<html>
  <head>
    <meta content="text/html; charset=ISO-8859-1"
      http-equiv="Content-Type">
  </head>
  <body bgcolor="#FFFFFF" text="#000000">
    Hi List,<br>
    <br>
    This is the second in a series covering RPS experience with our
    linear hearth.<br>
    <br>
    We often hear reference to "inappropriate fuels" for gasification
    and fuel problems are often cited as the reason for project
    failures. <br>
    <br>
    The RPS hearth was originally designed with wood chips in mind, but 
    has proven far more flexible. Over time quite a few "problematic"
    fuels have been presented to us, often by companies where there is a
    significant disposal cost on the business and no other solution.
    What one of our colleagues described as the "thorn covered and snare
    protected low hanging fruit of the market"<br>
    <br>
    As we gained experience with our new system we found much of our 
    knowledge of what works in gasification needed revising as we were
    getting results that differed markedly from the literature. <br>
    <br>
    <b>PLEASE NOTE:</b> These results ONLY apply to the RPS Gasifiers
    tested, not other linear hearths or different gasification systems
    and results should not be extrapolated. The RPS development units
    are the result of a long period of interest and study in
    gasification, we are not new comers in the field, it took us 30
    years to get it this "simple" whilst working this well.<br>
    <br>
    <b>SPECIAL WARNING  NOTE:</b> Some of these materials shown below
    are not suited to ordinary gasifiers. If system temperatures are not
    high enough then tyre rubber and some other fossil derived fuels and
    man made materials can produce condensates which are potentially
    harmful to human health if mishandled. Sewerage sludge and other
    organic materials have their own safe handling requirements. We had
    suitably qualified and experienced persons present during this
    testing and have a formal Health & Safety strategy in place.
    Some materials were only tested after it was proven that the system
    operated at temperatures and under conditions that were suitable for
    their safe thermal destruction.<br>
    <br>
    Now read on...<br>
    <br>
    There is a great story from American comedian Bill Cosby who relates
    that whilst in Italy he demonstrated his knowledge of Italian by
    ordering direct from the restaurant menu…only to discover on being
    served that he had ordered whole sparrow complete except for
    feathers…he solved his potential embarrassment by ordering bread,
    “because an American can eat anything between two slices of bread”!<br>
    <br>
    The RPS Gasifier is a little like Cosby in his story, it seems to be
    able to digest most things organic fed to it so long as it is
    sandwiched between two wood chips…<br>
    <br>
    Quite a few types of biomass can be gasified directly in the RPS
    units, everything else tried so far works well if mixed with wood
    chips/chunks. On homogenised mixed feed stocks the system comes up
    to stable, consistent operation quite quickly, usually within 30
    minutes from a cold start. General feed stock parameters identified
    so far:<br>
    <br>
    • Moisture content <25%<br>
    • Particle size – 10mm to 75mm (measured on any given side)<br>
    • Fines - <33%<br>
    • Very flat thin materials can affect system performance as these
    can<br>
    layer restricting optimal gas flow/heat transfer between pieces.<br>
    • Organic liquids such as waste vegetable or mineral oils can be
    added<br>
    by pre-mixing with wood chip or sprayed evenly onto the top of the<br>
    fuel column in the upper hopper.<br>
    <br>
    <br>
    List of materials run so far by type:<br>
    <br>
    • Hardwood & softwood chips & chunks. <i>Comment: Bread and
      butter fuels</i>, keep t<i>he moisture content below 25% and
      particle size within recommended range and you won't be
      disappointed.</i><br>
    <br>
    • Green wood chips at 50% mc. (Positive energy balance achieved with
    gas quality sufficient for self sustaining flare). <i>Comment:
      Really, gas was very poor quality and pre drying is the more
      sensible approach, but it did demonstrate that inadvertent clumps
      of high moisture content fuel finding its way in doesn't result in
      thermal shock and complete system shut down.</i><br>
    <br>
    • Fine ground mixed species garden mulch chips from street scape
    management. <i>Comment:</i> <i>Gas is lower quality with higher
      condensate production than for optimum sized wood chips at the
      same fan pressure.</i> <i>Char yields tend to be higher but lower
      fixed carbon and higher mineral ash content.<br>
      <br>
    </i>• Macadamia shell. <i>Comment: Stand well back!</i> <i>The
      rocket fuel for our gasifier. Multiple outputs including high
      quality gas and </i><i>dense </i><i>high grade char</i><br>
    <br>
    • Shredded woody residues from composting operations including mixed
    plastics. <i>Comment: Similar results to ordinary wood chips except
      not suited to fixed grate models as material generally comes from
      composting operations and can contain ground glass and soil
      residues, forming soft clinkers on shut down as temperatures in
      the hearth drop, making the following days start up problematic
      without a full system clean out. Much more prone to bridging due
      to material shapes. On the Mark 3. model with active grate this
      was much less of a problem.</i> <br>
    <br>
    • Sawdust. <i>Comment: Similar results to fine ground garden mulch
      only more severe. Mixed blend with wood chips presented no
      problems.</i><br>
    <br>
    • Cotton gin trash <i>Comment: Excellent fuel once it is in the
      hearth zone, getting it there past the normal gravity feed upper
      hopper fitted to development units has presented problems.
      Currently trialling some different (including novel!) approaches
      to ensure the in feed works reliably. Alternatively pelleting or
      briquette also solves the material handling issue...for additional
      plant cost.</i> <br>
    <br>
    • Sugar cane trash. <i>Comment: Similar handling problems to cotton
      trash in that getting it past the upper hopper is a bigger problem
      than gasifying it when it reaches the hearth. Lower gas quality
      and lower gas volume than wood chips at equivalent fan pressures.
      High ash. Not suited to fixed grate models.</i><br>
    <br>
    • Rice straw. <i>Comment: As for Sugar Cane Trash.</i><br>
    <br>
    • Oil Mallee residues (leaf and stem). <i>Comment: As for fine
      ground garden mulch.</i><br>
    <br>
    • Sawdust briquettes. <i>Comment: Good fuel similar to quality wood
      chips.</i> <i>Higher ash and lower quality char though.</i><br>
    <br>
    • Pyrethrum briquettes (horticultural residues). <i>Comment: Good
      fuel similar to wood briquettes only higher ash and a low quality
      char co product, not ideally suited to fixed grate systems as fine
      ash builds very quickly, then requiring very high fan pressures to
      maintain flow. Works well in active grate model.</i><br>
    <br>
    • Cattle manure briquettes (40% ash) <i>Comment: Poor fuel due to
      40% ash content (due to collection on clay pans with a skid steer
      loader!), think pyre thrum briquettes with ground glass added.</i><br>
    <br>
    • Glycerine/acid oil waste from Bio-diesel production (in a blend
    with wood chips). <i>Comment: Awesome wood chip additive </i><i>increases
      gas energy content.</i><br>
    <br>
    • Paulownia chunks. <i>Comment: Think grass in wood chunk form.
      Worked well but lower quality gas and char compared to wood chips.</i><br>
    <br>
    • Grape Marc (in a blend with wood chips). <i>Comment: Mixed in
      blend with wood chips worked fine. Subsequent tests with 100%
      grape marc pellets gave equivalent result to standard wood chips
      but with higher char yield, although with lower fixed Carbon and
      higher ash.</i><br>
    <br>
    • Chipped Industrial Hemp plants (the fibre variety!) <i>Comment:
      May well be a law enforcement must have, worked similar to fine
      ground woody garden mulch, good flare but higher ash, lower
      quality char.</i><br>
    <br>
    • Sewerage sludge (composted & fresh out of centrifuge) in blend
    with wood chips. <i>Comment: Worked well in blend with dry wood
      chips.</i><br>
    <br>
    Non renewable:<b></b><br>
    <br>
    • Anthracite briquettes <i>Comment: Worked well despite quite high
      ash contents, best suited to active grate models. Had a similar
      condensate analysis to the wood sample in the previous post, only
      with the pyridine replaced by benzene.</i><br>
    <br>
    • Lignite briquettes <i>Comment: As above only better as they were
      much lower ash.</i><br>
    <br>
    • Low quality high ash black coal straight from the mine (Run Of
    Mine). <i>Comment: Not every black looking piece is actually made
      of coal, the high ash content seemed concentrated in large rocks,
      nonetheless where piece sizes do not exceed 30 mm and the active
      grate model is used it looks like a good fuel.   Just add water
      for really good gas as the mc was below 2%!.</i><br>
    <br>
    • Mixed electrical transformer waste including compressed cardboard,
    Bakelite insulators, lump tar, oil soaked timber, aluminium coated
    paper rolls, polyethylene cable sheathing. <i>Comment: As additives
      to a standard wood chip feed in low volumes these went through
      with no problem.</i><br>
    <br>
    • Car tyre rubber chips.<i> Comment: Mixed in a blend with wood
      chips makes an awesome fuel, when used alone fan pressure has to
      be substantially increased or you get a bright orange flame and
      copious quantities of condensate the equivalent to crude oil. If
      running only on rubber chips then the system has to have wood
      chips through it immediately before shut down to replace the
      rubber otherwise the cooling fuel pile bonds into a solid
      vulcanised mess that takes a lot of breaking up the next day (Ahh
      the voice of experience...) </i>
    <blockquote
cite="mid:mailman.1.1328205604.30228.gasification_lists.bioenergylists.org@lists.bioenergylists.org"
      type="cite"> </blockquote>
    Now, some of these were preliminary tests with only 100-200kgs of
    material so cannot be called definitive. Testing was done under our
    "Suck it and see!" approach, developed after it became apparent that
    we could not rely on the experience of others or published
    literature to determine how our system would actually respond to
    different fuels.<br>
    <br>
    Much more work remains to be done before commercial models of the
    system can be finalised and certified for particular fuels,
    nonetheless we are quietly excited. <br>
    <br>
    2012 looks like developing as the year of validation  for RPS, with
    much more formal, larger scale and in some cases independently
    over-sighted trials in the works. Where confidentially agreements 
    allow we will report on these projects as results become available.<br>
    <br>
    <br>
    Roll on Year of the Dragon!<br>
    <br>
    Cheers,<br>
    Peter & Kerry Davies<br>
    <br>
  </body>
</html>