SE456645B

SE456645B - Y=shaped branch pipe for pressure reactor feed

Info

Publication number: SE456645B
Application number: SE8400919A
Authority: SE
Inventors: Christopher Sylwan
Original assignee: Christopher Sylwan
Priority date: 1983-02-28
Filing date: 1984-02-20
Publication date: 1988-10-24
Also published as: SE8400919L; SE8400919D0

Abstract

The feeding procedure involves the passage of the feed through a valve into a branch pipe. The valve then closes and a piston moves along the branch pipe past the inlet pipe and pushes the feed through the opened outlet valve. The piston then returns and the process is repeated. The material is pushed forward by piston (2) from the hopper (1) through the feed valve (4) into the branch pipe. Valve (4) then closes and piston descends to the position shown by the broken line at 20' at the outlet valve (12).

Description

456 645 10 15 20 25 30 35 2 eller anordningar krävs för att nöja resp sänka trycket i slusskammaren innan den öppnas mot reaktorn resp bun- kern e dyl. Dessutom är de inte användbara för icke självrinnande gods och inte heller vid tryckdifferenser över 100 bar. 456 645 10 15 20 25 30 35 2 or devices are required to satisfy or lower the pressure in the lock chamber before it is opened towards the reactor or the bunker and the like. In addition, they are not useful for non-self-propelled goods, nor for pressure differences above 100 bar.

En viss förbättring har uppnåtts genom att använda s k tvillingslussar med ömsesidig fyllning resp tömning, varigenom uppnås inbesparingar upp till 40 - 50%. Dessa värden kan förbättras ytterligare vid användning av ett större antal slussar som trycksättes resp tryckavlastas stegvis. Vidare är känt en s k sparsluss med parallellt med slusskammaren anordnad tryckbehållare, där sluss- kammaren först fylles med fast substans, därefter bort- kopplas från pàfyllningsanordningen och anslutes till en tryckkälla, sättes under ca samma tryck som reaktorn, bortkopplas från tryckkällan och förbindes med reaktorn samt tömmes. Kritiska komponenter vid dylika anordningar är de därvid erforderliga roterande delarna och speciellt därvid erforderliga tätningar. När gasen och innehållet skall pressas ut ur slusskammaren måste uträttas ett för- skjutningsarbete mot den anslutna processens tryck, var- vid kortvarigt höga krafter i storleksordningen några MN och kortvarigt höga effekter upp till flera hundra kw erfordras. För att inte låta dessa värden bli för stora försöker man att hälla slusskammarens tvärsnittsyta så liten som möjligt, vilket då emellertid resulterar i li- ten kammarvolym som fylles och tömmes i korta cykler pà (DT-OS-24 26 035 och US-PS-4 047 091).A certain improvement has been achieved by using so-called twin locks with mutual filling or emptying, whereby savings of up to 40-50% are achieved. These values can be further improved by using a larger number of locks which are pressurized or pressure-relieved step by step. Furthermore, a so-called spar lock with a pressure vessel arranged parallel to the lock chamber is known, where the lock chamber is first filled with solid, then disconnected from the filling device and connected to a pressure source, placed under about the same pressure as the reactor, disconnected from the pressure source and connected to the reactor. and emptied. Critical components in such devices are the rotating parts required therewith and especially the seals required therewith. When the gas and its contents are to be forced out of the lock chamber, a displacement work must be carried out against the pressure of the connected process, whereby short-term high forces of the order of a few MN and short-term high effects up to several hundred kw are required. In order not to let these values become too large, an attempt is made to keep the cross-sectional area of the lock chamber as small as possible, which then, however, results in a small chamber volume which is filled and emptied in short cycles (DT-OS-24 26 035 and US-PS- 4,047,091).

Vid andra kända lösningar föreslås att tränga undan ca l - 2 min. slussgasen medelst membraner som manövreras hydrauliskt eller pneumatiskt och som lägger sig mot kammarens väg- gar (US-PS 3 393 944, DT-OS l7 67 453) eller medelst en hydraulvätska som pumpas direkt i kammaren (DT-OS 23 33 537).With other known solutions, it is proposed to displace about 1-2 minutes. the sluice gas by means of membranes which are operated hydraulically or pneumatically and which abut against the walls of the chamber (US-PS 3 393 944, DT-OS 17 67 453) or by means of a hydraulic fluid which is pumped directly into the chamber (DT-OS 23 33 537).

Fördelar med kammarslussar med placeringsorgan är att de kan användas över ett brett kornstorleksomràde, medger.höga tryck och inte påverkar självrinningsegen- um 10 15 20 25 30 35 456 645 3 skaperna. De uppvisar vidare små slussrum före resp i reaktorn, leder till endast små tryckvariationer i pro- cessen, praktiskt taget inga slussgasförluster, och de kräver inga expanderingsanordningar. Olägenheter däremot är att de kräver trycksättningsanordningar, slussgas för behandling, har begränsad effekt per sluss, hög förslit- ning, kräver kraftig drivanordning för deplaceringsan- ordningen och överhuvud taget innebär en kostnadskrävan- de konstruktion. Dessutom är teknologin fortfarande i utveckling.Advantages of chamber locks with locating means are that they can be used over a wide grain size range, allow high pressures and do not affect the self-flow properties. Furthermore, they have small sluice spaces before and in the reactor, lead to only small pressure variations in the process, practically no sluice gas losses, and they do not require expansion devices. Disadvantages, on the other hand, are that they require pressurizing devices, sluice gas for treatment, have limited power per sluice, high wear, require a strong drive device for the displacement device and generally involve a costly construction. In addition, the technology is still in development.

Andra system är den s k cellhjulsslussen som emel- lertid inte klarar högre tryckdifferenser och leder till gasläckage.Other systems are the so-called cell wheel lock, which, however, cannot handle higher pressure differences and leads to gas leakage.

Ytterligare en möjlighet är tillämpning av injek- tionsprincipen, speciellt vid finkornigare gods samt med beträffande partikelformen "besvärliga" fasta substanser, exempelvis spån. De tryckdifferenser som kan uppnås i ett steg är tämligen begränsade och för uppnàende av större tryckdifferenser skulle flera injektorer behöva seriekopplas.Another possibility is the application of the injection principle, especially for finer-grained goods and with "difficult" solids with regard to the particulate form, for example chips. The pressure differences that can be achieved in one step are rather limited and in order to achieve larger pressure differences, several injectors would need to be connected in series.

Gemensamt för ovan beskrivna system är att de obe- roende av sina olika funktionsprinciper i stort sett icke förändrar godsets självrinningsegenskaper, dvs dess korn- form eller kornstorleken samt storleksfördelningen pà- verkas knappast.Common to the systems described above is that the independence of their various functional principles largely does not change the self-flow properties of the goods, ie its grain shape or grain size and the size distribution are hardly affected.

En helt annan kategori av anordningar förändrar sub- stansens egenskaper i syfte att uppnå tätning mot reak- tortrycket. Till denna kategori hör först och främst ex- truder eller snäcktransportörer samt strängpressar eller kolvpressmaskiner.A completely different category of devices changes the properties of the substance in order to achieve a seal against the reactor pressure. This category primarily includes extruders or worm conveyors as well as extruders or reciprocating presses.

Extruder eller strängsprutor är kända såsom knàd-, bland- och smältextruder och förekommer på marknaden för pastaformade och fasta material. Kompaktering och därmed tätning mot mottryck uppnås genom friktionskrafter och/ eller tvärsnittsminskningar. Strängsprutor brukar till- verkas med en eller två snäckor, varvid de sistnämnda har lägre energiförbrukning. Man kan arbeta med mottryck 456 645 10 15 20 25 30 35 upp till 50 - 100 bar.Extruders or extruders are known as kneading, mixing and melting extruders and are available on the market for paste-shaped and solid materials. Compaction and thus sealing against back pressure is achieved by frictional forces and / or cross-sectional reductions. Extruders are usually manufactured with one or two shells, with the latter having lower energy consumption. You can work with back pressure 456 645 10 15 20 25 30 35 up to 50 - 100 bar.

Förutom den kontinuerligt arbetande extrudern finns system varvid en tätande, fast substanspropp âstadkommes genom stötvis tryckning med en presskolv. Arbetstrycket vid inpressningen kan åstadkommas medelst en kolvanord- ning. Här föreligger emellertid gränser pà grund av sub- stansens egenskaper i det enskilda fallet.In addition to the continuously operating extruder, there are systems in which a sealing, solid substance plug is produced by shock-pressure with a press piston. The working pressure during pressing in can be achieved by means of a piston device. Here, however, there are limits due to the properties of the substance in the individual case.

Fasta material som endast uppvisar otillfredsstäl- lande kompakteringsförmâga för att åstadkomma gastäthet kan eventuellt ändå användas om de behandlas med vätska.Solid materials that only show unsatisfactory compaction capacity to achieve gas tightness may still be used if they are treated with liquid.

Härvid existerar emellertid enligt gjorda erfarenheter i regel endast ett snävt vätskehaltomràde som medger sä- ker drift. Vid för låga värden uppkommer blockeringar och överhettningar vid för höga värden föreligger risk för avvattning och s k bakblàsning. p Ett annat problem är att substanserna i samband med inmatningen överförs till ett mer eller mindre fast agglomerat i tryckrummet som till sin form inte längre påminner om utgángsstrukturen. Skall det ursprungliga tillståndet áteruppnàs mäste agglomeratet åter finför- delas i tryckrummet, vilket kan ske med mekaniska medel eller även genom eventuell plötslig trycksänkning och inneslutna eller bildade gaser och ángor om trycket i inmatningsöppningen ligger tillräckligt högt över tryc- ket i tryckreaktorn.In this case, however, according to experience, there is usually only a narrow liquid content area that allows safe operation. If the values are too low, blockages and overheating occur when the values are too high, there is a risk of dewatering and so-called backblowing. Another problem is that the substances in connection with the feed are transferred to a more or less solid agglomerate in the pressure chamber which in its shape no longer resembles the outlet structure. If the original condition is to be restored, the agglomerate must be atomized again in the pressure chamber, which can be done by mechanical means or even by possible sudden pressure drop and trapped or formed gases and vapors if the pressure in the feed opening is high enough above the pressure in the pressure reactor.

Man kan sammanfattande säga att sistnämnda katego- ri med inmatningskolvar för närvarande fortfarande be- finner sig i ett utvecklingsskede och att även förelig- gande uppfinning hänför sig till denna kategori.In summary, it can be said that the latter category of feed pistons is currently still in a development stage and that the present invention also relates to this category.

Föreliggande uppfinning angriper problemet att mata resp slussa in våt substans med relativt hög torrsubstans- halt, företrädesvis fuktig biomassa, i en högtrycksreak- tor mot höga tryck, dvs över 100 bar och upp till 300 - 400 bar. Med hög torrsubstanshalt avses att denna skall kunna ligga klart över de ca 7 - 8% torrsubstanshalt som med jämförbar biomassa i dagens läge klaras av högtrycks- pumpar. Uttryckt i siffror skall torrsubstanshalten även 10 15 20 25 30 35 456 645 5 kunna vara omkring 20% eller t o m högre.The present invention addresses the problem of feeding or introducing wet substance with a relatively high dry matter content, preferably moist biomass, into a high-pressure reactor against high pressures, ie over 100 bar and up to 300 - 400 bar. By high dry matter content is meant that this should be able to be well above the approximately 7 - 8% dry matter content that with comparable biomass in the current situation is managed by high-pressure pumps. Expressed in numbers, the dry matter content should also be able to be around 20% or even higher.

För att lösa detta problem föreslår uppfinningen ett nytt förfarande för inmatning av fuktigt material med hög torrsubstanshalt i en högtrycksreaktor mot högt tryck. Utgående från att utmatningsventilen är stängd och inmatningsventilen i öppet läge kännetecknas detta förfarande därav, att en mataranordning matar substan- sen genom den öppnade inmatningsventilen och in i sluss- kammaren, vilken givits formen av ett T-liknande grenrör, varvid substansen passerar genom inmatningsventilen och dess rörliga ventilkropp till och förbi grenrörets förgre- ningspunkt, att inmatningsventilen stänges och en tryck- kolv från ett tillbakadraget läge föres genom grenrörets ena grenrörsskänkel i riktning mot utmatningsventilen och passerar grenrörets förgreningspunkt, varefter ut- matningsventilen öppnas och tryckkolven fortsätter genom resten av grenrörsskänkeln och utmatningsventilens rör- liga ventilkropp, att tryckkolven dras tillbaka och ut ur utmatningsventilen, att utmatningsventilen stänges och tryckkdhæm fortsätter bakåt till ett ändläge vid eller bortom förgreningspunkten samt att inmatningsventilen åter öppnas och proceduren upprepas. Ytterligare detal- jer och vidareutvecklingar av detta förfarande framgår av förfarandeunderkraven.To solve this problem, the invention proposes a new method for feeding moist material with a high dry matter content in a high-pressure reactor against high pressure. Assuming that the discharge valve is closed and the feed valve in the open position, this method is characterized in that a feeding device feeds the substance through the opened feed valve and into the sluice chamber, which is given the shape of a T-like manifold, the substance passing through the feed valve and its movable valve body to and past the manifold branch point, that the feed valve is closed and a pressure piston from a retracted position is passed through one manifold leg of the manifold in the direction of the discharge valve and passes the manifold branch point, after which the discharge valve opens and the residual piston the movable valve body of the discharge valve, that the pressure piston is pulled back and out of the discharge valve, that the discharge valve is closed and the pressure hd continues backwards to an end position at or beyond the branch point and that the feed valve is reopened and the procedure repeated. Further details and further developments of this procedure appear from the procedural subclaims.

Uppfinningen avser även en anordning för utövande av förfarandet av det inledningsvis omnämnda slaget med inmatningsventil, utmatningsventil och däremellan be- lägen slusskammare, varvid nämnda problem enligt upp- finningen konstruktivt löses därigenom, att både inmat- ningsventilen och utmatningsventilen innefattar en rör- lig ventilkropp med däri anordnad öppning resp urborr- ning, att slusskammaren innefattar ett T-liknande grenrör, en genom grenröret, dess ena skänkel och den därtill anslut- na utmatningsventilen i dess öppna läge förbar tryckkolvan- ordning med kolvstâng, en manövermekanism för tryckkolv- anordningen, en genom inmatningsventilen i dess öppna läge och grenrörets därmed förbundna andra grenskänkel 456 645 10 15 20 25 30 35 6 förbar matarkolv och en manöveranordning för matarkolven eller i sistnämnda grenskänkel matande matarskruvanord- ning, varvid tryckkolvanordningens och dess manöveranord- nings slaglängd svarar mot eller är större än avståndet mellan utmatningsventilen och grenrörets förgreningspunkt samt att öppningarna respektive urborrningarna har minst samma innerdiameter som grenröret.The invention also relates to a device for carrying out the method of the initially mentioned type with feed valve, discharge valve and lock chamber located therebetween, said problem according to the invention being constructively solved in that both the feed valve and the discharge valve comprise a movable valve valve. opening or drilling arranged therein, that the lock chamber comprises a T-like manifold, a pressure piston device with piston rod movable through the manifold, its one leg and the discharge valve connected thereto in its open position, an operating mechanism for the pressure piston device, a through the feed valve in its open position and the second branch leg 456 645 10 15 20 25 30 35 of the feed pipe and an operating device for the feed piston or in the latter branch leg feeding feed screw device, the pressure piston device and its operating device corresponding to the stroke of the pressure piston device and its operating device. than the distance between output v the branch and the branch point of the branch pipe and that the openings and the bores have at least the same inner diameter as the branch pipe.

Ytterligare konstruktiva kännetecken och fördelak- tiga utföringsformer av uppfinningen framgår av anord- ningsunderkraven.Further constructive features and advantageous embodiments of the invention appear from the device subclaims.

Uppfinningen skall nu förklaras närmare i anslutning till en på bifogade ritningsfigur l återgiven prototyp samt en variant enligt fig 2, vilka dock endast illustre- rar den principiella funktionen och inte återger något färdigutvecklat utförande.The invention will now be explained in more detail in connection with a prototype shown in the accompanying drawing figure 1 and a variant according to Fig. 2, which, however, only illustrate the principal function and do not reproduce a fully developed design.

Den våta fasta substansen, företrädesvis biomassa och då exempelvis fuktig torv med ca 20% torrsubstans- halt, fylles i en materialtratt l. Från denna material- tratt l föres massan av en matarkolv 2 eller matarskruv 22 med icke närmare visad drivanordning ner genom tratt- halsen och in i en inmatningsventil 4 med ventilkropp 5.The wet solid, preferably biomass and then, for example, moist peat with about 20% dry matter content, is filled into a material funnel 1. From this material funnel 1 the mass is conveyed by a feed piston 2 or feed screw 22 with drive device (not shown) down through funnel neck and into a feed valve 4 with valve body 5.

Ventilkroppen 5 är vridbar via en ur ventilen utskjutande ventiltapp, som pâverkas av en inte heller återgiven manöveranordning. Ventilkroppen 5 är försedd med en ur- borrning 7, vilken i inmatningsventilens 4 öppna läge för- löper koaxiellt med ett därefter anslutet grenrörs 8 - i figurerna dess vänstra - gren 9. Grenrörets 8 förgrenings- punkt har betecknats med 10 och dess andra genomgående skänkel med ll. Efter den raka grenrörsskänkeln ll följer utmatningsventilen 12. Utmatningsventilen l2 uppvisar en ventilkropp 13, vilken i fig l är vridbar med hjälp av en icke återgiven ytterligare manöveranordning. I ventil- kroppen 13 finns i likhet med inmatningsventilen 7 en ur- borrning 15, som i öppet läge ligger koaxiellt med gren- rörets 8 raka grenrörsskânkel 11 och reaktorväggen och en däri anordnad reaktorväggsöppning för inmatning av den 10 15 20 25 30 - 456 645 7 fasta substansen i tryckreaktorkärlet. Vid den raka gren- rörsskänkelns ll från tryckreaktorväggen vända ände är monterad en tryckcylinder 21 med en tryckkolv 20.The valve body 5 is rotatable via a valve pin projecting from the valve, which is actuated by an operating device, also not shown. The valve body 5 is provided with a bore 7, which in the open position of the feed valve 4 extends coaxially with a subsequently connected branch pipe 8 - in the figures its left - branch 9. The branch point of the branch pipe 8 has been denoted by 10 and its second continuous leg with ll. The straight manifold leg 11 is followed by the discharge valve 12. The discharge valve 12 has a valve body 13, which in Fig. 1 is rotatable by means of an additional operating device (not shown). In the valve body 13, like the feed valve 7, there is a bore 15 which, in the open position, lies coaxially with the straight manifold shank 11 of the manifold 8 and the reactor wall and a reactor wall opening arranged therein for feeding the manifold 10 - 456 645 7 the solid in the pressure reactor vessel. At the end of the straight manifold leg 11 from the pressure reactor wall, a pressure cylinder 21 with a pressure piston 20 is mounted.

Anordningens funktionssätt skall nu beskrivas när- mare i anslutning till ett tillämpningsexempel för för- ädling av våt torv till tjära och olja samt med ledning av fig 1. Râvaran är torv med 80 - 90% vatten, vilket innebär att någon dyrbar förtorkning inte erfordras.The operation of the device will now be described in more detail in connection with an application example for processing wet peat into tar and oil and with reference to Fig. 1. The raw material is peat with 80 - 90% water, which means that no expensive pre-drying is required.

Torven påfylles materialtratten l, utmatningsventilen 12 antas vara stängd och inmatningsventilen 4 vara öppen samtidigt som både matarkolven 2 och tryckkolven 20 är i sitt bakre respektive översta läge. Genom att köra matar- kolven 2 från materialtratten genom ventilkroppens 5 ur- borrning 7 och rörgrenen 9 en eller flera gånger fylles grenröret 8 och den ovanför utmatningsventilens 12 ven- tilkropp 13 belägna andra rörgrenen ll med torv. Kolven 2 kan passera genom grenen 9, förgreningspunkten 10 och ett stycke in i den raka grenrörsskänkeln ll.The peat is filled with the material funnel 1, the discharge valve 12 is assumed to be closed and the feed valve 4 to be open at the same time as both the feed piston 2 and the pressure piston 20 are in their rear and upper position, respectively. By driving the feed piston 2 from the hopper through the bore 7 of the valve body 5 and the pipe branch 9 one or more times, the branch pipe 8 and the valve body 13 located above the discharge valve 12 of the discharge valve 12 are filled with peat. The piston 2 can pass through the branch 9, the branch point 10 and a distance into the straight manifold leg 11.

När matarkolven 2 dragits tillbaka genom inmatnings- ventilen 4 och materialtratten l stänges inmatningsven- tilen 4 och utköres tryckcylinderns 21 tryckkolv 20. Ut- matningsventilens 12 ventilkropp 13 vrides till öppnings- läge och tryckkolven 20 fortsätter sin rörelse genom ut- matningsventilen 12) dess ventilkropp 13 och ända ned till tryckreaktorväggens öppning, varvid all torv i form av en eller flera torvpluggar faller ned i högtryckskär- lets inre. Därefter dras tryckkolven 20 tillbaka och läm- nar urborrningen 15 i utmatningsventilens 12 ventilkropp 13, som vrides till stängningsläge. Tryckkolvens 20 åter- gångsrörelse fortsätter upp till förgreningspunkten 10, eventuellt något längre, varefter den stannas. Därefter eller så snart utmatningsventilen 12 stängts öppnas in- matningsventilen 4 och förloppet upprepas genom att matar- kolven 2 matar fram nästa portion torv. 456 645 10 15 20 25 30 35 8 Med en pilotanläggning enligt fig 1 har kunnat kon- stateras att med den beskrivna anordningen kvasikonti- nuerligt kan inmatas torv med upp till drygt 20% torr- halt i högtrycksreaktorer med upp till 350 bar tryck och ca 350°C. Förutom torv tillsättes katalysator och reducerande gas. I stället för torv kan även användas annan biomassa, vars långa lignin- och cellulosamole- kylkedjor i tryckreaktorn brytes ned i kortare moleky- ler som sedan bildar en tjärliknande råolja.When the feed piston 2 is retracted through the feed valve 4 and the material funnel 1, the feed valve 4 is closed and the pressure piston 20 of the pressure cylinder 21 is extended. The valve body 13 of the discharge valve 12 is turned to the open position and the pressure piston 20 continues its movement through the discharge valve 12) 13 and all the way down to the opening of the pressure reactor wall, all peat in the form of one or more peat plugs falling into the interior of the high-pressure vessel. Thereafter, the pressure piston 20 is retracted and leaves the bore 15 in the valve body 13 of the discharge valve 12, which is turned to the closed position. The return movement of the pressure piston 20 continues up to the branch point 10, possibly a little longer, after which it stops. Then or as soon as the discharge valve 12 is closed, the feed valve 4 is opened and the process is repeated by the feed piston 2 feeding the next portion of peat. 456 645 10 15 20 25 30 35 8 With a pilot plant according to Fig. 1, it has been found that with the described device, peat with up to just over 20% dry content can be fed quasi-continuously in high-pressure reactors with up to 350 bar pressure and approx. 350 ° C. In addition to peat, catalyst and reducing gas are added. Instead of peat, other biomass can also be used, whose long lignin and cellulose molecular chains in the pressure reactor are broken down into shorter molecules which then form a tar-like crude oil.

Till de utmärkande särdragen för uppfinningen en- ligt fig 1 hör även att matarkolven 2 rök sig inte bara fram till utan även helt igenom inmatningsventilens 4 ventilkropp 5, och in i grenröret 8, till eller förbi förgreningspunkten 10 och fram till ett läge nära ut- matningsventilens 12 ventilkropp 13, samt att tryckkol- ven 20, har en fram- och àtergáende rörelse som sträc- ker sig genom utmatningsventilens 12 ventilkropp l3 och ända fram till reaktorväggsöppningen, varigenom uppnås att torvproppen alltid lämnar reaktorvägsöppningen och således inga torvrester lämnas kvar däri som har benä- genhet att av det höga reaktortrycket vid tryckkolvens àtergàngsrörelse följa med tillbaka in i reaktorväggens öppning, förbindningsröret och eventuellt utmatnings- ventilen 12 och där eventuellt skulle kunna förorsaka problem vid ventilens öppnande och stängande. Liknande iakttagelser har gjorts beträffande inmatningsventilens 4 öppnande och stängande vid praktiska försök i en pi- lotanläggning, vilket innebär att funktionssättet lik- som anordningen visat sig mycket driftsäker.One of the distinguishing features of the invention according to Fig. 1 also includes that the feed piston 2 smoked not only up to but also completely through the valve body 5 of the feed valve 4, and into the manifold 8, to or past the branch point 10 and up to a position close to the outlet. the valve body 13 of the supply valve 12, and that the pressure piston 20, has a reciprocating movement which extends through the valve body 13 of the discharge valve 12 and all the way to the reactor wall opening, whereby it is achieved that the peat plug always leaves the reactor path opening and thus no peat remains. has a tendency to follow from the high reactor pressure during the return movement of the pressure piston back into the opening of the reactor wall, the connecting pipe and possibly the discharge valve 12 and where this could possibly cause problems when the valve opens and closes. Similar observations have been made regarding the opening and closing of the feed valve 4 during practical experiments in a pilot plant, which means that the mode of operation as well as the device has proved to be very reliable.

Fig 2 visar på schematiskt sätt en större tryck- sluss för inmatning av torr biomassa, varvid så långt möjligt samma hänvisningsbetecknngar använts som i fig 1.Fig. 2 schematically shows a larger pressure lock for feeding dry biomass, whereby as far as possible the same reference numerals have been used as in Fig. 1.

Den principiella skillnaden ligger pá tryckslus- sens inmatningssida, där istället för den tidigare kolv- anordningen nu användes en matarskruvanordning med en matarsnäcka 22 som sträcker sig frán inmatningstrattens 1 undre öppning fram till inmatningsventilens 4. Även inmatningsventilen har modifierats och integrerats med 10 15 20 25 30 456 645 9 grenröret 8. Inmatningsventilens 4 ventilkropp utgöres här av en cylindrisk rörkropp 5, som medelst en icke återgiven anordning är vridbar kring sin längdaxel och har en sidoriktad öppning 7 med i huvudsak samma dia- meter som grenskänkelns 9 innerdiameter. Samma inmat- ningsventil skulle givetvis kunna användas vid utfö- ringsformen enligt fig 1.The principal difference lies on the feed side of the pressure lock, where instead of the previous piston device a feed screw device is now used with a feed screw 22 extending from the lower opening of the feed hopper 1 to the feed valve 4. The feed valve has also been modified and integrated with The valve body 8 of the feed valve 4 here consists of a cylindrical pipe body 5, which by means of a device (not shown) is rotatable about its longitudinal axis and has a lateral opening 7 with substantially the same diameter as the inner diameter of the branch leg 9. The same feed valve could of course be used in the embodiment according to Fig. 1.

Matarsnäckan 22 är roterbar, vilket kan ske genom kontinuerlig eller periodvis drivning. Den kan dessutom även anordnas axiellt förskjutbar i grenröret 9 resp dess förlängning sä att den förutom sin snäckmatnings- funktion även får kolvmatningsfunktion. Detta är i och för sig känt i andra sammanhang, varför tillhörande me- kanism ej behöver beskrivas närmare här.The auger 22 is rotatable, which can be done by continuous or periodic drive. It can also be arranged axially displaceable in the manifold 9 or its extension so that, in addition to its worm feed function, it also has a piston feed function. This in itself is known in other contexts, which is why the associated mechanism does not need to be described in more detail here.

Utmatningsventilen 12 har också fått ett annat ut- förande än enligt fig 1. ventilkrøppen 13 utgöreš i fig 2 av en ventilskiva 13 med en urborrning 15 och kan vri- das kring en streckprickat àtergiven vridaxel 23 för att öppna resp stänga utmatningsventilen 12. På ventil- skivans 13 från den i fig 2 därunder belagda reaktor- väggen vända sida har i utmatningsventilhuset anordnats tätningar 24, vilka vid stängd utmatningsventil tätar densamma allt hardare ju högre reaktortrycket är.The discharge valve 12 has also been given a different design than according to Fig. 1. The valve body 13 is formed in Fig. 2 by a valve disc 13 with a bore 15 and can be rotated about a dash-rotated rotating shaft 23 to open or close the discharge valve 12. On valve the plate 13 from the side of the reactor wall covered in Fig. 2 facing below, seals 24 have been arranged in the discharge valve housing, which when the discharge valve is closed seals it increasingly harder the higher the reactor pressure.

Anordningen enligt fig 2 är tänkt för höga sluss- kapaciteter i storleksordningen 100 t/h med slusskam- marvolymer omkring 1 m3. Dödvolymen har här nedbringats Ventilerna 4 och 12 arbetar tillför- litligt även om massarester sitter kvar i deras ventil- kroppar. Ventilkropparna arbetar vid sina ställrörelser alltid med i stort sett samma tryck på ömse sidor, vil- ket ger låga ställkrafter. till ett minimum.The device according to Fig. 2 is intended for high lock capacities in the order of 100 t / h with lock chamber volumes around 1 m3. The dead volume has been reduced here. Valves 4 and 12 work reliably even if mass residues remain in their valve bodies. During their adjusting movements, the valve bodies always work with roughly the same pressure on both sides, which gives low adjusting forces. to a minimum.

Claims

456 645 10 15 20 25 30 35 10 PATENT REQUIREMENTS

1. A process for feeding non-self-flowing, possibly moist, solid, preferably biomass such as wet peat with up to 20% dry matter content for conversion into tar- or oil-like products after addition of catalyst and reducing gas, from a storage tank (1) for the substance in a high pressure reactor, using a pressure lock with feed valve (4), lock chamber (8) and discharge valve (12), the feed valve (4) only being opened when the discharge valve (12) is closed and the discharge valve only is opened when the feed valve is closed, characterized in that a feeding device (2) feeds the substance through the opened feed valve (4) and into the lock chamber (8), which is given the shape of a T-like manifold, the substance passing through the feed valve (4) and its movable valve body (5) to and past the branch point (10) of the manifold (8), that the feed valve (4) is closed and a pressure piston (20) from a to The retracted position is passed through one manifold leg (11) of the manifold in the direction of the discharge valve (12) and passes the manifold branch point (10), after which the discharge valve (12) is opened and the plunger (20) continues through the rest of the manifold (11) and the discharge valve valve body (13), that the pressure piston (20) is pulled back and out of the discharge valve (12), that the discharge valve (12) is closed and the pressure piston continues backwards to an end position (20 ') at or beyond the branch point (10), and that - the feed valve (4) eats open and the procedure is repeated.

Method according to claim 1, characterized in that the supply movement of the pressure piston (20) continues past the valve body (13) of the discharge valve (12), preferably all the way to the pressure reactor vessel and the inner mouth of an opening (18) connected to the discharge valve in the reactor wall. (17). 10 5 20 25 30 35 456 «645 ll

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the opening of the feed valve (4) is blocked as long as the discharge valve (12) is in the open position and that the opening of the discharge valve (12) is blocked as long as the feed valve (4) is in the open position and / or that the closing of the supply or discharge valve (4, 12) is blocked as long as the supply or pressure piston device (2, 20) is in the same in its valve body (5, 13). IN

Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the feed movement of the feed device (2) is blocked as long as the pressure piston (20) is on the side facing the pressure reactor about the branch point (10) and / or that the pressure piston (20) feed movement is blocked as long as the feed device (2) is to some extent located on the side of the branch point (10) facing the pressure reactor or feeds substance to the latter.

Pressure lock for carrying out the method according to claim 1 or 2, with feed valve (4), discharge valve (12) and a lock chamber (8) located therebetween for feeding non-self-flowing, possibly wet, solid substance into a high-pressure reactor against high pressure, characterized in that both the feed valve (4) and the discharge valve (12) comprise a movable valve body (5, 13) with opening or bore (7, 15) arranged therein, that the lock chamber comprises a T-like manifold (8) , a pressure piston device (20) with piston rod movable through its manifold, one leg (11) and the dispensing valve (12) connected thereto in its open position, an operating mechanism (21) for the pressure piston device (20), one through the feed valve (4), 5, 7) in its open position and the connecting piston (2) of the branch pipe (8) connected thereto (8) and a control device for the feed piston (2) or in the latter branch leg (9) feeding feed screw device (22), wherein the pressure piston device (20) and its operating device 456 645 in 10 15 20 25 30 r 12 (21) stroke corresponds to or is greater than the distance between the discharge valve (12) and the branch point (10) of the manifold (8) and that the openings and bores, respectively, (7, 15) has at least the same inner diameter as the manifold (8).

Device according to claim 5, characterized in that the feed device (2) consists of a rigid piston / rod device and that the stroke of the feed piston extends through the bore (7) in the valve body (5) of the feed valve (4) up to the manifold (5). Branch point (10).

Device according to claim 5, characterized in that the valve body (5) of the feed valve (4) consists of a cylindrical pipe body which is rotatable about its longitudinal axis and has a lateral opening (7) passable by the feed device (2) with substantially the same diameter as the inner diameter of the adjacent branch leg (9).

Device according to Claim 7, 4, characterized in that the feed piston (2) and / or its piston rod and / or the piston rod (20) and / or its piston rod are constituted by a helical, mutually contacting winding turn, tightly wound coil spring with closing piston end.

Device according to claim 5, characterized in that the feed device is constituted by a rotatable feed screw (22).

Device according to claim 9, characterized in that the feed screw (22) is also displaceable in its axial direction from a position in front of the feed valve (4, 5) into the same and suitably also approximately to the branch leg (9) and back to its original position.