AT527437A2

AT527437A2 - Production of hydrogen from biomass and electrical energy

Info

Publication number: AT527437A2
Application number: ATA88/2023A
Authority: AT
Inventors: Gruber Schmidt Dipl -Ing Dr Johann; Gruber Schmidt Sebastian
Original assignee: Hydrogen Gruber Schmidt Gmbh
Priority date: 2023-07-17
Filing date: 2023-07-17
Publication date: 2025-02-15

Abstract

Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff (44) aus Biomasse (9) und elektrischer Energie, die dazu verwendet wird, um Wasser (1) in einem Dampferzeuger (2) zu verdampfen, um den Wasserdampfvergasungsreaktor (8) zu beheizen, um die Redox Reaktoren (27,29) zu beheizen. Wasserdampf (4) wird mit Hilfe der Abwärme des heißen Kohlendioxids (33) aus den Redox Reaktoren (27,29) erwärmt, das abgekühlte Kohlendioxid wird verdichtet und unterkühlt, sodass man Kohlendioxid in flüssiger Phase abscheiden kann (41). Wasserdampf wird dem Wasserdampfvergasungsreaktor (12) zugeführt. Das so erzeugte Wassergas wird gereinigt (15) und in Wasserstoff (30) und Kohlenmonoxid mit Hilfe einer Druckwechseladsorption (16) getrennt. Wasserdampf und Kohlenmonoxid werden alternierend den Reaktoren (27,29) zugeführt. Bei der Oxidation werden die Reaktoren (27, 29) gekühlt (26,28). Bei der Reduktion werden die Reaktoren (27,29) erhitzt (45,46). Die Abwärme aus dem Wasserstoff (44) und Kohlendioxid (33) wird rekuperativ in den Wärmetauschem (6,39,43,47) genutzt.Process for producing hydrogen (44) from biomass (9) and electrical energy, which is used to evaporate water (1) in a steam generator (2), to heat the steam gasification reactor (8), to heat the redox reactors (27,29). Steam (4) is heated using the waste heat of the hot carbon dioxide (33) from the redox reactors (27,29), the cooled carbon dioxide is compressed and supercooled so that carbon dioxide can be separated in the liquid phase (41). Steam is fed to the steam gasification reactor (12). The water gas produced in this way is cleaned (15) and separated into hydrogen (30) and carbon monoxide using pressure swing adsorption (16). Steam and carbon monoxide are fed alternately to the reactors (27,29). During oxidation, the reactors (27, 29) are cooled (26,28). During reduction, the reactors (27,29) are heated (45,46). The waste heat from the hydrogen (44) and carbon dioxide (33) is used recuperatively in the heat exchangers (6,39,43,47).

Description

Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff 44 aus Biomasse 9 ur! elektrischer Energie, die dazu verwendet wird, um Wasser 1 in einem Dampferzeuger 2 zu verdamnpfen, um den Wasserdampfvergasungsreakter 8 zu beheizen, um die Redax Reaktoren 27,29 zu beheizen, Wasserdampf 4 wird mit Hilfe der Abwärme des heißen. Kohlendiaxids 33 aus den Redax Reaktoren 27,29 erwärmt, das abgekühlte Kohlendioxid wird verdichtet und unterkühlt, sadass man Kohlendioxid in {Kissiger Phase abscheiden kann 41. Wasserdampf wird dem Wasserdampfvergasungsreaktor 12 zugeführt, Das so erzeugte Wassergas wird gereinigt 15 und in Wasserstoff 30 urd Kohlenmonoxid mit Hilfe einer Druckwechseladsorption 16 getrennt. Wasserdampf und Kohlenmonoxid werden alternierend den Reaktoren 27,28 zugeführt. Bei der Cxidation werden die Reaktoren 27, 29 gekühlt 26,28. Bei der Reduktion werden die Reaktoren 27,29 erhitzt 45,46. Die Abwärme aus dem Wasserstoff 44. und Kohlendioxid 33 wird rekuperativ In den Wärmetauschem 6,39,43,47 genutzt. Process for producing hydrogen 44 from biomass 9 using electrical energy which is used to evaporate water 1 in a steam generator 2 in order to heat the steam gasification reactor 8 in order to heat the redax reactors 27, 29. Steam 4 is heated using the waste heat of the hot carbon dioxide 33 from the redax reactors 27, 29. The cooled carbon dioxide is compressed and supercooled so that carbon dioxide can be separated in the carboxylic phase 41. Steam is fed to the steam gasification reactor 12. The water gas produced in this way is cleaned 15 and separated into hydrogen 30 and carbon monoxide using pressure swing adsorption 16. Steam and carbon monoxide are fed alternately to the reactors 27, 28. During oxidation, the reactors 27, 29 are cooled 26,28. During reduction, the reactors 27,29 are heated 45,46. The waste heat from the hydrogen 44. and carbon dioxide 33 is used recuperatively in the heat exchangers 6,39,43,47.

Die Erzeugung von Wasserstoff aus Biomasse ist bekannt, Daber wird die benötigte thermische Energie aus: der Biomasse selber gewannen, Darunter versteht man, dass Wasserstoff mit Hilfe der bekannten Wasserdampfvergasung erzeugt werden kann. Die Wasserdampfvergasung aber ist stark endotherm, Der Wasserdampfvergasungsprözess wird bei 800°C betrieben. The production of hydrogen from biomass is well known, but the required thermal energy is obtained from the biomass itself. This means that hydrogen can be produced using the well-known steam gasification process. However, steam gasification is highly endothermic, and the steam gasification process is carried out at 800°C.

Die Wärme zur Erzeugung von Wasserdampf und die Überhitzung des Wasserdampfes wird mit Hilfe der Vergasung von Biomasse gewannen, Dabei wird feste Biomasse in Schweilgas und Biomassekoks umgewandelt, Das Schweigas hat einen Heizwert von 20 KWh/m* und The heat for the generation of steam and the superheating of the steam is obtained by gasifying biomass. Solid biomass is converted into combustion gas and biomass coke. The combustion gas has a calorific value of 20 KWh/m* and

> > > >

kann mit Luft verbrannt werden, Die dabei gewonnene Wärme kann zur Erzeugung von Wasserdampf verwendet werden, Dieser Wasserdampf kann mit Heißgas auf 800°C überhitzt werden. can be burned with air. The heat obtained can be used to generate steam. This steam can be superheated to 800°C with hot gas.

Dieses System verwendet elektrische Energie nur auf der Basis zum Antrieb von Maschinen, wie Pumpen, Verdichter, Gebläse und E Motoren für Fördertechnik, This system uses electrical energy only on the basis of driving machines such as pumps, compressors, fans and electric motors for conveyor technology,

Die Aufgabe, die nun gestellt wird, die Verwendung von elektrischer Energie zur Erzeugung von Wasserdampf, zur Überhitzung von. Wasserdampf, das Beheizen von Reaktoren, die Unterstützung des Wasserdampfvergasung, die Unterstützung des Redox Verfahrens zur Erzeugung von Wasserstoff mit Hilfe von Eisenoxich The task that is now being set is the use of electrical energy to generate steam, to superheat steam, to heat reactors, to support steam gasification, to support the redox process for generating hydrogen using iron oxide.

Um das Prinzip der Wasserdampfvergasung 8. anzuwenden, muss Wasserdampf 4 erzeugt werden, der Energiebedarf ergibt sich zu To apply the principle of steam gasification 8., steam 4 must be generated, the energy requirement is

Pressure Pressure

Wasserclam Herzeusung und Wassercdany sfüberhitzung benötigte elektrische Energie Wir cin D&D SS 523 > 35 der nachfel Den den Tabelle da gestellt: Water evaporation and water cdany sf superheating required electrical energy We cin D&D SS 523 > 35 of the following table provided:

MM 98.1 Ah KW bene LIPPEN MM 98.1 Ah KW bene LIPPEN

Tabelle 2: Für 9 kg/h Wasser benötigt man eine elektrische Energie von 3,75 KW. Table 2: For 9 kg/h of water an electrical energy of 3.75 KW is required.

& &

Erfirslungsgemäß wird Wasser 1 für den Dampferzeuger 2 bereitgestellt, Der Wasserdampf wird in einem Wärmetauscher 6 mit der Abwärme aus dem Keduktionsgas 33. Das Reduktionsgas wird über einen Verdichter 36 auf einen Druck von 20 bar verdichtet. Das verdichtete Reduktionsgas wird über einem rekuperativen Wärmetauscher 47 einem Kondensator 39 zugeführt, In dem Wärmetauscher wird das reduktionsgas auf „20°C abgekühlt. Damit erreicht man, dass Kohlendioxid in Müssiger Phase abgeschieden wird, Das abgekühlte Restgas wird über den Wärmetauscher 47 erwärmt und mit Hilfe des Wärmetauscher 43 weiter erwärmt. Das erwärmte Resfgas wird über die Düse 12 in der Wasserdampfvergasung S eingedüst, According to the invention, water 1 is provided for the steam generator 2. The water vapor is combined with the waste heat from the reduction gas 33 in a heat exchanger 6. The reduction gas is compressed to a pressure of 20 bar via a compressor 36. The compressed reduction gas is fed to a condenser 39 via a recuperative heat exchanger 47. In the heat exchanger, the reduction gas is cooled to 20°C. This ensures that carbon dioxide is separated in the idle phase. The cooled residual gas is heated via the heat exchanger 47 and further heated with the help of the heat exchanger 43. The heated residual gas is injected into the water vapor gasification S via the nozzle 12.

Der Wasserdampf aus dem Dampferzeuger 2 wind in dem Wärmetauscher 6 weiter überhitzt uru) dann über die Düsen 11in die Wasserdampfvergasung 8 eingedüst. Feste Biomasse 9 wind aufbereitet und im Form von Späne, Schalen, Spelzen als Feintelle in den Wasserdampfvergaser S eingebracht, The steam from the steam generator 2 is further superheated in the heat exchanger 6 and then injected into the steam gasification 8 via the nozzles 11. Solid biomass 9 is processed and introduced into the steam gasifier S as fine particles in the form of chips, shells and husks.

Biomasse Wasserdampfvergasung kann mut folgender thermochengscher Energiebilane 5 Da Er {3 dargestellt werden: Biomass steam gasification can be represented by the following thermochemical energy balance 5 Da Er {3:

SEE 32637 BASE EOS AOAAS: | 307335 SEE 32637 BASE EOS AOAAS: | 307335

38RUU 187,6 EMO 38RUU 187.6 EMO

RE 188.206 387, 30,00 SE & 26 RE 188.206 387, 30.00 SE & 26

GE 1 KA k GE 1 KA k

ER AR ER AR

Tabelle 3: Die thermochemische Bilarız der Wasserdampfvergasung von Kohlenstoff, Table 3: The thermochemical bilarız of steam gasification of carbon,

Die Bilanz zeigt 6 kufh Kohlenstoff was einer Biomasse von. 12 kg/h als Trockenmasse und mut dem Wassergehalt von 15% führt man 14 kyfh dem Reaktor 8 zu. Der Reaktor 8 wird thermoelektrisch 10 beheizt, um so eine Temperatur von 800°C im Reaktor zu erreichen, The balance shows 6 kufh carbon, which corresponds to a biomass of 12 kg/h as dry mass and with a water content of 15%, 14 kufh are fed to reactor 8. Reactor 8 is heated thermoelectrically 10 in order to achieve a temperature of 800°C in the reactor.

Das so erzeugte Wassergas wird über einen Zyklon 14 geführt, der Kahlenstoff 13 wird in den Reaktor S rückgeführt, Das so erzeuget Wassergas wird einer Casreinigung 15 zugeführt. Das Wassergas wird aus dem Reaktor mit Hilfe eines Verdichters 45 aus dem Reaktor 8 herausgesaugt, Im Betrieb hat der Reaktor 8 einen Druck von 0,1 bis 0,4 bar, Das gereinigte Wassergas wird verdichtet 47 und einer Druckwechseladsorpfion 16 zugeführt. The water gas produced in this way is passed through a cyclone 14, the carbon 13 is returned to the reactor S. The water gas produced in this way is fed to a casserole cleaner 15. The water gas is sucked out of the reactor 8 with the aid of a compressor 45. During operation, the reactor 8 has a pressure of 0.1 to 0.4 bar. The purified water gas is compressed 47 and fed to a pressure swing adsorption 16.

Mit Hilfe der Druckwechseladsorption 16 kann das Gasgemisch in Wasserstoff 20 getrennt werden, Das Restgas aus Kohlenmonoxid und Kohlendioxid wird mit Hilfe eines Verdichters 17 aus dem Molekularsieb herausgesaugt und den Reaktoren 27,28 alterniereund zugeführt, With the help of pressure swing adsorption 16, the gas mixture can be separated into hydrogen 20. The residual gas of carbon monoxide and carbon dioxide is sucked out of the molecular sieve with the help of a compressor 17 and fed alternately to the reactors 27,28.

Wasserdampf 4 aus dem Dampferzeuger 2 wird alternierend den Reaktoren 27, 29 zugeführt. Steam 4 from the steam generator 2 is alternately fed to the reactors 27, 29.

10 TS A 10 TS A

ES ZN 315.70 N AS 1SASG 05 ABO ES ZN 315.70 N AS 1SASG 05 ABO

IN BE IN BE

KEN KEN

Tabelle 4: die Oxidation von Eisen(D) Oxid ( FeO) zu Eisen(UDoxid mit Wasserdampf, Table 4: the oxidation of iron(D) oxide (FeO) to iron(UD) oxide with water vapor,

Man erkennt aus der thermöchemischen Energiebilans, dass man für 1 ke Wasserstoff 9 kz Wasserdampf benötigt. Der Prozess ist exotherm und Energie in. Farm von Wärme in der Größenordnung von. 6,7 KW wird abgegeben. From the thermochemical energy balance, it can be seen that 9 kcal of water vapor is required for 1 ke of hydrogen. The process is exothermic and energy in the form of heat in the order of 6.7 KW is released.

Kohlenmenoxid 18 wird alternierend den Reaktoren 27,29 zugeführt, Carbon monoxide 18 is alternately fed to reactors 27,29,

A A

EC SQ, EC SQ,

1073.16 RS A 3 1073.16 RS A 3

SULALE BC 3 SW EACH SULALE BC 3 SW EACH

aß Aear ate Aear

Tabelle 5: Reduktion yon. Eisen(I) axid zu Eisernd(1)} oxid mit Milfe von Kohlenmonoxid, Table 5: Reduction of iron(I) oxide to iron(1) oxide with the addition of carbon monoxide,

Die Reaktoren 27,29 sind baugleich gestaltet und werden alternierend betrieben, In den Reaktoren 27,29 werden Eisenoxidpellefs in Form einer Schüttung verwendet, Die Reaktoren 27,29 werden thermoelektrisch 45,46 beheizt. Die beheizung ist notwendig, um die Reduktion des Eisen(UDoxids mit FHilfe von Kohlenmenexid zu erreichen, Das heiße Kohlendioxid wird über die Regelventie 31,34 abgeleitet. The reactors 27,29 are of identical design and are operated alternately. In the reactors 27,29, iron oxide pellets are used in the form of a bed. The reactors 27,29 are heated thermoelectrically 45,46. The heating is necessary in order to achieve the reduction of the iron oxide with the aid of carbon monoxide. The hot carbon dioxide is discharged via the control valves 31,34.

Die Reaktoren 27,39 werden thermisch gekühlt 26,28, um so die Wärme aus den Keaktoren bei der Beladung mit Wasserdampf abzuleiten und eine efüziente Produktian von Wasserstoff 33 zu ermöglichen, Das heiße Gasgemisch aus Wasserstoff und Wasserdampf wird in dem Wärmetauscher 43 abgekühlt, und in einem Wärmetauscher 49 wird der Wasserdampf als Koncdensat 50 abgeschieden, Das Restgas 44 ist der gesuchte Wasserstoff, The reactors 27,39 are thermally cooled 26,28 in order to dissipate the heat from the reactors when they are loaded with water vapor and to enable efficient production of hydrogen 33. The hot gas mixture of hydrogen and water vapor is cooled in the heat exchanger 43 and the water vapor is separated as a condensate 50 in a heat exchanger 49. The residual gas 44 is the hydrogen sought.

Das heiße Kohlendioxid 35 wird dazu benutzt um über einen Wärmetauscher 6 den Wasserdampf zu überhitzen, Das abgekühlte Kohlendioxid 35 wird auf 20 bar verdichtet und darm in einem Wärmetauscher 38 auf — 20°C abgekühlt, Die thermadynamischen Kigenschaften von Kohlendioxid sind in der nachfolgenden Tabelle aufgelistet: The hot carbon dioxide 35 is used to superheat the water vapor via a heat exchanger 6. The cooled carbon dioxide 35 is compressed to 20 bar and then cooled to -20°C in a heat exchanger 38. The thermodynamic properties of carbon dioxide are listed in the following table:

EA EA

Tabelle 6: Thermodynamische Eigenschaften von Kohlendioxid Table 6: Thermodynamic properties of carbon dioxide

Für die Verflüssigung von. Kohlendioxid wird folgende slektrische und thermische Energie verwendet: The following electrical and thermal energy is used for the liquefaction of carbon dioxide:

M £ M £

Pole 3 | KW Cakı A Ky Pole 3 | KW Cakı A Ky

Tabelle 7: Elektrische und thermische Energie für die Verflüssigung von Kohlendioxid Table 7: Electrical and thermal energy for the liquefaction of carbon dioxide

Das so gewonnene Koahlerudioxid 41 kann in Missiger Phase weiterverwendet werden, The carbon dioxide 41 thus obtained can be further used in Missiger Phase,

Die Nutzung der elektrischen Überschussenergie wird dası yerwendet zur Erzedgung von The use of excess electrical energy is used to generate

Wasserdampf 2, zu Beheizung des Wasserdampfvergasungsreaktor 8, die Beheizung der Roaktaren 27,28. Steam 2, for heating the steam gasification reactor 8, the heating of reactors 27,28.

Die Anwendung der Erfindung hat mit dem Umstand zu tun, dass mit steigender Zahl an solaren Anlagen oder Windanlagen, die Anzahl der Stunden an Überschussenergie massiv The application of the invention has to do with the fact that with an increasing number of solar or wind turbines, the number of hours of surplus energy increases massively.

Die Größenordnung solcher Anlagen ist auf die Verfügbarkeit elektrischer Energie ausgelegt. In der Regel kann man ab 1000 KW bis 10,0 MW elektrischer Energie ausgehen, Das ergibt eine Wasserstoffproduktion von 250 ke/h bis 2500 ke/h. The size of such plants is designed according to the availability of electrical energy. As a rule, you can assume between 1000 KW and 10.0 MW of electrical energy. This results in a hydrogen production of 250 ke/h to 2500 ke/h.

10 1 12 13 14 10 1 12 13 14

15 15

16 16

u Z u Z

18 18 20 21 22 23 24 25 25 27 28 28 30 31 32 33 34 36 37 38 38 40 41 42 43 44 45 18 18 20 21 22 23 24 25 25 27 28 28 30 31 32 33 34 36 37 38 38 40 41 42 43 44 45

Wasser Danpferseuger elektrische Heizung Wasserdampf Regelarmatur Wärmetauscher Wasserdampf Reaktor water vapor heater electric heater steam control valve heat exchanger steam reactor

Biomasse elektrische Heikung Wasserdampf Restgas Rückführschnecke Zyklon Casreinigung Druckwechseladsorption Verdichter Regelarmatur Regelarmatur Wasserstoff Schnecke mit Regelarmatur Kegelarmatur Regelarmatur Regelarmatur Kegelarmatur thermische Kühlung Reaktor Biomass electric heating steam residual gas return screw cyclone casserole cleaning pressure swing adsorption compressor control valve control valve hydrogen screw with control valve cone valve control valve control valve cone valve thermal cooling reactor

Thermische Kühlung Reaktor Regelarmatur Kegelarmatur Regefarmatur Wasserstoff Kegelarmatur Kohlendioxid Verdichter Kegelarmatur Kühlsole Wärmetauscher Regelarmatur flüssiges Kohlendioxid Regelarmatur Wärmetauscher Wasserstoff elektrische Heizung Thermal cooling reactor control valve cone valve control valve hydrogen cone valve carbon dioxide compressor cone valve cooling brine heat exchanger control valve liquid carbon dioxide control valve heat exchanger hydrogen electric heating

8 8

S2 53 S2 53

elektrische Heizung Verdichter Regelarmatur Verdichter Regelarmatur Wärmetauscher Kegelarmatur Wasserkondensat electric heater compressor control valve compressor control valve heat exchanger cone valve water condensate

Symbole symbols

CO CC CO CC

Pe FrCh H:O Pe FrCh H:O

Kohlenstoff Kohlenmonexid Kohlendioxid Wasserstoff Kisen(Doxid Eisen(NDoxid Carbon Carbon monoxide Carbon dioxide Hydrogen Calcium(Doxide) Iron(NDoxide)

Wasser, Wasserdampf water, water vapor

Ur Ur

In der Abbildung 1 wird gezeigt, die Erzeugung von Wasserdampf 2 aus Wasser 1 mit Hilfe elektrischer Energie 3. Der Wasserdampf 4 wird im Wärmetauscher 6 überhitzt und der Wasserdampfvergasung 11 zugeführt, Der andere Teil an Wasserdampf 4 wird den Kedox Reaktoren 27,29 alternierend zugeführt und so 33 Wasserstoff erzeugt, der nach Abscheidung von Wasser 50 im Wärmetauscher 49 als Produkt 44 gewonnen wird. Wasserdampf wird mit Biomasse im. Reaktor & zu Wassergas vergast, über einen Zyklon 14 wird Kallenstoft 13 abgeschieden und in den Reaktor & rückgeführt, Das Wassergas wird gereinigt 15 und mit dem Verdichter 45 aus dem Reaktor abgesaugt und dann weiter verdichtet und mit Hilfe einer Druckwechseladsorption 16 in Wasserstoff 20 und in Koblenmonosid getrennt, Das Kohlenmenoxid wird den Reaktoren 27,29 alternierend zugeführt, das-heiße Kohlendioxid 33 wird in einem Wärmetauscher 6 abgekühlt, verdichtet 36 und in einem Wärmetauscher 39 das Kohlendioxid als Müssiges Kondensat abgeschieden, Das Restzas aus Kohlernumonoxid wird dem Reaktor 8 zugeführt, Figure 1 shows the production of steam 2 from water 1 using electrical energy 3. The steam 4 is superheated in the heat exchanger 6 and fed to the steam gasification 11. The other part of the steam 4 is fed alternately to the Kedox reactors 27,29 and thus produces 33 hydrogen, which is obtained as product 44 after water 50 has been separated in the heat exchanger 49. Steam is combined with biomass in the. Reactor & is gasified to water gas, carbon dioxide 13 is separated via a cyclone 14 and returned to reactor &, the water gas is cleaned 15 and sucked out of the reactor with the compressor 45 and then further compressed and separated into hydrogen 20 and carbon monoxide with the help of a pressure swing adsorption 16, the carbon monoxide is fed alternately to the reactors 27, 29, the hot carbon dioxide 33 is cooled in a heat exchanger 6, compressed 36 and the carbon dioxide is separated as a liquid condensate in a heat exchanger 39, the remaining carbon monoxide is fed to reactor 8,

Claims

Claims 1. Method for producing hydrogen (44) from electrical energy (1) and

Biomass (9), comprising a water steam generator (2), a water steam gasification reactor (8), reduction and oxidation reactors (27,29), characterized by the following process steps

Provision of water (1), wherein the mass flow has a minimum value of 18 ke/h, maximum 1800 ke/h, wherein the pressure has a minimum value of 10 bar, maximum 3 bar, wherein the temperature has a value of a minimum of 4°C, maximum 50°C, wherein the conductivity has a value of a minimum of 3 u5S/cm, maximum 30 uS/em,

Provision of electrical energy (3} for the steam generator (2), wherein the power has a minimum value of 7.5 KW, a maximum of 750 kW, the frequency has a value of 50 Hz, the voltage has a minimum value of 395 V, a maximum of 405 V,

- Generation of water vapor (4), whereby the mass flow has a minimum value of 18 ke/h, maximum 1800 ke/h, whereby the pressure has a minimum value of 1.0 bar, maximum 3 bar, whereby the temperature has a minimum value of 110°C, maximum 175°C,

- Superheating of water vapor (4) in a heat exchanger (6), wherein the mass flow has a minimum value of 9 ka/h, maximum 900 kuf/h, wherein the pressure has a minimum value of 1.0 bar, maximum 3 bar, wherein the temperature has a value of minimum 200°C, maximum 400°C,

2,

- Provision of biomass (9), whereby the mass fraction of water is at least 10%, at most 20%, whereby the mass flow is at least 12 ke/h, at most 1200 ke/h, whereby the lump has a diameter of at least mm, at most Wrom, whereby the

Carbon has a value of at least ökg/h, maximum 600 kefh,

Production of water gas {14} in an electrically heated (10) reactor (8) using biomass (9), using water vapor, using residual gases (12), wherein the mass flow of biomass (9) has a minimum value of 18 ke/h, maximum 1800 ke/h, wherein the pressure in the reactor (8) has a minimum value of 0.1 bar, maximum 1 bar, wherein the temperature has a value of a minimum of 600°C, maximum 1000°C, wherein the electrical power for heating has a minimum of 10 kW, maximum 1000 kW, wherein the mass flow of residual gases consisting of meflhane and carbon monoxide amounts to a minimum of 1 ke/h, maximum 50 ke, whereby water gas consisting of carbon monoxide and hydrogen is produced with a mass flow of a minimum of 15 ke/h, maximum 1500 ke/h,

Cleaning the water gas (14) from the reactor (8) of carbon by means of a cyclone (14), whereby carbon is separated with a mass flow of at least 0.15 kefh, at most 15 ke/h and is returned to the reactor (8) via a screw (13), whereby the pressure in the water gas is at least 0.1 bar, at most 1 bar,

ac

where the temperature has a minimum value of 400°C, maximum 600°C,

Cleaning of the water gas (14) with FERle of a gas scrubber based on biodiesel, wherein water gas consisting of carbon monoxide and hydrogen has a mass flow of at least 15 ke/h, maximum 1500 kg /h, wherein the pressure in the water gas has a minimum of 1 bar, maximum 1 bar, wherein the temperature has a minimum value of 400°C, maximum 600°C, wherein the concentration of particles has a minimum value of 0.001 mg/m®, maximum OÖ imgAn?,

Extraction and compression of water gas (14) consisting of carbon monoxide and

Hydrogen, with the help of an electrically driven vacuum compressor (47)

where the suction pressure has a value of minimum 0.01 bar, maximum 0.4 bar, where the temperature has a value of minimum 4°C, maximum 25°C, where the mass flow has a value of minimum 15kg/h, maximum 1500 kef/h, where the compression pressure has a value of minimum 1.1 bar, maximum 3 bar

Compression of water gas (14) consisting of carbon monoxide and hydrogen, with the aid of an electrically driven piston compressor (48), wherein the suction pressure has a value of at least 1.1 bar, a maximum of 3 bar, wherein the temperature has a value of at least 4°C, a maximum of 25°C, wherein the mass flow has a value of at least 1500 kPa, a maximum of 1500 kPa, wherein the compression pressure has a value of at least 8 bar, a maximum of 12 bar.

Gas separation of water gas (14) consisting of hydrogen (20) and carbon monoxide (18) in a pressure swing adsorption (16) with the aid of a carbon rod molecular sieve, mass flow of at least 15 ke/h, maximum 1500 key /h, where the pressure has a value of at least & bar, maximum 12 bar, where the temperature has a value of at least 4°C, maximum 25°C, where the mass flow of carbon monoxide has a value of at least 14 ke/h, maximum 1400 kefh, where the mass flow of hydrogen has a value of at least Ike/h, maximum 100 ke/h,

Suction and compression of carbon monoxide (18) from the carbon molecular sieve (16) using an electrically driven vacuum piston compressor (17), whereby the suction pressure has a value of at least 0.001 bar, maximum (12 bar), whereby the temperature has a value of at least 4°C, maximum 25°C, the mass flow of carbon monoxide has a value of at least 14dke/, maximum 1400 kg/h, whereby the compression pressure has a value of at least 1.5 bar, maximum 3 bar.

Production of hydrogen (33) in bulk redox reactors (27,29) filled with iron(doxide pellets) by alternately charging the reactors (27,29) with steam (4), wherein the reactors (27,29) are thermally cooled, wherein the pressure has a minimum value of 1.5 bar, a maximum of 3.0 bar, wherein the temperature has a minimum value of 150°C, a maximum of 250°C, wherein the mass of steam (4)

has a minimum value of 9 ke/h, maximum 900 kefh, whereby the hydrogen has a mass flow of minimum 1ke/h, maximum 100ke/h, whereby the cooling capacity has a minimum value of ZKW, maximum 780 KW,

Cooling of hydrogen (33) in a heat exchanger (43), wherein the pressure has a value of at least 1.3 bar, maximum 3.0 bar, while the temperature has a value of at least 150°C, maximum 250°C, wherein the hydrogen has a mass flow of at least 1ke/h, maximum TO0ke/h,

Separation of water vapor as condensate (533) in a heat exchanger (51), wherein the pressure has a value of at least 1.5 bar, maximum 3.0 bar, wherein the temperature has a value of at least 4°C, maximum 50°C, wherein the mass flow of water (53) has a value of at least (1 ke/b, maximum 90 kefh, wherein the hydrogen has a mass flow of at least 1kg/h, maximum 100kp/h,

Production of carbon dioxide (35) in bulk Bedox reactors (27,29) filled with iron oxide pellets by alternately charging the reactors (27,29) with carbon monoxide (18), whereby the reactors (27,29) are electrically heated (45,46), whereby the pressure has a minimum value of 1.5 bar, maximum 3.0 bar, but the temperature has a minimum value of 600°C, maximum 500°C, whereby the mass flow of carbon monoxide (18) has a minimum value of 14 ky/h, maximum 1400 ke/h, whereby the carbon dioxide has a mass flow of minimum 22 kph, maximum 2200 ke/h, whereby the residual gas from carbon monoxide has a mass flow of minimum 2 ka/h, maximum 20 ke/h, whereby the electrical power has a minimum value of 14 KW, maximum 1400 kW,

Cooling of carbon dioxide (35) in a heat exchanger (6), whereby the pressure has a value of at least 1.5 bar, at most 3.0 bar, whereby the temperature has a value of at least 10°C, at most 200°C, whereby the carbon dioxide has a mass flow of at least 22 ke/h, at most 2200 kg/h, whereby the remaining carbon monoxide has a mass flow of at least 2 ke/h, at most 20 ke/h,

Compression of carbon dioxide (35) by means of an electrically driven piston compressor (36), whereby the suction pressure has a value of minimum 1.1 bar, maximum 3 bar, whereby the temperature has a value of minimum 4°C, maximum 25°C, the mass flow has a value of minimum 22 ke/h, maximum 2200 ke/h, whereby the compression pressure has a value of minimum 20 bar, maximum 30 bar, whereby the carbon monoxide gas has a mass flow of minimum 2 ke/h, maximum 20 kg/h, cooling of carbon dioxide (35) in a heat exchanger (47), whereby the pressure has a value of minimum 20 bar, maximum 30 bar, whereby the temperature has a. value minimum 4°C, maximum 25°C, whereby the carbon dioxide has a mass flow minimum 22 kegfh, maximum 2200kg/h, whereby the residual gas from carbon monoxide has a mass flow minimum Z ke/h, maximum Z0 ke/h,

Cooling of carbon dioxide (35) and liquefaction of carbon dioxide (40) in a heat exchanger (39), the pressure having a minimum value of 15 bar, maximum 30 bar, the temperature having a minimum value of -30°C, maximum -20°C, the carbon dioxide having a mass flow of at least 22 ke/h, maximum 220 ke/h, the residual gas from carbon oxide having a mass flow of at least 2 ke/h, maximum 20 ke/h, return of carbon dioxide gas (12) and heating in a heat exchanger (47) in the reactor (8), the residual gas from carbon oxide having a mass flow of at least 2 ke/h, maximum 20 ke/h, the pressure having a minimum value of 1.5 bar, maximum 3.0 bar, the temperature having a minimum value of 4°C, maximum 25°C, return of residual gas (12) and heating in a Heat exchanger (43) into the reactor (8), whereby the residual gas of carbon monoxide has a mass flow of at least 2 keg/h, at most 20 kg/h, at which the pressure has a value of at least 1.5 bar, at most 3.0 bar, at which the temperature has a value of at least 50°C, at most 150°C, return of residual gas (12) into the reactor (S), whereby the residual gas of carbon monoxide has a mass flow of at least 2 keg/h, at most 20 kg/h, at which the pressure has a value of at least 1.5 bar, at most 3.0 bar, at which the temperature has a value of at least 50°C, at most 15°C,

Return of residual gas (12) and heating in a heat exchanger (43) in the reactor (8), whereby the residual gas of carbon monoxide has a mass flow of at least 2 keflı, at most 20 kg/h, where the pressure has a value of at least 1.5 bar, at most 3.0

Od

bar, with a temperature of at least 50°C and a maximum of 150°C,

Return of residual gas (12) to the reactor (S), whereby the residual gas of carbon monoxide has a mass flow of at least 2 keg/h, at most 20 kg/h, whereby the pressure has a value of at least 1.5 bar, at most 3.0 bar, whereby the temperature has a value of at least 50°C, at most 15°C,