DE19718184C2 - Vorrichtung zur energetischen Nutzung von Brennstoffen, insbesondere Biobrennstoffen - Google Patents
Vorrichtung zur energetischen Nutzung von Brennstoffen, insbesondere BiobrennstoffenInfo
- Publication number
- DE19718184C2 DE19718184C2 DE1997118184 DE19718184A DE19718184C2 DE 19718184 C2 DE19718184 C2 DE 19718184C2 DE 1997118184 DE1997118184 DE 1997118184 DE 19718184 A DE19718184 A DE 19718184A DE 19718184 C2 DE19718184 C2 DE 19718184C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- reactor
- gas
- gasification
- countercurrent
- grate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 18
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 title claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 46
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 35
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 238000001149 thermolysis Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/721—Multistage gasification, e.g. plural parallel or serial gasification stages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/20—Apparatus; Plants
- C10J3/22—Arrangements or dispositions of valves or flues
- C10J3/24—Arrangements or dispositions of valves or flues to permit flow of gases or vapours other than upwardly through the fuel bed
- C10J3/26—Arrangements or dispositions of valves or flues to permit flow of gases or vapours other than upwardly through the fuel bed downwardly
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/58—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels combined with pre-distillation of the fuel
- C10J3/60—Processes
- C10J3/64—Processes with decomposition of the distillation products
- C10J3/66—Processes with decomposition of the distillation products by introducing them into the gasification zone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2200/00—Details of gasification apparatus
- C10J2200/15—Details of feeding means
- C10J2200/156—Sluices, e.g. mechanical sluices for preventing escape of gas through the feed inlet
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/094—Char
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur energetischen
Nutzung von Brennstoffen, insbesondere Biobrennstroffen,
wobei als Brennstoffe bevorzugt Alt- und Resthölzer
eingesetzt werden.
Die stoffliche Verwertung von Alt- und Restholz ist
aufgrund der begrenzten Aufnahmekapazität und der aus dem
wachsenden Verbraucherbewusstsein entstehenden
Qualitätsanforderungen an diese Werkstoffe begrenzt. Die
Verbrennung in konventionellen Müllverbrennungsanlagen
kann nicht als sinnvoll angesehen werden. Der
Energieinhalt der Hölzer wird in diesen Anlagen nur wenig
genutzt, da sie auf eine möglichst emissionsarme
Beseitigung heterogener Abfallstoffe und nicht auf
optimale Nutzung der Energie homogener Brennstoffe
ausgelegt sind.
In verschiedenen Studien und Erhebungen der letzten Jahre
wurde das Alt- und Restholzaufkommen mit 4 bis 11
Millionen Tonnen pro Jahr beziffert. Werden Alt- und
Resthölzer bislang vornehmlich in Müllverbrennungsanlagen
und Deponien entsorgt, so steht der Entsorgungsweg der
Deponierung aufgrund der Vorgaben der TA Siedlungsabfall
in absehbarer Zeit nicht mehr zur Verfügung. Daher ist es
notwendig, unverzüglich Entsorgungs- und
Verwertungsalternativen zu schaffen.
Bei der thermischen Verwertung von Alt- und Resthölzern
besitzt die Vergasungstechnik gegenüber der Verbrennung
prinzipielle Vorteile, da aus dem produzierten Schwachgas
mit einem Gasmotor oder einer Gasturbine direkt Strom
erzeugt werden kann. Der dabei erreichbare elektrische
Wirkungsgrad ist etwa doppelt so groß wie bei einem
Dampfkraftprozess. Bei Festbettvergasern treten bislang
allerdings Schwierigkeiten bei der direkten Nutzung des
entstehenden Schwachgases auf. Das maßgebliche Problem
ist der hohe Gehalt an kondensierbaren Komponenten.
Das bei der Vergasung von Biobrennstoffen erzeugte Gas
besteht im wesentlichen aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid,
Kohlendioxid, Wasserdampf, Methan und Stickstoff. Die
typische Zusammensetzung eines Primärgases bei der
Holzvergasung ist in Tabelle 1 dargestellt. Als Folge
unvollständiger Vergasung enthält das Schwachgas
(prozentuale Schwachgaszusammensetzung Tabelle 1) Anteile
an kondensierbaren Verbindungen (Teer). [Europäische
Holzvergasungsanlagen, Referat Holzvergasungs-Forum
29. Juni 1994 Chátel-St.-Denis].
In Tabellen 2 und 3 sind beispielhaft die Rohgaswerte von
Vergasern für Partikel und Teer sowie die Anforderungen
an das Reingas zur motorischen Nutzung dargestellt.
Zur Spaltung der kondensierbaren Teerverbindungen sind
hohe Temperaturen erforderlich, die durch die Zugabe
eines Vergasungsmittels, z. B. Luft, in den Vergaser
erreicht werden. Mit der Zunahme des Stickstoffanteils im
Schwachgas und dem gleichzeitig höheren Ausbrand sinkt
der Heizwert des Gases. Vergaser nach dem Stand der
Technik werden mit einer Luftzahl von λ = 0,3 betrieben,
um eine optimale Ausbeute an hochwertigem Gas bei
gleichzeitig kleinen Teermengen zu erhalten
[Anlagentechnik der Holzvergasung und offene Fragen beim
Einsatz von Altholz Dr. Th. Nussbaumer, Heizung Klima 9,
1990, 75-82].
Grundsätzlich unterscheidet man bei den Vergasern
Festbett-, Wirbelschicht- und Flugstromvergaser.
Nachfolgend wird nur die Vergasung im Festbett näher
beschrieben.
Die Festbettvergaser werden nach der Brennstoff- und
Vergasungsmittelführung eingeteilt. Im wesentlichen
unterscheidet man zwischen Gegenstrom-, Gleichstrom- und
Querstromvergasern. Von Bedeutung für die thermische
Verwertung fester Brennstoffe sind bislang jedoch nur die
Gleichstromvergaser mit absteigender Vergasung und die
Gegenstromvergaser mit aufsteigender Vergasung.
Die Verfahrensprinzipien der Gleich- und Gegenstrom-
Vergasung bringen jeweils unterschiedliche Vor- und
Nachteile mit sich.
Bei einem Gegenstromvergaser mit aufsteigender Vergasung
stellt der hohe Gehalt an kondensierbaren Komponenten im
Produktgas bei der motorischen Nutzung ein Problem dar.
Der Vorteil dieses Vergasertyps liegt im einfachen Scale-
up auf größere Leistungen, da aufgrund der
Vergasungsmittelzugabe unterhalb des Festbettes das
Einstellen gleichmäßiger Strömungsverhältnisse auch bei
einer Erweiterung des Reaktordurchmessers unproblematisch
ist.
Günstig bei einem Gleichstromvergaser ist die
Möglichkeit, das entstehende Gas durch die heiße
Oxidationszone zu führen. Hierbei wird ein großer Teil
der entstandenen, schwerflüchtigen Verbindungen gecrackt.
So entsteht ein Gas, das weniger kondensierbare Anteile
enthält und nach einer Reinigung in Gasmotoren eingesetzt
werden kann. Die Schwierigkeiten bestehen beim Scale-up
dieses Vergasertyps auf Module < 1 MWth. Das
Vergasungsmittel wird dem Brennstoff in der
Vergasungszone seitlich zugeführt und muss das Festbett
gleichmäßig durchdringen. Bei einer Maßstabsvergrößerung
gelingt es nicht mehr, optimale Strömungsverhältnisse zu
schaffen. Es entstehen heiße und kalte Zonen mit
schneller Reaktion und unverbrannten Brennstoffanteilen.
Die bei Festbettvergasern auftretenden Schwierigkeiten
verhindern bislang die Nutzung in einem Gasmotor oder
einer Gasturbine. In der Regel wird das Produktgas
derzeit verbrannt und zur Erzeugung von Heißwasser oder
Prozessdampf genutzt. Die im Falle einer Gaskühlung und
-reinigung vor der Nutzung im Motor oder der Turbine
anfallenden Kondensate bestehen zu einem Teil aus
wasserunlöslichen Teerkomponenten und Feststoffen und zum
anderen aus Wasser, das mit einer Vielzahl löslicher,
organischer Substanzen verunreinigt ist. Eine
wirtschaftliche Lösung der Wasseraufbereitung existiert
bisher nicht. Der Markt bietet derzeit kein
funktionsfähiges Vergasersystem für die Altholzentsorgung
mit optimierter energetischer Nutzung.
In der DE 639 634 A wird ein absteigender Gaserzeuger
mit abwärts gerichtetem Zug beschrieben, in dessen
Reaktoroberteil Luft zugeführt wird, um Schweldämpfe, wie
beispielsweise Wasserdampf oder Kohlenwasserstoffe aus
dem Vergaser an die Umgebung abzugeben. Das Produktgas
wird nach unten abgezogen und einer motorischen Nutzung
zugeführt. Hierbei erfolgt also eine Verwerfung der
Schweldämpfe, obwohl diese einen relativ hohen latenten
Energieinhalt aufweisen, aufgrund deren problematischen
Nutzung.
In der DE 669 332 A ist ein absteigender Gaserzeuger
beschrieben, in dessen Reaktor ein Teilstrom der
zugegebenen Luft erwärmt wird, um den Wasserüberschuss in,
Brennstoff zu verdampfen und dann mit anderen schädlichen
Gasen an die Umgebung abgegeben wird. Von einer
energetischen Nutzung der verworfenen Gase ist auch hier
keine Rede.
Schließlich zeigt die DE 636 763 A einen Gaserzeuger mit
absteigender Vergasung, der zur Vergasung bituminöser
Brennstoffe dienen soll. Durch den dort vorgesehen
Glühkopf werden die langkettigen Kohlenwasserstoffe an
dessen heißen Wänden gecrackt. Hierbei können nicht
unerhebliche Ablagerungen entstehen, die bis hin zum
Totalausfall des Vergasers führen. Bei dieser bekannten
Vorrichtung erfolgt das Cracken der langkettigen
Kohlenwasserstoffe am Glühkopf, nur während einer
Zusatzverbrennung bei einer Leistungserhöhung des
Vergasers.
Aus der DE 195 13 832 A1 ist bereits eine Kombination
einer Wirbelschichtthermolyse und einer
Flugstromvergasung bekannt, bei dem die Vergasung im
Flugstrom unterstöchiometrisch unter Verwendung eines
Vergasungsmittels durchgeführt wird.
Schließlich ist aus der DE 43 16 869 C1 ein
Vergasungsreaktor bekannt, bei dem das aus dem
Vergasungsreaktor abgezogene Gas einem
Verbrennungsprozess zur Erzeugung von Nutzwärme zugeführt
wird. Hierbei werden beide Reaktoren im Gleichstrom
betrieben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die
bekannten Vorrichtungen zur energetischen Nutzung von
Brennstoffen so auszugestalten und weiterzubilden, dass
der Gehalt an kondensierbaren Stoffen im Produktgas
minimiert und der Gesamtwirkungsgrad optimiert wird. Die
optimale Ausnutzung des Produktgases soll dabei ständig
erfolgen und nicht nur während einer
Zusatzverbrennungsphase.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zwischen den
beiden Reaktoren ein Doppelschleusensystem vorgesehen
ist.
Die erfindungsgemäße Verschaltung eines
Gegenstromreaktors mit einem Gleichstromreaktor nutzt die
Vorteile der einzelnen Reaktoren optimal aus:
- - Gute Entgasung des Feststoffes unter Bildung einer teerreichen Gasphase im Gegenstromreaktor
- - Es kann ein breites Spektrum von stückigem Brennstoff im Gegenstromreaktor eingesetzt werden
- - Verminderung des Teergehaltes und Nachvergasung des festen, kohlenstoffhaltigen Rückstandes im Gleichstromreaktor
- - Homogenisierte Stoffströme im Gleichstromreaktor führen zu einem gleichmäßigen Reaktorbetrieb.
Zur sicheren Vermeidung des Gasaustausches zwischen
Gegenstrom und Gleichstromreaktor ist nun erfindungsgemäß
zwischen den beiden Reaktoren ein Doppelschleusensystem
vorgesehen. Zweckmäßigerweise ist auch jeweils der
Einlass des Gegenstromreaktors und der Auslaß des
Gleichstromreaktors mit einem Doppelschleusensystem
versehen.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das
Volumen des Gleichstromreaktors kleiner ist als das des
Gegenstromreaktors, da das Volumen des im
Gegenstromreaktor entstehenden Kokses kleiner ist als das
Volumen des eingesetzten Brennstoffes. Auf diese Weise
lässt sich eine optimale Baugröße der gesamten
Reaktoreinheit erreichen.
Zur weiteren Optimierung des Wirkungsgrades ist
vorgesehen, dass der Gegenstromreaktor und/oder der
Gleichstromreaktor einen Rost und einen Rostkegel
aufweisen, wobei jeder Rostkegel wenigstens eine Düse zur
Zufuhr von Vergasungsmittel aufweist. Besonders
zweckmäßig ist es dabei, wenn die in den Rostkegeln
vorhandenen Düsen einzeln zuschaltbar sind.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass zwischen der Reaktoreinheit und einer
Energiewandlungseinheit ein Staubabscheider zur
Reinigung des Schwachgases und ggf. ein Wärmetauscher zur
Kühlung des Schwachgases geschaltet ist. Als
Staubabscheider wird dabei bevorzugt ein Zyklon zur
Abscheidung von Grobstaub und eine Heißgasreinigung mit
Keramikkerzenfiltern verwendet.
Bevorzugt werden dem Gegenstromreaktor und dem
Gleichstromreaktor das gleiche Vergasungsmittel
zugeführt. Je nach eingesetztem Brennstoff ist es jedoch
auch denkbar, beiden Reaktoren unterschiedliche
Vergasungsmittel zuzuführen. Auch ist es möglich, zur
Erhöhung der Temperatur in der Crackzone dem
Gleichstromreaktor zusätzlich zum Schwachgas weiteres
Vergasungsmittel zuzusetzen.
Dabei kann als Vergasungsmittel Luft, Sauerstoff oder
Wasserdampf verwendet werden. So ist es beispielsweise
möglich, im Gegenstromreaktor die erste Vergasungsstufe
mit Luft zu betreiben und die zweite Vergasungsstufe im
Gleichstromreaktor mit Sauerstoff.
Die Vergasung kann sowohl im Gegenstromreaktor als auch
im Gleichstromreaktor unter erhöhtem Druck erfolgen. Auch
können die Vergasungsmittel dem Gegenstromreaktor und dem
Gleichstromreaktor in unterschiedlichen
Volumenstromverhältnissen zugeführt werden. Dadurch ist
es möglich, den Wirkungsgrad optimal auf die jeweilige
Reststoffqualität verschiedener Einsatzmaterialien
anzupassen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand
einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher erläutert. In der einzigen Figur ist
lediglich eine Reaktoreinheit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung schematisch im Querschnitt dargestellt.
Die erfindungsgemäße Reaktoreinheit besteht zunächst und
im wesentlichen aus einem Gegenstromreaktor 1, der
oberhalb eines Gleichstromreaktors 2 angeordnet und
diesem vorgeschaltet ist. Zwischen den beiden Reaktoren
1, 2 befindet sich ein Doppelschleusensystem 3, um einen
unkontrollierten Luftaustausch zwischen Gegenstromreaktor
1 und Gleichstromreaktor 2 zuverlässig zu verhindern.
Auch der Einlass 4 und der Auslaß 5 der Reaktoreinheit
sind mit Doppelschleusensystemen versehen. Der durch den
Einlass 4 des Gegenstromreaktors 1 eingebrachte
Brennstoff wird auf einem Rost 6 aufgeschichtet. Oberhalb
des Rostes 6 ist ein Rostkegel 7 installiert. Der
Rostkegel 7 kann dabei mehrere, auch zuschaltbare, Düsen
8 für die Zufuhr von Vergasungsmittel aufweisen.
Unterhalb des Rostes 6 befindet sich ein Düsenboden 9,
durch den das Vergasungsmittel dem Gegenstromreaktor 1
zugeführt wird. Das Vergasungsmittel durchströmt den
Brennstoff von unten nach oben und das entstehende
Schwachgas wird am Kopf des Gegenstromreaktors 1
abgezogen und durch eine Gasleitung 10 zum
Gleichstromreaktor geführt.
Der (nicht dargestellte) durch den Rost 6 gefallene
teilweise entgaste und koksförmige Brennstoff wird
mittels des Doppelschleusensystems 3 dem
Gleichstromreaktor 2 zugeführt.
Im dargestellten und insoweit bevorzugten
Ausführungsbeispiel wird dem Koks im Gleichstromreaktor 2
mittels einer zweiten Vergasungsmittelleitung 11 nochmals
Vergasungsmittel zugegeben, um die dort herrschenden
Temperaturen zu erhöhen. Das Vergasungsmittel strömt
dabei über einen am Rost 12 des Gleichstromreaktors 2
installierten und mit Düsen 13 versehenen Rostkegel 14 in
das Koksbett.
Das durch die Gasleitung 10 dem Gleichstromreaktor 2
zugeführte Schwachgas wird nun durch die im Bereich des
Rostes 12 herrschende heiße Zone geleitet, um die
langkettigen Kohlenwasserstoffverbindungen aufzubrechen
und den Restkohlenstoffgehaltes des Kokses zu Gas
umzusetzen.
Schließlich wird das Schwachgas hinter der Crackzone
durch eine Schwachgasleitung 15 aus dem
Gleichstromreaktor 2 abgezogen und einer (nicht
dargestellten) Energiewandlungseinheit zugeführt. Die
durch den zweiten Rost 12 fallende Asche wird am Boden
des Gleichstromreaktors 2 durch das im Auslaß 5
vorhandene Ascheschleusensystem, welches das Eindringen
von Falschluft verhindert, abgezogen.
Claims (9)
1. Vorrichtung zur energetischen Nutzung von
Brennstoffen, insbesondere Biobrennstoffen, mit
einer Reaktoreinheit zur Vergasung der Brennstoffe
und einem Aggregat zur Erzeugung mechanischer oder
elektrischer Energie, wobei die Reaktoreinheit zwei
hintereinander geschaltete Reaktoren aufweist, von
denen der erste Reaktor als Gegenstromreaktor und
der zweite als Gleichstromreaktor ausgelegt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen den beiden Reaktoren (1, 2) ein
Doppelschleusensystem (3) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Einlass (4) und/oder der Auslaß (5) der
Reaktoreinheit ein Doppelschleusensystem aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Volumen des Gleichstromreaktors (2) kleiner ist
als das Volumen des Gegenstromreaktors (1).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Gegenstromreaktor (1) und/oder der
Gleichstromreaktor (2) einen Rost (6, 12) und einen
Rostkegel (7, 14) aufweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Rostkegel (7, 14) wenigstens eine Düse (8, 13)
zur Zufuhr von Vergasungsmittel aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
jede Düse (8, 13) zuschaltbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Reaktor ein Staubabscheider zur Reinigung des
Schwachgases nachgeschaltet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Staubabscheider ein Zyklon zur Abscheidung von
Grobstaub und eine Heißgasreinigung mit
Keramikkerzenfiltern vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Zyklon ein Wärmetauscher zur Kühlung des
Schwachgases nachgeschaltet ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1997118184 DE19718184C2 (de) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | Vorrichtung zur energetischen Nutzung von Brennstoffen, insbesondere Biobrennstoffen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1997118184 DE19718184C2 (de) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | Vorrichtung zur energetischen Nutzung von Brennstoffen, insbesondere Biobrennstoffen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19718184A1 DE19718184A1 (de) | 1998-11-05 |
| DE19718184C2 true DE19718184C2 (de) | 2003-05-28 |
Family
ID=7828163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1997118184 Expired - Fee Related DE19718184C2 (de) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | Vorrichtung zur energetischen Nutzung von Brennstoffen, insbesondere Biobrennstoffen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19718184C2 (de) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008107727A2 (en) * | 2007-03-06 | 2008-09-12 | Lampros Elefsiniotis | Three-stage gasifier, fixed bed, which has buffer zone of gaseous flow between pyrolysis zone and combustion zone |
| DE202009012833U1 (de) * | 2009-08-07 | 2010-01-21 | Sailer, Walter, Dipl.-Ing. | Vorrichtung zur Vergasung fester Brennstoffe |
| DE102011117142A1 (de) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Ligento green power GmbH | Vergasungsreaktor für kohlenstoffhaltiges Brennmaterial |
| WO2013140418A1 (en) * | 2012-03-19 | 2013-09-26 | Nsp Green Energy Technologies Private Limited | Multi-condition thermochemical gas reactor |
| DE102014103952A1 (de) * | 2014-03-21 | 2015-09-24 | Krones Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Gasturbine mit direkter Beschickung dieser Gasturbine |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE636763C (de) * | 1932-10-04 | 1936-10-15 | Bohumil Fleiser | Gaserzeuger fuer bituminoese Brennstoffe mit abwaerts gerichtetem Zuge |
| DE639634C (de) * | 1936-12-09 | Ernst Abee | Gaserzeuger, insbesondere fuer Fahrzeuge, mit abwaerts gerichtetem Zuge | |
| DE669332C (de) * | 1937-03-28 | 1938-12-22 | Humboldt Deutzmotoren Akt Ges | Gaserzeuger mit absteigender Vergasung fuer feuchte Brennstoffe |
| DE4308551A1 (de) * | 1993-03-17 | 1994-01-05 | Siemens Ag | Verfahren und Einrichtung zum Entsorgen von Abfall |
| DE4316869C1 (de) * | 1993-05-19 | 1994-09-08 | Wamsler Umwelttechnik Gmbh | Verfahren zum Vergasen von Feststoffen und Vergasungsreaktor |
| DE19513832A1 (de) * | 1995-04-12 | 1996-10-17 | Noell Dbi Energie Entsorgung | Verfahren zur Verwertung von Rest- und Abfallstoffen durch Kombination einer Wirbelschichtthermolyse mit einer Flugstromvergasung |
-
1997
- 1997-04-30 DE DE1997118184 patent/DE19718184C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE639634C (de) * | 1936-12-09 | Ernst Abee | Gaserzeuger, insbesondere fuer Fahrzeuge, mit abwaerts gerichtetem Zuge | |
| DE636763C (de) * | 1932-10-04 | 1936-10-15 | Bohumil Fleiser | Gaserzeuger fuer bituminoese Brennstoffe mit abwaerts gerichtetem Zuge |
| DE669332C (de) * | 1937-03-28 | 1938-12-22 | Humboldt Deutzmotoren Akt Ges | Gaserzeuger mit absteigender Vergasung fuer feuchte Brennstoffe |
| DE4308551A1 (de) * | 1993-03-17 | 1994-01-05 | Siemens Ag | Verfahren und Einrichtung zum Entsorgen von Abfall |
| DE4316869C1 (de) * | 1993-05-19 | 1994-09-08 | Wamsler Umwelttechnik Gmbh | Verfahren zum Vergasen von Feststoffen und Vergasungsreaktor |
| DE19513832A1 (de) * | 1995-04-12 | 1996-10-17 | Noell Dbi Energie Entsorgung | Verfahren zur Verwertung von Rest- und Abfallstoffen durch Kombination einer Wirbelschichtthermolyse mit einer Flugstromvergasung |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Schmidt,J.: Technologie der Gaserzeugung, Bd.II, Vergasung. VEB Deutscher Verlag für Grundstoffin- dustrie, Leipzig, 1966 S.43/44 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19718184A1 (de) | 1998-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69330093T2 (de) | Integriertes verfahren zum trocknen vergasen von brennstoff | |
| EP0441788B1 (de) | Allothermes verfahren zur erzeugung eines brenngases aus müll oder aus müll zusammen mit kohle und vorrichtung zur durchführung des verfahrens | |
| DE60120957T2 (de) | Verfahren und system zur zersetzung wasserhaltiger brennstoffe oder anderer kohlenstoffhaltiger materialien | |
| DE60027591T2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Vergasung von flüssigem oder festem Brennstoff | |
| EP2265696A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur umwandlung kohlenstoffhaltiger rohstoffe | |
| EP2303995A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von teerarmem synthesegas aus biomasse | |
| EP2545142A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur produktion von synthesegas und zum betreiben eines verbrennungsmotors damit | |
| DE2609320A1 (de) | Kohlevergasungseinrichtung | |
| EP2467588A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur verwertung von biomassse | |
| DE102007041624A1 (de) | Verfahren und Anlage zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases | |
| DE19718184C2 (de) | Vorrichtung zur energetischen Nutzung von Brennstoffen, insbesondere Biobrennstoffen | |
| DE2400772C3 (de) | ||
| DE69002446T2 (de) | Vorrichtung zum Vergasen fester Brennstoffe. | |
| EP1167492A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Brenngases aus Biomasse | |
| DE102023209789A1 (de) | Verfahren und Anlage zum Vergasen eines festen kohlenstoffhaltigen Rohstoffs | |
| EP2148135B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Abfallgütern | |
| DE102008014297A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung kohlenstoffhaltiger Rohstoffe | |
| EP1240274B1 (de) | Verfahren zur erzeugung von erneuerbaren brenn- und kraftstoffen | |
| EP1134272A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Vergasen von brennbarem Material | |
| DE19904655C1 (de) | Vorrichtung zur Vergasung von kohlenstoffhaltigen Feststoffen | |
| DE2933402C2 (de) | Verfahren und Anlage zum Herstellen von Schwelgas, Wassergas und Koks aus festen Brennstoffen | |
| DE3405213A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines reinen, alkalifreien treibgases aus einem alkalihaltigen festen oder fluessigen brennstoff | |
| EP0971017A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Vergasung eines in stückiger Form vorliegenden festen Brennstoffs | |
| EP0704518A1 (de) | Verfahren und Anlage zur thermischen Verwertung von Abfallstoffen | |
| DE3505157A1 (de) | Verfahren zum erzeugen elektrischer energie in einem kombinierten gas- und dampfturbinenkraftwerk mit vorgeschalteter kohlevergasungsanlage |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: INSTITUT FUER ENERGIE UND UMWELTTECHNIK E.V.(IUTA) |
|
| 8304 | Grant after examination procedure | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |