassa omvattende het in een eerste stap vermengen van die biomassa met een hulpmedium en het vergassen daarvan, het uit de 5 eerste stap aftvoeren van die vergassingsprodukten, omvattende teer, en het hulpmedium, het scheiden van die afvoerstroom in een stroom vaste deeltjes en een gasvormige stroom omvattende produktgas, het afvoeren van die gasvormige stroom, het toevoeren van die vaste deeltjes aan een tweede stap, het in die tweede stap verbranden van de vaste vergassingsprodukten en het toevoeren van dat 10 hulpmedium naar die eerste stap, met het kenmerk, dat tussen die eerste en tweede stap de afvoerstroom van de eerste stap in een aparte ruimte bij een temperatuur tussen 700-900°C gedurende tenminste 1 seconde aan een tussenliggende stap onderworpen wordt teneinde in de afvoerstroom van de eerste stap aanwezig teer van die gasvormige stroom te scheiden. 15A method for gasifying biomass comprising in a first step mixing said biomass with an auxiliary medium and gasifying it, discharging said gasification products from the first step, including tar, and the auxiliary medium, separating said discharge stream into a stream of solid particles and a gaseous stream comprising product gas, discharging said gaseous stream, supplying said solid particles to a second step, burning the solid gasification products in that second step and supplying said auxiliary medium to that first step characterized in that between said first and second step, the discharge stream of the first step in a separate space at a temperature between 700-900 ° C is subjected to an intermediate step for at least 1 second in order to be present in the discharge stream of the first step separating the tar from that gaseous stream. 15 2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij dat scheiden het tenminste gedeeltelijk omzetten van die teer omvat.The method of claim 1, wherein said separating comprises converting said tar at least partially. 3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij die omzetting katalytisch ondersteund 20 wordt door de char.3. Method according to claim 2, wherein said conversion is catalytically supported by the char. 4. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij dat scheiden adsorptie aan die vaste deeltjes omvat.The method of any one of the preceding claims, wherein said separating comprises adsorption to said solid particles. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, waar dat scheiden ontleding bij verbranding van die vaste deeltjes omvat.The method of claim 4, wherein said separation comprises decomposition on combustion of said solid particles. 6. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij na die tussenliggende stap de produktgas wordt afgescheiden. 30A method according to any one of the preceding claims, wherein after that intermediate step the product gas is separated. 30 7. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die stappen in een enkele reactorbehuizing plaatsvinden. 1016411The process according to any of the preceding claims, wherein said steps take place in a single reactor housing. 1016411 8. Inrichting (1) voor het vergassen van biomassa, omvattende een eerste reactorkamer (3) voorzien van een toevoer (9) voor biomassa, een toevoer (11) van hulpmedium en een afvoer (10) van een eerste produktstroom omvattende teer en hulpmedium, een tweede reactorkamer (4) voorzien van een inlaat (12) voor de vaste deeltjes uit die eer- 5 ste produktstroom en hulpmedium, een afvoer (13) voor verbrandingsgassen en een afvoer voor hulpmedium verbonden met de toevoer voor hulpmedium in die eerste reactorkamer (3), waarbij tussen die eerste en tweede reactorkamer een scheidingsinrich-ting voor gassen aangebracht is omvattende een afvoer (6) voor produktgas, met het kenmerk, dat die scheidingskamer zodanig is uitgevoerd, dat de gemiddelde verblijftijd 10 van die eerste produktstroom daarin tenminste 1 s bedraagt.Device (1) for gasifying biomass, comprising a first reactor chamber (3) provided with a supply (9) for biomass, a supply (11) of auxiliary medium and a discharge (10) of a first product stream comprising tar and auxiliary medium , a second reactor chamber (4) provided with an inlet (12) for the solid particles from that first product stream and auxiliary medium, a discharge (13) for combustion gases and a discharge for auxiliary medium connected to the feed for auxiliary medium in that first reactor chamber (3), wherein a separation device for gases is provided between said first and second reactor chamber, comprising a discharge (6) for product gas, characterized in that said separation chamber is designed such that the average residence time of said first product stream therein is at least 1 s. 9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij die scheidingskamer een scheidingsinrichting voor teer en produktgas omvat.Device according to claim 8, wherein said separation chamber comprises a separation device for tar and product gas. 10. Inrichting volgens een van de conclusies 8 of 9, waarbij die inrichting een behuizing (2) omvat waarin die kamers zijn aangebracht.Device according to one of claims 8 or 9, wherein said device comprises a housing (2) in which said chambers are arranged. 11. Inrichting volgens een van de conclusies 8-10, waarbij die scheidingskamer boven die eerste reactiekamer is aangebracht. 20Device as claimed in any of the claims 8-10, wherein said separation chamber is arranged above said first reaction chamber. 20 12. Inrichting volgens een van de conclusies 8-11, waarbij die scheidingskamer boven een tweede reactiekamer is aangebracht.Device as claimed in any of the claims 8-11, wherein said separation chamber is arranged above a second reaction chamber. 13. Inrichting volgens een van de conclusies 8-12, waarbij die eerste en tweede 25 reactiekamer aan elkaar grenzend zijn aangebracht. 101641113. Device as claimed in any of the claims 8-12, wherein said first and second reaction chamber are arranged adjacent to each other. 1016411
NL1016411A 2000-10-16 2000-10-16 Method and device for gasifying biomass. NL1016411C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1016411A NL1016411C2 (en) 2000-10-16 2000-10-16 Method and device for gasifying biomass.
AU2002214394A AU2002214394A1 (en) 2000-10-16 2001-10-16 Method and device for gasifying biomass
PCT/NL2001/000761 WO2002033030A1 (en) 2000-10-16 2001-10-16 Method and device for gasifying biomass

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1016411 2000-10-16
NL1016411A NL1016411C2 (en) 2000-10-16 2000-10-16 Method and device for gasifying biomass.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1016411C2 true NL1016411C2 (en) 2002-04-18

Family

ID=19772250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1016411A NL1016411C2 (en) 2000-10-16 2000-10-16 Method and device for gasifying biomass.

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2002214394A1 (en)
NL (1) NL1016411C2 (en)
WO (1) WO2002033030A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2000520C2 (en) 2007-03-05 2008-09-08 Stichting Energie Device for manufacturing a product gas from a fuel, such as biomass.
CN102107397B (en) 2009-12-25 2015-02-04 3M新设资产公司 Grinding wheel and method for manufacturing grinding wheel
CN106457500B (en) 2014-05-29 2019-08-30 圣戈班磨料磨具有限公司 Abrasive article having a core comprising a polymeric material
CN105482853B (en) * 2015-12-31 2017-12-01 浙江久凡新能源科技股份有限公司 Biomass gasifying furnace

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0239589A1 (en) * 1985-09-20 1987-10-07 Battelle Development Corp Low inlet gas velocity high throughput biomass gasifier.
US4799937A (en) * 1986-01-22 1989-01-24 A. Ahlstrom Corp. Method and apparatus for gasifying carbonaceous material

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0239589A1 (en) * 1985-09-20 1987-10-07 Battelle Development Corp Low inlet gas velocity high throughput biomass gasifier.
US4799937A (en) * 1986-01-22 1989-01-24 A. Ahlstrom Corp. Method and apparatus for gasifying carbonaceous material

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002033030A1 (en) 2002-04-25
AU2002214394A1 (en) 2002-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0764196B1 (en) Improved pyrolytic conversion of organic feedstock and waste
JP5913328B2 (en) Fuel conversion device
EP2350233B1 (en) Method and apparatus for producing liquid biofuel from solid biomass
EP2190950B1 (en) Method and apparatus for producing liquid biofuel from solid biomass
JP2003504454A5 (en)
SK286582B6 (en) Method and device for pyrolyzing and gasifying organic substances or substance mixtures
EA013703B1 (en) Process and system for gasification with in-situ tar removal
US10443004B2 (en) First stage process configurations in a 2-stage bio-reforming reactor system
WO2001030943A1 (en) Process for the production of a gaseous fuel
US20240240094A1 (en) Method and apparatus for industrial production of renewable synthetic fuels
NL1016411C2 (en) Method and device for gasifying biomass.
EP0512305B1 (en) Method to convert refuse derived fuel into a combustible gas
JP4227771B2 (en) Biomass gasification method
GB2466260A (en) Waste reduction and conversion process with syngas production and combustion
WO2023242037A1 (en) Process and process plant for converting feedstock comprising a carbon-containing solid fuel
JP2005029728A (en) Gasification apparatus
EP4026886A1 (en) Process and apparatus for producing synthesis gas through thermochemical conversion of biomass and waste materials
CA3196638A1 (en) Process for gasifying an organic material and plant for carrying out said process
TWI397580B (en) Process and system for gasification with in-situ tar removal
RU2785096C1 (en) Gas generator set and method for gas generation for producing hydrogen-containing synthesis gas
GB2259521A (en) Moving bed coal gasifier
DE10037762B4 (en) Device for generating electricity from biomass by gasification with subsequent catalytic elimination of tar compounds from the fuel gas
JP2008520785A (en) Gasification method of carbonaceous material and apparatus for carrying out this method
JP2006231301A (en) Gasification apparatus of waste
Thulasiraman et al. Syngas from residual biogenic waste

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20050501