NL1032001C2

NL1032001C2 - Preparation by torrefaction of a solid fuel useful as fuel for a coal-fired power plant involves heating a starting composition comprising a secondary recovered fuel material indirectly at specific mass temperature

Info

Publication number: NL1032001C2
Application number: NL1032001A
Authority: NL
Inventors: Gerard Hubert Joseph Ruiters
Original assignee: Torr Coal Technology B V
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2007-12-17

Abstract

Preparation by torrefaction of a solid fuel involves heating a starting composition indirectly, where the heating takes place at a mass temperature of 150 to 360[deg]C and a secondary recovered fuel (SRF) material is present in the starting composition. Independent claims are included for the following: (1) removal of at least one metal from a solid fuel involving: providing a solid fuel or the solid fuel obtained by using the method; reducing the thus obtained solid fuel to a particle size of less than 3 (preferably less than 2, especially less than 1) mm; and separating the at least one metal from the reduced solid fuel thus obtained; and (2) method (P1) for reduction of the 'total chlorine content' of a solid fuel obtained by the method, involving: washing the solid fuel with a solvent, in which solvent chlorine compounds present in the solid fuel dissolve.

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor het door torreficeren bereiden van een vaste brandstof en de daardoor verkregen vaste brandstof, werkwijze voor het verwijderen van een of meer metalen uit een vaste brandstof en de daardoor verkregen gereinigde vaste brandstof 5 evenals toepassing van deze brandstoffen.Brief description: Method for preparing a solid fuel and the solid fuel obtained thereby by torrefication, method for removing one or more metals from a solid fuel and the cleaned solid fuel 5 thereby obtained, and use of these fuels.

BESCHRIJVINGDESCRIPTION

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het door torreficeren bereiden van een vaste brandstof waarbij een uitgangs-10 samenstelling indirect wordt verwarmd. Tevens heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een vaste brandstof verkrijgbaar door een dergelijke werkwijze. Bovendien heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het verwijderen van een of meer metalen uit een vaste brandstof en op een gereinigde vaste brandstof, verkrijgbaar door een dergelijke werkwijze. Ten slotte heeft de 15 onderhavige uitvinding betrekking op de toepassing van de onderhavige vaste brandstoffen.The present invention relates to a method for preparing a solid fuel by torrefication in which a starting composition is indirectly heated. The present invention also relates to a solid fuel obtainable by such a method. Moreover, the present invention relates to a method for removing one or more metals from a solid fuel and to a cleaned solid fuel obtainable by such a method. Finally, the present invention relates to the use of the present solid fuels.

Methoden voor het bereiden van een vaste brandstof door het torreficeren van hout zijn bijvoorbeeld beschreven in WO 2005/056723 en US 2003/0221363. Bij dergelijke methoden worden houtachtige producten, zoals 20 bijvoorbeeld houtsnippers, houtzaagsel of bijvoorbeeld notenschillen, getorreficeerd, waardoor een vaste brandstof wordt verkregen.Methods for preparing a solid fuel by torrefying wood are described, for example, in WO 2005/056723 and US 2003/0221363. With such methods, wood-like products, such as for example wood chips, wood sawdust or for example nut shells, are torrefied, whereby a solid fuel is obtained.

In de publicatie van James R. Arcate uit het tijdschrift “Wood Energy" getiteld “Global markets and technologies for torrefied wood in 2002" wordt aangegeven dat getorreficeerd hout samen met steenkool kan worden gebruikt voor 25 het genereren van elektriciteit in steenkool verbrandingsinstallaties.The publication of James R. Arcate from the magazine "Wood Energy" entitled "Global markets and technologies for torrefied wood in 2002" states that torrefied wood can be used together with coal for generating electricity in coal combustion plants.

Franse octrooiaanvrage FR 2 624 876 en WO 86/06930 hebben betrekking op de torrefactie van lignine houdende plantaardige materialen en met name hout.French patent application FR 2 624 876 and WO 86/06930 relate to the torrefaction of lignin-containing vegetable materials and in particular wood.

Het probleem van dergelijke methoden is dat houtachtige producten 30 noodzakelijk zijn als uitgangsmateriaal ter verkrijging van een vaste brandstof. Dit heeft een aantal nadelen.The problem with such methods is that wood-like products are necessary as a starting material for obtaining a solid fuel. This has a number of disadvantages.

Ten eerste zijn hout en houtachtige producten natuurlijke materialen waarvan de aanvoerhoeveelheid niet eenvoudig kan worden gecontroleerd. In veel landen, zoals Nederland, wordt vanwege het beperkte 1032001Ί 2 beschikbare grondoppervlak geen grootschalige houtproductie bedreven. Hierdoor is het niet mogelijk gebleken een stabiele, continue hoeveelheid hout te produceren. Indien er (tijdelijk) een geringe aanvoer van hout is, bijvoorbeeld een seizoens-afhankelijke aanvoer, zal bij gelijkblijvende energiebehoefte de noodzaak ontstaan 5 hout in te kopen om te kunnen blijven voldoen aan de energiebehoefte. Hout kan bijvoorbeeld worden ingekocht uit landen met een grootschalige en meer continue houtproductie, zoals bijvoorbeeld Finland, de Baltische staten en Canada. Aldus is de brandstofproductie onder toepassing van bovenstaande methode afhankelijk van inkoop uit andere landen, hetgeen ongewenst is.Firstly, wood and wood-like products are natural materials, the supply quantity of which cannot be easily checked. In many countries, such as the Netherlands, there is no large-scale timber production due to the limited available ground area. As a result, it has not been possible to produce a stable, continuous amount of wood. If there is (temporarily) a low supply of wood, for example a seasonal supply, the need for energy will remain the same as the need to purchase wood in order to be able to continue to meet the energy requirement. For example, timber can be purchased from countries with large-scale and more continuous timber production, such as Finland, the Baltic states and Canada. Fuel production using the above method is thus dependent on purchasing from other countries, which is undesirable.

10 Een tweede nadeel van het toepassen van hout als uitgangs materiaal is de kostprijs van het uitgangsmateriaal. Hout is een kostbaar product aangezien het ook voor andere doeleinden, zoals bijvoorbeeld meubel- en papierindustrie, toepasbaar is. Bovendien zullen de kosten verder stijgen indien hout dient te worden ingekocht. De hiermee gemoeid gaande kosten betreffen niet alleen 15 de inkoop van het houtmateriaal, maar tevens de kosten voor het transport daarvan. Aldus zou een vaste brandstof op basis van hout een aanzienlijke en mogelijk zelfs schommelende prijs vertonen, hetgeen ongewenst is.A second disadvantage of using wood as the starting material is the cost price of the starting material. Wood is a valuable product since it can also be used for other purposes, such as furniture and paper industry. In addition, the costs will increase further if wood is to be purchased. The costs involved with this concern not only the purchase of the wood material, but also the costs for the transport thereof. A solid fuel based on wood would thus have a considerable and possibly even fluctuating price, which is undesirable.

Een derde nadeel is milieukundig van aard. Indien hout dient te worden getransporteerd leidt dit tot vervuiling, hetgeen ongewenst is. Daarnaast is 20 het ongewenst een product dat ook voor andere doeleinden toepasbaar is als brandstof in te zetten. Verder zal een product dat wordt gevormd door torrefactie van hout een bepaalde mate van fijnstof bezitten, hetgeen voor problemen kan zorgen tijdens opslag en transport en dat mogelijk tot luchtvervuiling kan leiden.A third disadvantage is of an environmental nature. If wood needs to be transported, this leads to contamination, which is undesirable. In addition, it is undesirable to use a product that can also be used for other purposes as a fuel. Furthermore, a product that is formed by torrefaction of wood will have a certain degree of fine dust, which can cause problems during storage and transport and possibly lead to air pollution.

Met “torreficeren” of “torrefactie” wordt een proces bedoeld, waarbij 25 een uitgangsmateriaal een bepaalde verwarmingsbehandeling ondergaat. De term torrefactie wordt gebruikelijk toegepast voor processen ter verbetering van de eigenschappen van biomassa, zoals bijvoorbeeld het roosteren van koffiebonen of hout. Tijdens het torrefactieproces wordt de biomassa langzaam verwarmd in een inerte atmosfeer, dat wil zeggen een (nagenoeg) zuurstofvrije atmosfeer. De 30 torrefactie-behandeling leidt tot een vast product met een lager vochtgehalte en een hogere energiedichtheid dan het uitgangsmateriaal. Het torrefactie-proces zou ook kunnen worden aangeduid als milde pyrolyse waarbij organische verbindingen gedeeltelijk worden ontleed en brandbare gassen worden gevormd. Ongeveer 70 % van het aanvankelijke gewicht en ongeveer 90 % van de aanvankelijke energie 3 worden behouden, waardoor de calorische waarde per volume-eenheid wordt verhoogd.By "torrefication" or "torrefaction" is meant a process in which a starting material undergoes a certain heating treatment. The term torrefaction is commonly used for processes to improve the properties of biomass, such as roasting coffee beans or wood. During the torrefaction process, the biomass is slowly heated in an inert atmosphere, that is, an (almost) oxygen-free atmosphere. The torrefaction treatment leads to a solid product with a lower moisture content and a higher energy density than the starting material. The torrefaction process could also be referred to as mild pyrolysis where organic compounds are partially decomposed and flammable gases are formed. Approximately 70% of the initial weight and about 90% of the initial energy 3 are retained, thereby increasing the calorific value per unit volume.

Indien biomassa wordt getorreficeerd levert dit zogenaamde getorreficeerde biomassa, die een aantal bijzondere eigenschappen bezit. De eerste .If biomass is torrefied, this produces so-called torrefied biomass, which has a number of special properties. The first .

5 eigenschap is hydrofoobheid; het materiaal verliest zijn natuurlijke eigenschap van vochtopname aan en is derhalve stabieler in opslag dan de niet-getorreficeerde biomassa (zoals bijvoorbeeld hout en houtskool). Tevens wordt er minder rook gevormd wanneer getorreficeerde biomassa wordt verbrand in vergelijking met wanneer niet-getorreficeerde biomassa wordt verbrand.5 property is hydrophobicity; the material loses its natural property of absorbing moisture and is therefore more stable in storage than the non-torrefied biomass (such as, for example, wood and charcoal). In addition, less smoke is produced when torrefied biomass is burned compared to when non-torrefied biomass is burned.

10 Volgens de Europese wet- en regelgeving wordt “zuivere biomassa” gevormd door een stroom waarin het aandeel biomassa groter is dan 97 %. Stromen met een biomassa aandeel van kleiner dan 97 % worden aangeduid met “onzuivere biomassa”. Met biomassa wordt in deze beschrijving droge, dode biomassa, bijvoorbeeld in de vorm van dood plantenmateriaal of dood hout bedoeld.10 According to European legislation and regulations, "pure biomass" is formed by a stream in which the proportion of biomass is greater than 97%. Flows with a biomass share of less than 97% are referred to as "impure biomass". In this description, biomass means dry, dead biomass, for example in the form of dead plant material or dead wood.

15 Biomassa voor brandstofdoeieinden heeft de laatste jaren in toenemende mate in de belangstelling gestaan. Dit heeft een tweetal redenen: ten eerste het feit dat fossiele brandstoffen in de toekomst uitgeput raken en ten tweede omdat biomassabrandstof milieuvriendelijker is dan fossiele brandstof.15 Biomass for fuel purposes has received increasing attention in recent years. There are two reasons for this: firstly, the fact that fossil fuels will be depleted in the future and, secondly, that biomass fuel is more environmentally friendly than fossil fuel.

Het grote voordeel van het verbranden van biomassa is dat dit een 20 vrijwel C02-neutraai proces is. Bij de verbranding van biomassa komt weliswaar COz vrij, echter dit is recentelijk (dat wil zeggen de afgelopen 1-25 jaren) aan de atmosfeer onttrokken door de planten waaruit de biomassa wordt gevormd. Aldus past biomassa-verbranding in de bestaande C02-kringloop. Dit is een groot verschil met het verbranden van fossiele brandstoffen waarbij C02 vrijkomt die reeds zo lang 25 in de aarde is opgeslagen geweest dat deze brandstof in praktische zin geen deel meer uitmaakte van de C02-kringloop. Aldus wordt door verbranding van fossiele brandstof als het ware COz “toegevoegd” aan de C02-kringloop. Derhalve is er een grote vraag naar verbeterde brandstoffen waarin biomassa wordt toegepast. Echter zoals hiervoor beschreven zijn er nadelen verbonden aan het toepassen van hout 30 als uitgangsmateriaal voor het maken van een vaste brandstof.The big advantage of burning biomass is that this is an almost CO2-neutral process. While biomass is released during the combustion of biomass, this has recently been removed from the atmosphere (ie the past 1-25 years) by the plants from which the biomass is formed. Biomass combustion thus fits into the existing CO2 cycle. This is a big difference with the burning of fossil fuels, which releases CO2 that has been stored in the earth for so long that this fuel was no longer part of the CO2 cycle in practical terms. By burning fossil fuel, CO2 is thus 'added' to the CO2 cycle as it were. There is therefore a great demand for improved fuels in which biomass is used. However, as described above, there are disadvantages associated with the use of wood 30 as a starting material for making a solid fuel.

Er is door de Nederlandse overheid een reductiedoelstelling voor C02-emissie in Nederland vastgesteld. Er is tevens extra aandacht voor de rol die biomassa daarin bij energieopwekking kan spelen. Biomassa wordt in Nederland reeds op kleine schaal toegepast als brandstof voor het opwekken van groene 4 stroom. Er is een zogenaamde steenkoolconvenant gesloten met de exploitanten van steenkoolcentrales in Nederland. Dit convenant geeft aan dat steenkool voor ten minste 10 % moet worden vervangen door een duurzame alternatieve brandstof, zoals bijvoorbeeld biomassa.A reduction target for CO2 emissions in the Netherlands has been set by the Dutch government. Extra attention is also paid to the role that biomass can play in energy generation. Biomass is already being used on a small scale in the Netherlands as a fuel for generating green electricity. A so-called coal covenant has been concluded with the operators of coal-fired power stations in the Netherlands. This covenant indicates that at least 10% of coal must be replaced by a sustainable alternative fuel, such as biomass.

5 Het nadeel echter van het toepasen van onbehandelde biomassa, zoals bijvoorbeeld hout, als brandstof is dat het een lagere energieopbrengst heeft en niet direct kan worden toegepast in de bestaande verbrandingsinstallaties.The disadvantage, however, of using untreated biomass, such as for instance wood, as fuel is that it has a lower energy yield and cannot be used directly in the existing incineration plants.

Door torrefactie-processen verkrijgbare vaste brandstoffen op basis van biomassa zouden hiervoor in principe kunnen worden toegepast, echter deze 10 producten bezitten een aantal nadelen, zoals hiervoor reeds toegelicht.Solid fuels based on biomass that can be obtained by torrefaction processes could in principle be used for this, but these products have a number of disadvantages, as already explained above.

Het is een doelstelling van de onderhavige uitvinding om bovengenoemde problemen op te lossen.It is an object of the present invention to solve the above problems.

Een andere doelstelling van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het bereiden van een vaste brandstof waarbij er 15 een continue, gegarandeerde aanvoer van uitgangsmateriaal voorhanden is.Another object of the present invention is to provide a method for preparing a solid fuel in which there is a continuous, guaranteed supply of starting material.

De onderhavige uitvinding heeft tevens als doelstelling het verschaffen van een vaste brandstof die geschikt is om te worden toegepast als brandstof voor een veelvoud aan verbrandingsinstallaties, bij voorkeur zonder verdere vereiste voorbewerkingen.It is also an object of the present invention to provide a solid fuel suitable for use as a fuel for a plurality of incineration plants, preferably without further required pre-processing.

20 Een verdere doelstelling is het verschaffen van een werkwijze die met een goede opbrengst een vaste brandstof kan leveren.A further objective is to provide a method that can deliver a solid fuel with a good yield.

Nog een andere doelstelling is het verschaffen van een vaste brandstof die een hoge energiedichtheid heeft en/of die weinig fijnstof bevat, hetgeen voordelig is tijdens opslag en transport.Yet another object is to provide a solid fuel that has a high energy density and / or that contains little particulate matter, which is advantageous during storage and transport.

25 Tevens heeft de onderhavige uitvinding tot doel het verschaffen van een vaste brandstof die bijdraagt aan de reductie van C02-emissie.It is also an object of the present invention to provide a solid fuel that contributes to the reduction of CO2 emissions.

Een of meer van de bovenstaande doelstellingen worden bereikt door een werkwijze volgens de aanhef gekenmerkt doordat het verwarmen plaatsvindt bij een massatemperatuur van ongeveer 150 tot ongeveer 360 °C, 30 waarbij in de uitgangssamenstelling een SRF-materiaal aanwezig is.One or more of the above objectives are achieved by a method according to the preamble characterized in that the heating takes place at a mass temperature of about 150 to about 360 ° C, wherein an SRF material is present in the starting composition.

De onderhavige uitvinding voorziet in een oplossing van bovengenoemde problemen doordat SRF-materialen worden toegepast in de uitgangs-samenstelling.The present invention provides a solution to the above problems in that SRF materials are used in the starting composition.

De onderhavige uitvinders hebben gevonden dat door het 5 onderwerpen van SRF-materiaal aan een torrefactiebehandeling een vaste brandstof kan worden verkregen met verrassend goede eigenschappen.The present inventors have found that by subjecting SRF material to a torrefaction treatment, a solid fuel can be obtained with surprisingly good properties.

SRF is een term die in het vakgebied van secundaire vaste brandstoffen en afvalverwerking bekend is. Het is een afkorting voor “Secondary 5 Recovered Fuel”, hetgeen staat voor “secundaire herwonnen brandstof”. Dergelijke secundaire brandstoffen worden geproduceerd in zogenaamde mechanische scheidingsinstallaties, waarbij wordt uitgegaan van bedrijfsafvalstromen en/of huishoudelijke afvalstromen.SRF is a term that is known in the field of secondary solid fuels and waste processing. It is an abbreviation for "Secondary 5 Recovered Fuel", which stands for "secondary recovered fuel". Such secondary fuels are produced in so-called mechanical separation plants, based on industrial waste streams and / or household waste streams.

Huishoudelijk afval is een zeer heterogeen mengsel van onder 10 andere, groente-, fruit- en tuinafval, kunststoffen, metalen, zoals ferro en non-ferro metalen, inerten, zoals zand, steen en glas. Huishoudelijk afval heeft een vochtgehalte van meer dan 30 gew.%. Gebruikelijk wordt huishoudelijk afval verbrand in zogenaamde AVI’s (afvalverbrandingsinstallaties) om het afval te vernietigen en als neveneffect energie op te wekken. Deze verwerkingswijze geeft 15 echter een lage energieopbrengst per ton afval.Household waste is a very heterogeneous mixture of, among other things, vegetable, fruit and garden waste, plastics, metals, such as ferrous and non-ferrous metals, inert materials such as sand, stone and glass. Household waste has a moisture content of more than 30% by weight. Usually household waste is incinerated in so-called WIPs (waste incineration plants) to destroy the waste and generate energy as a side effect. However, this processing method gives a low energy yield per tonne of waste.

Een andere verwerkingsmethode van huishoudelijk afval, te weten pyrolyse (verhitten bij temperaturen van circa 500 °C tot 800 °C) is zowel technisch als economisch niet haalbaar gebleken, zoals uit verschillende installaties die bekend zijn in het gebied is gebleken. De nadelen die zijn geassocieerd met de 20 toepassing van huishoudelijk afval zijn onder andere: het hoge vochtgehalte hiervan met bijbehorende hoge biologische activiteit en geuroverlast.Another method of processing household waste, namely pyrolysis (heating at temperatures of about 500 ° C to 800 ° C), has proved to be both technically and economically not feasible, as has been shown by various installations known in the art. The disadvantages associated with the use of household waste include: its high moisture content with associated high biological activity and odor nuisance.

In WO 83/00046 wordt beschreven dat huishoudelijk afval kan worden onderworpen aan een behandelingsmethode van indirect verwarmen bij een temperatuur van tussen 250 en 500 °C, hetgeen overeenkomt met een torrefactie-25 behandeling. Echter het product dat door deze behandelingsmethode wordt verkregen kan niet worden aangeduid als zijnde een vaste brandstof. Verder is deze methode niet geschikt voor toepassing op grote schaal. Het is aldus onmogelijk gebleken onbewerkt huishoudelijk afval door middel van torrefactie te converteren naar een vaste brandstof.In WO 83/00046 it is described that household waste can be subjected to a method of indirect heating treatment at a temperature of between 250 and 500 ° C, which corresponds to a torrefaction treatment. However, the product obtained by this treatment method cannot be referred to as a solid fuel. Furthermore, this method is not suitable for large-scale application. It has thus proved impossible to convert unprocessed household waste into a solid fuel by torrefaction.

30 SRF wordt gevormd onder toepassing van bijvoorbeeld biologisch- mechanische scheidingsmethoden (BMS) of mechanisch-biologische scheidingsmethoden (MBS) uit bedrijfsafvalstromen en huishoudelijke afvalstromen. Hierdoor wordt een maximale terugwinning van grondstof en een productie van een vaste brandstof gerealiseerd. Een dergelijke verwerking van afval wordt in 6 toenemende mate toegepast als alternatief voor de afvalverbrandingsinstallaties.SRF is formed using, for example, biological-mechanical separation methods (BMS) or mechanical-biological separation methods (MBS) from industrial waste streams and household waste streams. This achieves a maximum recovery of raw material and a production of a solid fuel. Such waste processing is increasingly being used as an alternative to waste incineration plants.

SRF wordt geproduceerd in bovengenoemde scheidingsinstallaties waarbij de volgende processtappen worden uitgevoerd: het afval wordt op een gedefinieerde deeltjesgrootte gebracht; het vochtgehalte wordt verlaagd; ferro 5 metalen, non-ferro metalen en inerten worden verwijderd. SRF bevat een combinatie van kunststoffen, biomassa, water en verontreinigingen.SRF is produced in the above-mentioned separation plants where the following process steps are carried out: the waste is brought to a defined particle size; the moisture content is reduced; ferrous metals, non-ferrous metals and inert materials are removed. SRF contains a combination of plastics, biomass, water and contaminants.

Het verkregen SRF heeft gedefinieerde eigenschappen op het gebied van: het droge stofgehalte, het percentage verontreinigingen, de stookwaarde, de deeltjesgrootte, de elementaire samenstelling en het percentage 10 biomassa dat daarin aanwezig is. Deze eigenschappen kunnen verschillen afhankelijk van het toegepaste afval als uitgangsmateriaal en de toegepaste verwerkingsmethoden.The resulting SRF has defined properties in the field of: the dry matter content, the percentage of impurities, the heating value, the particle size, the elemental composition and the percentage of biomass present therein. These properties may differ depending on the waste used as the starting material and the processing methods used.

Aangezien SRF verschillende behandelingen heeft ondergaan en tevens gedefinieerde eigenschappen bezit wordt SRF niet gezien als een 15 deelstroom van huishoudelijk- of bedrijfsafval, echter als een product verkregen uit een afvalstroom (bedrijfsafval en/of huishoudelijk afval), waarvoor afzonderlijke toepassingen en afzetmarkten zijn. De toepassing van SRF in torrefactie ter verkrijging van een vaste brandstof is niet eerder beschreven of voorgesteld.Since SRF has undergone various treatments and also has defined properties, SRF is not seen as a partial stream of household or industrial waste, but as a product obtained from a waste stream (industrial waste and / or household waste), for which there are separate applications and markets. The use of SRF in torrefaction to obtain a solid fuel has not been previously described or proposed.

Met de steeds toenemende consumptie en toenemende productie 20 van afval, zal de hoeveelheid SRF-materiaal die kan worden geproduceerd alleen maar toenemen. Afvalproductie is continue en derhalve is voor de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding een continue aanvoer van uitgangsmateriaal beschikbaar.With the ever increasing consumption and increasing production of waste, the amount of SRF material that can be produced will only increase. Waste production is continuous and therefore a continuous supply of starting material is available for the method according to the present invention.

Een voorbeeld van een in de handel verkrijgbaar SRF, toepasbaar in de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, is een mengsel dat in de handel 25 wordt gebracht onder de geregistreerde merknaam “Trockenstabilat”. Trockenstabilat (merk) is een relatief droog SRF materiaal met een droge stofgehalte van circa 85 gew.% en een watergehalte van circa 15 gew.%. Trockenstabilat (merk) bevat circa 65 gew.% biomassa, 9 gew.% kunststoffen, 25 gew.% andere fossiele materialen en circa 1 gew.% inerten. Dit SRF-materiaal 30 wordt geproduceerd uit een deelstroom van huishoudelijk afval. Het is in de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding ook mogelijk een SRF-materiaal toe te passen dat wordt gemaakt uit bedrijfsafval. Een combinatie van meerdere SRF-materialen is ook toepasbaar.An example of a commercially available SRF, usable in the method of the present invention, is a mixture that is marketed under the registered trademark "Trockenstabilat". Trockenstabilat (brand) is a relatively dry SRF material with a dry matter content of approximately 85% by weight and a water content of approximately 15% by weight. Trockenstabilat (brand) contains approximately 65% by weight of biomass, 9% by weight of plastics, 25% by weight of other fossil materials and approximately 1% by weight of inert materials. This SRF material 30 is produced from a partial stream of household waste. It is also possible in the method according to the present invention to use an SRF material made from industrial waste. A combination of multiple SRF materials is also applicable.

Het direct inzetten van dergelijke secundaire brandstoffen (SRF- 7 materiaal) in verbrandingsinstallaties is mogelijk, echter dit leidt veelal tot lagere omzettingsrendementen. De onderhavige uitvinders hebben gevonden dat deze lagere omzettingsrendementen in belangrijke mate het gevolg zijn van: de lagere stookwaarde die deze brandstoffen hebben ten opzichte van bijvoorbeeld steenkool; 5 de schaalgrootte van de gebruikte verbrandingsinstallaties waardoor de technische optimalisering niet volledig economisch rendabel is. Veelal zijn ook de fysieke eigenschappen van eventuele verontreinigingen van SRF-materiaal een beperkende factor voor de inzet in bestaande verbrandingsinstallaties.The direct use of such secondary fuels (SRF-7 material) in incineration plants is possible, but this often leads to lower conversion efficiencies. The present inventors have found that these lower conversion efficiencies are largely the result of: the lower heating value that these fuels have compared to, for example, coal; 5 the scale of the combustion installations used, as a result of which the technical optimization is not fully economically profitable. The physical properties of any contamination of SRF material are often also a limiting factor for use in existing incineration plants.

Een verdere beperkende factor bij het direct inzetten van SRF in 10 verbrandingsinstallaties is het feit dat SRF in het algemeen een zeer laag stortgewicht heeft van circa 150-250 gram per liter. Daardoor is de hoeveelheid energie per m3 beperkt en kan economisch rendabel transport uitsluitend met speciale transportmiddelen en onder speciale voorzieningen, zoals bijvoorbeeld verdichting in perscontainers of tot balen, plaatsvinden.A further limiting factor in the direct deployment of SRF in 10 incinerators is the fact that SRF generally has a very low bulk density of approximately 150-250 grams per liter. As a result, the amount of energy per m3 is limited and economically profitable transport can only take place with special means of transport and under special provisions, such as, for example, compaction in press containers or bales.

15 Een andere beperkende factor bij het direct inzetten van SRF in verbrandingsinstallaties is het feit dat de deeltjesgrootte van het SRF die niet verwerkbaar is in de bestaande steenkoolcentrales. Daarnaast vertoont SRF niet het optimale brandgedrag. Indien SRF dient te worden gestookt in de bestaande steenkoolcentrales is een ingrijpende technische aanpassing van de bestaande 20 infrastructuur noodzakelijk. In het bijzonder als deze centrales zijn gebouwd volgens het moderne concept van poederkool-gestookte centrales. In deze centrales is onder andere de deeltjesgrootte en het ontstekingsgedrag van groot belang en SRF voldoet hier niet aan. Het is technisch, economisch en energetisch niet mogelijk SRF te verkleinen tot de deeltjesgrootte van kleiner dan ongeveer 3 mm, die 25 minimaal vereist is voor een poederkool-gestookte centrale.Another limiting factor for the direct deployment of SRF in combustion plants is the fact that the particle size of the SRF that cannot be processed in existing coal-fired power stations. In addition, SRF does not show optimum fire behavior. If SRF is to be fired in the existing coal-fired power stations, a major technical adjustment of the existing infrastructure is necessary. In particular if these plants are built according to the modern concept of powder-coal fired plants. In these power stations, among other things, the particle size and the inflammatory behavior are of great importance and SRF does not comply with this. It is technically, economically and energetically not possible to reduce SRF to the particle size of less than about 3 mm, which is the minimum required for a powder-coal fired plant.

De onderhavige uitvinders hebben gevonden dat de onderhavige vaste brandstoffen uitstekend kunnen worden toegepast in poederkool-gestookte steenkoolcentrales.The present inventors have found that the present solid fuels can be used excellently in powder coal-fired coal-fired power stations.

Steenkoolcentrales worden onder andere toegepast voor het 30 opwekken van elektriciteit voor onder andere huishoudens en bedrijven. In steenkoolcentrales worden diverse soorten steenkool met verschillende samenstellingen gemengd tot een zogenaamde “blend” die vervolgens wordt verbrand. De “blend” wordt gekozen ter verkrijging van een optimale prijs-opbrengst verhouding.Coal-fired power stations are used for, among other things, generating electricity for households and businesses, among others. In coal-fired power plants, various types of coal with different compositions are mixed into a so-called "blend" that is subsequently burned. The "blend" is chosen to obtain an optimum price-to-return ratio.

Aan de verbrandingsrestproducten van steenkoolcentrales, zoals 8 vliegassen, worden door de beton- en cementindustrie eisen gesteld betreffende de hoeveelheid zware metalen en sporenelementen die daarin aanwezig mogen zijn. De reden hiervoor is dat deze vliegassen veelvuldig worden toegepast in beton en als cement-vervangers, waarvoor wettelijke eisen zijn vastgesteld voor de 5 hoeveelheid zware metalen en sporenelementen.The residual combustion products from coal-fired power stations, such as 8 fly ash, are subject to requirements by the concrete and cement industry regarding the amount of heavy metals and trace elements that may be present therein. The reason for this is that these fly ash are frequently used in concrete and as cement substitutes, for which legal requirements have been set for the amount of heavy metals and trace elements.

De onderhavige uitvinders hebben verrassend gevonden dat de toepassing van SRF-materiaal in een torrefactieproces ter verkrijging van een vaste brandstof tot uitstekende resultaten leidt betreft de gehaltes zware metalen en sporenelementen.The present inventors have surprisingly found that the use of SRF material in a torrefaction process to obtain a solid fuel leads to excellent results with regard to the levels of heavy metals and trace elements.

10 De vaste brandstof verkregen onder toepassing van de onderhavige werkwijze kan worden toegepast in steenkoolcentraies zonder dat de logistieke infrastructuur van de installaties fundamenteel dient te worden gewijzigd.The solid fuel obtained by using the present process can be used in coal-fired centers without having to fundamentally change the logistics infrastructure of the installations.

De onderhavige vaste brandstof, verkregen onder toepassing van SRF, bevat een bepaalde biomassa-equivalent. De hoeveelheid biomassa die 15 oorspronkelijk in het uitgangsmateriaal aanwezig was wordt getorrificeerd tot getorreficeerde biomassa of biomassa-equivalent.The present solid fuel, obtained using SRF, contains a certain biomass equivalent. The amount of biomass originally present in the starting material is torrified to torrefied biomass or biomass equivalent.

Door het verbranden van een vaste brandstof omvattende een bepaalde hoeveelheid biomassa-equivalent volgens de onderhavige uitvinding wordt een bijdrage geleverd aan de hiervoor genoemde reductiedoelstelling voor C02-20 emissie in Nederland. Het percentage reductie van de C02-emissie wordt berekend op het percentage biomassa dat in de brandstof aanwezig is en aldus zal dit percentage variëren met variërende percentages getorreficeerde biomassa in de onderhavige vaste brandstof. De onderhavige vaste brandstof kan als een van de componenten van de hiervoor beschreven “blend” voor steenkoolcentraies worden 25 toegepast of kan deze “blend” in zijn geheel vervangen.By burning a solid fuel comprising a certain amount of biomass equivalent according to the present invention, a contribution is made to the aforementioned reduction target for CO2 emissions in the Netherlands. The percentage reduction in CO2 emissions is calculated on the percentage of biomass present in the fuel and thus this percentage will vary with varying percentages of torrefied biomass in the solid fuel in question. The present solid fuel can be used as one of the components of the aforementioned "blend" for coal centers or can replace this "blend" in its entirety.

Aldus verschaft de onderhavige uitvinding een brandstof die bijdraagt aan de reductie van C02-emissie zonder het toepassen van het kostbare uitgangsmateriaal hout.Thus, the present invention provides a fuel that contributes to the reduction of CO 2 emissions without using the expensive starting material wood.

De vaste brandstof volgens de onderhavige uitvinding bezit een 30 hoger stortgewicht dan het uitgangsmateriaal, te weten > 350 gram per liter, hetgeen de mogelijkheden wat betreft transport van de vaste brandstof vergroot. Bij een dergelijk stortgewicht is het economisch rendabel de brandstof onverdicht en als bulkmateriaal per schip, trein of vrachtauto te vervoeren, in tegenstelling tot het transport van onbehandeld SRF-materiaal.The solid fuel according to the present invention has a higher bulk density than the starting material, namely> 350 grams per liter, which increases the possibilities for transporting the solid fuel. With such a bulk density, it is economically profitable to transport the fuel unimpeded and as bulk material by ship, train or truck, as opposed to the transport of untreated SRF material.

99

Het zou derhalve nuttig zijn om in geografische nabijheid van een installatie waar SRF wordt geproduceerd tevens een installatie in te richten waarin dit SRF onder toepassing van de onderhavige werkwijze kan worden omgezet in een vaste brandstof. Deze vaste brandstof heeft niet enkel een hoger stortgewicht en 5 energiedichtheid, maar tevens een hogere economische waarde.It would therefore be useful to also establish, in the geographical vicinity of an installation where SRF is produced, an installation in which this SRF can be converted into a solid fuel using the present method. This solid fuel not only has a higher bulk density and energy density, but also a higher economic value.

Torrefactie van SRF leidt tevens tot een reductie van de aanwezigheid van bepaalde zware metalen en sporenelementen zoals bijvoorbeeld cadmium, lood, kwik, zwavel en stikstof.Torrefaction from SRF also leads to a reduction in the presence of certain heavy metals and trace elements such as, for example, cadmium, lead, mercury, sulfur and nitrogen.

Daarnaast heeft de vliegas die als restproduct wordt gevormd bij 10 poederkool-gestookte steenkoolcentrales onder toepassing van de onderhavige vaste brandstof een samenstelling die voldoet aan de eisen die daaraan door de afnemers worden gesteld.In addition, the fly ash that is formed as a residual product at 10 coal-fired coal-fired power stations, using the solid fuel in question, has a composition that satisfies the requirements imposed on it by customers.

Voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvindingen worden hierna toegelicht.Preferred embodiments of the present inventions are explained below.

15 Figuur 1 geeft een overzicht weer van een temperatuursprofiel van een torrefactiebehandeling volgens de onderhavige uitvinding.Figure 1 shows an overview of a temperature profile of a torrefaction treatment according to the present invention.

In een de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is in de uitgangssamenstelling ten minste 50 gew.%, bij voorkeur ten minste 75 gew.% en in het bijzonder ten minste 90 gew.% SRF-20 materiaal aanwezig op basis van het droge gewicht van de uitgangssamenstelling.In a preferred embodiment of the present invention, the starting composition contains at least 50% by weight, preferably at least 75% by weight and in particular at least 90% by weight of SRF-20 material based on the dry weight of the starting composition.

Met de zinsnede “op basis van het droge gewicht van de uitgangssamenstelling” wordt bedoeld het gewichtspercentage dat aanwezig is op basis van het gewicht van de droge bestanddelen van de uitgangssamenstelling, aldus met uitzondering van water. Het droge gewicht wordt bepaald volgens 25 DIN NEN 12880 (februari 2001).By the phrase "based on the dry weight of the starting composition" is meant the weight percentage present based on the weight of the dry components of the starting composition, thus excluding water. The dry weight is determined according to DIN NEN 12880 (February 2001).

Het voordeel van het toepassen van ten minste 50 gew.% SRF is dat goede resultaten worden verkregen met betrekking tot de verminderde hoeveelheid fijnstof in de verkregen brandstof. Tevens wordt een uitstekend stortgewicht verkregen en wordt de kostprijs van de vaste brandstof verlaagd, 30 aangezien SRF een goedkoop product is, dat wil zeggen op dit moment wordt in Nederland zelfs bijbetaald bij afname van SRF. De hoeveelheid fijnstof in de vaste brandstof kan verder worden verlaagd door ten minste 75 gew.% SRF-materiaal toe te passen in de uitgangssamenstelling en zelfs nog meer door ten minste 90 gew.% SRF-materiaal toe te passen in de uitgangssamenstelling. Het is uiteraard ook 10 mogelijk om tot zelfs 100 gew.% SRF-materiaal toe te passen als de uitgangssamenstelling. Zie ook de resultaten uit Tabel 1, hierna.The advantage of using at least 50% by weight of SRF is that good results are obtained with regard to the reduced amount of particulate matter in the obtained fuel. In addition, an excellent bulk density is obtained and the cost price of the solid fuel is reduced, since SRF is a cheap product, that is to say, at this moment in the Netherlands additional payments are made when SRF is purchased. The amount of particulate matter in the solid fuel can be further reduced by using at least 75% by weight of SRF material in the starting composition and even more by applying at least 90% by weight of SRF material in the starting composition. It is of course also possible to use up to even 100% by weight of SRF material as the starting composition. See also the results from Table 1, below.

Indien minder dan 100 gew.% SRF-materiaal wordt toegepast, zal de uitgangssamenstelling verder bijvoorbeeld kunnen bestaan uit biomassa, 5 kunststoffracties, papierfracties en kartonfracties en dergelijke.If less than 100% by weight of SRF material is used, the starting composition may further comprise, for example, biomass, plastic fractions, paper fractions and cardboard fractions and the like.

Door het geschikt kiezen van de uitgangssamenstelling kunnen de eigenschappen van de verkregen vaste brandstof zoals deeltjesgrootte, samenstelling, hoeveelheid fijnstof en dergelijke worden ingesteld en gekozen afhankelijk van de gewenste toepassing van de uiteindelijke brandstof.By appropriately choosing the starting composition, the properties of the resulting solid fuel such as particle size, composition, amount of particulate matter and the like can be adjusted and selected depending on the desired use of the final fuel.

10 In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt een werkwijze verschaft waarin in de uitgangssamenstelling 30 tot 80 gew.% biomassa aanwezig is op basis van het droge gewicht van de uitgangssamenstelling. Met 30 tot 80 gew.% biomassa wordt bedoeld de totale hoeveelheid biomassa die aanwezig is in het totaal van de uitgangssamenstelling, dus in zowel 15 het SRF-materiaal als in extra toegevoegde materialen, zoals biomassa. Het op dit moment in de handel verkrijgbare SRF bevat gemiddeld tussen 30 en 80 gew.% biomassa, met name ongeveer 60 gew.%. Indien een SRF-materiaal wordt toegepast waarin de hoeveelheid biomassa als onvoldoende wordt beoordeeld, is het mogelijk aan-vullende biomassa aan het uitgangsmateriaal toe te voegen.In a preferred embodiment of the present invention, a method is provided in which 30 to 80% by weight of biomass is present in the starting composition based on the dry weight of the starting composition. With 30 to 80% by weight of biomass is meant the total amount of biomass that is present in the total of the starting composition, i.e. in both the SRF material and in additional added materials, such as biomass. The SRF currently available on the market contains on average between 30 and 80% by weight of biomass, in particular approximately 60% by weight. If an SRF material is used in which the amount of biomass is assessed as insufficient, it is possible to add additional biomass to the starting material.

20 Biomassa zoals toegepast in de onderhavige uitvinding kan bijvoorbeeld bestaan uit mengsels van (gedroogde) afvalresten van groente, fruit, voedingsresten, grasafval, plantaardig afval uit de agrarische sector, houtachtige bestanddelen, papier, karton en dergelijke.Biomass as used in the present invention can for instance consist of mixtures of (dried) waste residues from vegetables, fruit, food residues, grass waste, vegetable waste from the agricultural sector, woody components, paper, cardboard and the like.

Door het mengen van SRF en biomassastromen en eventueel 25 kunststoffracties in een bepaalde verhouding kan elke gewenste uitgangssamenstelling en daarmee elke gewenste samenstelling van de vaste brandstof worden verkregen. Aldus wordt een brandstof verkregen met een constante, reproduceerbare en voorafbepaalde samenstelling, hetgeen grote voordelen biedt.By mixing SRF and biomass streams and optionally plastic fractions in a certain ratio, any desired starting composition and hence any desired composition of the solid fuel can be obtained. A fuel is thus obtained with a constant, reproducible and predetermined composition, which offers great advantages.

In een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige 30 uitvinding verdient het de voorkeur dat in de uitgangssamenstelling 20 tot 70 gew.% kunststoffen aanwezig zijn op basis van het droge gewicht van de samenstelling. Met 20 tot 70 gew.% kunststoffen wordt bedoeld de totale hoeveelheid kunststoffen, dat wil zeggen de kunststoffen die reeds als bestanddeel van SRF zijn te beschouwen en eventueel extra toegevoegde kunststoffen.In another preferred embodiment of the present invention, it is preferred that 20 to 70% by weight of plastics are present in the starting composition based on the dry weight of the composition. By 20 to 70% by weight of plastics is meant the total amount of plastics, that is to say the plastics that can already be considered as a component of SRF and possibly additional added plastics.

1111

Als kunststoffen kunnen bijvoorbeeld worden genoemd laminaten, verpakkingsfolies, synthetische weefsels, rubberachtige materialen en dergelijke. De kunststoffen kunnen zowel thermohardend als thermoplastisch zijn. Echter in verband met de gewenste eigenschappen van de verkregen vaste brandstof, waarbij 5 het verweken van kunststoffen een rol speelt zoals hierna verder zal worden toegelicht, verdient het de voorkeur dat ten minste een gedeelte, met meer voorkeur ten minste 50 gew.%, in het bijzonder ten minste 75 gew.% en met name ten minste 90 gew.% of zelfs 100 gew.% van de aanwezige kunststoffen thermoplastische kunststoffen zijn.As plastics, mention can be made, for example, of laminates, packaging films, synthetic fabrics, rubber-like materials and the like. The plastics can be both thermosetting and thermoplastic. However, in connection with the desired properties of the obtained solid fuel, in which the softening of plastics plays a role as will be further explained below, it is preferred that at least a part, more preferably at least 50% by weight, in in particular at least 75% by weight and in particular at least 90% by weight or even 100% by weight of the plastics present are thermoplastic plastics.

10 Dergelijke thermoplastisch kunststoffen worden gedeeltelijk of geheel verweekt (geplastificeerd) door de indirecte verwarming toegepast in de onderhavige werkwijze. De verweking van SRF-materialen en andere kunststoffen leidt tot granulaatvorming van het uiteindelijke product. Een voordeel van granulaat is dat het eenvoudig te vervoeren, op te slaan en verder te verwerken is. Een verder 15 voordeel van het verweken van de kuststoffen, welk voordeel verrassend door de onderhavige uitvinders is gevonden en hetgeen tot nu toe volledig onbekend was is dat eventueel in het uitgangsmateriaal aanwezig of tijdens de werkwijze gevormd fijnstof en fijne biomassadeeltjes worden ingebed in de verweekte kunststoffen, waardoor een nagenoeg stofvrij product wordt verkregen, hetgeen onder toepassing 20 van bekende werkwijzen volgens de stand der techniek niet mogelijk is. Het nagenoeg stofvrije product vereenvoudigt opslag, transport en verwerking hiervan.Such thermoplastic plastics are partially or completely softened (plasticized) by the indirect heating used in the present method. The softening of SRF materials and other plastics leads to granulate formation of the final product. An advantage of granulate is that it is easy to transport, store and further process. A further advantage of the softening of the coastal materials, which advantage is surprisingly found by the present inventors and which until now was completely unknown is that any fine dust and fine biomass particles present in the starting material or formed during the process are embedded in the softened plastics whereby a substantially dust-free product is obtained, which is not possible using known methods according to the prior art. The virtually dust-free product simplifies storage, transport and processing thereof.

Het verdient de voorkeur dat in de uitgangssamenstelling 10 tot 20 gew.% en bij voorkeur 12 tot 17 gew.% water aanwezig is op basis van het totale gewicht van de uitgangssamenstelling, dat wil zeggen het droge gewicht inclusief 25 water. De meeste SRF-materialen zoals verkrijgbaar in de handel zijn vochthoudend (ten minste 12 % water). Het uiteindelijke watergehalte van het uitgangsmateriaal wordt niet enkel bepaald door het watergehalte van het SRF-materiaal, maar tevens door de watergehalten van eventueel extra toegevoegde biomassa en/of kunststoffen. Indien nodig kan een extra droogstap worden uitgevoerd op de 30 uitgangssamenstelling voordat de torrefactiebehandeling wordt uitgevoerd om een uitgangssamenstelling met een gewenst watergehalte te verkrijgen. Een dergelijke droogstap kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd onder toepassing van (rest) warmte die tijdens het torrefactieproces vrijkomt.It is preferred that 10 to 20% by weight and preferably 12 to 17% by weight of water is present in the starting composition based on the total weight of the starting composition, i.e. the dry weight including water. Most SRF materials as commercially available are moist (at least 12% water). The final water content of the starting material is not only determined by the water content of the SRF material, but also by the water content of any additional biomass and / or plastics added. If necessary, an additional drying step can be carried out on the starting composition before the torrefaction treatment is carried out to obtain a starting composition with a desired water content. Such a drying step can for instance be carried out using (residual) heat that is released during the torrefaction process.

Het verdient de voorkeur dat de onderhavige werkwijze continue 12 wordt uitgevoerd, waarbij uitgangsmateriaal continue wordt toegevoerd aan de torrefactie-inrichting. Er zal tijdens dit proces (rest) warmte worden verkregen dat bijvoorbeeld kan worden toegepast voor een eventuele droogstap van uitgangssamenstelling die op een later tijdstip wordt getorrificeerd.It is preferred that the present method be carried out continuously 12, with starting material being continuously supplied to the torrefaction device. During this process (residual) heat will be obtained which can be used, for example, for a possible drying step of starting composition that is torrified at a later time.

5 In de uitgangssamenstelling is bij voorkeur ten hoogste 5 gew.% en in het bijzonder ten hoogste 2 gew.% verontreinigingen, zoals bijvoorbeeld metalen, aanwezig.The starting composition preferably contains at most 5% by weight and in particular at most 2% by weight of impurities, such as, for example, metals.

Alle componenten die geen biomassa, kunststoffen en water zijn, worden volgens de onderhavige uitvinding als verontreiniging gezien, zelfs als deze 10 componenten zelf na afscheiding nog commerciële waarde bezitten.All components that are not biomass, plastics and water are regarded as contaminants according to the present invention, even if these components themselves still have commercial value after separation.

In de handel verkrijgbaar SRF-materiaal bevat bepaalde concentraties chemische elementen. De concentratie van dergelijke chemische elementen in brandstoffen voor verbrandingsinstallaties is door wet- en regelgeving beperkt. Het gaat hierbij bijvoorbeeld om chemische elementen als chloor, 15 cadmium, lood en kwik. Vaak komen in SRF-materiaal metaal-deeltjes voor, dat wil zeggen deeltjes van zowel ferro-metalen als non-ferro metalen, maar met name het non-ferro metaal aluminium. Tijdens de productie van SRF-materiaal worden ferro-metalen onder toepassing van onder andere magneten verwijderd en worden non-ferrometalen bijvoorbeeld onder toepassing van eddy current verwijderd. Echter in 20 SRF-materiaal wordt meestal nog aluminium aangetroffen als onderdeel van de laagstructuur van kunststof laminaten en andere verpakkingsresten. Afhankelijk van de intensiteit en grondigheid van de scheiding die plaatsvindt bij de productie van SRF uit bedrijfs- of huishoudelijkafval, zal het gewichtspercentage van dergelijke verontreinigingen variëren.Commercially available SRF material contains certain concentrations of chemical elements. The concentration of such chemical elements in fuels for incineration plants is limited by legislation and regulations. This includes, for example, chemical elements such as chlorine, cadmium, lead and mercury. Metal particles often occur in SRF material, that is to say particles of both ferrous metals and non-ferrous metals, but in particular the non-ferrous metal aluminum. During the production of SRF material, ferrous metals are removed using, among other things, magnets and non-ferrous metals are removed using eddy current, for example. However, aluminum is usually still found in SRF material as part of the layer structure of plastic laminates and other packaging residues. Depending on the intensity and thoroughness of the separation that takes place during the production of SRF from industrial or household waste, the weight percentage of such contaminants will vary.

25 De onderhavige uitvinders hebben gevonden dat onder toepassing van de onderhavige werkwijze het mogelijk is dergelijke verontreinigingen af te scheiden van de vaste brandstof, zoals hierna verder zal worden toegelicht. Dergelijke verontreinigingen kunnen worden mee getorreficeerd, waardoor ze in gewijzigde of ongewijzigde vorm terecht komen in de onderhavige vaste brandstof.The present inventors have found that using the present method it is possible to separate such contaminants from the solid fuel, as will be further explained below. Such contaminants can also be torrefied, so that they end up in the present solid fuel in modified or unaltered form.

30 Het verwarmen volgens de onderhavige werkwijze wordt bij voorkeur uitgevoerd in een roterende trommel, ook wel draaitrommel genoemd. Draaitrommels worden reeds toegepast bij afvalverbranding, pyrolyse, calcineren en andere warmte behandelingen van bulkgoederen. De onderhavige uitvinders hebben aangetoond dat draaitrommels ook bijzonder geschikt zijn voor het 13 uitvoeren van de onderhavige werkwijze. Ook wervelbedtechnieken kunnen bijvoorbeeld worden toegepast of andere technieken. De onderhavige werkwijze kan worden uitgevoerd onder toepassing van in de handel verkrijgbare apparatuur.The heating according to the present method is preferably carried out in a rotating drum, also referred to as a rotating drum. Rotating drums are already used in waste incineration, pyrolysis, calcination and other heat treatments of bulk goods. The present inventors have shown that rotary drums are also particularly suitable for carrying out the present method. Fluid bed techniques can also be applied, for example, or other techniques. The present method can be carried out using commercially available equipment.

De massatemperatuur tijdens het torreficeren wordt bij voorkeur 5 geleidelijk verhoogd tot een massatemperatuur van tussen 260 en 360 °C. Met massatemperatuur wordt de temperatuur bedoeld van de uitgangssamenstelling tijdens het torrefactieproces tot het verkregen eindproduct, te weten de vaste brandstof. Tijdens het verwarmen zal bij een temperatuur vanaf circa 90-100 °C het verweken van thermoplastische kunststoffen aanvangen, hetgeen vanaf circa 10 150 °C tot gas ontwikkeling leidt. Door het verweken van thermoplastische kunststoffen zal een gedeelte van de biomassa als het ware plakken aan de verweekte kuststoffen. De gevormde torrefactiegassen worden afgevangen en kunnen worden verbrand waarbij de vrijgekomen warmte kan worden toegepast om het product verder te verwarmen. Daarnaast kunnen gevormde rookgassen door 15 een warmte-wisselaar worden gevoerd om warmte terug te winnen die weer kan worden toegepast in het torrefactieproces. Door het nauwkeurig kiezen van de uitgangssamenstelling, het temperatuurstraject en de verblijftijd kan een autarke procesvoering worden verkregen, hetgeen betekent dat na het opstarten van het proces geen extra energie van buitenaf nodig is omdat het proces in zijn eigen 20 energiebehoefte kan voorzien.The mass temperature during torrefication is preferably gradually increased to a mass temperature of between 260 and 360 ° C. By mass temperature is meant the temperature from the starting composition during the torrefaction process to the final product obtained, namely the solid fuel. During heating, the softening of thermoplastic plastics will commence at a temperature from approximately 90-100 ° C, which leads to gas development from approximately 10 150 ° C. By softening thermoplastic plastics, part of the biomass will, as it were, stick to the softened coastal materials. The torrefaction gases formed are captured and can be burned, whereby the released heat can be used to further heat the product. In addition, flue gases formed can be passed through a heat exchanger to recover heat that can be used in the torrefaction process. By carefully selecting the starting composition, the temperature range and the residence time, an autarkous process operation can be obtained, which means that after starting up the process no additional energy from outside is needed because the process can provide for its own energy requirement.

De onderhavige uitvinders hebben gevonden dat door het geschikt kiezen van de massatemperatuur en het percentage kunststoffen in de uigangssamenstelling, dat de hoeveelheid vrijkomend torrefactie-gas kan worden bepaald. Dergelijk torrefactie-gas kan worden verbrand ter verkrijging van energie 25 waardoor een autarke procesvoering mogelijk is.The present inventors have found that by appropriately choosing the mass temperature and the percentage of plastics in the exit composition, the amount of torrefaction gas released can be determined. Such torrefaction gas can be burned to obtain energy, which makes autarke process management possible.

De massatemperatuur wordt vervolgens verhoogd en bij een temperatuur van circa 160 tot 180 °C treedt ontleding op van onder andere thermoplastische kunststoffen. Tevens kan een tijdelijke stabilisatie optreden in de temperatuur, waarna de temperatuur verder stijgt tot de eindtemperatuur, die wordt 30 gekozen tussen bijvoorbeeld 260 en 360 °C, afhankelijk van onder meer de uitgangssamenstelling en het gewenste product.The mass temperature is then increased and at a temperature of approximately 160 to 180 ° C, decomposition of, among other things, thermoplastic plastics occurs. Temporary stabilization in the temperature can also occur, after which the temperature rises further to the final temperature, which is selected between, for example, 260 and 360 ° C, depending, inter alia, on the starting composition and the desired product.

De verblijftijd van het te torreficeren materiaal bij de toegepaste temperatuur kan variëren afhankelijk van onder meer de keuze van uitgangsmateriaal, de temperatuur en de gewenste eigenschappen van de uiteindelijke vaste 14 brandstof. Bij voorkeur is de verblijftijd minder dan 100 minuten, in het bijzonder minder dan 45 minuten en met name ligt de verblijftijd tussen 15 en 30 minuten. Onder verblijftijd wordt de tijd verstaan gedurende welke de uitgangssamenstelling tijdens het torrefactieproces op een temperatuur van tussen 150 en 360 °C wordt 5 gehouden.The residence time of the material to be torrefied at the applied temperature can vary depending, inter alia, on the choice of starting material, the temperature and the desired properties of the final solid fuel. The residence time is preferably less than 100 minutes, in particular less than 45 minutes, and in particular the residence time is between 15 and 30 minutes. Residence time is understood to mean the time during which the starting composition is kept at a temperature of between 150 and 360 ° C during the torrefaction process.

De onderhavige werkwijze heeft tevens betrekking op een vaste brandstof verkrijgbaar door een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding.The present method also relates to a solid fuel obtainable by a method according to the present invention.

Het verdient de voorkeur dat de vaste brandstof granulaatvormig is. De granulaatgrootte is bij voorkeur kleiner dan 40 mm en in het bijzonder kleiner 10 dan 10 mm. De grootte van het granulaat zal de toepassing hiervan en eventuele verdere verwerking hiervan mede bepalen. De onderhavige uitvinders wensen niet te worden beperkt door een bepaalde theorie, echter nemen aan dat de granulaatgrootte in grote mate wordt bepaald door de grootte van het uitgangsmateriaal. Tijdens het torrefactieproces zullen deze in het SRF-materiaal 15 aanwezige kunststofsnippers of kunststofdeeltjes verweken en biomassa zal in deze verweekte kunststofdeeltjes worden ingebed ter vorming van een granulaat van de vaste brandstof. Aldus zal een SRF-materiaal met een grotere deeltjesgrootte leiden tot een vaste brandstof met grotere granulaatgrootte. De granulaatvorming wordt verder beïnvloed door de temperatuursinsteliingen tijdens het proces en de wijze 20 van procesvoering.It is preferred that the solid fuel is granular. The granulate size is preferably smaller than 40 mm and in particular smaller than 10 mm. The size of the granulate will also determine its application and any further processing thereof. The present inventors do not wish to be limited by any particular theory, however, assume that the granulate size is largely determined by the size of the starting material. During the torrefaction process, these plastic chips or plastic particles present in the SRF material 15 will soften and biomass will be embedded in these softened plastic particles to form a granulate of the solid fuel. Thus, an SRF material with a larger particle size will lead to a solid fuel with a larger granulate size. The granulate formation is further influenced by the temperature settings during the process and the method of process operation.

De gevormde granulaten kunnen bros zijn en de brosheid wordt onder meer door de receptuur, de keuze van grondstoffen, de temperatuursinsteliingen en de verblijftijd bepaald en zijn derhalve te sturen. De brosheid kan bijvoorbeeld van belang zijn bij het verwerken van de vaste brandstof, bijvoorbeeld 25 als deze dient te worden verkleind.The granules formed can be brittle and the brittleness is determined by, among other things, the recipe, the choice of raw materials, the temperature settings and the residence time and can therefore be controlled. The brittleness can, for example, be important in processing the solid fuel, for example if it is to be reduced.

De gevormde granulaten kunnen tevens een bepaalde en soms zelfs een hoge mate van poreusheid bezitten. Deze poreusheid is door de keuze van grondstoffen en procesomstandigheden beïnvloedbaar.The granules formed can also have a certain and sometimes even a high degree of porosity. This porosity can be influenced by the choice of raw materials and process conditions.

SRF kan een bepaalde mate van stoffigheid vertonen, dat wil 30 zeggen een bepaald aandeel kleine deeltjes bevatten. Dit stofaandeel kan worden verminderd of zelfs totaal geëlimineerd door het torrefactieproces volgens de onderhavige uitvinding waarbij de stofdeeltjes worden ingebed in de verweekte kunststoffen.SRF can exhibit a certain degree of dustiness, that is, a certain proportion of small particles. This dust content can be reduced or even eliminated altogether by the torrefaction process of the present invention wherein the dust particles are embedded in the softened plastics.

In een de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm van de vaste 15 brandstof volgens de onderhavige uitvinding is in de vaste brandstof 40 tot 90 gew.% getorreficeerde biomassa aanwezig op basis van het droge gewicht van de brandstof. Onder getorreficeerde biomassa wordt biomassa verstaan die is onderworpen aan een torrefactiebehandeling. In vergelijking met het uitgangs-5 materiaal zal in de vaste brandstof een iets hoger percentage biomassa aanwezig kunnen zijn aangezien een gedeelte van de andere bestanddelen, zoals bijvoorbeeld kunststoffen, tijdens het proces na ontleding daarvan in gasvorm zullen verdwijnen. Het verdient met name de voorkeur dat in de vaste brandstof tussen 10 en 60 gew.% getorreficeerde kunststoffen aanwezig zijn op basis van het droge 10 gewicht van de vaste brandstof. De hoeveelheid getorreficeerde kunststoffen in de getorreficeerde vaste brandstof is lager dan het gehalte kunststoffen in de uitgangssamenstelling aangezien een gedeelte van de kunststoffen tijdens het torrefactieproces zijn ontleedt en tot gas gevormd.In a preferred embodiment of the solid fuel according to the present invention, the solid fuel contains 40 to 90% by weight of torrefied biomass based on the dry weight of the fuel. Torrefied biomass means biomass that has been subjected to a torrefaction treatment. In comparison with the starting material, a slightly higher percentage of biomass may be present in the solid fuel since a part of the other components, such as for instance plastics, will disappear in the form of gas after decomposition thereof. It is particularly preferred that between 10 and 60% by weight of torrefied plastics are present in the solid fuel based on the dry weight of the solid fuel. The amount of torrefied plastics in the torrefied solid fuel is lower than the plastics content in the starting composition since a portion of the plastics are decomposed and gas formed during the torrefaction process.

In een de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm van de 15 onderhavige uitvinding zijn in de vaste brandstof zowel getorreficeerde biomassa als getorreficeerde kunststoffen aanwezig waarbij ten minste een gedeelte, bij voorkeur ten minste 40 % en in het bijzonder ten minste 60 % van de getorreficeerde biomassa is ingebed in de getorreficeerde kunststoffen.In a preferred embodiment of the present invention, both solid refracted biomass and transformed plastics are present in the solid fuel with at least a portion, preferably at least 40% and in particular at least 60% of the transformed biomass embedded in the torrefied plastics.

Zoals hierboven reeds genoemd treedt tijdens het torrefactieproces 20 verweken op van de thermoplastische kunststoffen. In een dergelijke verweekte toestand zullen stofdeeltjes en de thans getorreficeerde of nog niet volledig getorreficeerde biomassadeeltjes gedeeltelijk worden opgenomen en ingebed in de getorreficeerde kunststoffen ter verkrijging van composiet granulaat.As already mentioned above, softening of the thermoplastic plastics occurs during the torrefaction process. In such a softened state, dust particles and the currently-reforbed or not yet fully-refracted biomass particles will be partially incorporated and embedded in the refracted plastics to obtain composite granulate.

Het zal echter duidelijk zijn dat een ander gedeelte van de 25 getorreficeerde biomassa, met name de deeltjes met een wat grotere afmeting niet worden ingebed in de getorreficeerde kunststoffen en afzonderlijk aanwezig zullen zijn in de vaste brandstof.It will be clear, however, that another part of the torrefied biomass, in particular the particles of a somewhat larger size, will not be embedded in the torrefied plastics and will be present separately in the solid fuel.

Een verder voordeel van het feit dat gedeelten van de getorreficeerde biomassa zijn ingebed in de getorreficeerde kunststoffen is dat de 30 vaste brandstof volgens de onderhavige uitvinding weinig tot geen stof bevat aangezien een gedeelte of al dit stof is ingebed in de getorreficeerde kunststoffen en daarin vast wordt gehouden.A further advantage of the fact that portions of the torrefied biomass are embedded in the torrefied plastics is that the solid fuel according to the present invention contains little to no substance since a portion or all of this substance is embedded in the torrefied plastics and becomes solid therein. taken into account.

In een de voorkeur verdienende vaste brandstof volgens de onderhavige uitvinding is ten hoogste 5 gew.% en in het bijzonder ten hoogste 16 3 gew.% metalen aanwezig op basis van het droge gewicht van de vaste brandstof. Deze metalen kunnen bijvoorbeeld bestaan uit ferro en non-ferro metalen.In a preferred solid fuel according to the present invention, a maximum of 5% by weight and in particular a maximum of 16% by weight of metals is present based on the dry weight of the solid fuel. These metals may, for example, consist of ferrous and non-ferrous metals.

In de vaste brandstof is bij voorkeur minder dan 5 gew.% en in het bijzonder minder dan 3 gew. % en met name minder dan 1 gew.% water aanwezig 5 op basis van het totale gewicht van de vaste brandstof. Het gehalte water in de uitgangssamenstelling wordt verlaagd door het torrefactieproces waarbij dit water wordt omgezet in stoom.In the solid fuel is preferably less than 5% by weight and in particular less than 3% by weight. % and in particular less than 1% by weight of water present based on the total weight of the solid fuel. The water content in the starting composition is lowered by the torrefaction process whereby this water is converted into steam.

De onderste stookwaarde is bij voorkeur groter dan 18 MJ/kg, met name groter dan 20 MJ/kg, welke wordt bepaald door DIN 51900-1 (April 2000 + 10 Februari 2004).The lower heating value is preferably greater than 18 MJ / kg, in particular greater than 20 MJ / kg, which is determined by DIN 51900-1 (April 2000 + 10 February 2004).

De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het verwijderen van een of meer metalen uit een vaste brandstof, welke werkwijze de stappen omvat van: het verschaffen van een vaste brandstof, 15 het verkleinen van de aldus verkregen vaste brandstof tot een deeltjesgrootte van kleiner dan 3 mm, bij voorkeur kleiner dan 2 mm, in het bijzonder kleiner dan 1 mm, het van de aldus verkregen verkleinde vaste brandstof afscheiden van een of meer metalen.The present invention also relates to a method for removing one or more metals from a solid fuel, which method comprises the steps of: providing a solid fuel, reducing the solid fuel thus obtained to a particle size of smaller than 3 mm, preferably smaller than 2 mm, in particular smaller than 1 mm, separating one or more metals from the reduced solid fuel thus obtained.

20 De onderhavige werkwijze voor het verwijderen van een of meer metalen uit een vaste brandstof kan onder andere worden toegepast voor het verder zuiveren van de vaste brandstof die wordt verkregen volgens een of meer van de hiervoor genoemde werkwijzen of die wordt toegepast op een van de hiervoor genoemde vaste brandstoffen.The present method for removing one or more metals from a solid fuel can be used inter alia for further purification of the solid fuel obtained by one or more of the aforementioned methods or applied to one of the aforementioned solid fuels mentioned.

25 Het verdient de voorkeur dat het verkleinen van de verkregen vaste brandstof wordt uitgevoerd door middel van het breken van de vaste brandstof. Het verkleinen van de vaste brandstof door breken verdient de voorkeur boven het bijvoorbeeld vermalen van de vaste brandstof. Door breken wordt enkel het granulaat verkleind, terwijl de grootte van metaaldeeltjes, zoals bijvoorbeeld 30 aluminiumdeeltjes, niet wordt beïnvloed. Dergelijke metaaldeeltjes behouden aldus hun originele grootte (lengte x breedte), hetgeen het scheiden vereenvoudigt van granulaat en metaaldeeltjes.It is preferred that the reduction of the solid fuel obtained is carried out by breaking the solid fuel. Reducing the solid fuel by breaking is preferable to grinding the solid fuel, for example. By breaking only the granulate is reduced, while the size of metal particles, such as for example aluminum particles, is not affected. Such metal particles thus retain their original size (length x width), which simplifies the separation of granulate and metal particles.

Het breken kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd onder toepassing van een walsconstructie, zoals een breekwalsenstoel met instelbare spleetopening, 17 of met een kaakbreker of een verkleiningsinstallatie met gelijksoortige werking. De aldus verkregen deeltjes kunnen een hoekige of scherfachtige vorm bezitten.The breaking can be carried out, for example, using a roller construction, such as a crushing roller seat with adjustable slit opening, 17 or with a jaw crusher or a shredding installation with a similar effect. The particles thus obtained may have an angular or shard-like shape.

Het afscheiden wordt bij voorkeur uitgevoerd door middel van zeven. Zeven is een eenvoudige techniek waardoor de verkleinde deeltjes met een 5 deeltjesgrootte van kleiner dan bijvoorbeeld 3 mm kunnen worden gescheiden van in de vaste brandstof aanwezige metaaldeeltjes die een grotere diameter bezitten. Andere scheidingstechnieken zoals cyclonage, opstroomtechnieken of eddy current kunnen ook worden toegepast om de metalen af te scheiden. Met de onderhavige uitvinding in het mogelijk om nagenoeg kwantitatief metalen van de vaste brandstof 10 te scheiden.The separation is preferably carried out by means of sieving. Sieving is a simple technique whereby the reduced particles with a particle size of less than, for example, 3 mm can be separated from metal particles present in the solid fuel which have a larger diameter. Other separation techniques such as cycloning, up-flow techniques or eddy current can also be used to separate the metals. With the present invention it is possible to substantially quantitatively separate metals from the solid fuel 10.

Het verdient de voorkeur om aluminium af te scheiden als de een of meer aanwezige metalen. Aluminium is een metaal dat goed kan worden gerecycled en aluminiumschroot bezit een hoge energie-inhoud en tevens een hoge economische waarde. Derhalve is het een voordeel van de onderhavige uitvinding 15 dat aluminium (aluminiumschroot) in grote mate kan worden teruggewonnen uit de vaste, getorreficeerde brandstof zodat het als afzonderlijke nevenstroom kan worden verkocht.It is preferable to separate aluminum as the one or more metals present. Aluminum is a metal that can be recycled well and aluminum scrap has a high energy content and also a high economic value. Therefore, it is an advantage of the present invention that aluminum (aluminum scrap) can be recovered to a large extent from the solid, torrefied fuel so that it can be sold as a separate by-product.

Een verder voordeel van het afscheiden van aluminium is dat aluminium, indien aanwezig in de vaste brandstof, tot problemen kan leiden in 20 verbrandingsinstallaties. Indien aluminium wordt verbrand is het mogelijk dat zogenaamd pyrofoor aluminium wordt gevormd, hetgeen licht ontvlambaar is en kan leiden tot niet of nauwelijks te blussen branden in verbrandingsinstallaties. Aldus zorgt de onderhavige werkwijze voor het afscheiden van aluminium voor een veel veiligere brandstof, waarbij bovendien het kostbare aluminium wordt hergebruikt en 25 niet verbrand.A further advantage of separating aluminum is that aluminum, if present in the solid fuel, can lead to problems in incinerators. If aluminum is burned, it is possible that so-called pyrophoric aluminum is formed, which is highly flammable and can lead to fire that can hardly be extinguished in incinerators. Thus, the present method of separating aluminum provides a much safer fuel, wherein moreover the expensive aluminum is reused and not burned.

Daarnaast is het een voordeel dat de vliegas die wordt verkregen in poederkool-gestookte steenkoolcentrales door het verbranden van de van aluminium gereinigde vaste brandstof lagere aluminiumoxidegehalten bezit, hetgeen gunstig kan zijn. De hoeveelheid vliegas wordt in zijn totaliteit verminderd door het 30 verwijderen van een of meer metalen uit de vaste brandstof.In addition, it is an advantage that the fly ash obtained in pulverized coal-fired coal-fired power stations has lower levels of aluminum oxide, which can be favorable. The amount of fly ash is reduced overall by removing one or more metals from the solid fuel.

Aluminium is in afval vaak aanwezig in de vorm van laminaten, dat wil zeggen in zeer dunne lagen ingebed tussen bijvoorbeeld lagen kunststof. Dit in laminaat aanwezig aluminium kan niet op een eenvoudig wijze worden afgescheiden vanwege de sterke binding met de aanliggende kunststoflagen. Door het 18 onderhavige torrefactieproces wordt aluminium afgescheiden van de kunststoffen wanneer de kunststoflagen verweken en/of verkolen. Aluminium zal in de vaste brandstof aanwezig zijn als “ongebonden” deeltjes.Aluminum is often present in waste in the form of laminates, i.e. in very thin layers embedded between layers of plastic, for example. This aluminum present in laminate cannot be separated in a simple manner because of the strong bond with the adjacent plastic layers. Through the present torrefaction process, aluminum is separated from the plastics when the plastic layers soften and / or carbonize. Aluminum will be present in the solid fuel as "unbound" particles.

De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een 5 gereinigde vaste brandstof die wordt verkregen door bovengenoemde werkwijze.The present invention also relates to a cleaned solid fuel obtained by the above-mentioned method.

De deeltjesgrootte van de verkregen gereinigde vaste brandstof is bij voorkeur kleiner dan 3 mm, in het bijzonder kleiner dan 2 mm en met name kleiner dan 1 mm. Het verkleinen van de brandstof tot een dergelijke grootte vereenvoudigt de verwijdering van een of meer metalen, welke de oorspronkelijke 10 grootte behouden.The particle size of the purified solid fuel obtained is preferably smaller than 3 mm, in particular smaller than 2 mm and in particular smaller than 1 mm. Reducing the fuel to such a size simplifies the removal of one or more metals, which retain the original size.

Vaste brandstoffen met een deeltjesgrootte van ^ 1 mm kunnen direct in de verbrandingsoven van poederkool-gestookte steenkoolcentrale worden toegepast. Vaste brandstoffen met een deeltjesgrootte tussen 1 en 3 mm kunnen in een maalinrichting van een steenkoolcentrale worden ingevoerd, alwaar deze 15 worden verkleind tot een deeltjesgrootte van s 1 mm.Solid fuels with a particle size of ^ 1 mm can be used directly in the incinerator of a powder-coal-fired coal-fired power station. Solid fuels with a particle size between 1 and 3 mm can be introduced into a mill of a coal-fired power station, where they are reduced to a particle size of s 1 mm.

De gereinigde vaste brandstof volgens onderhavige uitvinding bevat bij voorkeur 40 tot 90 gew.% getorreficeerde biomassa en 10 tot 60 gew. % kunststoffen zoals ook hiervoor is beschreven voor de vaste brandstof. Tevens zijn in de gereinigde vaste brandstof bij voorkeur getorreficeerde biomassa en 20 getorreficeerde kunststoffen aanwezig, waarbij ten minste een gedeelte, bij voorkeur ten minste 40 gew.% en in het bijzonder ten minste 60 gew.% van de getorreficeerde biomassa is ingebed in de getorreficeerde kunststoffen, zoals ook hiervoor is beschreven.The cleaned solid fuel according to the present invention preferably contains 40 to 90% by weight of torrefied biomass and 10 to 60% by weight. % plastics as described above for the solid fuel. Also, in the cleaned solid fuel, preferably, torrefied biomass and torrefied plastics are present, wherein at least a part, preferably at least 40% by weight and in particular at least 60% by weight of the torrefied biomass is embedded in the torrefied biomass plastics, as also described above.

De hoeveelheid metalen in de gereinigde vaste brandstof is bij 25 voorkeur ten hoogste 0,5 gew.% en in het bijzonder ten hoogste 0,1 gew.% en is derhalve aanzienlijk verlaagd ten opzichten van het gehalte metalen aanwezig in de vaste brandstof vóór reiniging volgens de onderhavige werkwijze.The amount of metals in the cleaned solid fuel is preferably at most 0.5% by weight and in particular at most 0.1% by weight and is therefore considerably reduced compared to the content of metals present in the solid fuel before cleaning according to the present method.

De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op de toepassing van een vaste brandstof of een gereinigde vaste brandstof volgens de onderhavige 30 uitvinding of een combinatie daarvan als een brandstof die kan worden gestookt in een steenkoolcentrale. Het voordeel hiervan is dat de hiervoor genoemde reductie in C02-emissie kan worden bereikt.The present invention also relates to the use of a solid fuel or a cleaned solid fuel according to the present invention or a combination thereof as a fuel that can be fired in a coal-fired power station. The advantage of this is that the aforementioned reduction in CO2 emissions can be achieved.

De onderhavige uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van de volgende, niet beperkende, voorbeelden.The present invention will now be further elucidated with reference to the following, non-limiting, examples.

1919

VoorbeeldenExamples

Er werd een uitgangssamestelling bereidt door het mengen van een bepaalde hoeveelheid SRF bestaand uit 60 gew.% biomassa en 38 gew.% kunststoffen en 2 gew.% verontreinigingen, en een bepaalde hoeveelheid biomassa, van het type 5 B-hout. Het uitgangsmateriaal werd behandeld in een roterende trommel met een temperatuursprofiel waarbij het uitgangsmateriaal gedurende totaal 45 minuten worden verwarmd tot 330 °C. Het verkregen product wordt beoordeeld op een aantal eigenschappen: granulaatvorming, hoeveelheid fijnstof, brandgedrag, C02-reductie, geschiktheid als bulkgoed, stofvorming tijdens breken en percentage vluchtige 10 verbindingen in de vaste brandstof. Deze eigenschappen worden beoordeeld aan de hand van de volgende criteria: - - zeer slecht, - slecht, o matig, + goed, ++ zeer goed.A starting composition was prepared by mixing a certain amount of SRF consisting of 60% by weight of biomass and 38% by weight of plastics and 2% by weight of impurities, and a certain amount of biomass, of the type 5B wood. The starting material was treated in a rotating drum with a temperature profile with the starting material heated to 330 ° C for a total of 45 minutes. The product obtained is assessed for a number of properties: granulate formation, amount of particulate matter, burning behavior, CO2 reduction, suitability as bulk material, dust formation during breaking and percentage of volatile compounds in the solid fuel. These characteristics are assessed on the basis of the following criteria: - - very poor, - poor, moderate, + good, ++ very good.

Granulaatvorming wordt positiever beoordeeld naarmate een groter gedeelte van de vaste brandstof granulaatvormig is.Granulate formation is judged more positively as a larger proportion of the solid fuel is granular.

15 Hoeveelheid fijnstof wordt positiever beoordeeld naarmate er een kleinere hoeveelheid fijnstof in de vaste brandstof aanwezig is.Amount of particulate matter is judged more positively the smaller amount of particulate matter present in the solid fuel.

Brandgedrag wordt positiever beoordeeld naarmate de grootte van de gevormde granulaatdeeltjes kleiner is.Burning behavior is judged more positively the smaller the size of the granulate particles formed.

C02-reductie wordt positiever beoordeeld naarmate er meer 20 biomassa aanwezig is in de vaste brandstof.CO2 reduction is assessed more positively the more biomass is present in the solid fuel.

Geschiktheid als bulkgoed wordt positiever beoordeeld naarmate er een betere compromis wordt verkregen tussen een hoog stortgewicht, een kleine hoeveelheid fijnstof en een hoge porositeit. Een dergelijk compromis maakt het mogelijk dat de vaste brandstof goed kan worden getransporteerd als bukgoed 25 zonder te hoeven worden verdicht met bijvoorbeeld een schip, trein of vrachtauto.Suitability as bulk material is assessed more positively as a better compromise is obtained between a high bulk density, a small amount of particulate matter and a high porosity. Such a compromise makes it possible for the solid fuel to be transported well as boxed goods without having to be compacted with, for example, a ship, train or truck.

Stofvorming tijdens breken wordt positiever beoordeeld naarmate er minder stofvorming optreedt tijdens het breken. Deze eigenschap is met name van belang vanwege de veiligheid tijdens het proces van breken, welke veiligheid bij een grotere hoeveelheid stofvorming zal afnemen.Dust formation during breaking is judged more positively the less dust forming during breaking. This property is particularly important because of the safety during the breaking process, which safety will decrease with a larger amount of dust formation.

30 Percentage vluchtige verbindingen in de vaste brandstof zal positiever worden beoordeeld naarmate het gew.% vluchtige verbindingen die aanwezig is in de vaste brandstof toeneemt. Dergelijke vluchtige verbindingen zijn licht ontvlambaar en verbeteren het verbrandingsgedrag van de vaste brandstof.Percentage of volatile compounds in the solid fuel will be evaluated more positively as the weight% of volatile compounds present in the solid fuel increases. Such volatile compounds are highly flammable and improve the combustion behavior of the solid fuel.

Q ^ Μ —1.Q ^ Μ —1.

° 01 ° cn O CJ° 01 ° and O CJ

Tabel 1Table 1

Voor- SRFgew. extra bio- gew.% bio- gew.% kunst- granulaat- hoeveelheid brand- CO,- geschikt- stof- percentage beeld % op basis massa massa in stoffen in vorming fijnstof gedrag reductie heid als vorming vluchtige van gew.% op uitgangs- uitgangs- bulkgoed tijdens verbindingen ii droge stof basis van samenstelling samenstelling breken vaste brandstc droge stof Γ o 100 100 0 -- -- o ++ -- -- ++ 1 25 75 90 9,5 - - o + - - - - ++ 2 40 60 84 15.2 - o o + - ++ 3 50 50 80 19 o o + + o - ♦ 4 60 40 76 22.8 + + + ♦ o o + 5 70 30 72 26.6 + + + + + o + 6 80 20 68 30.4 + ++ + + + + + 7 90 10 64 34,2 ++ ++ ♦♦ + + + + 8 100 0 60 38 ++ ++ ++ + + *+ * 21Pre-SRF weight. extra bio-weight% bio-weight% synthetic granulate amount of fire CO, - suitable substance percentage image% based on mass mass in substances in formation of fine dust behavior reduction as a volatile formation of weight% on starting starting bulk goods during connections ii dry matter basis of composition composition break solid fuel dry matter 100 o 100 100 0 - - o ++ - - ++ 1 25 75 90 9.5 - - o + - - - - ++ 2 40 60 84 15.2 - oo + - ++ 3 50 50 80 19 oo + + o - ♦ 4 60 40 76 22.8 + + + ♦ oo + 5 70 30 72 26.6 + + + + + o + 6 80 20 68 30.4 + ++ + + + + + 7 90 10 64 34.2 ++ ++ ♦♦ + + + + 8 100 0 60 38 ++ ++ ++ + + * + * 21

Zoals duidelijk zal zijn uit Tabel 1 vertonen de vaste brandstoffen volgens de onderhavige uitvinding betere resultaten wat betreft granulaatvorming en hoeveelheid fijnstof dan de vaste brandstof volgens vergelijkend voorbeeld 1. Verder zal het duidelijk zijn uit de Tabel dat vaste brandstoffen met en toenemend 5 aandeel SRF in de uitgangssamenstelling betere resultaten geven betreffende granulaatvorming, hoeveelheid fijnstof, brandgedrag, geschiktheid als bulkgoed en stofvorming tijdens breken, zonder dat de eigenschappen betreffende C02-reductie en percentage vluchtige verbinding overmatig worden verslechterd.As will be apparent from Table 1, the solid fuels of the present invention exhibit better results in terms of granulate formation and amount of particulate matter than the solid fuel of Comparative Example 1. Furthermore, it will be apparent from the Table that solid fuels with an increasing proportion of SRF in give the starting composition better results with regard to granulate formation, amount of particulate matter, burning behavior, suitability as bulk material and dust formation during breaking, without unduly deteriorating the CO2 reduction properties and percentage of volatile compound.

In Tabel 2 wordt het gewichtsverlies weergegeven voor een 10 uitgangssamenstelling volgens Voorbeeld 8 tijdens het torrefactieproces, afhankelijk van de massatemperatuur. Zoals uit de tabel blijkt neemt het gewichtsverlies toe bij toenemende massatemperatuur.Table 2 shows the weight loss for a starting composition according to Example 8 during the torrefaction process, depending on the mass temperature. As the table shows, the weight loss increases with increasing mass temperature.

Tabel 2 15Table 2 15

Massatemperatuur Voorbeeld 8 - % gewichtsverlies 230 16,5 260_ 26,4 280__32^2_ 20 300_ 35,4 330__40,4_Mass temperature Example 8 -% weight loss 230 16.5 260_ 26.4 280__32 ^ 2_20 300_ 35.4 330__40.4_

In tabel 3 wordt de correlatie getoond tussen het percentage gewichtsverlies van de uitgangssamenstelling tijdens het torefactieproces en de 25 verblijftijd bij een temperatuur van 300 °C. Uit deze tabel blijkt dat bij toenemende verblijftijd het percentage gewichtsverlies toeneemt.Table 3 shows the correlation between the percentage weight loss of the starting composition during the torefaction process and the residence time at a temperature of 300 ° C. This table shows that with increasing residence time the percentage of weight loss increases.

Er dient te worden opgemerkt dat gewichtsverlies voordelig is zodra het gewicht dat verloren gaat afkomstig is van water en laag-calorische verbindingen. Hierdoor neemt namelijk het percentage hoog-calorische 30 verbindingen in de vaste brandstof toe en daarmee ook de energiedichtheid. Zodra echter ook hoog-calorische verbindingen verloren gaan zal geen toename van energiedichtheid waarneembaar zijn en treedt in feite verbranding van vaste brandstof op, hetgeen ongewenst is. Derhalve dient de hoeveelheid gewichtsverlies 22 geschikt te worden gekozen afhankelijk van onder andere de samenstelling van de uitgangssamenstelling.It should be noted that weight loss is advantageous as soon as the weight that is lost comes from water and low-calorie compounds. This is because the percentage of high-calorific compounds in the solid fuel increases and with it also the energy density. However, as soon as high-calorific compounds are also lost, no increase in energy density will be perceptible and solid fuel combustion will in fact occur, which is undesirable. Therefore, the amount of weight loss 22 should be suitably selected depending on, among other things, the composition of the starting composition.

Tabel 3Table 3

Verblijftijd Gewicht voorbeeld 8 5 5_ 20 _10__25_ _15__30_ 30 33 45__35A_ 10Residence time Weight example 8 5 5_ 20 _10__25_ _15__30_ 30 33 45__35A_ 10

Het percentage gewichtsverlies wordt mede bepaald door de grootte van het granulaat (betere warmtegeleiding bij kleinere grootte) en procesomstandigheden (beïnvloeden de warmteoverdracht).The percentage weight loss is partly determined by the size of the granulate (better heat conduction with a smaller size) and process conditions (affect the heat transfer).

Een voorbeeld van een temperatuurprofiel van de massa-15 temperatuur gedurende de onderhavige torrefactiebehandeling wordt weergegeven in Tabel 4 en Figuur 1.An example of a temperature profile of the mass temperature during the present torrefaction treatment is shown in Table 4 and Figure 1.

20 2320 23

Tabel 4Table 4

Tijd (min) massatemperatuur °CTime (min) mass temperature ° C

5__22_ 10__70_ 5 15 J50_ 20__264_ 25__323_ 30__335_ 35__336_ 10 40 333 45__333_ 50__331_ 55 _331_ 60 331_ 15 65 _291_ 70 225 75__176_ 80 141 85__116_ 20 90 _97_ 95 82 100__70_ 10320015__22_ 10__70_ 5 15 J50_ 20__264_ 25__323_ 30__335_ 35__336_ 10 40 333 45__333_ 50__331_ 55 _331_ 60 331_ 15 65 _291_ 70 225 75__176_ 80 141 85__116_ 20 90 _97_ 95 82 100__70_ 1032001

Claims

Method for preparing a solid fuel by torrefication, wherein a starting composition is indirectly heated, characterized in that the heating takes place at a mass temperature of about 150 to about 360 ° C, wherein in the starting composition an SRF material is present is.

Method according to claim 1, wherein the starting composition contains at least 50% by weight, preferably at least 75% by weight and in particular at least 90% by weight of SRF material, based on the dry weight of the starting composition.

The method according to claim 1 or 2, wherein a total of 30 to 80% by weight of biomass is present in the starting composition, based on the dry weight of the starting composition.

Method according to one or more of claims 1-3, wherein in the starting composition a total of 20 to 70% by weight of plastics are present based on the dry weight of the starting composition.

Method according to one or more of claims 1-4, wherein in the starting composition a total of 10 to 20% by weight, preferably 12 to 17% by weight of water is present, based on the total weight of the starting composition.

A method according to any one of claims 1 to 5, wherein the starting composition contains at most 5% by weight, preferably at most 2% by weight of impurities, based on the dry weight of the starting composition.

Method according to one or more of claims 1-6, wherein the heating is carried out in a rotating drum.

Method according to one or more of claims 1-7, wherein the heating takes place gradually until a mass temperature of between 260 and 360 ° C is reached.

A method according to any one of claims 1-8, wherein the residence time of the starting composition at a temperature between 150 and 360 ° C is less than 100 minutes, in particular less than 45 minutes and in particular between 10 and 30 minutes .

10. Solid fuel obtainable by a method according to one or 1032001:, more of claims 1-9.

The solid fuel of claim 10, wherein the fuel is in granulate form.

The solid fuel according to claim 11, wherein the granulate size 5 is less than 40 mm.

The solid fuel of claim 12, wherein the granulate size is less than 10 mm.

14. Solid fuel according to one or more of claims 10-13, wherein 40 to 90% by weight of torrefied biomass is present in the solid fuel, based on the dry weight of the solid fuel.

The solid fuel according to one or more of claims 10-14, wherein the solid fuel contains 10 to 60% by weight of torrefied plastics based on the dry weight of the solid fuel.

Solid fuel according to one or more of claims 14-15, wherein the solid fuel contains torrefied biomass and torrefied plastics, wherein at least a part, preferably at least 40% by weight, and in particular at least at least 60% by weight of the torrefied biomass is embedded in the torrefied plastics.

Solid fuel according to one or more of claims 10-16, wherein the solid fuel contains at most 5% by weight, in particular at most 3% by weight, of impurities, based on the dry weight of the solid fuel.

18. Solid fuel according to one or more of claims 10-17, wherein the solid fuel contains less than 5% by weight, preferably less than 3% by weight of water, based on the total weight of the solid fuel .

A method for removing one or more metals from a solid fuel, the method comprising the steps of: providing a solid fuel; reducing the solid fuel thus obtained to a particle size of less than 3 mm, preferably less than 2 mm, in particular less than 1 mm, separating the one or more metals from the thus obtained reduced solid fuel.

A method according to claim 19, wherein as solid fuel a solid fuel according to one or more of claims 10-18 or a solid fuel obtained according to a method according to one or more of claims 1-9 is used.

21. Method according to one or more of the claims 19-20, wherein the reduction is carried out by means of breaking the solid fuel.

The method of any one of claims 19 to 21, wherein the separation is performed by sieving.

The method of any one of claims 19 to 22, wherein as the one or more metal aluminum is separated.

The method of claim 21, wherein the breaking is performed using a roller structure, a jaw crusher or a combination thereof.

A cleaned solid fuel obtainable by a method according to one or more of claims 19-24.

The cleaned solid fuel according to claim 25, wherein the particle size of the cleaned solid fuel is less than 3 mm, preferably less than 2 mm, in particular less than 1 mm.

27. A cleaned solid fuel according to any one of claims 25-26, wherein 40 to 90% by weight of torrefied biomass is present in the fuel. based on the dry weight of the cleaned solid fuel.

A cleaned solid fuel according to any one of claims 25-27, wherein the fuel contains 10 to 60% by weight of plastics based on the dry weight of the cleaned solid fuel.

29. Cleaned solid fuel according to one or more of the claims 27-28, wherein the cleaned solid fuel contains torrefied biomass and torrefied plastics, wherein at least a part, preferably at least 40% by weight, and in particular at least 60% by weight of the torrefied biomass is embedded in the torrefied plastics.

30. Cleaned solid fuel according to one or more of claims 25-29, wherein the fuel contains at most 0.5% by weight, and preferably at most 0.1% by weight of metals based on the dry weight of the cleaned solid fuel.

Use of a solid fuel according to one or more of claims 10-18 or a cleaned solid fuel according to one or more of claims 25-30 or a combination thereof as a fuel for a coal-fired power station. 5 1 0 3 2 0 01 ai