SE1051371A1 - Two stage carburetors using high temperature preheated steam - Google Patents
Two stage carburetors using high temperature preheated steam Download PDFInfo
- Publication number
- SE1051371A1 SE1051371A1 SE1051371A SE1051371A SE1051371A1 SE 1051371 A1 SE1051371 A1 SE 1051371A1 SE 1051371 A SE1051371 A SE 1051371A SE 1051371 A SE1051371 A SE 1051371A SE 1051371 A1 SE1051371 A1 SE 1051371A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- reactor
- steam
- carburettor
- temperature
- stage
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 45
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 45
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 41
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 28
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 18
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 16
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 16
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 16
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 8
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010793 Steam injection (oil industry) Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 2
- 238000010744 Boudouard reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- -1 on the one hand Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
- C10B49/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
- C10B49/04—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated
- C10B49/06—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated according to the moving bed type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
- C10B53/02—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/06—Continuous processes
- C10J3/14—Continuous processes using gaseous heat-carriers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/06—Continuous processes
- C10J3/16—Continuous processes simultaneously reacting oxygen and water with the carbonaceous material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/20—Apparatus; Plants
- C10J3/34—Grates; Mechanical ash-removing devices
- C10J3/36—Fixed grates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/48—Apparatus; Plants
- C10J3/485—Entrained flow gasifiers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/721—Multistage gasification, e.g. plural parallel or serial gasification stages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2200/00—Details of gasification apparatus
- C10J2200/09—Mechanical details of gasifiers not otherwise provided for, e.g. sealing means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2200/00—Details of gasification apparatus
- C10J2200/15—Details of feeding means
- C10J2200/152—Nozzles or lances for introducing gas, liquids or suspensions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0903—Feed preparation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0916—Biomass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0916—Biomass
- C10J2300/092—Wood, cellulose
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/094—Char
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0946—Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0956—Air or oxygen enriched air
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0973—Water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/1625—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with solids treatment
- C10J2300/1637—Char combustion
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
En förgasare beskrivs som kombinerar två reaktorer och som utnyttjar externt ge-nererad förupphettad ånga av hög temperatur som insprutas till den första reak-torn, där upphettningsbehovet för förgasning täcks av kännbart värme från ångan.Förgasaren kan producera syntesgas med medelhögt och högt lågt värmevärde(LCV). Den första reaktorn är en förgasningssektion med fast bädd där grovkornigtråmaterial förgasas, och den andra reaktorn är en förgasningssektion med ström-mande (entrained) bädd där vätskeformigt och f1nkornigt råmaterial förgasas. Fastgrovkornigt råmaterial befrias först från flyktiga komponenter i den första fast-bäddsreaktorn i förgasaren med hjälp av högtemperaturånga, och utsätts därefter iden andra reaktorn för en högre temperatur som är tillräcklig för att crackning och destruering av tjäror och oljor. Aktivt kol kan framställas som samtidig produkt. Förgasaren kan användas medolika fasta och flytande råmaterial. Förgasaren har förmåga att förgasa dessa olika råmaterial samtidigt. A carburettor is described which combines two reactors and which uses externally generated high temperature preheated steam which is injected into the first reactor, where the heating need for gasification is covered by sensible heat from the steam. The carburettor can produce synthesis gas with medium and high low calorific value ( LCV). The first reactor is a solid bed gasification section where coarse-grained raw material is gasified, and the second reactor is an entrained bed gasification section where liquid and fine-grained raw material is gasified. Solid-grained raw material is first freed from volatile components in the first fixed-bed reactor in the carburettor by means of high-temperature steam, and is then exposed in the second reactor to a higher temperature which is sufficient for cracking and destruction of tar and oils. Activated carbon can be produced as a simultaneous product. The carburettor can be used with various solid and surface raw materials. The carburettor has the ability to gasify these different raw materials simultaneously.
Description
2 Tillämpningen av teknologin med partiell förbränning av inkommande kolhaltiga material är vida utbredd. Med hjälp av denna teknologi erhålls den icke brännbara gasen C02, och, eftersom den ej avlägsnas, leder detta till en utspädd syntesgas, och LCV (low caloric value - lågt värmevärde, ett mått på den torra gasmassans för- bränningsvärde) för den framställda syntesgasen blir begränsat. Närvaro av C02 som erhålles som resultat från partiell förbränning (oxidation) leder dessutom till ett litet partialtryck för de andra gasslagen, som inte är gfnnsamt för andra värde- fulla förgasningsreaktioner, som t.ex. vattengasskift-reaktionen. Vätehalten i syn- tesgasen kommer därmed att påverkas negativt. 2 The application of the technology of partial combustion of incoming carbonaceous materials is widespread. Using this technology, the non-combustible gas CO2 is obtained, and, since it is not removed, this leads to a dilute synthesis gas, and LCV (low caloric value, a measure of the calorific value of the dry gas mass) for the synthesis gas produced becomes limited. In addition, the presence of CO2 obtained as a result of partial combustion (oxidation) leads to a small partial pressure for the other gases, which is not favorable for other valuable gasification reactions, such as e.g. the water gas shift reaction. The hydrogen content of the synthesis gas will thus be negatively affected.
Iden att tillföra det mesta av den för förgasningsprocessen erforderliga energin med användning av kännbart värme har nyligen undersökts, och positiva resultat har utvisats. US 2004/ 0060236 Al beskriver tex. ett ekonomiskt småskaligt förgas- ningssystem för förgasning av fast bränsle till pyrolysgas, varvid upphettad blandad gas av ånga och luft införs i en reformer tillsammans med pyrolysgas som ger en reformerad orenad gas med hög temperatur. Den blandade gasen av luft och ånga upphettas företrädesvis till minst 300°C, och ännu hellre minst 400°C. Vilken typ som helst av värmeväxlare eller uppvärmningsanordning kan användas som luft/ ång-upphettningsanordning för upphettning av den blandade gasen av luft och ånga.The idea of supplying most of the energy required for the gasification process using sensible heat has recently been investigated, and positive results have been shown. US 2004/0060236 A1 describes e.g. an economically small-scale gasification system for gasification of solid fuel to pyrolysis gas, whereby heated mixed gas of steam and air is introduced into a reformer together with pyrolysis gas which gives a reformed crude gas with a high temperature. The mixed gas of air and steam is preferably heated to at least 300 ° C, and more preferably at least 400 ° C. Any type of heat exchanger or heating device can be used as an air / steam heating device for heating the mixed gas of air and steam.
US 6 837 910 beskriver en anordning och metod för förgasning av flytande eller fast bränsle, varvid en upphettad blandad gas av ånga och luft införs in i minst en av det termiska sönderdelningsområdet för det fasta eller flytande bränslet och refor- meringsområdet för den termiskt sönderdelade gasen. Den blandade gasen av luft och ånga upphettas till en temperatur av minst 700°C, och ännu hellre högre än 800°C.US 6,837,910 discloses an apparatus and method for gasifying fl liquid or solid fuel, wherein a heated mixed gas of steam and air is introduced into at least one of the thermal decomposition area of the solid or fl liquid fuel and the reforming area of the thermally decomposed gas . The mixed gas of air and steam is heated to a temperature of at least 700 ° C, and more preferably higher than 800 ° C.
Andra kända system som utnyttjar luft/ ånga/ syre med hög temperatur, så hög som 1000°C, för en biomassa/avfallsförgasningsprocess har även använts (Lucas C., Szewczyk D., Blasiak W., Mochida S., High Temperature Air and Steam Gasification of Densified Biofuels, Bíomass and Bioenergi, vol. 27, nr. 6, december 2004, s. 563-575). En väterik gas fri från förkolnad substans (char) där processen utförs med endast ånga vid en temperatur på 1000°C och vid ett konventionellt tryck på 3 ca 1 atmosfär har föreslagits av Ponzio Anna, Yang Weihong, Lucas C, Blaziak W, i Development of a Thermal Homogenous Gasifier System using High Temperature Agent, CLEAN AIR - International Journal on Energi for a Clean Environment, vol. 7, nr 4, 2007.Other known systems that use air / steam / oxygen with high temperature, as high as 1000 ° C, for a biomass / waste gasification process have also been used (Lucas C., Szewczyk D., Blasiak W., Mochida S., High Temperature Air and Steam Gasification of Densified Biofuels, Biomass and Bioenergy, Vol. 27, No. 6, December 2004, pp. 563-575). A hydrogen-rich gas free of char, where the process is carried out with steam only at a temperature of 1000 ° C and at a conventional pressure of about 1 atmosphere has been proposed by Ponzio Anna, Yang Weihong, Lucas C, Blaziak W, in Development of a Thermal Homogenous Gasifier System Using High Temperature Agent, CLEAN AIR - International Journal on Energy for a Clean Environment, vol. 7, No. 4, 2007.
I US 2003 / 0233788 Al beskrivs en metod för förgasning av kolhaltiga material till bränslegaser. Den omfattar bildning av en sammansättning av ultrasuperupphettad ånga (USS) huvudsakligen innehållande vattenånga, koldioxid och höggradigt reak- tiva fria radikaler därav, vid en hög temperatur om ca. 1316°C till ca 2760°C. USS- sammansättningen, som omfattar en högtemperaturflamma, bringas i kontakt med ett kolhaltigt material för snabb förgasning/reformering därav. USS bildas genom förbränning av ett väsentligen askfritt bränsle med "artificiell luft" omfattande anri- kad syrgas och vattenånga, varvid den "artificiella luften" utgör minst ca. 60 mol- procent. Förhållandet syrezbränsle måste regleras så att sot inte bildas. Använd- ningen av anrikad syrgas vid metoden kommer uppenbart att öka driftkostnaderna för metoden.US 2003/0233788 A1 describes a method for gasifying carbonaceous materials to fuel gases. It comprises the formation of a composition of ultra-superheated steam (USS) mainly containing water vapor, carbon dioxide and highly reactive free radicals thereof, at a high temperature of approx. 1316 ° C to about 2760 ° C. The USS composition, which comprises a high temperature fl breast, is contacted with a carbonaceous material for rapid gasification / reforming thereof. The USS is formed by the combustion of a substantially ash-free fuel with "artificial air" comprising enriched oxygen and water vapor, the "artificial air" constituting at least approx. 60 mol- percent. The ratio of oxygen fuel must be regulated so that soot is not formed. The use of enriched oxygen in the method will obviously increase the operating costs of the method.
Enligt US 2003 / 0233788 A1 har förgasning med endast ånga undersökts och an- vänts kommersiellt sedan 1950-1960. På grund av det begränsade värmet i ångan inbegriper emellertid de problem som är förknippade med förgasning med endast ånga att endast låga reaktionstemperaturer kan uppnås, dvs. typiskt mindre än 8 1 5°C, där långa uppehållstider och hög energiförbrukning råder.According to US 2003/0233788 A1, gasification with steam only has been investigated and used commercially since 1950-1960. However, due to the limited heat in the steam, the problems associated with gas-only gasification include that only low reaction temperatures can be achieved, i.e. typically less than 8 1 5 ° C, where long residence times and high energy consumption prevail.
All känd teknik som nämnts ovan utnyttjar endast enstegsreaktorer, antingen en förgasare med fast bädd eller med fluidiserad bädd.All known techniques mentioned above use only single-stage reactors, either a fixed bed carburettor or an id unidised bed.
Det är känt att den termiska omvandlingen av biomassa / avfall / kol kan förstås som omfattande två huvudsakligen höggradigt endoterma steg: avspaltning av flyktiga komponenter respektive omvandling av förkolnad substans. Såsom påvisats i tidi- gare studier kommer 90% av det flyktiga innehållet i den totala vikten av biomassa att frisättas omedelbart om den skulle uppvärmas till över 600°C. Det andra steget är omvandling av förkolnad substans. För att få aska fri från förkolnad substans, d.v.s. 100% omvandling av förkolnad substans, erfordras en mycket högre tempera- 4 tur för den termiska omvandlingen av förkolnad substans. Vanligen bör denna temperatur vara högre än 1000°C, beroende på asksmältpunkten.It is known that the thermal conversion of biomass / waste / carbon can be understood as comprising two mainly highly endothermic steps: decomposition of volatile components and conversion of charred substance. As demonstrated in previous studies, 90% of the innehållcompatible content of the total weight of biomass will be released immediately if it were heated above 600 ° C. The second step is the conversion of char. To get ash free from charred substance, i.e. 100% conversion of char, a much higher temperature is required for the thermal conversion of char. Generally, this temperature should be higher than 1000 ° C, depending on the ash melting point.
Förgasare av typen med fast bädd används i stor omfattning i småskalig energipro- duktion (< 10 MWth) tack vare dess mycket enkla konstruktion och drift. Det har framkommit att om utformningen av en förgasningsreaktor med fast bädd följer ovanstående två steg skulle den vara mer effektiv ur många synvinklar.Carburetors of the fixed bed type are widely used in small-scale energy production (<10 MWth) thanks to its very simple construction and operation. It has emerged that if the design of a fixed bed gasification reactor follows the above two steps, it would be more efficient from many points of view.
Det finns omfattande studier på detta arbetssätt för förgasare med fast bädd. Se- kundär luftinsprutning i förgasaren används ofta. Exempelvis rapporterade Pan et al. (Y.G. Pan, X. Roca, E. Velo och L. Puigjaner, i Removal of tar by secondary air injection in fluidized bed gasification of residual biomass and coal, Fuel 78 (1999)(14), s. 1703-1709) 88,7 vikt-% tjärminskning genom insprutning av sekun- där luft just ovanför punkten för biomassans inmatning i den fluidiserade bädden vid en temperatur på 840-880°C.There are extensive studies on this approach for fixed bed carburetors. Secondary air injection into the carburettor is often used. For example, Pan et al. (YG Pan, X. Roca, E. Velo och L. Puigjaner, i Removal of tar by secondary air injection in fl uidized bed gasification of residual biomass and coal, Fuel 78 (1999) (14), s. 1703-1709) 88 , 7% by weight tar reduction by injecting seconds just above the point of biomass feed into the fl uidized bed at a temperature of 840-880 ° C.
Narv et al. (Biomass gasification With air in an atmospheric bubbling fludized bed.Narv et al. (Biomass gasification With air in an atmospheric bubbling fl udized bed.
Effect of six operational variables on the quality of produced raw gas, Industrial and Engineering Chemistry Research 35 (1996) (7), s. 2110-2120) utförde sekundär luft- insprutning i fribordet hos en förgasare med fluidiserad bädd och observerade en temperaturökning om ca 70°C som resulterade i en tjärminskning från 28 till 16 g/Nmß.Effect of six operational variables on the quality of produced raw gas, Industrial and Engineering Chemistry Research 35 (1996) (7), pp. 2110-2120) performed secondary air injection in the freeboard of a carburetor with id uidised bed and observed a temperature increase of about 70 ° C which resulted in a tar reduction from 28 to 16 g / Nmß.
The Asian Institute of Technologf (AIT), Thailand modifierade en biomassaförgasare vilket resulterade i bränslegas med en tjärbildning på ca 50 mg/ Nm3, vilket är ca 40 gånger mindre än en enstegsreaktor under liknande driftförhållanden (T.A. Milne och R.J. Evans, Biomass Gasification ”Tars”: Their Nature, Formation and Conver- sion. NREL, Golden, CO, USA, rapport nr NREL/TP-570-25357 (1988). Detta kon- cept involverar en nedströmsförgasare (doWndraft) med luftintag i två nivåer. Den bildade tjäran vid biomassapyrolysprocessen passerar genom en högtemperatur- bädd för resterande förkolnad substans vid botten och sönderdelas vid den förhöjda temperaturen.The Asian Institute of Technologist (AIT), Thailand modified a biomass gasifier which resulted in fuel gas with a tar formation of about 50 mg / Nm3, which is about 40 times smaller than a single-stage reactor under similar operating conditions (TA Milne and RJ Evans, Biomass Gasification "Tars ": Their Nature, Formation and Conversion. NREL, Golden, CO, USA, Report No. NREL / TP-570-25357 (1988). This concept involves a downstream carburetor (doWndraft) with air intakes in two levels. the tar in the biomass pyrolysis process passes through a high-temperature bed of residual char at the bottom and decomposes at the elevated temperature.
Bhattacharya et al. rapporterade i A study on Wood gasification for low-tar gas pro- duction, Energy 24 (1999), s. 285-296 en liknande förgasare där förkolnad sub- stans bildad inuti själva förgasaren fungerade som ett filter som ytterligare betydligt reducerade tjärbildningen vid 19 mg/ Nmß högre CO- och Hg-koncentration i bräns- legasen.Bhattacharya et al. reported in A study on Wood gasification for low-tar gas production, Energy 24 (1999), pp. 285-296 a similar carburettor where charred substance formed inside the carburettor itself acted as a filter which further significantly reduced tar formation at 19 mg / Nmß higher CO and Hg concentration in the fuel gas.
Cao et al. rapporterade i A novel biomass air gasification process for producing tar- free higher heating value fuel gas, Fuel Processing Technology 87 (2006) 343-353 ett arbete avseende en reaktor i två områden med fluidiserad bädd. I detta arbete insprutades en understödjande bränslegas och andra luftström i reaktorns övre område för minskning av tjärkompositionerna. Experimentella resultat utvisade ett värmevärde på ca 5 MJ/ Nmß.Cao et al. reported in A novel biomass air gasi fi cation process for producing tar- free higher heating value fuel gas, Fuel Processing Technology 87 (2006) 343-353 a work concerning a reactor in two areas with id uidised bed. In this work, a supporting fuel gas and other air stream were injected into the upper region of the reactor to reduce the tar compositions. Experimental results showed a calorific value of about 5 MJ / Nmß.
US 6 960 234 beskriver en mångfasetterad förgasare och relaterade metoder. Det år en förgasare som kombinerar en sektion med förgasning i fast bädd och en sektion med förgasning i flöde (entrained floW). Aktivt kol kan bildas den övre sektionen med fast bädd och i sektionen med förgasning i flöde.US 6,960,234 describes a multifaceted carburettor and related methods. It is a carburettor that combines a section with fixed bed gasification and a section with entrained fl oW gasification. Activated carbon can be formed in the upper section with a fixed bed and in the section with gasification in flow.
US 6 647 903 beskriver ett förfarande och anordning för generering och använd- ning av brännbar gas med användning av en förgasare omfattande första och andra reaktionssektioner, varvid oxiderande gas införs i båda sektionerna. Uppfinningen arbetar på ett sätt som underlättar tjärdestruering och som samtidigt ger bränsle- gasprodukterna H2 och CO. Därutöver kan viss mängd metan även bildas. Vid vissa arbetssätt kan aktivt kol bildas.US 6,647,903 discloses a method and apparatus for generating and using combustible gas using a carburetor comprising first and second reaction sections, wherein oxidizing gas is introduced into both sections. The invention works in a way which facilitates tar destruction and which at the same time gives the fuel gas products H2 and CO. In addition, a certain amount of methane can also be formed. In some ways, activated carbon can be formed.
JP 6256775 beskriver fullständig förgasning av organiskt material i två steg för me- tansyntes, varvid organiskt material i en förgasningsprocess i ett första steg förga- sas i närvaro av ånga och syre, och, i en förgasningsprocess i ett andra steg förga- sas gasformigt oreagerat material och tjärgas förgasas vid en högre temperatur än i förgasningsprocessen i det första steget. En förgasare omfattande två steg beskrivs även. För att begränsa passage av fast kolhaltigt material från förgasningsprocessen i det första steget till förgasningsprocessen i det andra steget, kan passagen mellan de två stegen vara insnävad, eller ett filter kan vara beläget mellan de två stegen.JP 6256775 describes complete gasification of organic material in two steps for methanesynthesis, wherein organic material in a gasification process in a first step is gasified in the presence of steam and oxygen, and, in a gasification process in a second step, is gaseously unreacted material and tar gas are gasified at a higher temperature than in the gasification process in the first step. A carburetor comprising two steps is also described. To limit the passage of solid carbonaceous material from the gasification process in the first stage to the gasification process in the second stage, the passage between the two stages may be narrowed, or a filter may be located between the two stages.
Förgasaren inbegriper två inlopp för syre och ånga, ett i det första steget och det andra i det andra steget. Ändamålet med sekundär syre/ luft- och/ bränsle-insprutning i ovannämnda studier är att öka temperaturen i fribordet för att sönderdela tjäran, och förbättra ångre- formeringsreaktionen. Insprutningen av sekundär luft ökar emellertid inte endast halten av utspädande komponenter, särskilt kväve, utan minskar även det bränn- bara innehållet som genereras av förgasningen. Detta resulterar i en minskning av lågt värmevärde (LCV) för de framställda gaserna. Insprutning av sekundär luft gör det dessutom svårare att reglera produktgasens sammansättning.The carburetor includes two inlets for oxygen and steam, one in the first stage and the other in the second stage. The purpose of secondary oxygen / air and / fuel injection in the above studies is to increase the temperature in the freeboard to decompose the tar, and to improve the vapor reforming reaction. However, the injection of secondary air not only increases the content of diluent components, especially nitrogen, but also reduces the combustible content generated by the gasification. This results in a reduction of low calorific value (LCV) for the gases produced. Injection of secondary air also makes it more difficult to regulate the composition of the product gas.
US 6 960 234 som nämns ovan anger även att förgasning med fast bädd kräver grovkorniga bränslen (typiskt 1A" till 2" i diameter) och att begränsande tekniska särdrag för förgasning med fast bädd inkluderar: överföring av tjära och olja i syn- tesgasen; svårighet att använda finkornigt kol / bränsle eftersom de tenderar sätta igen tomrummen mellan de grovkorniga bränslena i den fasta bädden; och svårig- het att använda flytande kolväteråmaterial.US 6,960,234 mentioned above also states that solid bed gasification requires coarse-grained fuels (typically 1A "to 2" in diameter) and that limiting technical features of solid bed gasification include: the transfer of tar and oil into the synthesis gas; difficulty in using granular coal / fuel as they tend to clog the voids between the coarse-grained fuels in the fixed bed; and difficulty in using liquid hydrocarbon feedstock.
För att kunna framställa brännbara gaser med medelhögt och högt lågt värmevärde (LCV) och kunna förgasa både fasta och flytande/finkorniga råmaterial samtidigt, och även framställa andra värdefulla material, såsom aktivt kol, föreslås här en ny fastbäddsförgasare. Förgasaren definieras i patentkrav l. En metod att förgasa ett grovkornigt kolhaltigt råmaterial med användning av en tvåstegsförgasare med två reaktorer för erhållande av syntesgas, valfritt tillsammans med aktivt kol, där inget syre matas till reaktorn i första steget, utan endast förupphettad ånga med en tem- peratur om minst 700°C beskrivs även och anges i patentkraven. Metoden anges i patentkrav 4.In order to be able to produce combustible gases with medium and high low calorific value (LCV) and to be able to gasify both solid and f surface / fine-grained raw materials at the same time, and also to produce other valuable materials, such as activated carbon, a new fixed bed carburetor is proposed here. The carburettor is defined in claim 1. A method of gasifying a coarse-grained carbonaceous feedstock using a two-stage carburetor with two reactors to obtain synthesis gas, optionally together with activated carbon, where no oxygen is fed to the reactor in the first stage, but only preheated steam with a tem temperatures of at least 700 ° C are also described and specified in the claims. The method is stated in claim 4.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN För en tvåstegsförgasare enligt känd teknik, som beskrivs i JP 6256775 och som anges i ingressen i patentkrav 1 som omfattar: en första reaktor försedd med ett inlopp för ett grovkornigt kolhaltigt råmaterial, ett första inlopp för ånga; och en andra reaktor försedd med ett andra inlopp för ånga, valfritt tillsammans med luft eller syre; och ett utlopp för syntesgas; varvid den första och andra reaktorn är se- parerade genom ett område med en förträngning med reducerat tvärsnitt för be- 7 gränsning av passage av oreagerad fast kolhaltig substans från den första reaktorn till den andra reaktorn, varvid den första reaktorn har förmåga att drivas vid en temperatur på minst 600°C, och varvid den andra reaktorn har förmåga att drivas vid en högre temperatur, har ovannämnda ändamål uppfyllts med hjälp av de tek- niska särdragen enligt den kännetecknande delen av nämnda patentkrav, enligt vilken den andra reaktorn är den nedre reaktorn, den första reaktorn är den övre reaktorn, ett galler anordnat vid den nedre änden av den första reaktorn, nämnda första inlopp för ånga är beläget nära den första reaktorns botten, så att förupphet- tad ånga med en temperatur om minst 700°C kan inmatas till första reaktorn ned- ifrån under gallret via nämnda inlopp, varvid nämnda första reaktor är försedd med ett utlopp för syntesgas, den andra reaktorn är försedd med ett inlopp för ett finkornigt fast kolhaltigt råmaterial och/ eller ett flytande kolhaltigt råmaterial, var- vid nämnda andra inlopp för ånga är beläget nära den andra reaktorns botten, så att förupphettad ånga med en temperatur om minst 700°C, valfritt tillsammans med förupphettad luft eller syre med samma temperatur, kan inmatas till den andra reaktorn nedifrån via inlopp nämnda inlopp, och ett andra område med för- trängning med reducerat tvärsnitt är anordnat vid den andra reaktorns bottenände.SUMMARY OF THE INVENTION For a prior art two-stage carburetor, as described in JP 6256775 and set out in the preamble of claim 1, comprising: a first reactor provided with an inlet for a coarse-grained carbonaceous feedstock, a first inlet for steam; and a second reactor provided with a second inlet for steam, optionally together with air or oxygen; and a synthesis gas outlet; wherein the first and second reactors are separated by a reduced cross-sectional area of narrowing to limit the passage of unreacted solid carbonaceous material from the first reactor to the second reactor, the first reactor being capable of being operated at a temperature of at least 600 ° C, and wherein the second reactor is capable of operating at a higher temperature, the above objects have been fulfilled by means of the technical features according to the characterizing part of said claim, according to which the second reactor is the lower reactor , the first reactor is the upper reactor, a grid arranged at the lower end of the first reactor, said first inlet for steam is located near the bottom of the first reactor, so that preheated steam with a temperature of at least 700 ° C can be fed to the first reactor from below under the grid via said inlet, said first reactor being provided with an outlet for synthesis gas, the second reactor being provided with a inlet for a fine-grained solid carbonaceous feedstock and / or a liquid carbonaceous feedstock, said second steam inlet being located near the bottom of the second reactor, so that preheated steam having a temperature of at least 700 ° C, optionally together with preheated air or oxygen with the same temperature, can be fed to the second reactor from below via inlet said inlet, and a second area of displacement with reduced cross-section is arranged at the bottom end of the second reactor.
Enligt en aspekt avser uppfinningen följaktligen en tvåstegsförgasare enligt ovan.According to one aspect, the invention therefore relates to a two-stage carburettor as above.
I förgasaren enligt uppfinningen möjliggörs samtidig förgasning av fast grovkornigt material, å ena sidan, och fast finkornigt och/ eller flytande material, å den andra.The carburettor according to the invention enables simultaneous gasification of solid coarse-grained material, on the one hand, and solid fine-grained and / or surface material, on the other hand.
Kolhaltigt grovkornigt material inmatas till den första reaktorn och kolhaltig (av- falls-) vätska och/ eller kolhaltigt finkornigt fast material inmatas till den andra re- aktorn.Carbonaceous coarse-grained material is fed to the first reactor and carbonaceous (waste) liquid and / or carbonaceous non-granular solid material is fed to the second reactor.
I ytterligare en föredragen utföringsform av tvåstegsförgasaren leder ett eller flera, och företrädesvis samtliga inlopp för ånga, luft, syre och kolhaltig (avfalls-) vätska och/ eller kolhaltigt finkornigt fast material in i förgasaren tangentiellt i motsvaran- de delar av förgasaren, vilka delar har inre cirkulära tvärsnitt.In a further preferred embodiment of the two-stage carburettor, one or more, and preferably all inlets for steam, air, oxygen and carbonaceous (waste) liquid and / or carbonaceous fine-grained solid material lead into the carburettor tangentially in corresponding parts of the carburettor, which parts has internal circular cross-sections.
I ytterligare en föredragen utföringsform av tvåstegsförgasaren omfattar inloppen för kolhaltig (avfalls-) vätska och/ eller kolhaltigt finkornigt fast material minst två in- 8 lopp åtskilda med maximalt avstånd från varandra längs det invändiga cirkulära tvärsnittets omkrets.In a further preferred embodiment of the two-stage carburettor, the inlets for carbonaceous (waste) liquid and / or carbonaceous fine-grained solid material comprise at least two inlets separated by a maximum distance from each other along the circumference of the inner circular cross-section.
Enligt en annan aspekt avser uppfinningen ett förfarande för förgasning av ett grovkornigt kolhaltigt råmaterial, med användning av en tvåstegsförgasare med två reaktorer, en första respektive en andra, för framställning av syntesgas, valfritt till- sammans med aktivt kol. Ett sådant förfarande anges i patentkrav 4 och inbegriper följande steg: (a) ett grovkornigt kolhaltigt råmaterial inmatas till reaktorn i det för- sta steget av förgasaren; (b) det grovkorniga kolhaltiga råmaterialet utsätts för ånga i reaktorn i det första steget vid en drifttemperatur på minst 600°C i reaktorn, för åstadkommande av förgasning av det kolhaltiga råmaterialet, vid vilket förfarande inget syre matas till det första stegets reaktor, utan endast förupphettad ånga med en temperatur på minst 700°C, och vilket förfarande vidare omfattar ett steg (c), där eventuella fasta och / eller flytande kolhaltiga material som erhållits från steg (b) ut- sätts för förupphettad ånga, valfritt tillsammans med luft eller syre, i det andra ste- gets reaktor som arbetar vid en temperatur på minst 700°C för erhållande av valfri kombination av de följande produkterna: aktivt kol; CO; C02; och förbränningsvär- IT16.According to another aspect, the invention relates to a process for gasifying a coarse-grained carbonaceous feedstock, using a two-stage carburettor with two reactors, a first and a second, respectively, for the production of synthesis gas, optionally together with activated carbon. Such a process is set out in claim 4 and comprises the following steps: (a) a coarse-grained carbonaceous feedstock is fed to the reactor in the first stage of the gasifier; (b) the coarse-grained carbonaceous feedstock is subjected to steam in the first stage reactor at an operating temperature of at least 600 ° C in the reactor, to effect gasification of the carbonaceous feedstock, in which process no oxygen is fed to the first stage reactor, but only preheated steam with a temperature of at least 700 ° C, and which process further comprises a step (c), wherein any solid and / or surface carbonaceous materials obtained from step (b) are exposed to preheated steam, optionally together with air or oxygen, in the second stage reactor operating at a temperature of at least 700 ° C to obtain any combination of the following products: activated carbon; CO; CO 2; and combustion value- IT16.
Enligt en föredragen utföringsform omfattar förfarandet ett ytterligare steg (d), var- vid ett finkornigt fast kolhaltigt, och/ eller flytande kolhaltigt råmaterial samtidigt matas in till det andra stegets reaktor i förgasaren. I denna utföringsform kan följ- aktligen både ett grovkornigt råmaterial och ett finkornigt fast och/ eller flytande kolhaltigt råmaterial inmatas samtidigt in i förgasaren.According to a preferred embodiment, the process comprises an additional step (d), wherein a fi granular solid carbonaceous, and / or fl superficial carbonaceous raw material is simultaneously fed into the reactor of the second stage in the carburettor. Accordingly, in this embodiment, both a coarse-grained raw material and a fine-grained solid and / or liquid carbonaceous raw material can be fed into the carburettor at the same time.
Enligt en annan föredragen utföringsform av förfarandet inmatas externt genererad förupphettad ånga med en temperatur på minst 700°C även in i reaktorn i det andra steget. Med denna utföringsform kan den interna förbränningen, även kallad partiell förbränning eller oxidation, i förgasaren hållas till ett minimum, eftersom den erforderliga energin tillförs från externt håll. Följaktligen erfordras inte tillförsel av luft eller syre för värmegenerering genom inre förbränning i denna utföringsform.According to another preferred embodiment of the process, externally generated preheated steam with a temperature of at least 700 ° C is also fed into the reactor in the second stage. With this embodiment, the internal combustion, also called partial combustion or oxidation, in the carburettor can be kept to a minimum, since the required energy is supplied from an external source. Consequently, the supply of air or oxygen for heat generation by internal combustion is not required in this embodiment.
När luft eller syre ej tillförs reaktorn i det andra steget kan även utbytet av aktivt kol maximeras. 9 Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av förfarandet tillförs luft till den andra reaktorn (d.v.s. utöver högtemperaturångan). Med denna utföringsform kan syntesgas med särskilt hög kvalitet erhållas, eftersom kol omvandlas även till CO, och inte endast till aktivt kol. Beroende på förhållandet ånga/ luft kan intern för- bränning dessutom fortfarande undvikas (d.v.s. bildning av C02). Samtidigt kan förhållandet CO:aktivt kol även regleras genom reglering av förhållandet ånga/ luft.When air or oxygen is not supplied to the reactor in the second stage, the yield of activated carbon can also be maximized. According to a further preferred embodiment of the process, air is supplied to the second reactor (i.e. in addition to the high temperature steam). With this embodiment, synthesis gas of particularly high quality can be obtained, since carbon is also converted to CO, and not only to activated carbon. In addition, depending on the steam / air ratio, internal combustion can still be avoided (i.e. formation of CO 2). At the same time, the CO: activated carbon ratio can also be regulated by regulating the steam / air ratio.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av förfarandet används rent syre (istället för luft). Enligt denna utföringsform kan förfarandet användas för industri- ella ändamål. Behovet av separation av biprodukter minimeras även, och oönskad utspädning av den gasformiga produkten hålls till ett minimum.According to a further preferred embodiment of the process, pure oxygen (instead of air) is used. According to this embodiment, the method can be used for industrial purposes. The need for separation of by-products is also minimized, and undesired dilution of the gaseous product is kept to a minimum.
Ytterligare utföringsformer och fördelar kommer att framgå ur den detaljerade be- skrivningen och patentkraven.Additional embodiments and advantages will be apparent from the detailed description and claims.
Uttrycken "intern förbränning", "partiell förbränning" och "partiell oxidation" har använts omväxlande att beteckna förbränning som sker inuti förgasaren.The terms "internal combustion", "partial combustion" and "partial oxidation" have been used interchangeably to denote combustion taking place inside the carburettor.
KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Figur 1 visar ett systemflödesdiagram som allmänt åskådliggör den uppfinnings- enliga förgasningsprocessen för biomassa och fast avfall.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 shows a system fl destiny diagram which generally illustrates the inventive gasification process for biomass and solid waste.
Figur 2 visar en tvärsnittsvy av en utföringsform av förgasaren 21.Figure 2 shows a cross-sectional view of an embodiment of the carburettor 21.
Figur 3 är en planvy över förgasaren enligt uppfinningen som visar den tangentiella insprutningen av flytande råmaterial via inloppen l9a och l9b.Figure 3 is a plan view of the carburettor according to the invention showing the tangential injection of surface raw material via the inlets 19a and 19b.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN OCH FÖREDRAGNA UTFÖ- RINGSFORMER DÄRAV Förgasaren enligt uppfinningen kombinerar två reaktorer som utnyttjar insprutning av externt genererad förupphettad högtemperaturånga in i den första reaktorn, där upphettningsbehovet för förgasning tillgodoses av kännbart energi från ångan. För- gasaren kan producera en syntesgas med medelhögt och högt LCV. Den första reak- torn är förgasningssektion med fast bädd där det grovkorniga råmaterialet förgasas, och den andra reaktorn är en förgasningssektion med bädd i flöde (entrained bed) där flytande och finkornigt råmaterial förgasas. I förgasarens första reaktor med fast bädd avspaltas flyktiga komponenter från det fasta grovkorniga råmaterialet medelst högtemperaturånga, och därefter, i den andra reaktorn, utsätts det fasta grovkorniga råmaterialet för en högre temperatur tillräcklig för att crackning och destruering av tjäror och oljor.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION AND PREFERRED EMBODIMENTS THEREFORE The carburetor of the invention combines two reactors utilizing the injection of externally generated preheated high temperature steam into the first reactor, where the heating need for gasification of gasification is met. The carburettor can produce a synthesis gas with medium and high LCV. The first reactor is a solid bed gasification section where the coarse-grained raw material is gasified, and the second reactor is a gasification section with an entrained bed where fl surface and fine-grained raw material are gasified. In the carburettor's first fixed bed reactor, volatile components are separated from the solid coarse-grained raw material by means of high-temperature steam, and then, in the second reactor, the solid coarse-grained raw material is exposed to a higher temperature sufficient for cracking and destruction of tar and oils.
Aktivt kol kan bildas som parallell produkt. Förgasaren kan användas med olika fasta och flytande råmaterial. Förgasaren har förmåga att förgasa sådana olika rå- material samtidigt.Activated carbon can be formed as a parallel product. The carburetor can be used with various solid and liquid raw materials. The carburettor has the ability to gasify such different raw materials at the same time.
Den bakomliggande iden till uppfinningen är att förgasaren 21 är separerad i två steg: ett första övre steg 3 för avspaltning av flyktiga komponenter, vilket första steg endast utnyttjar externt genererad förupphettad ren ånga av hög temperatur (före- trädesvis 700°C-1000°C), och ett andra nedre steg 4 för termisk omvandling av för- kolnad substans, som utnyttjar en förupphettad blandning med hög temperatur (företrädesvis 700-1600°C, ännu hellre 800-1200°C) av luft och ånga, syre och ånga, eller bara ånga, såsom visas i figur 1. Reaktorn 3 innefattar en fast bädd om- fattande galler 8.The underlying idea of the invention is that the carburettor 21 is separated into two stages: a first upper stage 3 for decomposition of volatile components, which first stage uses only externally generated preheated pure steam of high temperature (preferably 700 ° C-1000 ° C ), and a second lower step 4 for thermal conversion of charred substance, which uses a preheated mixture with high temperature (preferably 700-1600 ° C, more preferably 800-1200 ° C) of air and steam, oxygen and steam, or just steam, as shown in Figure 1. The reactor 3 comprises a fixed bed comprising grids 8.
I den första reaktorn 3 tillförs den energi som används för avspaltning av flyktiga material både från kännbart värme hos ångan som matas in i den första reaktorn via inlopp 7, och från den heta ström som kommer från den andra reaktorn genom området 20 med förträngning. Temperaturen i den första reaktorn regleras till en nivå på minst 600°C genom kvantitet av och temperatur hos ångan som matas in i nämnda reaktor.In the first reactor 3, the energy used for decomposing volatile materials is supplied both from the sensible heat of the steam fed into the first reactor via inlet 7, and from the hot stream coming from the second reactor through the area 20 with displacement. The temperature in the first reactor is controlled to a level of at least 600 ° C by quantity of and temperature of the steam fed into said reactor.
I den första reaktorn 3 blandas högtemperaturånga med grovkornigt råmaterial (biomassa) 1 som kommer in genom inlopp 2. När biomassan upphettats av hög- temperaturångan sker avspaltningsprocessen av flyktigt material från enligt: kolhaltigt råmaterial värme från högtemperaturånga ( 1) ll íbflyktiga material (CmHn, C0, H2, C02, 02 etc.) + förkol- nad substans Samtidigt, på grund av närvaro av ånga, reagerar ånga med de flyktiga komponen- terna: CmHn + H20 <-> CO + H2 (2) CO + Hg0-> C02 + H2 (3) En liten mängd syre som frisätts från från pyrolysen (som sker i den första reaktorn, och även i den andra reaktorn när ett flytande och/ eller fast finkornigt råmaterial insprutas) och från den andra reaktorn 4 reagerar enligt följande: cmHn + (m/z + n/4)o2-> mco + n/2H2o (4) co + ßog -> cog (s) H2 + wog -> H20 (6) co + H2o-> co2+ H2 (7) Eftersom reaktortemperaturen i det första stegets reaktor 3 är reglerad till en nivå på minst 600°C, och uppehållstiden är reglerad, och gaserna i den första reaktorn befinner sig i en miljö som i mycket hög utsträckning saknar syre, så kommer even- tuell fast och/ eller flytande förkolnad substans bildad i den första reaktorn ej att reagera med några oxidationsmedel i nämnda reaktor. Eventuell fast och/ eller flytande förkolnad substans kommer istället följaktligen att falla ned i den andra reaktorn 4 genom gravitation.In the first reactor 3, high-temperature steam is mixed with coarse-grained raw material (biomass) 1 which enters through inlet 2. When the biomass is heated by the high-temperature steam, the decomposition process of fl-rich material takes place according to: carbonaceous raw material heat from high-temperature steam C0, H2, C02, 02 etc.) + charred substance At the same time, due to the presence of steam, steam reacts with the volatile components: CmHn + H20 <-> CO + H2 (2) CO + Hg0-> CO 2 + H 2 (3) A small amount of oxygen released from the pyrolysis (which occurs in the first reactor, and also in the second reactor when a liquid and / or solid fine-grained raw material is injected) and from the second reactor 4 reacts as follows: cmHn + (m / z + n / 4) o2-> mco + n / 2H2o (4) co + ßog -> cog (s) H2 + wog -> H20 (6) co + H2o-> co2 + H2 (7) Since the reactor temperature in the first stage reactor 3 is regulated to a level of at least 600 ° C, and the residence time is regulated, and the gases in the first reactor If it is in an environment which to a very large extent lacks oxygen, any solid and / or liquid charred substance formed in the first reactor will not react with any oxidizing agents in said reactor. Consequently, any solid and / or liquid charred substance will instead fall into the second reactor 4 by gravity.
I den andra reaktorn 4 tillförs den energi som används för processen för omvand- ling av förkolnad substans företrädesvis från kännbart värme hos blandningen av ånga och luft, och från partiell oxidation av förkolnad substans. För åstadkomman- de av omvandling fri från förkolnad substans bör temperaturen i den andra reak- torn vara högre än asksmältpunkten, för att bringa askan att bilda slagg. För trä- biomassa kan asksmåltpunkten normalt vara l300°C. Reaktorn 4 inbegriper en bädd i flöde (entrained bed) omfattande galler 5. 12 De huvudsakliga reaktionerna när det inte finns någon insprutning av annat råma- terial (flytande och finkorniga partiklar) är: Förgasning: C + 02 => C02 -393,5 kJ/mol (8) C+H20 => C0+H2+l31,3 kJ/mol (9) C + 2H20 => C02 +H2 +90,2 kJ/mol (10) - Partiell oxidation: C+O,502 => CO -110,5 kJ/mol (11) - Boudouard-reaktion: C + C02 => 2C0 -172,4 kJ/mol (12) - Vattengasskift: C0 +H20 => C02 +H2 -41,1 kJ/mol (13) - Metanering: C0 + 3H2 => CH4 + H20 -206,1 kJ/mol (14) - Hydrogenering: C +2H2 => CH4 -75 kJ/mol (15) När ett andra råmaterial (flytande och finkorniga partiklar) insprutas i den andra reaktorn kommer samtliga reaktioner från (1) till (15) att ske.In the second reactor 4, the energy used for the process of conversion of char is preferably supplied from the sensible heat of the mixture of steam and air, and from partial oxidation of char. To achieve conversion free of char, the temperature in the second reactor should be higher than the ash melting point, to cause the ash to form slag. For wood biomass, the ash melting point can normally be 1300 ° C. The reactor 4 includes a bed in an fl (entrained bed) comprising grids 5. 12 The main reactions when there is no injection of other raw material (fl surface and fine-grained particles) are: Gasification: C + 02 => C02 -393.5 kJ / mol (8) C + H 2 O => CO + H 2 + 131.3 kJ / mol (9) C + 2H 2 O => CO 2 + H 2 +90.2 kJ / mol (10) - Partial oxidation: C + O, 502 => CO -110.5 kJ / mol (11) - Boudouard reaction: C + CO 2 => 2CO -172.4 kJ / mol (12) - Water gas shift: C0 + H 2 O => CO 2 + H 2 -41.1 kJ / mol (13) - Methanation: C0 + 3H2 => CH4 + H20 -206.1 kJ / mol (14) - Hydrogenation: C + 2H2 => CH4 -75 kJ / mol (15) When a second raw material (fl surface and fine-grained particles) are injected into the second reactor, all reactions from (1) to (15) will take place.
Många reaktioner sker samtidigt och det är svårt att kontrollera processen exakt såsom påpekats här. Genom noggrant val av processparametrarna (temperatur, uppehållstid och syre/ ång-förhållanden) är det enligt uppfinningen emellertid möj- ligt att maximera vissa önskade produkter, såsom aktivt kol och syntesgas.Many reactions occur simultaneously and it is difficult to control the process exactly as pointed out here. However, by carefully selecting the process parameters (temperature, residence time and oxygen / vapor ratios), according to the invention, it is possible to maximize certain desired products, such as activated carbon and synthesis gas.
Det aktiva kolet kan dessutom behandlas som en samframställning från termisk omvandling av kolbaserade material genom denna uppfinning. Framställningen av aktivt kol enligt känd teknik inkluderar vanligen två steg: förkolning av råmaterialet i frånvaro av syre vid hög temperatur (500-1000°C) för eliminering av maximala mängder syre och väte, samt aktivering av den förkolnade produkten vid en högre temperatur i närvaro av oxiderande gas såsom vatten, koldioxid eller bådadera. Ak- tiveringen skall utföras under väl kontrollerade förhållanden för erhållande av öns- kad omvandling. 13 Enligt uppfinningen förgasas först råmaterialet medelst ren ånga av hög temperatur (vid en nivå på minst 600°C) i den första reaktorn 3, varefter kolet företrädesvis ak- tiveras i den andra reaktorn 4 medelst högtemperaturånga.In addition, the activated carbon can be treated as a co-preparation from thermal conversion of carbon-based materials by this invention. The production of activated carbon according to the prior art usually includes two steps: charring the raw material in the absence of oxygen at high temperature (500-1000 ° C) to eliminate maximum amounts of oxygen and hydrogen, and activating the charred product at a higher temperature in the presence of oxidizing gas such as water, carbon dioxide or both. Activation must be performed under well-controlled conditions to obtain the desired conversion. According to the invention, the raw material is first gasified by means of pure high-temperature steam (at a level of at least 600 ° C) in the first reactor 3, after which the carbon is preferably activated in the second reactor 4 by means of high-temperature steam.
Enligt uppfinningen, såsom visas allmänt i figur 1, erhålls högtemperaturånga, och valfritt luft eller syre (över 700°C), huvudsakligen genom användning av en regene- rativ värmeväxlare med bikakestruktur såsom förklarats i t.eX. EP 0 607 921, eller i den samtidigt under behandling varande PCT/ SE2009/ 050019, vilkas innehåll i relevanta delar införlivas häri genom hänvisning.According to the invention, as shown generally in Figure 1, high temperature steam, and optionally air or oxygen (above 700 ° C) is obtained, mainly by using a regenerative heat exchanger with honeycomb structure as explained in e.g. EP 0 607 921, or in the co-pending PCT / SE2009 / 050019, the contents of which in relevant parts are incorporated herein by reference.
Figur 2 illustrerar en tvärsnittsvy av förgasaren 21. Kolhaltigt råmaterial 1 kommer in i reaktorn överst, genom ett inmatningsinlopp 2, och fortsätter nedåt medan det förflyttas genom den första reaktorn 3, passerar sedan gallret 8, kommer sedan in i andra reaktorn 4, och passerar sedan gallret 5 tills det blir en smält aska på botten 6. Råmaterialet kan inkludera biomassa, kol, kommunalt fast avfall, eller någon kombination därav. Partikelstorleken för det grovkorniga kolhaltiga råmaterialet 1 är typiskt från 0,5 cm till 1,8 cm, och företrädesvis från 0,5 till 1,2 cm.Figure 2 illustrates a cross-sectional view of the carburetor 21. Carbonaceous feedstock 1 enters the reactor at the top, through a feed inlet 2, and continues downward as it moves through the first reactor 3, then passes the grid 8, then enters the second reactor 4, and passes then the grid 5 until it becomes a molten ash on the bottom 6. The raw material may include biomass, coal, municipal solid waste, or any combination thereof. The particle size of the coarse-grained carbonaceous raw material 1 is typically from 0.5 cm to 1.8 cm, and preferably from 0.5 to 1.2 cm.
I den första reaktorn 3 upphettas råmaterialet genom en kombination av kännbart värme medfört av högtemperaturångan (över 700°C), och kännbart värme som förs med av rökgaserna som erhålls genom oxidation av förkolnad substans och förgas- ning i den andra reaktorn 4. Högtemperaturånga som förs genom röret 7 för förgas- ning av råmaterialet i den första reaktorn kommer in i ett område med förträngning eller hals 20 genom en öppning (öppningar) l 1. Mängden högtemperaturånga som tillförs genom öppningen 7 ställs in så att temperaturen vid punkt 3 (första reak- torn) hålls mellan 600-900°C, och företrädesvis över 700°C. Vid punkten kring 8 (galler) kan, när luft eller syre inmatas till den andra reaktorn, en het förbrännings- flamma förekomma när överskottssyre brinner med pyrolysgaser som frisatts från råmaterialet 1, och från eventuellt flytande och / eller fast finkornigt råmaterial som inmatas in till den andra reaktorn.In the first reactor 3, the raw material is heated by a combination of sensible heat caused by the high temperature steam (above 700 ° C), and sensible heat carried by the flue gases obtained by oxidation of char and gasification in the second reactor 4. High temperature steam as passed through the pipe 7 for gasification of the raw material in the first reactor enters an area with constriction or neck 20 through an opening (openings) l 1. The amount of high temperature steam supplied through the opening 7 is set so that the temperature at point 3 (first reactor) is kept between 600-900 ° C, and preferably above 700 ° C. At the point around 8 (grid), when air or oxygen is fed to the second reactor, a hot combustion flame may occur when excess oxygen burns with pyrolysis gases released from the raw material 1, and from any fl surface and / or solid fine-grained raw material fed into the other reactor.
Temperaturen i reaktor 3 regleras genom temperaturen och flödeshastigheten för ångan som insprutas från punkt 7, och temperaturen och kvantiteten hos 14 överskottssyre från reaktor 4. Uppehållstiden för råmaterialet 1 i reaktor 3 regleras huvudsakligen medelst gapet i gallret 8.The temperature in reactor 3 is regulated by the temperature and fl rate of fate of the steam injected from point 7, and the temperature and quantity of 14 excess oxygen from reactor 4. The residence time of the raw material 1 in reactor 3 is mainly controlled by the gap in the grid 8.
För att åstadkomma en god omblandning mellan förgasningsmedlen (ånga) med råmaterialet l är en hals 20 anordnad. Diametern för halsen är vanligen mindre än den för härden i reaktorn 3. Lutningen för den koniska delen 14 bör företrädesvis ligga kring 45-60°. Diametern för ånginsprutningsöppningen ll bör företrädesvis vara 2-3 gånger mindre än den för halsen 20.In order to achieve a good mixing between the gasifying agents (steam) with the raw material 1, a neck 20 is provided. The diameter of the neck is usually smaller than that of the core of the reactor 3. The inclination of the conical part 14 should preferably be around 45-60 °. The diameter of the steam injection opening 11 should preferably be 2-3 times smaller than that of the neck 20.
Efter det att flyktiga komponenter har avspaltats från det grovkorniga kolhaltiga råmaterialet medelst högtemperaturånga i den första reaktorn 3, har det återståen- de fixerade kolet blivit aktivt kol, förkolnad substans och fast askmaterial, som fort- sätter förflytta sig nedåt genom gallret 8, kommer därefter in i en hals 20, sedan in i den andra reaktorn 4, där de oxideras och förgasas medelst en blandning av hög- temperatur-luft (eller -syre) och -ånga. När ingen luft eller syre inmatas med ångan in i reaktorn 4, sker ingen oxidation i reaktor 4, utan endast förgasning. Tempera- turen i den andra reaktorn 4 ökas ytterligare till en temperatur strax över askans mjukningspunkt för bränslet ifråga vid gallret 5. Röret 9 bär den förupphettade högtemperaturångan eller blandningen av högtemperaturluft (eller -syre) och -ånga till öppningen 10, som sedan kommer in i den andra halsen 18.After volatile components have been separated from the coarse-grained carbonaceous feedstock by means of high-temperature steam in the first reactor 3, the remaining fixed carbon has become activated carbon, charred and solid ash material, which continues to move downward through the grid 8, then into a neck 20, then into the second reactor 4, where they are oxidized and gasified by means of a mixture of high-temperature air (or oxygen) and steam. When no air or oxygen is fed with the steam into the reactor 4, no oxidation takes place in reactor 4, only gasification. The temperature in the second reactor 4 is further increased to a temperature just above the softening point of the ash for the fuel in question at the grate 5. The pipe 9 carries the preheated high temperature steam or the mixture of high temperature air (or oxygen) and steam to the opening 10, which then enters in the other neck 18.
För träpelletar framställda av trä som vuxit i Sverige sträcker sig askmjuknings- punkten typiskt från 1350-l400°C. Om slaggbildning ska undvikas hålls den max- imala topptemperaturen i reaktor 4 under drift vid en temperatur minst 50°C under askmjukningspunkten, varvid lOO°C under är den normala och således föredragna maximibetingelsen.For wood pellets made from wood that has grown in Sweden, the ash softening point typically ranges from 1350-1400 ° C. If slag formation is to be avoided, the maximum peak temperature in reactor 4 is maintained during operation at a temperature of at least 50 ° C below the ash softening point, 100 ° C below being the normal and thus preferred maximum condition.
Temperaturen i reaktor 4 regleras genom förupphettningstemperaturen, flödes- hastigheten och förhållandet ånga till kol, och, när luft eller syre även används till- sammans med ångan, förhållandet ånga till syre i blandningen.The temperature in reactor 4 is regulated by the preheating temperature, the rate of fate and the ratio of steam to carbon, and, when air or oxygen is also used together with the steam, the ratio of steam to oxygen in the mixture.
Diametern för det andra området med förträngning eller halsen 18 är vanligen mindre än diametern för reaktor 4, och företrädesvis även mindre än den för det första området med förträngning eller första halsen 20. Lutningen för det koniska området 17 bör företrädesvis vara kring 45-60°C. Diametern hos ånginsprutnings- öppningen 10 bör företrädesvis vara 3-5 gånger mindre än den för halsen 18.The diameter of the second region with constriction or neck 18 is usually smaller than the diameter of reactor 4, and preferably also smaller than that of the first region with constriction or first neck 20. The inclination of the conical region 17 should preferably be around 45-60 °. C. The diameter of the steam injection opening 10 should preferably be 3-5 times smaller than that of the neck 18.
Askan faller ned i bottnen 6 genom halsen 18 och kan tas ut i omgångar från reak- torn.The ash falls to the bottom 6 through the neck 18 and can be removed in batches from the reactor.
Syntesgasen strömmar ut genom utloppsröret 12. Eftersom temperaturen i den för- sta reaktorn 3 är tillräckligt hög, och även ånga finns närvarande, förstörs den mes- ta tjäran och omvandlas till syntesgas. De huvudsakliga kemiska beståndsdelarna i syntesgasen är väte, kolmonoxid och metan samt koldioxid.The synthesis gas flows out through the outlet pipe 12. Since the temperature in the first reactor 3 is sufficiently high, and steam is also present, most of the tar is destroyed and converted into synthesis gas. The main chemical constituents of the synthesis gas are hydrogen, carbon monoxide and methane as well as carbon dioxide.
Förgasarens uppfinningsenliga utformning har förmåga att fördelaktigt reglera för- hållandet väte till kolmonoxid i syntesgasen, eftersom förgasaren möjliggör kontroll över förhållandet ånga till syre i förgasaren inom vida gränser.The design of the carburettor according to the invention has the ability to advantageously regulate the ratio of hydrogen to carbon monoxide in the synthesis gas, since the carburettor enables control over the ratio of steam to oxygen in the carburettor within wide limits.
Genom att i en utföringsform av reaktorns arbetssätt reglera temperaturen i den andra reaktorn 4 till kring 700°C, d.v.s. samma temperatur som i den första reak- torn 3, och genom att endast inmata ånga till den andra reaktorn, förbrukas alla tjäror och oljor av hög temperaturångan. Detta omvandlar mestadelen av det fixera- de kolet till aktivt kol i förgasaren. Därför kan förgasaren och det häri beskrivna förfarandet även effektivt generera aktivt kol. Detta arbetssätt är mycket effektivt för generering av aktivt kol, och kommer även förbättra kvaliten för det erhållna aktiva kolet. Om å andra sidan förgasningen ska maximeras bör den andra reaktorn dri- vas vid en högre temperatur än den första reaktorn.By controlling the temperature in the second reactor 4 to around 700 ° C, i.e. in one embodiment of the reactor mode, i.e. the same temperature as in the first reactor 3, and by only supplying steam to the second reactor, all the tar and oils of high temperature steam are consumed. This converts most of the fixed carbon to activated carbon in the carburetor. Therefore, the carburetor and the process described herein can also efficiently generate activated carbon. This approach is very efficient for the generation of activated carbon, and will also improve the quality of the activated carbon obtained. If, on the other hand, gasification is to be maximized, the second reactor should be operated at a higher temperature than the first reactor.
Uppfinningen kan följaktligen även användas för att framställa aktivt kol. Det finns två metoder vid vilka aktivt kol bildas i förgasaren. Vid den första används endast den första reaktorn, d.v.s. endast högtemperaturånga insprutas genom röret 7.Accordingly, the invention can also be used to produce activated carbon. There are two methods by which activated carbon is formed in the carburetor. In the first, only the first reactor is used, i.e. only high temperature steam is injected through the pipe 7.
Högtemperaturblandningen av ånga och luft från röret 9 är stängd. En annan och mer föredragen metod är ha båda reaktorerna igång, men att från rör 9 endast in- spruta högtemperaturånga. I detta fall uppsamlas aktivt kol direkt i torrt tillstånd.The high temperature mixture of steam and air from pipe 9 is closed. Another and more preferred method is to have both reactors running, but to inject only high-temperature steam from pipe 9. In this case, activated carbon is collected directly in the dry state.
Den andra metoden har överraskande befunnits ha förmåga att ge aktivt kol med högre kvalitet av den förkolnade substansen. Detta förmodas bero på att högtempe- raturångan som insprutas från röret 9 gör att porerna i det aktiva kolet öppnar sig i 16 den andra reaktorn 4. Aktivt kol med större porer än enligt känd teknik kan således erhållas medelst metoden enligt uppfinningen. Storleken (porernas diameter) kan regleras medelst ångans temperatur i reaktorn 4. Vanligen ökar en högre tempera- tur hos ångan porantalet i det aktiva kolet.The second method has surprisingly been found to have the ability to give higher quality activated carbon of the char. This is presumably due to the fact that the high-temperature steam injected from the pipe 9 causes the pores of the activated carbon to open in the second reactor 4. Activated carbon with larger pores than according to the prior art can thus be obtained by the method according to the invention. The size (diameter of the pores) can be controlled by means of the temperature of the steam in the reactor 4. Usually a higher temperature of the steam increases the number of pores in the activated carbon.
Uppfinningen har således förmåga att åstadkomma bildning av två produkter (gas och aktivt kol) från ett och samma råmaterial 1. Den önskade andelen av produk- terna kan bestämmas i enlighet med typen av råmaterial som finns tillgängligt, pro- dukternas pris och så vidare.The invention is thus capable of producing two products (gas and activated carbon) from one and the same raw material 1. The desired proportion of the products can be determined according to the type of raw material available, the price of the products and so on.
Uppfinningen kan dessutom användas för att behandla både grovkorniga partiklar (diameter större än 0,5 cm) av kolhaltiga material och finkorniga partiklar och / eller flytande råmaterial.The invention can also be used to treat both coarse-grained particles (diameter greater than 0.5 cm) of carbonaceous materials and fine-grained particles and / or liquid raw materials.
Figur 3 visar en tvärsnittsvy över förgasaren 21, som visar den tangentiella in- sprutningen av råmaterial av vätska/ finkorniga partiklar. Två insprutningslansar 19 (19a och l9b) visas som är kopplade till reaktorn 4. Flytande råmaterial, såsom vätskerester uppsamlade efter en mikrougnspyrolysprocess för Automotive Shred- der Residue (ASR), och finkorniga eller pulvriserade råmaterial kan insprutas i re- aktorn 4. Det insprutade råmaterialet kommer in i reaktorn 4 tangentiellt och blan- das med luft / ånga av hög temperatur som kommer från gallret 5. Den tangentiella insprutningen kan öka upphållstiden för det vätskeformiga och/ eller finkorniga rå- materialet. De medsläpade flödesgaserna (entrained flow gases) passerar genom det övre fastbäddsgallret 8, kommer därefter in i reaktorn 3 innan de lämnar förgasaren vid utloppsröret 12. Insprutningsöppningen 19 bör föreliggai den nedre delen av härden i reaktorn 4 för ökning av uppehållstiden. För en småskalig förgasare är vanligen platsen för denna insprutningsöppning (-öppningar) 10 cm övanför den sluttande väggen 17.Figure 3 shows a cross-sectional view of the carburettor 21, showing the tangential injection of raw material of liquid / fine-grained particles. Two injection lances 19 (19a and 19b) are shown connected to the reactor 4. Liquid raw materials, such as liquid residues collected after a microwave pyrolysis process for Automotive Shredder Residue (ASR), and fine-grained or powdered raw materials can be injected into the reactor 4. The injected the raw material enters the reactor 4 tangentially and is mixed with high temperature air / steam coming from the grid 5. The tangential injection can increase the residence time of the liquid and / or fine-grained raw material. The entrained fl ow gases pass through the upper fixed bed grid 8, then enter the reactor 3 before leaving the carburettor at the outlet pipe 12. The injection port 19 should be located in the lower part of the core of the reactor 4 to increase the residence time. For a small-scale carburettor, the location of this injection opening (s) is usually 10 cm above the sloping wall 17.
Uppehållstiden kan regleras genom insprutningshastighet, och insprutningslansens vinkel i förhållande till förgasaren.The residence time can be regulated by the injection speed, and the angle of the injection lance relative to the carburettor.
I en föredragen utföringsform består förgasarens väggar av två skikt: ett yttre stål- höje, företrädesvis 5,0 mm tjockt, och ett inre hölje av fibrös keramisk isolering, företrädesvis en högtemperaturbeständig, högkvalitativ keram. Den keram som an- 17 vänds vid väggarna 13 och 14 kan företrädesvis arbeta med, dvs. motstå, en maxi- mal temperatur på 1400°C. Ett lämpligt material kan vara sammansatt av AlgOg 45%, SiOg 36%, FegOg 0,9% och CaO 16%. Den keram som används för väggarna , 16 och 17 är företrädesvis anpassad att motstå en högre temperatur på 1400- 1500°C. Den maximalt tillåtna drifttemperaturen för detta väggmaterial är 1600°C.In a preferred embodiment, the walls of the carburetor consist of two layers: an outer steel height, preferably 5.0 mm thick, and an inner casing of brittle ceramic insulation, preferably a high temperature resistant, high quality ceramic. The ceramic used at the walls 13 and 14 can preferably work with, ie. resist, a maximum temperature of 1400 ° C. A suitable material may be composed of AlgOg 45%, SiOg 36%, FegOg 0.9% and CaO 16%. The ceramic used for the walls, 16 and 17 is preferably adapted to withstand a higher temperature of 1400-1500 ° C. The maximum permissible operating temperature for this wall material is 1600 ° C.
Ett lämpligt material kan ha följande sammansättning: AlgOg 61%, SiOg 26%, FegOg 0,5%, CaO 2,6%, ZrOg 2,95%, och BaO 3,3%. De keramiska materialen är uppbur- na av ett stålhölje.A suitable material may have the following composition: AlgOg 61%, SiOg 26%, FegOg 0.5%, CaO 2.6%, ZrOg 2.95%, and BaO 3.3%. The ceramic materials are supported by a steel casing.
I en föredragen utföringsform används eldfasta keramiska rör som gallren 8 och 5.In a preferred embodiment, refractory ceramic tubes such as grids 8 and 5 are used.
Sammansättningen för dessa keramiska rör kan t.ex. vara 97% ZrOg, och 3 % MgO.The composition of these ceramic tubes can e.g. be 97% ZrO 3, and 3% MgO.
En högtemperaturblandning av ånga, valfritt tillsammans med luft eller syre, som inmatas genom röret 9 kommer in i halsen 18 som föreligger nedanför gallret 5.A high temperature mixture of steam, optionally together with air or oxygen, which is fed through the pipe 9 enters the throat 18 located below the grid 5.
Denna högtemperaturblandning av luft och ånga kan hålla askan i smält tillstånd i halsen 18, vilken aska slutligen faller ned i botten 6, och kan tas ut i omgångar.This high temperature mixture of air and steam can keep the ash in a molten state in the throat 18, which ash finally falls to the bottom 6, and can be taken out in batches.
Exempel 1: 97 kg/ h träpelletar 1 med en diameter runt 8 mm matas in i den första reaktorn från inloppet 2 medelst gravitation vid rumstemperatur (15°C). Träpelletarnas egen- skaper visas i tabell 1.Example 1: 97 kg / h of wood pellets 1 with a diameter of around 8 mm are fed into the first reactor from the inlet 2 by gravity at room temperature (15 ° C). The properties of the wood pellets are shown in Table 1.
Tabell 1 Primär- och elementaranalys av de använda råmaterialen Primäranalys Träpelletar (WP) Total fukthalt (SS 187170) 8% Askhalt (SS-187171) O,5-O,6% (torr) LHV (SS-ISO562) 17,76 MJ/kg (såsom det erhölls) Flyktiga substanser (SS-ISO) 84 % (torr) Densitet 630-650 kg/mß Elementaranalys (torra sammansättningar) Träpelletar 18 Svavel (SS-l87177) S 0,01-0,02% Kol (Leco-600) C 50% Väte (Leco-600) H 6,0-6,2% Kväve (Leco-600) N <0,1% Syre (beräknat) O 43-44% Asksmälttemperaturer (oxiderande betingelser) Träpelletar 1350- 1 400°C 1450- 1 500°C 1500°C 1500- 1 550°C Initial deformation, IT Mjukning, ST Hemisfärisk, HT Temperatur vid flytande tillstånd, FT Exempel 2: 60 kg/ h av avfallshärlett bränsle (RDF), ett pelletformigt bränsle framställt av pap- persfiber blandade med andra substanser såsom textilfiber, träspån och plaster, användes som råmaterial, med en diameter kring ca. 8 mm, och inmatades i den första reaktorn 3 från toppen 1 genom sin vikt, d.v.s. genom verkan av gravitation, vid rumstemperatur (l5°C). Egenskaperna för RDF-pelletarna visas i tabell 2.Table 1 Primary and elemental analysis of the raw materials used Primary analysis Wood pellets (WP) Total moisture content (SS 187170) 8% Ash content (SS-187171) 0.5-0.6% (dry) LHV (SS-ISO562) 17.76 MJ / kg (as obtained) Volatiles (SS-ISO) 84% (dry) Density 630-650 kg / mß Elemental analysis (dry compositions) Wood pellets 18 Sulfur (SS-l87177) S 0.01-0.02% Carbon ( Leco-600) C 50% Hydrogen (Leco-600) H 6.0-6.2% Nitrogen (Leco-600) N <0.1% Oxygen (calculated) O 43-44% Ash melt temperatures (oxidizing conditions) Wood pellets 1350 - 1,400 ° C 1450- 1,500 ° C 1500 ° C 1500- 1,550 ° C Initial deformation, IT Softening, ST Hemispheric, HT Temperature at liquid state, FT Example 2: 60 kg / h of waste-derived fuel (RDF), a pellet fuel made from paper fiber mixed with other substances such as textiles, wood chips and plastics, was used as a raw material, with a diameter of approx. 8 mm, and was fed into the first reactor 3 from the top 1 by its weight, i.e. by the action of gravity, at room temperature (15 ° C). The properties of the RDF pellets are shown in Table 2.
Tabell 2 Primär- och elementaranalys av det använda RDF-råmaterialet Primär analys Avfallshärlett bränsle (RDF) 2,9 % 6,0 % (torr) 26,704 MJ/ kg (såsom det erhölls) 84,4 % (torr) 472 kg/ m3 Total fukthalt (SS 187 170) Askhalt (SS-187171) LHV (SS-ISO562) Flyktiga substanser (SS-ISO) Densitet Elementaranalys (torra sammansättningar) RDF svava (ss-1s7177) s 0,09 0/0 K01 (Leco-øoo) c 63,3 0/0 19 Väte (Leco-600) H 8,9 % Kväve (Leco-600) N 0,3 % Syre (Calculated) O 20,95 % Asksmälttemperaturer (oxiderande betingelser) RDF Initial deformation, IT 1210°C Mjukning, ST 1220°C Hemisfärisk, HT 1230°C Temperatur vid flytande tillstånd, FT 1240°CTable 2 Primary and elemental analysis of the RDF raw material used Primary analysis Waste-derived fuel (RDF) 2.9% 6.0% (dry) 26,704 MJ / kg (as obtained) 84.4% (dry) 472 kg / m3 Total moisture content (SS 187 170) Ash content (SS-187171) LHV (SS-ISO562) Volatiles (SS-ISO) Density Elemental analysis (dry compositions) RDF sulfur (ss-1s7177) s 0.09 0/0 K01 (Leco- øoo) c 63.3 0/0 19 Hydrogen (Leco-600) H 8.9% Nitrogen (Leco-600) N 0.3% Oxygen (Calculated) O 20.95% Ash melt temperatures (oxidizing conditions) RDF Initial deformation, IT 1210 ° C Softening, ST 1220 ° C Hemispherical, HT 1230 ° C Temperature at liquid state, FT 1240 ° C
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1051371A SE534810C2 (en) | 2008-05-29 | 2009-05-29 | Two stage carburetors using high temperature preheated steam |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0801266A SE0801266A0 (en) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Two stage carburetors using high temperature preheated steam |
| PCT/SE2009/050630 WO2009145724A2 (en) | 2008-05-29 | 2009-05-29 | A two-stage high-temperature preheated steam gasifier |
| SE1051371A SE534810C2 (en) | 2008-05-29 | 2009-05-29 | Two stage carburetors using high temperature preheated steam |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE1051371A1 true SE1051371A1 (en) | 2010-12-22 |
| SE534810C2 SE534810C2 (en) | 2011-12-27 |
Family
ID=41377827
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0801266A SE0801266A0 (en) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Two stage carburetors using high temperature preheated steam |
| SE1051371A SE534810C2 (en) | 2008-05-29 | 2009-05-29 | Two stage carburetors using high temperature preheated steam |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0801266A SE0801266A0 (en) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Two stage carburetors using high temperature preheated steam |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20110078951A1 (en) |
| EP (1) | EP2300568A2 (en) |
| JP (1) | JP2011522084A (en) |
| CN (1) | CN102076830A (en) |
| AP (1) | AP2010005514A0 (en) |
| AU (1) | AU2009251931A1 (en) |
| BR (1) | BRPI0912280A2 (en) |
| CA (1) | CA2726250A1 (en) |
| EA (1) | EA017739B1 (en) |
| SE (2) | SE0801266A0 (en) |
| WO (1) | WO2009145724A2 (en) |
| ZA (1) | ZA201009075B (en) |
Families Citing this family (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012528925A (en) * | 2009-06-02 | 2012-11-15 | サーモケム リカバリー インターナショナル インコーポレイテッド | Gasifier with integrated fuel cell power generation system |
| MY151894A (en) * | 2009-07-17 | 2014-07-14 | Green Energy And Technology Sdn Bhd | Advanced thermal reactor |
| US9085738B2 (en) * | 2009-09-14 | 2015-07-21 | General Electronic Company | Method and apparatus for drying solid feedstock using steam |
| CN102191089A (en) * | 2011-03-29 | 2011-09-21 | 万贤法 | Two-stage high-temperature preheated steam biomass gasification furnace |
| US9650254B2 (en) * | 2011-04-01 | 2017-05-16 | Dalian University Of Technology | Method for preparation of active carbon by pyrolysis of organics |
| CA2832887A1 (en) | 2011-04-11 | 2012-10-18 | ADA-ES, Inc. | Fluidized bed method and system for gas component capture |
| WO2012168945A1 (en) | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Bharat Petroleum Corporation Limited | Process for co-gasification of two or more carbonaceous feedstocks and apparatus thereof |
| HRP20171055T1 (en) | 2011-06-23 | 2017-10-06 | Xylowatt S.A. | Carbonaceous solid fuel gasifier |
| BRPI1105768A2 (en) * | 2011-09-01 | 2016-05-03 | Guradoor Sl | dual gasification pyrolysis reactor device |
| CN103084129B (en) * | 2011-10-28 | 2014-11-26 | 北京低碳清洁能源研究所 | Multi-stage plasma cracking carbonaceous material reactor and method for producing acetylene by using same |
| US10738249B2 (en) | 2012-01-30 | 2020-08-11 | Aries Gasification, Llc | Universal feeder for gasification reactors |
| US9242219B2 (en) * | 2012-01-30 | 2016-01-26 | PHG Energy, LLC | Fluidized bed biogasifier and method for gasifying biosolids |
| DE102012202143B3 (en) * | 2012-02-13 | 2013-05-29 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Process and apparatus for slag bath gasification of solid fuels |
| EP2851411B1 (en) * | 2012-05-18 | 2018-10-10 | Japan Blue Energy Co., Ltd. | Gasification apparatus |
| KR101318980B1 (en) | 2012-09-19 | 2013-10-17 | 아주대학교산학협력단 | Apparatus and method for generating synthetic natural gas |
| CA2884778C (en) | 2012-09-20 | 2019-06-11 | ADA-ES, Inc. | Method and system to reclaim functional sites on a sorbent contaminated by heat stable salts |
| ITTO20121122A1 (en) * | 2012-12-21 | 2014-06-22 | Salvatore Marasa | PIRO-GASIFICATION REACTOR. |
| US11242494B2 (en) | 2013-01-28 | 2022-02-08 | Aries Clean Technologies Llc | System and process for continuous production of contaminate free, size specific biochar following gasification |
| US8721748B1 (en) * | 2013-01-28 | 2014-05-13 | PHG Energy, LLC | Device with dilated oxidation zone for gasifying feedstock |
| DE102013101368B4 (en) | 2013-02-12 | 2023-04-27 | Gidara Energy B.V. | fluidized bed gasifier |
| US9376639B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-06-28 | Terrapower, Llc | Method and system for performing gasification of carbonaceous feedstock |
| CN104017608B (en) * | 2014-05-14 | 2017-03-15 | 上海尧兴投资管理有限公司 | Jet-flow bed producing synthesis gas from coal gasification furnace |
| JP6526499B2 (en) * | 2015-06-29 | 2019-06-05 | 株式会社神鋼環境ソリューション | Burner |
| CN105542869B (en) * | 2015-12-10 | 2018-09-21 | 上海尧兴投资管理有限公司 | The gasification furnace of producing synthesis gas from coal |
| CN105713678A (en) * | 2016-03-11 | 2016-06-29 | 郭宾 | Multifunctional gasifier and combined cycle energy system |
| WO2017206281A1 (en) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | 中油锐思技术开发有限责任公司 | Cooling and gasification device, waste water composite heat carrier generator, and composite heat carrier generation method |
| CN105841129B (en) * | 2016-06-01 | 2018-05-18 | 中油锐思技术开发有限责任公司 | Waste water composite heat carrier generator and composite heat carrier generation method |
| GB2551314B (en) * | 2016-06-06 | 2021-03-17 | Kew Tech Limited | Equilibium approach reactor |
| EP3309240A1 (en) * | 2016-10-12 | 2018-04-18 | WS-Wärmeprozesstechnik GmbH | Method and device for gasification of biomass |
| RU175131U1 (en) * | 2016-12-09 | 2017-11-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | DEVICE FOR THERMAL CONVERSION OF BIOMASS |
| JP6899102B2 (en) * | 2017-09-29 | 2021-07-07 | 株式会社ジャパンブルーエナジー | Biomass gasifier |
| JP7088734B2 (en) * | 2018-05-10 | 2022-06-21 | エネサイクル株式会社 | Reformer |
| AU2019386897A1 (en) * | 2018-11-28 | 2021-07-22 | Kbi Invest & Management Ag | Reactor and process for gasifying and/or melting of feed materials |
| GB201900676D0 (en) * | 2019-01-17 | 2019-03-06 | Chalabi Rifat Al | Process for producing activated carbon and hydrogen |
| JP7341075B2 (en) * | 2020-01-22 | 2023-09-08 | 三菱重工業株式会社 | Gasification system and gasification method |
| CN112029538B (en) * | 2020-08-17 | 2021-09-24 | 新奥科技发展有限公司 | Coupling gasification system and method of pulverized coal and lump coal |
| IT202000025321A1 (en) * | 2020-10-26 | 2022-04-26 | Ers Eng S R L | ORGANIC MATERIAL GASIFICATION PROCESS AND PLANT TO IMPLEMENT SUCH A PROCESS |
| EP4026886B1 (en) * | 2021-01-06 | 2023-10-11 | GIDARA Energy B.V. | Process for producing synthesis gas through thermochemical conversion of biomass and waste materials |
| KR102312365B1 (en) * | 2021-03-26 | 2021-10-15 | 주식회사 한양 에프엔티 | High temperature reformer |
| KR102467994B1 (en) * | 2021-05-11 | 2022-11-17 | 주식회사 한양 에프엔티 | High temperatue reformer with capsule type reforming furnace |
| WO2023102579A1 (en) * | 2021-12-01 | 2023-06-08 | Cochrane William Thomas | Gasifier |
| EP4281408A4 (en) * | 2022-02-18 | 2025-03-05 | Antarctica Labs Pte, Ltd | PYROLITIC REACTOR FOR RECOVERING CARBON FROM CERTAIN PLASTICS AND SYSTEM AND METHOD FOR RECOVERING CARBON FROM CERTAIN PLASTICS |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3844733A (en) * | 1972-03-23 | 1974-10-29 | Us Interior | Two-stage downflow gasification of coal |
| US3817723A (en) * | 1972-03-23 | 1974-06-18 | Secretary | Two-stage gasification of pretreated coal |
| US3945809A (en) * | 1975-07-08 | 1976-03-23 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Method and apparatus for removing coarse unentrained char particles from the second stage of a two-stage coal gasifier |
| US4069024A (en) * | 1977-05-09 | 1978-01-17 | Combustion Engineering, Inc. | Two-stage gasification system |
| US4177740A (en) * | 1978-03-10 | 1979-12-11 | Enterprises International, Inc. | Apparatus for generating heat from waste fuel |
| DE3032212C2 (en) * | 1980-08-27 | 1986-09-18 | Carl Still Gmbh & Co Kg, 4350 Recklinghausen | Process for the production of H 2 and CO-containing gases by gasification of coke |
| GB2086411B (en) * | 1980-10-27 | 1984-03-28 | British Gas Corp | Efg process |
| GB8423949D0 (en) * | 1984-09-21 | 1984-10-31 | English Electric Co Ltd | Fluidised-bed gasifier |
| JP3572121B2 (en) * | 1995-08-21 | 2004-09-29 | 三菱重工業株式会社 | Gasification furnace and gasification method for organic waste |
| US6074623A (en) * | 1997-10-14 | 2000-06-13 | Vick; Steven C. | Process for thermal destruction of spent potliners |
| TWI241392B (en) * | 1999-09-20 | 2005-10-11 | Japan Science & Tech Agency | Apparatus and method for gasifying solid or liquid fuel |
| US6647903B2 (en) * | 2000-09-14 | 2003-11-18 | Charles W. Aguadas Ellis | Method and apparatus for generating and utilizing combustible gas |
| WO2002046331A1 (en) * | 2000-12-04 | 2002-06-13 | Emery Energy Company L.L.C. | Multi-faceted gasifier and related methods |
| JP3973840B2 (en) * | 2001-01-18 | 2007-09-12 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Solid fuel gasifier |
| US7229483B2 (en) * | 2001-03-12 | 2007-06-12 | Frederick Michael Lewis | Generation of an ultra-superheated steam composition and gasification therewith |
| CN100519706C (en) * | 2003-12-31 | 2009-07-29 | 财团法人工业技术研究院 | Carbide gasification reaction system |
| CA2606846C (en) * | 2005-05-02 | 2013-12-10 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and system for producing synthesis gas |
| AU2006254673A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Plasco Energy Group Inc. | A system for the conversion of coal to a gas of a specified composition |
| GR1005536B (en) * | 2006-03-07 | 2007-06-07 | Λαμπρος Ελευσινιωτης | Two-stage combined cocurrent-countercurrent gasifier |
| WO2008013794A2 (en) * | 2006-07-24 | 2008-01-31 | Clean Energy, L.L.C. | Conversion of carbonaceous materials to synthetic natural gas by pyrolysis, reforming, and methanation |
-
2008
- 2008-05-29 SE SE0801266A patent/SE0801266A0/en not_active Application Discontinuation
-
2009
- 2009-05-29 EA EA201001822A patent/EA017739B1/en not_active IP Right Cessation
- 2009-05-29 CN CN2009801244320A patent/CN102076830A/en active Pending
- 2009-05-29 US US12/994,907 patent/US20110078951A1/en not_active Abandoned
- 2009-05-29 BR BRPI0912280A patent/BRPI0912280A2/en not_active IP Right Cessation
- 2009-05-29 CA CA2726250A patent/CA2726250A1/en not_active Abandoned
- 2009-05-29 EP EP09755162A patent/EP2300568A2/en not_active Withdrawn
- 2009-05-29 AP AP2010005514A patent/AP2010005514A0/en unknown
- 2009-05-29 SE SE1051371A patent/SE534810C2/en unknown
- 2009-05-29 AU AU2009251931A patent/AU2009251931A1/en not_active Abandoned
- 2009-05-29 WO PCT/SE2009/050630 patent/WO2009145724A2/en not_active Ceased
- 2009-05-29 JP JP2011511568A patent/JP2011522084A/en active Pending
-
2010
- 2010-12-17 ZA ZA2010/09075A patent/ZA201009075B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BRPI0912280A2 (en) | 2015-10-20 |
| EA017739B1 (en) | 2013-02-28 |
| EP2300568A2 (en) | 2011-03-30 |
| WO2009145724A3 (en) | 2010-08-12 |
| CN102076830A (en) | 2011-05-25 |
| EA201001822A1 (en) | 2011-06-30 |
| SE0801266A0 (en) | 2009-12-21 |
| CA2726250A1 (en) | 2009-12-03 |
| AU2009251931A1 (en) | 2009-12-03 |
| SE534810C2 (en) | 2011-12-27 |
| US20110078951A1 (en) | 2011-04-07 |
| JP2011522084A (en) | 2011-07-28 |
| AP2010005514A0 (en) | 2010-12-31 |
| WO2009145724A2 (en) | 2009-12-03 |
| ZA201009075B (en) | 2012-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE1051371A1 (en) | Two stage carburetors using high temperature preheated steam | |
| US10946423B2 (en) | Particulate classification vessel having gas distributor valve for recovering contaminants from bed material | |
| US7229483B2 (en) | Generation of an ultra-superheated steam composition and gasification therewith | |
| EP1348011B1 (en) | Multi-faceted gasifier and related methods | |
| JP5763618B2 (en) | Two-stage dry feed gasifier and method | |
| EP1993368B1 (en) | Apparatus and method for controlling the gas composition produced during the gasification of carbon containing feeds | |
| WO2002057395A1 (en) | Apparatus for gasifying solid fuel | |
| SG187594A1 (en) | A method of gasifying carbonaceous material and a gasification system | |
| CN109906264A (en) | Method for converting carbonaceous material to low tar synthesis gas | |
| JP2009120432A (en) | Circulating fluidized bed reforming apparatus | |
| CN1298926A (en) | Process and system for prodn. of hydrogen/carbon mono oxide mixture, and fuel/electric power combination installation | |
| EP2752476A1 (en) | Gasification-pyrolysis dual reactor device | |
| Liu et al. | Gasification characteristics of refuse derived fuels in a fluidized bed: Effect of process parameters and catalytic reforming | |
| JP3904161B2 (en) | Method and apparatus for producing hydrogen / carbon monoxide mixed gas | |
| WO2021191925A1 (en) | Gasification system design and process for reduction in tar formation | |
| Yoshiie et al. | Tar generation and decomposition in downdraft packed bed reactor for woody biomass gasification | |
| CN111778072A (en) | A device and method for removing tar from combustible solid waste gas at high temperature with oxygen enrichment | |
| FI62554B (en) | FARING EQUIPMENT FOR ORGANIZATION OF FAST KOLHALTIGT MATERIAL | |
| JP2005162896A (en) | Coal hydropyrolysis apparatus and method | |
| JP7118341B2 (en) | Hydrogen production equipment | |
| JP2008169354A (en) | Process and apparatus for thermal hydrocracking of coal | |
| JP2025018716A (en) | Fuel gas generating device and fuel gas generating method | |
| WO2025043162A1 (en) | High efficiency gasification | |
| EP4482921A1 (en) | Plant, device and process | |
| Jaber | 02fOO366 Partial oxidation of methane to synthesis gas over Fih-hexaaluminate-based catalysts |