De bereiding van Aktieve Kool uit Indonesische turf

(1)

D

Nr: 2429

D

Laboratorium voor Chemische Teohnologie

o

--

-Verslag behorende

o

bij het fabrieksvoorontwerp

van

o

_{L.H.A.Heezen en J.N.Jonkers}

o

onderwerp:

o

De bereiding van Aktieve Kool uit Indonesische turf

o

D

adres: Kleidijk 82 Rhoon _{opdrachtdatum: mei'76}

(2)

o

...

"". _.~

o

/

o

(3)

( ( ( ( ( (

c

o

L.H.A. Heezen, Kleidijk 82, Rhoon. Fabrieksvoorontwerp

De bereiding van aktieve kool uit Indonesische turf

januari 1977

J.N. Jonkers,

Stadhoudersplein 20b,

(4)

( ( ( (

c

(

o

-1-Voorwoord.

In Indonesië zijn uitgestrekte veengebieden aanwezig.

Op deze grond is geen landbouw mogelijk, terwiji proefboringen uitgewezen hebben, dat de onderliggende grond uitstekend ge-schikt is voor de landbouw.

In het kader van de ontwikkelingshulp wordt hier gekeken naar mogelijkheden om dit veen zo snel mogelijk te verwijderen en het toch nuttig te gebruiken.

Ben van de mogelijkheden is de bereiding van aktieve kool uit dit veen.

(5)

I

I ( ('

· e

(, I (

c

o

n

I Inhoud. I Inhoud 11 Inleiding 111 Proceskeuze 111-1 Chemisch proces 111-2 Fysisch proces IV Reaktorkeuze

V Indeling en bespreking van de oven VI Berekeningen

VI-l Hoeveelheid turf voor de verbrandingsoven VI-2 Ingangstemperatuur van de gassen

VI-3 Temperatuurprofiel over de reaktor

VII Afkoeling van de aktieve kool uit de draaioven VIII Bepaling van de afmeting van de oven

blz. 2

3

4 4 6 8 11 14

15

19 20

IX

Warmteoverdrachtsberekeningen aan de sekties A,B.en

C

22

X Bepaling van de vullingsgraad H 24 XI Benodigd vermogen voor de draai oven

XII Bewerkingen van de aktieve kool na de draai oven XIII Energieinhoud van de rookgassen

XIV Conclusies

XV Lijst van gebruikte symbolen X.VI Literatuur

Bijlage I: Indonesisch veen

26 26 27 28 29 31

33

Bijlage 11: Vloeistofzuivering met aktieve kool 36 Bijlage 111: Tabel massa- en volumestromen in de reaktor 39 Bijlage IV: Processchema

₄₄

.'

(6)

( ( ( , (

I

c

I I(

o

-3-11 Inleiding.

De capaciteit van de te bouwen fabriek werd geschat op 10.000 ton aktieve kool per jaar.Gezien het feit, dat in 1967 de weretdproduktie 175.000 ton per jaar was, is deze te maken hoeveelheid vrij groot (l)~' .

Om deze reden hebben we besloten een ontwerp te maken voor een produktie van 5000 ton aktieve kool per jaar (600 kg per uur). Wanneer later blijkt, dat dit onvoldoende is, kan worden volstaan met het bouwen van een tweede unit van gelijk ontwerp.

De twee meest toegepaste bereidingswijzen van aktieve kool uit turf zijn het nchemische proces" en het Jlfysische proces" (2,3).

Bij het chemische proces vindt de aktivering plaats met behulp van chemicaliën (o.a. zinkChloride), terwijl bij het fysische proces de aktivering plaatsvindt met behulp van stoom en/of kooldioxide.

, ·""·'d.- ;Sif·> .. r,1 ',I .' .

(7)

c

o

111 Proceskeuze. 111-1 Chemische proces.

De reaktietemperatuur bij het chemische proces bedraagt 450°C. Dit proces wordt in één stap uitgevoerd.Het is bij dit proces een

groot nadeel, dat uit de geaktiveerde kool en de rookgassen het zinkchloride moet worden teruggewonnen.Dit vereist extra appara-tuur.Bovendien is er zeer veel verlies van chemicaliën.

Een eigenschap van dit proces is ook, dat het produkt altijd in de vorm van granules wordt verkregen.

El

~=2

~I'~

,,',',,"'"

~9as

ZnC1: co"tainin9 \ gases 10 cO.1oenso!iofl leachir,g extroc1ion fPge:>erated ?nClz ~ I - .'iCl ho/wafer

.

SJS~/.

,

' I

Iw~eWale,. dry'''9 was.i;n9 ~'.,..-9as , /~Sleam

Q

_

~. ' cc:f:,ional acfivalion ~ "" c/cs=.-f}calion

Figure 2.2 Flowsheet ror production of pressed active carbon by activation

with zinc chloride

.. ~ _._."'--.---:-'"'" .... _~._---_._--_.----

-figuur 1

111-2 Fysische proces.

Het fysische proces vindt in twee stappen plaats: 1- de verkoling.

2- de aktivering.

In de verkolingsfase vindt verbranding van de in de turf aanwezige koolwaterstoffen plaats.De temperatuur bij deze verbranding varieert van 400-6000C.

De aktivering vindt plaats bij 825°C met behulp van stoom (2,3).

~·{'? .. 1.,~4$~f!f.i.;~W&$V .. -,;e.

o .~

(8)

-5-c

Daar er bij dit proces twee stappen zijn, werden hiervoor vroeger ook twee aparte reaktoren gebruikt (3,5,6).Bij de laatst gebouwde

C fabrieken vinden echter de verkoling en de aktivering in ~~n plaats (4).

Bij dit proces wordt de aktieve kool altijd in de poedervorm gemaakt, welke later eventueel omgezet kan worden in korrels met behulp van

( een bindmiddel.

Wij hebben voor het fysische proces gekozen en wel om de volgende redenen:

( 1.Gebruik van het zinkchloride-proces vereist kostbaarder apparatuur

( (

c

o

en een toevoer van chemicaliën.

2..Vanwege het verwachte doel, waarvoor de aktieve kool gebruikt gaat worden (vloeistofzuivering), komt vooral het fysische proces in aanmerking.uit proces geeft namelijk een grotere gemiddelde poriën-diameter, wat vooral gunstig is voor vloeistofzuivering (7).

1.Volgens W.G.van Lier (8) is voor vloeistofzuivering de poedervorm aan te bevelen, omdat de zuiveringstechniek veel eenvoudiger is

dan die voor granules.(zie bijlage 11)

• ,

...

H"'r':'~-P """~~'~'-~"""'''~-~''''''';'~'''''''''-'. I~~ ~~ .~. - . lP wc' 'h"!',',* po;. j • ,0: • , f~'. . #,.? - ' .. . - " .. ~p. <ij:_' :> •. 4 .. ,.", $>:~4,

(9)

( (

c

( (

c

o

() IV Reaktorkeuze.

Voor de fabricage van aktieve kool worden drie typen reaktoren veelvuldig gebruikt.Dit zijn:

1. de schachtoven. 2. de draaioven. 3. het fluide bed.

ve

schachtoven is het oudst toegepaste type.Ze biedt vele voordelen, zoals bijvoorbeeld de gemakkelijke regelbaarheid, lage investerings-kosten en redelijk eenvoudige bediening.Een nadeel is wel, dat er meer bedieningspersoneel nodig is dan bij de andere reaktoren. Het meest toegepaste is wel de draaioven.De draaioven heeft als groot voordeel, dat het zeer "grote hoeveelheden turf kan verwerken. Ze is daarentegen wel moeilijker te regelen ,wat dus gespecialiseerd personeel vereist.

De fluide-bed oven is een type, dat vooral de laatste tijd gebruikt gaat worden.De capaciteit is niet zo groot, terwijl voor de bediening van deze oven ook weer ervaren personeel nodig is.~en nadeel van de fluide-bed oven is, dat de oven uniforme deeltjes als voeding nodig heeft, daar hij anders niet werkt.Bij toepassing van het zinkchloride-proces is dit het geval, zodat dan het fluide-bed gebruikt kan worden. Bij ons bestaat de voeding echter uit zeer onregelmatige stukken turf, zodat deze eerst gemalen en daarna gezeefd moeten worden.

Wij hebben gekozen voor de draai oven vanwege: 1.De grote capaciteit.

2.De aantallen van dit type,welke op dit moment met succes draaien. 3.Het feit,dat van dit type de meeste procesgegevens beschikbaar

waren.

Men zal zich echter wel moeten realiseren, dat wanneer er proces

-fouten gemaakt worden, er zeer grote hoeveelheden produkt verloren gaan.

(10)

-7-(

Voor de br~~dstof ,die de verbrandingsoven nodig heeft, hebben we

gekozen voor dezelfde turf als gebruikt wordt voor de verkoling.

( Dit is gedaan om zo snel mogelijk zo veel mogelijk turf af te voeren~

en omdat het in de praktijk vele brandstofvervoersproblemen zal

op-lossen.Bovendien wordt de kostprijs van de turf vrijwel alleen bepaald

C door arbeids- en energiekosten, zodat veronderstelt mag worden, dat

turf goedkoper is dan elke andere brandstof.

c

C (

o

~'.

(11)

(

c

V Inde]jng en bespreking

)Tan

de oven.

De vereiste produktie aan aktieve kool is 600kg per uur. Vanwege het feit, dat uit droge turf ongeveer l2-gewichtsprocenten aktieve kool gemaakt kan worden, volgt dat de voeding dan 5000kg per uur droge turf zal moeten zijn. ij/} { \ _ (.

rlJVL,

/''Ju'{}(), -)

We nemen aan, dat het watergehalte betrokken op de hoeveelheid droge

.

,

---turf gemiddeld 30% bedraagt .Di t betekent, dat de totale voeding van

i

de draaioven 7l50kg per uur moet zijn.

De draai oven kan in verschillende sekties gesplitst worden:

~ ~ gas in l' - - - , - H - - - - r - - - , - - - . - - - + + - - - . - - - , 'i

-c

A B

c

D E F rast in

~t

Ul

---~rr---~---L---~L---~~L---~l~

,&(OC) 30 100 ~ 100 400 550

L:J

825 825

c

o

figuur 2 Sektie A.

In deze sektie vindt opwarming plaats van de 30% natte turf.Totaal wordt er 7l50kg/hr turf ingevoerd.Het drogen gebeurt met behulp van de rookgassen uit de verbrandingsoven, welke in gelijkstroom met de turf door de draai oven gaan.Deze sektie loopt tot een vaste stof temperatuur van 100oe.

Sektie B.

In deze sektie vindt de verdamping plaats van het gehydrateerde water. De temperatuur van de vaste stof blijft over de gehele sektie gelijk

-(lOOoU).Voor de dehydratatiewarmte van de 30% water aan de turf werd 265 cal/gr gevonden (lO).Totaal wordt in deze sektie 2l50kg water

\

per uur ve'~amPt. . '\

I '

'. ,-. ., \ .,,,\

J-':-'-:' -'-.. _ .• ~. ( Jv'v-'W" ~YV(

(12)

( (

c

o

(13)

Sektie Q.

In deze sektie wordt de droge turf OPgewarmd tot de

verkolings-( temperatuur. (4,900C) .Er vindt alleen warmte-overdracht van de gassen naar de vaste stof plaats.

~ektie D.

C

In deze sektie worden de lichte teerprodukten gekraakt, waarna

ver-c

branding van deze produkten met de in het gas aanwezige zuurstof plaatsvindt.lJe samenstelling van dit zogenaamde gloeigasis (11): 21% C02 3% CnHm

1%

02 32%

co

21% H2 22~ CH ₄

de onderste verbrandingswaarde van dit gas is 2500kcal/Nm3

_,0

-\ 1

-:: t-~);)

._lV-:l., "

./

C

De totale hoeveelheid omgezette teerprodukten in deze sektie

be-( (

o

e!

draagt 50~ van de aanwezige hoeveelheid turf is dus 2500kg/hr (1).

-Berekening levert, dat dit overeenkomt met 1801 Nm3/hr gloeigas.

. \l C.J)'\ '- \~l

.

De(eindtemperatuur in deze sektie is g~st1!d op 550oC.Als waarde voor de krakingsenergie werd gevonden 140cal/gr ,. (11).

~ektie E.

Dit is de sektie waar het in de turfkool achtergebleven teer wordt verbrand • .ue onderste verbrandingswaarde van deze tur1·teer is

9500kcal/kg(11) .De hoeveelheid welke verbrand is 500kg/hr.

-

-De samenstelling van de teer is: 85%C, 11% H;en 4;0 0 (11). 1

I

\

(.,4Jl

vI-'

,/ 0

De uitgangstemperatuur van de vaste stof in deze sektie ~ 8250C (4). Als waarde voor de soortelijke warmte van turfkool is 0,338cal/grOC gevonden (9).

::>ektie F.

In deze sektie vindt de uiteindelijke aktivering plaats.van de oor-spronkelijke 5000kg/hr droge turf is nog 2000kg/hr over.Er wordt in

(14)

I

1 I

c

}l

~

IA"

r~~Y~

,1...1/

,~~

'

~~

"

,

,-,

'

''''-''

f I y . "'-'''; &, I CJ

o

(15)

c

( (

c

( C ( 0 C 0

o

deze sektie 1400kg/hr kool omgezet, zodat van de oorspronkelijke

hoeveelheid nog 12~ aktieve kool overblijft (1).

De reakties welke plaats kunnen vinden zijn:

1.-- C + H20 ~ GO + ~

2. U + CO₂ ---+ 2 GO

ll~s= 28.9kcal/mol =2408kcal/kg.

AHl = 41.8kcal/mol =3433kcal/kg.

r.s

Volgens (12) zijn de reaktietemperaturen resp. 800-850 oG voor 1

en 900-950ou voor 2.

Ter vereenvoudiging van het moael i~ aangenomen, dat alleen de

reak-tie van kool met stoom plaatsvindt.

Berekening levert, dat voor de omzetting van 1400kgjhr kool 2100kg/hr stoom nodig is.

Voor de berekening van de sekties van de reaktor, werden de volgende

fysische waarden gebruikt (9) ~

soortelijke warmte van droge turf 0, 55cal/grO

u

(9).

cp U0 2 = 10,57 + 2,1 10-3 T cal/mol o~ cp H2Ug= 7,17 + 2,56 10-3:r

_"

ti cp u 2 = 8,27 + 3,0 10-3 '~

_"

ti cp N2 = 6,66 + 1,02 10 -3 T

_"

(jO _6,79 _0,98 -3 u c _p = + 10 :r

..

-3 cp H2 = 6,52 + 0,78 10 'l: ti

..

Ter vereenvoudiging van de berekeningen werden voor de soortelijke warmten konstante waarden genomen.

\,;0 2 =

°

N'2 0,26 cal/ groG. '\ cp 0, 27 c all gr 0.· _cp ₌

!

~ ~v<A H₂ü g= 0,495" IJ H 3,65 cal/groG.

Jf<

c _p c = P 2

r

D-' l

c;,~

c _v2 = 0,26 lJ

"

cp CO = 0,24 11 11 g",\ • p

(16)

-11-l

vI Bp,rekeningen.

VI-l De hoeveelheid turf voor de verbrandingsoven.

l Voor de berekening van de hoeveelheid turf, die nodig is voor de

I

verbrandingsoven, wordt aangenomen, dat de temperatuur van de gas-stroom bij de ingang van sektie D 5500C is en dat de temperatuur van

C de vaste stof daar 4000C is.

Bij de ingang van sektie D bestaan de stromen uit:

1 De gasstroom:

I.verbrandingsgassen van turf.

2.hoeveelheid gehydrateerd water aan de verbrande turf. 3.hoeveelheid verdampt water in sektie B.

c

_{4.hoeveelheid luc}_h_{t nodig in de sekties} D'en E.

11 De vaste stofstroom, die 100% droge turf bevat.

I adl. Berekening van de hoeveelheid verbrandingsgassen v~~ de turf

( en de daarvoor benodigde opwarmenergie tot 550 oC.

(

o

De samenstelling van turf is (13): 57/0 C

6% H

37%

o.

vr"

Ui t lkg turf ontstaat dan: 2,09kg = 1, 06Nm3

C02

\~1I (A

."!,"!,

,~).;,fJ/'Y:-. 1' 1 ~L'M ~)

0,54kg = 0,67Nm3 H _~

°

_.-g_---

-:.))

_'

, - -)

Voor deze verbranding moest l,63k~ 1,14Nm 02 toegevoerd worden. Bij 'een zuurstof-percentage in de lucht van 20% betekent dit, dat er

5,~

~

_{4, 56Nm3 N2 meegevoerd wordt.Al deze gassen moeten aan het} begin van sektie D 550°C zijn.De benodigde energie per kg turf is dan:

Ql=(~m cp +~m c )~T +~m (CpAT +~Hverd +cp~T)

CO 2 N2 p _H20

QI=(2,09xO,21 +5,70xO,26)(550~30) + 0,54(lx(100-30)+539+0,495(550-100)) Q,I = 1610 kcal/kg Iturf. _~_~ /vJJ

I &»W~t u5 .. (

(17)

c

(

c

C'

c

'

I

o

0

o

Aa~ 1kg droge turf zit 0,3kg water gehydrateerd. ~e benodigde energie om dit op te warmen tot 5500

C is:

Q2=~m (cp.AT +~dehydr +~Hverd +cp.bT)

H 20g

Q2

=

O,3(lx(100-30) +265 +539 + 0,495x(550-100» Q2

=

329kcal/kg ~rf~

~. In sektie B verdampt 2150kg water per uur. De vereiste energie hiervoor is:

Q3

=

~m _{(C p .,1T +}~Hdehydr + ~Hverd + Cp.AT)

H20

Q3

=

2150(lx(100-30) + 265 + 539 + 0,495(550-100) Q3

=

2.358.013 kcal/hr.

~. Berekening van de hoeveelheid lucht nodig in de sekties D en E. Sektie ll: hierin vindt verbranding van 2500kgjhr lichte produkten

plaats.De samenstelling hiervan is: 56,0% C

Voor de verbranding is per Hieruit volgt: 3875 kg/hr

5,6% H

),j}"

38,

4%

O

_

~

.·

,-kg 2,55,-kg zûÛrstof

=

2713 Nm3/hr 02 13562 kg/hr

=

_{10850 Nm3/hr N2} nodig.

Sektie E : hierin vindt verbranding van 500kg/hr teer plaats,

-waarvan de samenstelling is: 85fo C

Berekening levert, dat er Hieruit volgt: 1545 kg/hr 5408 kg/hr

11% H

4% 0.

per kg teer 3,09kg 02 nodig

= _{1082 Nm3/hr °2}

=

4326 Nm3/hr .N2

is.

Totaal moet dus meegevoerd worden 5420kg/hr zuurstof en 18970 kgjhr stikstof.De benodigde energie- ~ is dan :

(18)

( C (

c

o

-13-'4

=(~m .c p + ~m .cp )

L1T

°2 N 2 Q4 = (5420xO,26 + l8970xO,26) x (550-30) Q4 = 3.297.528 kcal/hr. o

11 Er moet 5000kg/hr turf opgewarmd worden tot 400

c.

De hiervoor benodigde energie Q5 is: ct5 = ~m

turf .cp.~T

Q5 = 5000x 0,55 x (400-30 )

Q5 = 1.017.500 kcal/hr.

Wanneer nu X kg/hr droge turf in de verbrandingsoven wordt gevoerd, wordt de totaal balans bij een onderste verbrandingswaarde van

5500kcal/kg :

X x 5500

=

X x Ql + X x Q2 + Q3 + ~4 + Q5

Hieruit volgt: X

=

1874 kg/hr droge turf.

(19)

c

( (

c

(

c

(

o

VI-2 ~gstemperatuur van de gassen.

Bij de verbranding van 1874 kg/hr turf komen vrij: ~m .AHverbr

=

1874 x 5500

=

10.307.000 kcal/hr.

turf

De gassen, welke sektie A ingaan zijn:

1. Verbrandingsgassen

.

_• 2,09 x 1874 = 3917 kg/hr C02 0,67 x 1874 = 1256 kg/hr H20

5,70 x 1874 = 10682 kgjhr N2

2.

Lucht voor de sekties D en

E:

5420 kg/hr 02 18970 kg/hr N₂

3. Hoeveelheid gehydrateerd water aan de verbrande turf: 562 kg/hr ~

Berekening:

+ ~m _{.c p +}~m .cp)xAT + N2 02

~m (cp.~T +AHdehydr +AHverd +cp.AT) H20 10.307.000

=

(3917x 0,27 + 29652

x

0,26 + 5420

x

0,26) x C Tg -30) + 562

xci

_{x(100-30) + 265 + 539 + 0,495 xCT g-100))} o T = 853 C. , gin

(20)

c

( (

c

('

o

-15-VI~3 Temperatuurprofiel over de reaktor.

1. Uitgang sektie A: Tg.

=

8530

e ;

_Ts

=

300

e

ln in

Per uur geldt:

~m g =~ = 3917 kg _{CO 2} + 1818 kg H₂₀ + 5420 kg 02 + 59652 kg ~2 , in m,guit· ~m's

=

~m s

=

5000 kg turf + 2150 kg H₂₀ in ' u i t . Dit levert Tg

=

822

oe

. uit 2. Uitgang sektie

Per uur geldt:

~m,g.

=

3917 kg _{CO 2} + 1818 kg H₂₀ + 5420 kg 02 + 59652 kg N₂

ln

~m g . =~m g. + 2150 kg H_2ü

, U l t ' l n .

~

=

5000 kg turf + 2150 kg H20

m,sin ~m _{, uit-}s

=

5000 kg turf

+ ~m.C + ~m .C_{p )} x

CT

-T

)

= 02 P N 2 g in .guit ~m (~HdehYdr +AHverd + cp(T_{g . -} 100)} H 20 , Ul t

=

625

oe

Dit levert: Tg . uit 3. Uitgang sektie C: Tg, = 625°0 ln. Per uur geldt:

Ts

=

4000

e.

. uit. ~m g _{, in m,guit}

=li1

=

3917 kg _{CO 2} + 3968 kg _H20 + 5420 kg ü2 + 29652 kg N 2 ~m s _{, .}

=

~ _{m, s} _{' t}= 5000 kg turf _ l n . l i l

(21)

c

c.

c

)

o

(22)

( ( (

c

o

-16-(~m _{.C p +}~m _{.C p +}~m _{.C p +}~m _{.Cp ) x CT} -T )

=

CO 2 H2U 02 . N₂ . gin gui t

~m .c

p .CTs · -T )

turf uit sin Dit levert: T .

guit

4. Uitgang sektie Per uur geldt:

~ _m,g" = _{3917 kg CO 2 + 3968 kg}H_{20 + 5420 kg 02 + 29652 kg N2} l.n ~

=

~ + 1260 kg H20 + 5133 kg CO 2 - 3875 kg 02 m,g"t _Ul. _. m,g" _l.n ~m = 5000 kg turf ~ =2500 kg turfkool ,sl."n m,s "t _Ul. _. _. Berekening: (~ _{.c p +}~ _{.c p +}~m _{.cp +}~m _{.Cp )} x (T -T ) + mC02 mH20 02uit N₂ guit gin

, _.cpCTg _{-T o ) +}

~

_{(C p(100-T6 ) +AHverd + Cp(Tg " -To ) +}1

mC0₂verbr . ui t . _ _{mH20 verbr} . . .. Ul. t

J

Dit levert: T

=

807

°eo

.~it

5. Uitgang sektie Per uur geldt:

~m,gin= 9050 kg CO 2 + 5228 kg H20 + 1545 kg 02 + 29652 kg N2 ~m,guit= _{10608 kg CO 2 + 5723 kg} H_{20 + 29652 kg N2}

~m,

s"

=

2500 kg turfkool -l.n f94!#!t{ • . _o_._{" '}_. _{• . . .} _,_. _..._,.." '" j,. 1&4~. ~ . •• _

(23)

c

(

c

o

~ ~ 2000 kg turfkool. m,su.it Berekening:

~ . .6Hverbr + ~m ~cp(Tg.

-Ta)

+~. ~ #ç~(Ta. -Ta)

=

m,5_{ver br} 02 .ln - ;IIJ., :&>w.erbr ·~ >;'>j.n .

+ J _.cp(Ts _{-T s ).}

m,s

_Ul' t _. _Ul' t _lU'

Dit levert: T

=

1117

oU. guit

6.

Uitgang sektie

F:

Tg.

=

1117

0

_{W ; Ts .}

~

_{Ts .}

~

825°0.

J.n . in. . U:I. t ~m g.

=

10608 kg G02 ~. 5723 kg li20 + 29652 kg ~2 , ln . ~ _m,g _{' t}== ~ _m,g. Ul ln

~m s

=

2000 kg turfkool; ~m .s = 600 kg aktieve kool.

, in ., . ui t J Berekening: ~m

s

.áHr s

+ (~.tIl

.c

_p + ~m .C_{p )}

x

(Tg , -T

_o)

~ 'omgezet ' C O H 2 Ult Dit levert: T =

944°C.

g ' t . l i l

Zie grafiek I voor de grafische weergave van het temperatuurverloop.

(24)

-18-(

•

• c

c

o

f-I

\

Cl:

o

C) c () _Cl i) 0 0 Q () 0 >Q _c ~ () ~ Q 0 () I:) ~ \) ~ ~ I.) <'(

..

Q _0., ~ ~ _k-. "'I " 'I) ....

...

grafiek I

o

(25)

c

VII Afkoeling van de aktieve kool uit de draaioven.

De "temperatuur van de aktieve kool zal tot minstens 1000e moeten

dalen, voordat het in aanraking mag komen mex de buitenlucht. Is dit niet het geval, dan vindt er spontane verbranding van de aktieve kool plaat~.

De hoeveelheid energie, welke afgevoerd moet worden, om deze tempe-ratuur te bereiken is gelijk aan:

Q

=

95m.cp.l1T

=

600 x 0,338 x (825-100)

=

147.030 kcal/hr.

Deze hoeveelheid is te klein om ons inziens economisch terug te winnen.

Een methode om de aktieve kool af te koelen, welke bij Norit N.V. gebruikt wordt,is de volgende(18);

.

]J~

,-

~,-?!' ?~!j~

\

figuur 2

- - - -- - - - _._ - - - -- - - -- --- -_.-\.

o

Men laat aan het einde van de draai oven de aktieve kool in een cilinder vallen, welke om de draaioven is bevestigd.Tussen deze cilinder en de draaioven is een schroef aan de buitenkant van de

o

draaioven gemonteerd, welke dus dezelfde snelheid heeft als de

draaioven.Deze schroef zorgt voor het transport van de aktieve kool en dient tevens als sluis voor de buitenlucht.Wanneer men nu

(26)

( (

c

(

c

o

-20-rookgassen meevoert, ontstaat er een gasbuffer, die de buiten-lucht belet om binnen te dringen.

VIII Bepaling van de afmeting van de oven.

In de literatuur zijn vele formules afgeleid voor de berekening van de lengte van een draaioven.Deze hebben echter bijna allemaal betrekking op de fabricage van cement.

Voor de cementoven is het belangrijk, dat de draaioven onder een zekere hoek "wordt geplaatst.Dit is noodzakelijk voor het trans-port van de vaste stof, omdat er zo gezorgd wordt voor een aflopende hoogte van het oppervlak van de vaste stof (14).

Bij de fabrikage van aktieve kool is het echter anders.Doorde ge-ringe hoeveelheid aktieve kool (12%), welke ontstaat uit de oorspron-kelijke massa, neemt het volume van de vaste stof over de lengte van de oven af.net gevolg hiervan is,dat er hoogteverschillen ontstaan tussen het begin en het einde van de oven.

Het kan daarom zelfs voorkomen, dat de oven bij de aktieve kool fabri-cage omhoog geplaatst is.Omdat schuingeplaatste ovens een veel grote-re investering vegrote-reisen dan horizontale draaiovens, zijn deze daarom bij o.a. Norit N.V. horizontaal opgesteld (1).

Vanwege de grootte van de investeringen en het feit, dat horizontale ovens in de praktijk werken, hebben we gekozen voor deze opstelling. Bij Norit N.V. gebruikt men horizontaal opgestelde draaiovens, waar-van de lengte 36m en de diameter 4.5m bedraagt.De verblijf tijd in deze oven is 36 uur.De ovens maken één omwenteling per 40 minuten.

~en dergelijke oven produceert 500 kg aktieve kool per uur

(4).

Ons voorontwerp is gemaakt voor een produktie van 600 kg aktieve

_ .''1 .,."{~ ". > -!ft ... P ' " . ' . _" '." B. '.q a.Je

(27)

c

f\ \ .

o

c

o

(28)

c

--- - - - --

-

-21-kool per uur. Voor de berekening van de lengte hebben we de diameter, de verblijf tijd en de omwentelingssnelheid geli jk gehouden aan die van 1'4 ori t N. V •

Martin (15) geeft de volgende formule voor de bepaling van de

lengte L: ₂

L

=

20(D-l,5) + 0,2(D-l,5) Dit levert: L

=

91,6m.

~erry (9) geeft als formule voor L:

(L en D in feet.)

L

=

3,28 M x 100 M

=

produktie (ton/dag) K x D2 K

=

konstante afhankelijk

van het materiaal.

Wanneer we voor K de waar,de 1

neme~V(volgt

hieruit voor de lengte 1:

C L

=

233m.

c

Verbeek (16) geeft voor de verblijf tijd van de vaste stof:

-C =(1- E. ) H SL R(o) )!js(O) t

=

porositeit deeltjesmassa H

=

vullingsgraad oven S = oppervlak van doorsnede van de oven

f~}: deeltjesdichtheid vulling ~JOF hoeveelheid voeding.

C Aannemende, dat -C,

ê,

H, S en ?S\.k»geli jk zi jn aan de waarden, welke

o

gelden voor de oven van Norit N.V. volgt hieruit:

- - = Zodat de lengte van de oven wordt: 43,8m.

De lengte berekening volgens Verbeek geeft ons inziens de meest

be~rouwbare waarde voor de lengte.Als ontwerp voor de oven zouden we willen stellen: lengte 43,8 m

diameter 4,5 m

verblijf tijd 36 uur

(29)

c

G

o

.') ",-' 1 v ..

_o

,-c

(30)

-22-(

IX Warmteoverdrachtsberekeningen aan de sekties A,B en O.

Bij de berekening van de hoeveelheid turf voor de verbrandingsoven

( is aangenomen, dat aan het begin van sektie D een

temperatuurver-schil van 1500₀ _{tussen de vaste stof en de rookgassen voldoende zou}

zijn.Aan de hand van onderstaande warmteoverdrachtsberekeningen zal

( gekeken worden of dit verschil een juiste aanname is geweest.

Wanneer uit de berekeningen een zodanige lengte van de sekties zal

volgen, dat deze niet reeel zou zijn in vergelijkini met de totale

C lengte van de oven, dan zal een ander temperatuurverschil gekozen moeten worden.

Aangenomen is, dat de afmetingen van de turfblokken in de voeding

ongeveer 30xl5xl5 cm zijn.

Äangenomen wordt ook, dat in de sekties A, B en 0 de vullingsgraad

H = 0,5 en de warmtegeleidingscoëfficient À = 1 Wim, K is.

(' De warmteoverdracht kan in twee delen worden gescheiden:

1. Warmteoverdracht van de ovenwand naar de vaste stof.

2. Warmteoverdracht van het gas naar de vaste stof.

e

adl.Hier wordt' aangenomen, dat de ovenwandtemperatuur gelijk is aan

o

de gastemperatuur en dat de tijd, welke een turfdeel in

aanra-king met de wand is, gelijk is aan de halve omwentelingstijd.

Omdat uit berekeningen blijkt, dat de penetratietheorie gebruikt

mag worden

(cr=

4,5 cm), kan de volgende formule voor de bepaling van de gemiddelde warmteoverdrachtscoëfficient gebruikt worden (17):

=

2\~

V

--=rF.-Ç-

))

d~

S

v '

äd2.Voor de warmteoverdracht in turbUle(:e

-

---<

oc::-,>

(1 ) buisstroming geldt(17):

Nu

= 0,027

x

(Re)0,8x (Pr)0,33. (2)

Nu

=

Re

=

.Pr ::

v

=

~.c~ a _À. .... , \ ' I

(31)

c

(

c

(32)

(

-23-= 4 x doorstroomd oppervlak

omtrek

=

2,75m

( Voor de totaal overgedragen warmte geldt nu:

~w =<cx:,'>.Al- llT_ln

+<OC'V·

_A2·_lt'l'ln

(

c

o

0

o

. ,

~i~ ~

(Twi-Tturfi) - (Twu-Ttu

l

T . -Tt-i In Wl

T

-'1' Wu tu =<~,)_t:Tr.D.L • .1 TIn + (cx-.~).D.L. ~ TIn Sektie A: l1Tln = 1045 K

rs

= 0,68.10 3 kg/m3 3 J/kg,K cp = 2,68.10 Formule 1 levert:

<"">=

45,4 w/m2,K Formule 2 levert;

<

cr:~> = 21, 5 W/m2,.K.

Uit formule 3 volgt nu de l engte van sektie A: L = 0,91 m.

Sektie B: T. In = 892 K

~

= 0,55.10 - 3 kg/m3

-

3 _J/kg,K cp

=

2,40.10 Formule 1 levert:

<Q:',>

=

37,4 w/m2,.K.

Formule 2 levert:

<

O:':a.,.)

=

18,0 w/m2, .K.

Uit formule 3 volgt nu de lengte van sektie H: L

=

6,55 ID.

8ektie C: _TIn

₌

595 K

-

- 3 kg,lm3

r's

=

0,55.10 cp

=

2,30.10 3 cJ/kg,K Formule 1 levert: <0::-,) = 36,6 W/m2,K. Formule 2 levert:

<0::,,>

= 14,8 W/m2 ,

ie

Uit formule 3 volgt nu de lengte van de sektie U: L = 9,04 m

ne totale lengte van de sekties

A,B

en C bedraagt 16,5 m.

.... ij .3 Pi "t'. , c - .. ~ '. ,9 -!ifC !",f.il3"!'~'

.

f' .. }i

(33)

(

c

üezien het feit, dat aangenomen is, dat het gas niet tussen de turf doorstroomt, wat de warmteoverdracht zou bevorderen en het feit, dat geen rekening is gehouden met warmteoverdracht door straling, lijkt het aangenomen temperatuursverschil een redelijke keuze.

X Bepaling van de vullingsgraad H.

Definitie: onder de vullingsgraad H wordt verstaan, de fraktie van het oppervlak van doorsnede, dat door de vaste stof wordt doorstroomd.

Deze fraktie vera.l1dert door stofoverdracht,inkrimping en tempera-tuursverschillen.De invloed van de temperatuur wordt buiten beschou-wing gelaten. V s Voven Ingang sektie A: H

=

0,54.

H

=

= ~m.

-r-2

C

Ingang sektie B: H = 0,54, want met de vaste stof is nog niets gebeurd. Ingang sektie C: H

=

0,43, want volgens de literatuur (13) vindt

in de verdampingszone 20% inkrimping

c

)

plaats.

Ingang sektie D: H

=

0,43, want er heeft geen verandering plaats-gevonden met de vaste stof.

o

Ingang sektie~: H

=

0,22, want er vindt verbranding plaats van 2500kg/hr turf.Het soortelijk gewicht blijft gelijk. Ingang sektie F: H

=

0,18, want er vindt verbranding plaats van

o

500kg/hr turfteer.tiet soortelijk gewicht blijft gelijk.

Uitgang sektie F: H

=

0,07, want er reageert 1400kg/hr kool.De dichtheid

o

van de geaktiveerde'kool verandert van 0,55-3 3

0,44.10 kgJm. Deze waarden zijn uitgezet in_grafiek 2.

o

(34)

('

c

i (

o

0 0 0 ~. '

:r:

f

~ "'oQ _." c' 0' - - -- --- - - _. - - - - - - -25-x

u

..

<t:. ~ "l eoi ~ _C) 0' 0' 0'" cS , grafiek 2.

(35)

c

( ( (

c'

o

XI Benodigd vermogen voor de draaioven.

Volgens Ullmann(19) is dit vermogen N (in pk) gelijk aan:

N = s.D.L. waarin s

=

constant

=

0,3 (voor draaiovens)

L

=

lengte in meters.

D

=

diameter in meters.

Het aandrijfvermogen wordt dan: N

=

0,3 x 4,5 x 43,8 = 59 pk

O

N

=

43,4 kW.

XII Bewerkingen van de aktieve kool na de draaioven.

De aktieve kool,welke de draaioven verlaat, bestaat uit zeer onregel-matige brokstukken. Voor de toepassing van deze kool is het echter

nodig, dat de deeltjes ongeveer dezelfde grootte en -vorm hebben.

Deze grootte kan variëren van 5~rn- 10Q.M.N1(poederkool) tot 0,25 - 4 mm

(korrelkool).

De brokstukken zullen dus een bewerking moeten ondergaan, welke er voor zorgt, dat er een uniforme deeltjesgrootte ontstaat.

Om de deeltjes te verkleinen kan gebruik worden gemaakt van bij-voorbeeld een kogelmolen of een bekbreker (3).

De kogelmolen geeft ovale deeltjes, terwijl een bekbreker langwerpige deeltjes geeft.

Na het verkleiningsproces zal het produkt nog in verschillende

o

~

frakties uitgezeefd moeten worden.

o

~,,,,!dt..a44"!ii& ' 4 t>f'Ci,;; , "0",,"=," , .. i,fii4f4C iY, .

(36)

()

o

( C,

o

(37)

l

XIII Energieinhoud van de rookgassen.

In de rookgassen zitten nog de brandbare bestanddelen CO en H₂ '

( welke in een ketelhuis gebruikt kunnen worden voor het opwekken van bijvoorbeeld stoom.

Bovendien is de rookgas temperatuur zo hoog, dat bij afkoeling ( hiervan een grote hoeveelheid energie kan worden verkregen.

Wanneer we stellen, dat de temperatuur van de rookgassen, . die het ketelhuis verlaten, gelijk is aan 250 °C, kan de hoeveelheid ( vrijgekomen energie berekend worden.

1. Verbranding CO en _H2 met lucht:

co

+ 1

°2

~ CO2

f1H

~

-

67,6 kcal/mol "2 _r,s (

;V

H

2 1

°

~ tl 20 L\H= - 68,3 kcal/mol + "2 2

_I-

r,s

De totaal vrijgekomen warmte Ql bij deze reakties is:

Ql

= (~m

.c_{p +} ~m .c_{p )} x (T _{-To )} +

0

_m .AR +

0

_m .Ll~ CO H 2 gin . CO ₂ r, s H O r , ₂ s

c

o

P1t!7 { . ''fi'''!*' ; 6

Dit levert: Ql = 14,6 x 10 kcal/hr.

c/(

2. Door de afkoeling van de andere rookgassen een warmte Q2 vrij: Q2

=

(~ _.cp + ~ .cp +

0

_m .cp ) x

CT

-T ) me02 mN 2 H 20 gin gui t 6 Q2 = 8,6 x 10 kcal/hr. 6

Totaal kan dus teruggewonnen worden: Ql + ~2 = 23,2 x 10 kcal/hr. .

.;;::;::::::-''''''

. '01 S

(38)

( ( (

c

(

c

o

-28-XIV Conclusies.

1. Volgens voorgaande berekeningen kan met dit ontwerp 600 kg/hr

aktieve kool gemaakt worden, wat op jaarbasis 5000 ton is.

2. De analyses, welke van verschillende monsters van de uitgestrekte

veengebi eden zi jn genomen, tonen aan dat dit veen zeer geschikt is

voor de fabrikage van aktieve kool.

3. Vanwege de grote hoeveelheden veen, welke ter plaatse aanwe~ig

zijn, lijkt het het meest zinvol de hele installatie van energie te voorzien door de verbranding van dit veen.

4. De afmetingen van de door ons berekende draai oven zijn:

D

=

4,5 meter, L

=

43,8 meter.

5.

Omdat de aktieve kool voor de vloeistoffase-zuivering gebruikt

zou moeten worden, komt het fysisch aktiveringsproces het meest in aanmerking.

6. Onderzocht zal nog moeten worden of de klimatologische omstan-digheden ter plaatse geschikt zijn om een voldoend laag water-percentage jn de turf te krijgen.

7.

De warmteverliezen in de draaioven zullen zeker ook in rekening

gebracht dienen te worden.Ze bedragen ongeveer 20% van de totale

hoeveelheid inge brach te energie. cf',

$ _ t "'" t4 vtu .. ~

... ! •. ~ IJ!!"

,

~

~~~

(39)

r ,-,' r L· ( (

c

o

XV Lijst van gebruikte symbolen. Symbool A,B,C,D,E,F. a D

AH

_verd

A

Hverbr

A

Hdehydr H k L M N Q S s te T s

Tg

~T Ij TIn Va V_oven v Omschrijving Sektienummers. warmtevereffeningscoëfficiënt. soortelijke warmte. diameter oven hydrolische diameter reaktiewarmte verdampingswarmte verbrandingswarmte dehydratiewarmte vullingsgraad materiaalkonstante lengte van de oven produktie

vermogen

hoeveelheid energie

oppervlakte van doorsnede

C/ ',

konstante kontakttijd

temperatuur vaste stof temperatuur van het gas temperatuurverschil

logaritmisch temp.verschil volume vande vaste stof volume van de oven

gassnelheid Dimensie o cal/mol, C o cal/gr, C m m kcal/mol kcal/kg kcal/kg kcal/kg kcal/kg m ton/dag kW kcal 2 m sec K -3 m 3 m mis

,

(40)

-- -

-

-30-C

Symbool Oms c hri .i ving Dimensie

X hoeveelheid droge turf kg/hr

(

LX hellingshoek draai oven m/m

<ex>

gem.warmteoverdrachtscoëff. W/m 2 , oe

(

Ó

indringdiepte mm f porositeit deeltjesmassa ~m, massastroom kg/hr C 3 ~ . volumestrooIIL IIL /hr v,

À

warmte geleidingscoëff. W/m,K

C

'l

dynamische viscositeit kg/ro, sec

»

kinematische viscositeit m2/sec

Ps

deeltjesdichtheid kg/m3

C

l:

verblijf tijd se'c

o

(41)

-31-XVI Literatuur.

1. Activiteit in zwart. Vijf tig jaar Norit.(1968)

C, 2. J.W.Hassler,Purification with Activated Carbon.(1974)

C

e

c

'

c

o

0 , 3. M.Smisek,~.Cerny,Activated Carbon.(1970) 4. Drs.J.H.Veen, persoonlijke mededelingen.

5. Activated Carbon production in Germany during the war. BIOS, final report no 1181. (1947)

6. Ernst .l:3euttler werke Dinglingen,near !Jahr. BIOS,final report no 125.(1946)

7. Norit N.V. Introduction to Activated Carbon.

8. W.C.van Lier, de toepassing van de aktieve kool bij de bereiding van drinkwater en de zuivering van afvalwater.(1976)

9. J.H.Perry, Chemical ~ngineer's Handbook ; 4th ed; (1963)

10. Interrogation of Dr. Gunter Spengler,Munich,formely of institute for coal research, German ïechnical Highschool, Praque.

BIOS,final report no 368.(1945)

11. Ullmanns ~ncyklopädie der Technischen Chemie;3 e auflage ,band 10, ,

·blz. 188 ev. (1958)

12. J.S.Mattson and H.B.Mark,Activated Carbon,blz 9 ev.(1971)

13. Ullmanns ~ncyklopädie der Technischen Chemie;3 e auflage ,band 17, blz.597 ev. (1966)

14. W .Heiligens taed t, '~1ärmetechnische .H.echnungen für lndus trieofen, 3e auflage, blz 393 ev. (1951)

15. G.Martin,Chemical ~ngineering and Thermodynamics applied to the Cement Rotary ~iln.(1932)

16. L.Verbeek, Model voor roterende kalksteenovens.Scriptie Delft.(1976) 17. Prof.dr.ir.W.J.Beek,Fysische 'l'ransportverschijnselen 1. (1968)

(42)

-32-18. w.G.van Lièr/J.Wenink.De behandeling van industrieel afvalwater met aktieve kool.(1976)

~ 19. Ullmanns ~ncyklopädie der Technischen Ghemie,3 e auflage,band 1 blz 834 ev.(1951)

20. P.M.Driessen,M.Soepraplohardjo. ~oil for Agricu1tura1 ~xpansion

in lndonesia.uoil tiesearch lnstitute Bogor lndonesia (1974)

[

r

c

o

(43)

c

'c

( (

o

Bijlage 1 Indonesisch veen.

Indonesië bezit uitgestrekte veengebieden.De grootste

veldenbevin-den zich op Oost-Sumatra, Kalimanten en #est-lrian. 'fesamen beslaan

ze ongeveer

16.5

miljoen ha. De dikte van de laag varieert van

1-15

meter. (:2.0)

Regionai d:stribution of Organic S0Hs inir-áolleliia.

figuur

3

Tengevolge van de tropische regenbuien, zlJn deze veengebieden

onvruchtbaar geworden.Dit komt, omdat de veenlaag als een soort

heuvel boven het grondwaterpeil ligt, zodat wanneer het regent

alle spore-elementen en mineralen als N en P worden meegevoerd met

het regenwater (zie tabel spore-elementen). Kunstmatig toevoegen

van meststoffen heeft daarom ook geen zin.

Boringen hebben echter uitgeweze~, dat onder deze veenlaag

vrucht-bare grond aanwezig is.lVlen heeft daarom plannen gemaakt om deze

onvruchtbare veenlaag te verwijderen.

~en van de mogelijkheden om uit dit veen een bruikbaar produkt te

maken, is het te verkolen en vervolgens om te zetten in aktieve

kool. Voor di t proces moet het veen echter wel aan enkele

voorwaar-den voldoen.

De belangrijkste voorwaarde is het maximale asgehalte van

1.5%.

Het asgehalte van de verschillende velden werd in Delft door ~rof.

ir.

J.P.W.

Houtman c.s. bepaald.(zie tabel)

Plaa ts \."<:;:1 1;'On8terna~;c ideu -rBo~t55 , idcdl -3m' 5 i<!eo --+

Diepte onèer

o?per-vld~; C~'S 10

-

20 --:80

-

90 : JO 20 -~O

ioa

-7 10 _ 75

-

SQ Asge~'Illte op èroog veld ~-O:t7J % -- -5.7 ;: 0,97 Z

-

- - -

--'-

-

- - - -

-

-- --- -e in WW 1. 'b,

(44)

(

c

(

c

()

o

-34-. Tracé? ele::f:n:: concentration ranges. for Ind9n.esian or:tb.rogen~:ms peat samples, taken f~o41 vzrio~s plac~s in Surnatera. and Kalimanten (Borneo). and at vari.ous .

depths (0 to IOC cw;) in part;s per million Cp. p .ID.).

Uit deze tabellen blijkt, dat het asgehalte ver beneden het maxi-maal toegestane blijft.

Een economische voorwaarde is ook, dat het watergehalte van de te verwerken turf niet hoger mag zijn dan 30-gewichtsprocenten betrok-ken op de droge turf.Ci)

De veenlagen zelf bevatten ongeveer g:JJ

%

wa ter. Een mogeli jkheid om

dit te verlagen is het veen aan de lucht te laten drogen in een droge periode.Het klimaat van Indonesië is hier waarschijnlijk wel geschikt voor.~r heerst namelijk een 'natte' periode van november tot april en een 'droge' periode van mei tot oktober, terwijl de gemiddelde tempera tuur er 300_C_is._ilanneer_{nu aan het einde van de}

natte tijd zo snel mogelijk veen wordt gestoken in blokken en deze op de grond worden gedroogd, kan in 6 tot 8 weken het watergehalte verlaagd worden tot ± 50~.Hiervandaan kan het opgeslagen worden in grote loodsen, waar het watergehalte in : 20 weken verder wordt teruggebracht tot 30%.

Wanneer deze procedure een te hoog watergehalte geeft, zal gezocht moeten worden naar een andere geschikte en goedkope droogmethode.

~en mogelijkheid hiervoor is bijvoorbeeld een droogoven, die ge-stookt wordt met dezelfde turf.

(45)

c

L (

c

C Cl

o

-35-Het is namelijk niet mogelijk het watergehalte te verlagen door middel van mechanische handelingen zoals persen. Dit komt, omdat de kapillaire krachten welke het water vasthouden. erg groot zijn. Als grondstof voor de aktieve kool fabricage heeft het veen dus de voordelen van het lage asgehalte en de enorme aanwezige

hoeveelhe-den, maar nadelen zijn toch zeker het hoge watergehalte en het

klimaat. .

1I'!'~1ft"" .•. ~ "'''''''!!'ij''''''.,!'''' ...... -""'. _0 ~--~ _ _ _ _ -.t>'.~-:-..,..,,,..,, --""'"

(46)

ü (

c

( I (

o

-36-Bijlage 11

Vloeistofzuivering met aktieve kool (8).

Aktieve kool is een poreus materiaal, dat hoofdzakelijk uit kool-stof bestaat en een zeer groot inwendig oppervlak bezit (500-1500 m2/gr).Dit grote oppervlak in combinatie met de specifieke

aard ervan en de toegan~elijkheid voor allerlei stoffen, maken het

produkt zeer gescniKt als adsorbens.

In de toe te passen procestechnieken wordt onderscheid gemaakt in twee grondig verschillende methoden:

I.poederkool (5-100 ,..um)

2.korrelkool (0.25-4 mm) .

Bi j gebruik van poederkool wordt de als natte slurri.e gedoseerde

kool gedurende korte tijd intensief geroerd met het te behandelen water, waarmee de poederkool, eventueel in kombinatie met een chemische behandeling als flokkulatie-koagulatie in een

bezink-bassin wordt afgescheiden., waarna fil tratie volgt(zie figuur 4 ).

Wanneer korrelkool gebruikt wordt, wordt meestal gebruik gemaakt

van een vast bed.rtiervoor zijn enkele modificaties mogelijk.

(zie figuurS J.Inde vaste bedden stroomt het water altijd van boven naar beneden, terwijl hierbij verschillende bedden in serie of parallel zijn geschakeld.

,oor-en nadelen van de twee mt:thoden: poederKOOl.

I.Aanpassing aan ae'~aangeboden

hoeveelheid te zuiveren produkt is mogelijk.

2.üeen last van verstopping. 3.Unopgelost materiaal kan bij

sedimentatie verwijderd worden. 4.Regeneratie van gebruikte

ak-tieve kool was tot nu toe nog niet mogelijk, in de toekomst waarschijnlijk wel(8).

5.Grote adsorbtiesnelheid door kleine deeltjes.

6.&oedkoper.

korrelkool

l.~tatisch geheel, kan geen

voe-dingsvariaties opvangen. 2.Moet na een bepaalde tijd

schoongespoeld worden als de drukval te groot wordt.

3.0nopgelost materiaal zorgt voor

.verstoppingen.

4.negeneratie is mogelijk, wat kostenbesparend kan werken. 5.Kleine adsorbtiesnelheid. ~~.,ep.:p .. , .. "'-' . f.,'. ~' j

~~

'I .. • J!'. ---~~~,

(47)

-o

c

C !

o

I VEf\S E KO)l

Y

-{ _ ..

--~

_ _ _ ---'-->--

SEt

'

I ;-lENT.

~

F

I LTR;\ Tl

i

J--

-KONTAKT

J-

-

I'

I

,

\' U I TGEPUTTE KOOL

EEI

<

TRA

'JSPHOCES

:VER~E KOOL

.

V

---,-~'nAKT

r~

,

SED It'ÎENT I

I

+

UITG

~

PUTTE

l.aOl I

I

-p

{-F-

I

L-T

F

-

A-

-ïj~i!-

t l > -I I L _ _ _ ~ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ --1

. GEDE ~lT ~lI JK BELIDEN KOOL

TYlE ETR

\PS

TE-

jEi~STROor'ÎPROCES

(48)

c

( .

o

I . tD . -';"'~-""-'L,

_I

\

-38-[~J

_I_{/ .} _\

~

q

. ---.,

.

VIJS7r n( f)); ,'l'; ~---... ----_ ....

--

.. I/Ef.'.sE" /COOl -i>--- '----~ FL 1../ / J)

P,7I)Ol../J. T !-IflrE R

-t;:;z,. l/lTGEPUTTE KooL --- - 't> EE !) ,_ .. _--' ...

-C-=:7 ; ", :

~

'-;

-

- L

1 ~.

~

I

.s·~ .' . . . ~

s

:

j

L~,

PSE (jJ) 0 MOV/I/C; ::IEIJ

figuur 5 : . . = . . = - - - = =-. -['"_ \ f'~ J \ -'··.t.L I =' ... Tl.~ I FI?S.' I

..

NO:ftE'

U

'

I'J.\

r

.

f-~-o:-~'~-'--,,~,/'----"-!-,o-, ~ ,,..1. : ... ::. ~ ' _ _ _ _ _ --:::---{ I 'io AMFR~~r:OOfn _:_("·::_C.

_--:..._

.

_ -

---.~ ... ] ....

1 J

"

---~---_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ ~~~. I

(49)

\~~

-39-Bijlage 111

Tabel massa- en volumestromen in de reaktor.

C

~

in ~Jv

uePV~

componen A _B_~_VC _D_iv"'~ y~ ~'j . Fuit

~W'I"\ clJ" vr'~ y, 0 Tg(oC) 853 822 625 "557 807 1117 944 Ts(oC); 30 100 100 400 550 825 825 kg/hr kg;hr kg;hr kg;hr kg/hr kgjhr kgjhr 0 turf 5000 5000 5000 5000 2500. 2000 600 water 2150 2150 CO2 3917 3917 3917 3917 9050 10608 10608 (.\ N 2 29652 29652 29652 29652 29652 29652 29652 °2 5420 5420 5420 5420 1545 H20g 1818 1818 3968 3968 5228 5723 3623

H2

233 CO 3267 fun3/hr Nm3/hr Nm3/hr Nm3/hr Nm3/hr Nm3/hr N.m3/hr CO2 1994 1994 1994 1994 4607 5400 5400 N·₂ 23722 23722 23722 23722 23722 23722 23722 °2 3794 3794 3794 3794 1082 0 _H20g 2262 2262 4938 4938 6506 7122 4509 H 2 2610 CO 2614 I) _Totaal _{31722 31722} _{34448 34448 35917 36244 38855} m3/hr m3/hr m3/hr m3/hr m3/hr m3/hr m3/hr CO 2 7484 7278 5969 5517 16585 25020 21906 0 N 2 89037 86585 71008 65631 85399 109912 96232 °2 . 14240 13848 11357 10497 3895 H 20g 8490 8556 14781 13662 23422 32999 18292 f)

(50)

-- -I -4:0-0 A B C D E F F uit

~

10588 C-CD 10604 "" -Totaal 119251 115903 103115 95307 129301 167931 157622 0 _H _0,54 _0,54 _0,43 _0,43 _0,22 _0,18 _0,07 v (mis)' 4,53 4,40 3,16 2,93 2,90 3,58 2,96

Bovenstaande waarden zijn uitgezet in de grafieken 3,4 en 5.

0 'Q

I

₍

o

F I I :'-,,?,f ' t . . " .. W: 4 îf I .. . Pi $,< . H)~_1'9'J.IYf'. 1.:* :"' .. _ _ .... ;.. •... i" I

('0

(51)

o

c

o

(

o

u

o

-o

10

o

grafiek 3

(52)

~ - -

-N

-42-0 ....u 0 '----' ~ E ~ ~ ~ ~ _~

~

""-

_~

_~ 4 ~ ~ ~ C

• o

o

/

•

( ,

o

\J

o

-r

o

grafiek

4

•

(53)

o

c

o

('

o

I

x grafiek

5

...

"

(54)

0 - _ _ _ . . . . _ • • e

(.)

.

..

...

·-

· v

.. ·

··

· ..

..

_

..

·

·I~~·"I··,· ₀ _{, '}_{, .•} '--r"", (- ,. .. "'"

.

~ ..'t J ' ) ---:-7J"-_.' .

o

,

.

turf

.

o

---,

cr---;;;;';;;;;;;=o turf TRA~sponTPAND

o

11 Ol THANS PORT-n,\'\TJ)

as

lucht

stroom

1

2

3

4

5

~":.~

...

~"""""""

AKTI EVE KOOL UIT INDONESISCHE TURF

-1

4.5m

1 II

//

II

/I

1/

11

l)ftAAIOVEN

hoeveelheid

40807 rr13/hr

2436

kg/hr

7150 kg/hr

47383

~/hr

600 kQ/hr

r k g a S

n.

ketelhuis

r

0 - - - 1 ) THANSPO]{TJlAND ., JAC0BS-LADDER · .:rACODSLADDER ZEEP J.N.Jon~(ers