Online en Inline measuring systems. Bulk Density – Moisture – Volume

INADCO-technologie geëvalueerd in Zweedse biomassastudie

De Zweedse Universiteit voor Landbouwwetenschappen (SLU) heeft in samenwerking met het Zweedse onderzoeksbedrijf Energidalen AB in februari 2013 een onderzoek uitgevoerd om de kwaliteit van vochtmeting te bepalen met het systeem van INADCO Vochtmeting in vergelijking met de droogoven volgens de Europese norm ( EN 14774-1: 2009).

Doel
Er is een groeiende interesse om biomassa te verhandelen als brandstof op basis van energie-inhoud in plaats van handel in volume of gewicht. Dit maakt het belangrijker om het vochtgehalte van de Biomassa te kennen. Een veelgebruikte methode om het vochtgehalte te bepalen is met een oven in een laboratorium. Deze methode is echter tijdrovend en de gebruikte monsters zijn niet altijd representatief vanwege hun kleine afmetingen. Het doel van deze studie was om erachter te komen of het systeem van INADCO Moisture Measurement gebruikt kan worden om het vochtgehalte van Biomassa online te bepalen.

Meetsysteem
Het inline meetsysteem van INADCO Moisture Measurement bestaat uit drie delen.

Het eerste deel is de monsternemer, een horizontaal bewegende plaat die kleine monsters uit een vallende productstroom neemt. Dit monster wordt in een cilinder gedaan met een diameter van 315 mm en een inhoud van 20L. De monsternemer moet meerdere keren kleine monsters nemen voordat de cilinder volledig gevuld is. Door deze manier van vullen van de cilinder ontstaat een groot monster dat representatief is voor de hoeveelheid product die is gepasseerd tijdens het vullen van de cilinder.

Het tweede deel is het realtime wegen van de cilinder. Het gewicht wordt in het controlesysteem gebruikt om te weten of de cilinder volledig gevuld is en voor het bepalen van het stortgewicht, hetgeen het resultaat is van het delen van dat gewicht door het bekende volume van 20 liter.

Het derde deel is voor de bepaling van het vochtgehalte. Hiervoor is de 20 liter cilinder dubbelwandig gemaakt. Daartussen is de meetsonde gemonteerd. Deze meetsonde omvat een oppervlak van ongeveer 85% van de cilinder en heeft een indringdiepte van 8-10 cm in het materiaal op basis van een hoogfrequente techniek. Door het grote volume van het monster in de cilinder, de grote meetsonde en de hoge indringdiepte van de meetsonde is het mogelijk om het vochtgehalte te bepalen van bijna al het materiaal dat in de cilinder is verzameld.

Zodra de cilinder volledig is gevuld, wordt de bemonstering gestopt, wat een stabiele omgeving creëert om enkele seconden later een betrouwbare meting uit te voeren. Als de meting is voltooid, opent de monsternemer de bodem van de cilinder zodat het opgevangen product weer in de nog passerende materiaalstroom terechtkomt. Als de bodem weer gesloten is, zal de bemonstering opnieuw beginnen. De cyclustijd voor het uitvoeren van een volledige meting is ongeveer 1 minuut. De resultaten zijn in absolute waarden (gr / l) of percentage en worden getoond op een Operator Panel en naar een procescomputer gestuurd.

De test
Voor het onderzoek hebben de SLU en Energidalen 80 verschillende monsters van 50 liter gemaakt met een vochtgehalte van 35%, 50% en 75% met verschillende materiaalfracties. Ze gebruikten verschillende soorten materiaal van afgestoken hout zoals sparren, berken, grenen, stamhout en takkenhout en mengsels van deze materialen. Bij de proef gebruikten ze ook schors en turf.

Elk voorbereid monster werd altijd 2 keer gemeten met het INADCO-systeem. Omdat dit een testopstelling was, werd het monster op de horizontale plaat gelegd en vervolgens werd de plaat met de hand naar de cilinder gedraaid zodat het product in de cilinder kon worden opgevangen totdat de cilinder volledig gevuld was. Van elke gevulde cilinder werden direct na de meting 2 monsters genomen ter vergelijking met de droogoven. Op deze manier konden 160 meetresultaten en referentiepunten worden vergeleken. Alle resultaten werden in Excel ingevoerd zodat in een grafiek een regressielijn kon worden bepaald zonder indeling in houtsoort, vochtgehalte of deeltjesgrootte.

Resultaat
De test concludeerde dat de techniek die wordt gebruikt in de INADCO-meetapparatuur minstens zo betrouwbaar en nauwkeurig is als de droogoven die wordt gebruikt om de meetresultaten te controleren. De correlatiegrafiek toonde duidelijk aan dat de nauwkeurigheid van het INADCO-meetsysteem aanzienlijk zal toenemen wanneer classificeren wordt gebruikt.

Presentatie
De eerste resultaten van deze test werden gepresenteerd op de ETA Biomass Conference and Exhibition, een wetenschappelijke conferentie begin juni in Kopenhagen, Denemarken. Veel aanwezigen ontvingen de resultaten als “opmerkelijk goed”.

Volgende stap
De resultaten van de test worden door Energidalen als extreem positief beoordeeld, dus hebben ze zich ertoe verbonden een volgende test te doen, waarbij het INADCO-systeem zal worden geïmplementeerd in een echte procesinstallatie waar de SLU opnieuw de tests zal uitvoeren en de resultaten zal evalueren. Afgezien daarvan zal er door de SLU een “Scientific Paper” worden geschreven gezien de grote stap die gemaakt wordt met deze nieuwe technologie.