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DE202008018189U1 - Apparatus for the production of synthesis gas and for the operation of an internal combustion engine - Google Patents

Apparatus for the production of synthesis gas and for the operation of an internal combustion engine Download PDF

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DE202008018189U1 DE200820018189 DE202008018189U DE202008018189U1 DE 202008018189 U1 DE202008018189 U1 DE 202008018189U1 DE 200820018189 DE200820018189 DE 200820018189 DE 202008018189 U DE202008018189 U DE 202008018189U DE 202008018189 U1 DE202008018189 U1 DE 202008018189U1
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Abstract

Vorrichtung zur Produktion von Synthesegas als Brenngas für Verbrennungskraftmaschinen und zu deren Betreiben und zur dezentralen Erzeugung von Strom und Wärme durch Vergasung von organischen Stoffen, bestehend aus: a. einem Brennstofftrockner (1) und einem Lager der organischen Stoffe mit Brennstoffvorlagebehälter, b. einem Pyrolysereaktor (2), in den die organischen Stoffe aus dem Lager zuführbar sind, und aus einem atmosphärischen Vergaser (8), in dem über eine Verbindung mit dem Pyrolysereaktor (2) Pyrolyseprodukte des Pyrolysereaktors eintragbar sind, unter Bildung von Pyrolysegas, Pyrolysekoks, Pyrolyseöl und Teer im Pyrolysereaktor durch Zuführung thermischer Energie zur endothermen Zersetzung der organischen Stoffe und von Produktgas durch Vorrichtungen zur autothermen Vergasung von Pyrolysekoks im Vergaser (8), dadurch gekennzeichnet, dass der Pyrolysereaktor (2) und ein dortiger Produktgasstrang einen Wärmetauscher aufweisen, so dass die für die Pyrolyse erforderliche thermische Energie direkt oder indirekt aus dem in dem Vergaser (8) erzeugten Produktgas gewinnbar ist, oder dass eine...Device for the production of synthesis gas as fuel gas for internal combustion engines and for their operation and for the decentralized generation of electricity and heat by gasification of organic substances, consisting of: a. a fuel dryer (1) and a storage of organic substances with a fuel storage container, b. a pyrolysis reactor (2), into which the organic substances can be fed from the store, and from an atmospheric gasifier (8), in which pyrolysis products of the pyrolysis reactor can be introduced via a connection to the pyrolysis reactor (2), with the formation of pyrolysis gas, pyrolysis coke, Pyrolysis oil and tar in the pyrolysis reactor by supplying thermal energy for the endothermic decomposition of the organic substances and product gas by means of autothermal gasification of pyrolysis coke in the gasifier (8), characterized in that the pyrolysis reactor (2) and a product gas line there have a heat exchanger so that the thermal energy required for the pyrolysis can be obtained directly or indirectly from the product gas generated in the gasifier (8), or that a ...

Description

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Produktion von Synthesegas als Brenngas für eine Verbrennungskraftmaschine und zu deren Betreiben, die zur dezentralen Erzeugung von Strom und Wärme dient, durch Vergasung von organischen Stoffen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The innovation relates to an apparatus for the production of synthesis gas as fuel gas for an internal combustion engine and to their operation, which serves for the decentralized generation of electricity and heat, by gasification of organic matter according to the features of the preamble of claim 1.

Gemäß der DE 102 58 485 A1 ist ein mehrstufiger Vergasungsprozess für Feststoffe – insbesondere Biomasse zur Gewinnung von Wärmeenergie und motortauglichem Gas bekannt, bei dem die Stoffe als Energieträger (z. B. Holzhackschnitzel) zunächst einer Pyrolyse- und anschließend einer Wirbelschichtvergasung unterzogen werden, wobei das Pyrolysegas im Außenkanal des Wirbelschichtvergasers mit dem umlaufenden Produktgas des Vergasers vereinigt und gemeinsam durch die Wirbelschicht geführt wird, um gleichzeitig eine Reinigung von teerartigen Kohlenwasserstoffen vorzunehmen (Pyrolyse-Kondensate und Pyrolyseöle werden in situ vergast).According to the DE 102 58 485 A1 is a multi-stage gasification process for solids - especially biomass for the production of heat energy and engine-friendly gas known, in which the materials are subjected as energy sources (eg wood chips) first a pyrolysis and then a fluidized bed gasification, the pyrolysis gas in the outer channel of the fluidized bed gasifier combined with the circulating product gas of the gasifier and passed together through the fluidized bed to simultaneously carry out a purification of tarry hydrocarbons (pyrolysis condensates and pyrolysis oils are gassed in situ).

Es wird für diesen zweistufigen Vergasungsprozess eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 verwendet, bestehend aus einem Pyrolysereaktor, einer Oxidationseinheit sowie aus einer Aufgabeeinrichtung für in dem Pyrolysereaktor zu vergasenden organischen Stoff. Ferner aus einem Wirbelschichtvergaser, in dem Pyrolyseprodukte aus dem Pyrolysereaktor vergast werden. Dieser und der Wirbelschichtvergaser sind im Umlauf miteinander verbunden, wobei das aus dem vergasten Pyrolysekoks im Wirbelschichtvergaser entstehende Produktgas mit dem zuströmenden Pyrolysegas in einem Außenkanal des Wirbelschichtvergasers vereinigt wird. Dieses Gasgemisch wird durch die Wirbelschicht des Vergasers geführt, so dass entstandene Kondensate und Pyrolyseöle „in situ” vergast werden, und somit eine Reinigung des Gasgemisches von teerartigem Kohlenwasserstoff und Teerölen gegeben ist und dies als sauberes, d. h. teerfreies Brenngas für einen Motor nutzbar ist. Vorrichtungen zur Kondensierung der teerartigen Kohlenwasserstoffe und der Teeröle sind nicht gegeben. Ebenso nicht, um diese mittels eines Waschöls auszuwaschen und als Zündöl in Zündstrahlmotoren einzusetzen.It is used for this two-stage gasification process, a device according to the features of the preamble of claim 1, consisting of a pyrolysis reactor, an oxidation unit as well as a feed device for gasified in the pyrolysis organic material. Furthermore, from a fluidized bed gasifier, be gassed in the pyrolysis of the pyrolysis reactor. This and the fluidized bed gasifier are connected to each other in circulation, wherein the resulting from the gasified pyrolysis in the fluidized bed gasifier product gas is combined with the inflowing pyrolysis gas in an outer channel of the fluidized bed gasifier. This gas mixture is passed through the fluidized bed of the carburetor, so that resulting condensates and pyrolysis oils are gasified "in situ", and thus given a purification of the gas mixture of tarry hydrocarbon and tar oils and this as clean, d. H. tar-free fuel gas can be used for a motor. Devices for condensing the tarry hydrocarbons and the tar oils are not given. Likewise not to wash them out by means of a wash oil and to use as ignition in Zündstrahlmotoren.

Gemäß der DE 42 38 934 C2 ist ein Verfahren zur Vergasung organischer Roh- und Abfallstoffe bekannt, bei welchem die unsortierten Stoffe durch eine Kombination von thermischer Vorbehandlung, Zerkleinerung und Flugstromvergasung vergast werden, um ein CO- und H2-reiches Gas zu erzeugen. Es wird ein versprödetes, gemahlenes Zwischenprodukt erzeugt, das als Feingut der Flugstromvergasung unterworfen wird. Dieses Gas wird zum Betrieb von Gasmotoren und Gasturbinen oder als Synthesegas verwendet.According to the DE 42 38 934 C2 discloses a process for gasification of organic raw and waste materials in which the unsorted materials are gasified by a combination of thermal pretreatment, comminution and entrained flow gasification to produce a CO and H 2 -rich gas. An embrittled, ground intermediate product is produced, which is subjected to entrained flow gasification as a fine material. This gas is used to operate gas engines and gas turbines or as synthesis gas.

Gemäß der DE 10 2004 055-407 A1 ist ebenfalls ein Verfahren zum Betreiben eines Gasmotors mit einem aus organischem Brennstoff, insbesondere Biomasse, hergestellten Synthesegas bekannt, wobei dieser zur dezentralen Energieversorgung dient (BHKW-Anlagen). Es wird dabei eine autotherme Vergasung unter Verwendung einer Festbett-Vergasungseinrichtung durchgeführt. Die Zuführung des erzeugten Synthesegases in den Motorenbrennraum erfolgt zusammen mit der angesaugten Brennluft nach deren Vermischung.According to the DE 10 2004 055-407 A1 Also, a method for operating a gas engine with a synthesis of organic fuel, in particular biomass, synthesis gas is known, which is used for decentralized energy supply (CHP plants). In this case, an autothermal gasification is carried out using a fixed-bed gasification device. The supply of the synthesis gas generated in the engine combustion chamber takes place together with the intake combustion air after mixing.

Bei diesen Vergasungsanlagen ist für einen technisch einwandfreien Betrieb ein definierter, nicht wechselnder Brennstoff erforderlich. Sie können insofern nicht direkt variabel mit wechselnden, heterogenen organischen Brennstoffen betrieben werden. Zudem muss durch spezielle Maßnahmen verhindert werden, dass sich Teerablagerungen im Brennraum des Gasmotors bilden.In these gasification plants for a technically perfect operation of a defined, non-changing fuel is required. They can not be operated directly variably with changing, heterogeneous organic fuels. In addition, it must be prevented by special measures that tar deposits form in the combustion chamber of the gas engine.

Zur Behebung dieser Nachteile bezweckt die vorliegende Neuerung die Schaffung einer Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Verwertung von jeglicher denkbarer Biomasse bzw. aufbereiteten organischen Abfällen als Material zur Herstellung eines Brenngases zum Betrieb von Gasmotoren, wobei derartige Materialien bisher in reinen Vergasungsanlagen der Vergasung nicht zugänglich waren. Die Gasmotoren sollen gemäß einer weiteren Aufgabe in effizienten, dezentralen Energieerzeugungsanlagen ab einer Leistung von 500 kWel, oder auch unter gleichzeitiger Wärmeauskopplung betreibbar sein.To remedy these drawbacks, the present invention aims to provide a device for carrying out a method for utilizing any conceivable biomass or processed organic waste as a material for producing a fuel gas for operating gas engines, such materials were previously inaccessible in gasification pure gasification plants , According to a further object, the gas engines should be able to be operated in efficient, decentralized power generation plants with a power of 500 kWel, or else with simultaneous heat extraction.

Es soll unter Fortbildung der Aufgaben auch bei speziellen Gasmotoren deren Betrieb mit dem durch Vergasung hergestellten Brenngas und mit bei dessen Herstellung anfallenden Ölen, Kondensaten und Teeren möglich sein.It should be possible with training of the task also for special gas engines their operation with the fuel gas produced by gasification and resulting in its production oils, condensates and tars.

Wesentlicher Erfindungsgedanke ist dabei der, dass im Gegensatz zur einschlägigen Fachwelt, bei welcher Vergasungsprozesse im allgemeinen so geführt werden, dass sauberere, das heißt, teerfreie Brenngase entstehen, wenn eine motorische Nutzung beabsichtigt ist,
nunmehr neuerungsgemäß außer einem erzeugten „hochwertigen Synthesegas”, welches teerfrei ist, zusätzliche Pyrolysekondensate mit hohem Teeranteil als Zündöl in einem vorgesehenen speziellen Gasmotor verbrannt werden können. Es dient dazu eine Verbrennungskraftmaschine, welche als Zweitakt-Zündstrahlmotor mit Dieseleinspritzung und mit zusätzlicher Gasregelstrecke betrieben wird.
An essential idea of the invention is that, in contrast to the relevant specialist world, in which gasification processes are generally conducted in such a way that cleaner, that is, tarry, fuel gases are produced when motor use is intended,
now renewal except a generated "high-quality synthesis gas", which is tar-free, additional pyrolysis condensates with high tar content as Zündöl in a designated special gas engine can be burned. It is used to an internal combustion engine, which is operated as a two-stroke ignition jet engine with diesel injection and with additional gas control.

Zielsetzung ist es, eine Vorrichtung für ein Verfahren zur dezentralen Energieerzeugung zu realisieren, bei dem die Verbrennungskraftmaschine mit Pyrolysegas, Pyrolyseöl, Teer, Produktgas, Synthesegas oder einer Mischung aus diesen Bestandteilen betrieben werden kann. Hierbei kommt eine Technik zur Produktion von hochwertigem Synthesegas aus festen und/oder flüssigen organischen Brennstoffen, insbesondere Biomasse jeglicher Art, zum Einsatz.The object is to realize a device for a method for decentralized power generation, in which the internal combustion engine with pyrolysis gas, pyrolysis oil, tar, product gas, synthesis gas or a mixture of these components can be operated. Here, a technique for the production of high-quality synthesis gas from solid and / or liquid organic fuels, in particular biomass of any kind, is used.

Neuerungsgemäß wird die eingangs genannte Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung eines Synthesegases aus einem in einem Pyrolysereaktor hergestellten Pyrolysegas und einem durch Vergasung erzeugten Produktgas mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.According to the invention, the object mentioned is achieved by a device for carrying out a process for producing a synthesis gas from a pyrolysis gas produced in a pyrolysis reactor and a product gas produced by gasification with the features according to claim 1.

Vorteilhafte Ausbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2–18.Advantageous embodiments emerge from the dependent claims 2-18.

Der Pyrolysegasstrang des Pyrolysereaktors sowie der Produktgasstrang werden somit aus den Reaktoren in getrennten Gasströmen bzw. -strängen geführt und mittels Vorrichtungen dort getrennt voneinander gereinigt und gekühlt. In einem Gaswäscher erfolgt dann die Reinigung dieser Gase von Teeren und weiteren Staubpartikeln. Diese einzelnen Brenngase, bzw. das nach einer Zusammenführung der Stränge dieser beiden Gase gebildete Synthesegas, werden dann in einem Gaskühler unter Auskondensation enthaltener teerartiger Kohlenwasserstoffe heruntergekühlt, wobei ein Gaswäscher nachgeschaltet ist. Weitere wesentliche Vorrichtungen sind ein Teerelektrostatikfilter, eine Zündölaufbereitung, bestehend aus Zentrifuge und Homogenisator. Dadurch sind beladenes Waschöl, abgeschiedenes Pyrolyseöl, Kondensate und Teeröle zur Verwendung als Zündöl für einen Zündstrahlmotor aufarbeitbar bzw. dort als Brennstoff verwendbar. Der Motor ist neuerungsgemäß als Zweitakt-Zündstrahlmotor angelegt mit separaten Injektoren für das Brenn- bzw. Synthesegas, Luft und Zündöl. Ihm ist ein Synthesegaskompressor in Form eines Kolbenverdichters, eine Synthesegasregelstrecke sowie zur Zuführung der Verbrennungsluft ein Turbolader sowie Ladeluftkühler vorgeschaltet.The Pyrolysegasstrang the pyrolysis reactor and the product gas line are thus guided out of the reactors in separate gas streams or strands and cleaned there by means of separate devices and cooled there. In a gas scrubber, the cleaning of these gases then takes place from tars and other dust particles. These individual fuel gases, or the synthesis gas formed after a merger of the strands of these two gases, are then cooled down in a gas cooler with condensation-containing tarry hydrocarbons, wherein a gas scrubber is connected downstream. Other essential devices are a tar electrostatic filter, a Zündölaufbereitung, consisting of centrifuge and homogenizer. As a result, laden wash oil, separated pyrolysis oil, condensates and tar oils can be worked up for use as ignition oil for a Zündstrahlmotor or used there as fuel. The engine is designed according to the innovation as a two-stroke ignition jet engine with separate injectors for the combustion or synthesis gas, air and ignition oil. It is preceded by a synthesis gas compressor in the form of a reciprocating compressor, a synthesis gas control system and a turbocharger and charge air cooler for supplying the combustion air.

Das damit mögliche Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass der Brennstoff, z. B. gemischte organische Abfälle, auch aussortierter und getrennter Hausmüll, aber vorzugsweise Biomasse jeglicher Art bis hin zu Schweine-, Rinder- und Hühnermist, aufbereitet und in der ersten Stufe einer Pyrolyseanlage zugeführt wird.The thus possible method for operating an internal combustion engine is characterized in that the fuel, for. As mixed organic waste, also sorted and separate household waste, but preferably biomass of any kind to pork, beef and chicken manure, processed and fed in the first stage of a pyrolysis plant.

Der in der Pyrolyse entstehende Pyrolysekoks wird zu einem Produktgas vergast.The pyrolysis coke produced in the pyrolysis is gasified to a product gas.

Da die Pyrolyse eine endotherme Zersetzung ist, wird dem Pyrolysereaktor die erforderliche thermische Energie in Form von Wärme in der ersten Stufe (< 300°C–450°C) durch das Motorenabgas des anzutreibenden Verbrennungsmotors und in der zweiten Stufe direkt oder indirekt durch das heiße Produktgas aus dem Vergaser oder aber einer Direktfeuerung zugeführt. Das Einbringen der thermischen Energie kann, unterstützend oder allein, auch über einen Direkteintrag der heißen, aus dem Vergaser ausgetragenen Bettasche und dem Bettmaterial erfolgen. Die Pyrolysetemperatur liegt i. d. R. zwischen 400°C und 650°C.Since the pyrolysis is an endothermic decomposition, the required heat energy in the form of heat in the first stage (<300 ° C-450 ° C) by the engine exhaust of the driven internal combustion engine and in the second stage directly or indirectly by the hot the pyrolysis reactor Product gas from the carburetor or fed to a direct firing. The introduction of the thermal energy can, supportive or alone, via a direct entry of the hot, discharged from the carburetor bag ash and the bed material done. The pyrolysis temperature is i. d. R. between 400 ° C and 650 ° C.

Das erzeugte Pyrolysegas (Heizwert > 15 MJ/Nm3) wird anschließend in einem Heißgaszyklonabscheider von mitgerissenen Staubpartikeln gereinigt.The generated pyrolysis gas (calorific value> 15 MJ / Nm 3 ) is then cleaned in a hot gas cyclone separator of entrained dust particles.

Aus dem Pyrolysekoks wird, vorzugsweise in einem stationären Wirbelschichtvergaser, ein niederkalorisches Produktgas (Heizwert < 10 MJ/Nm3) erzeugt und anschließend ebenfalls in einem Heißgaszyklonabscheider gereinigt. Die Vergasung ist ein endothermes Verfahren. Hier wird die zur Aufrechthaltung des Prozesses erforderliche Energie aus dem erzeugten Produktgasstrang entnommen. Anstelle der zugeführten, ebenfalls erforderlichen Luft, kann wahlweise technischer Sauerstoff und/oder Dampf eingesetzt werden.A low-calorific product gas (calorific value <10 MJ / Nm 3 ) is produced from the pyrolysis coke, preferably in a stationary fluidized bed gasifier, and then likewise purified in a hot gas cyclone separator. Gasification is an endothermic process. Here, the energy required to maintain the process is taken from the generated product gas line. Instead of the supplied, also required air, either technical oxygen and / or steam can be used.

Pyrolyse- und Produktgas werden nach der jeweiligen Reinigung und Kühlung zu Synthesegas vermischt. In einem Gaswäscher erfolgt die Reinigung von Teeren und weiteren Staubpartikeln. Dabei wird das ca. 300°C heiße Synthesegas bis auf ca. 40° heruntergekühlt. Als Waschflüssigkeit wird vorzugsweise Pflanzenöl eingesetzt. Wenn das Waschöl gesättigt ist, wird es in einer Zentrifuge gereinigt und vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, gemeinsam mit dem Pyrolyseöl, Kondensat und Teer aus dem Elektrofilter in einem Homogenisator aufgearbeitet. Dabei werden mit einem speziellen physikalischen Verfahren langkettige Moleküle verkürzt. Dies hat zur Folge, dass das Waschöl mit dem Pyrolyseöl und/oder dem Pyrolysekondensat homogen gemischt und als Pilotöl in der Verbrennungskraftmaschine eingesetzt werden kann.Pyrolysis and product gas are mixed after the respective cleaning and cooling to synthesis gas. In a gas scrubber, the cleaning of tars and other dust particles takes place. The synthesis gas, which is approx. 300 ° C hot, is cooled down to approx. 40 °. The washing liquid used is preferably vegetable oil. When the wash oil is saturated, it is cleaned in a centrifuge and worked up, preferably but not exclusively, together with the pyrolysis oil, condensate and tar from the electrostatic precipitator in a homogenizer. In doing so, long-chain molecules are shortened with a special physical procedure. This has the consequence that the wash oil can be mixed homogeneously with the pyrolysis oil and / or the pyrolysis condensate and used as a pilot oil in the internal combustion engine.

Nachdem das Synthesegas so gereinigt wurde, durchläuft es zusätzlich einen elektrostatischen Teerfilter, in dem letzte verbliebene Verunreinigungen entfernt werden. Auf diese Weise von Teer und Staubpartikeln befreit, wird das Synthesegas hoch verdichtet (> 200 bar) einer Verbrennungskraftmaschine zugeführt, wobei das verdichtete Gas über einen separaten Injektor direkt in den Brennraum eingedüst wird. Die Verbrennungsluft wird über einen eigenen Kanal in den Motor eingebracht. After the synthesis gas has been so purified, it also passes through an electrostatic tar filter, in which the last remaining impurities are removed. In this way, freed from tar and dust particles, the synthesis gas is highly compressed (> 200 bar) supplied to an internal combustion engine, wherein the compressed gas is injected via a separate injector directly into the combustion chamber. The combustion air is introduced via a separate channel in the engine.

Als Verbrennungskraftmaschinen kommen langsam laufende Zweitakt-Zündstrahlmotoren zum Einsatz, jedoch ist der Einsatz von anderen Motortypen ebenfalls möglich, sofern das gewonnene Zündöl nur in geringer Prozentzahl als „bloßes” Zündöl zugeführt wird.As internal combustion engines are slow running two-stroke Zündstrahlmotoren used, however, the use of other engine types is also possible, provided that the extracted ignition oil is supplied only in small percentage as "pure" Zündöl.

Vorzugsweise können in der Vergasungsstufe technischer Sauerstoff oder Wasserdampf (H2O) eingedüst werden. Durch die Sauerstoffeindüsung in der Vergasungsstufe wird der N2-Anteil im Synthesegas stark reduziert. Der Heizwert Hu steigt auf über 8,0 MJ/Nm3 Synthesegas. Hauptbestandteile sind CO, H2, CO2, CH4 und in kleinen Mengen andere Gase. Hierdurch verringert sich die produzierte Synthesegasmenge, sodass die nachfolgenden Vorrichtungen zur Kühlung, Reinigung, Verdichtung und Speicherung kleiner dimensioniert werden können.Preferably, technical oxygen or water vapor (H 2 O) can be injected into the gasification stage. By the oxygen injection in the gasification stage, the N 2 content in the synthesis gas is greatly reduced. The calorific value Hu rises to more than 8.0 MJ / Nm 3 synthesis gas. Main constituents are CO, H 2 , CO 2 , CH 4 and in small quantities other gases. This reduces the amount of synthesis gas produced, so that the following devices for cooling, cleaning, compression and storage can be dimensioned smaller.

Ebenfalls optional können im Normalbetrieb CO2, H2 und CO ausgewaschen und anderweitig verwendet werden, z. B. zur Verflüssigung. Aus der Reduktion ergeben sich Vorteile hinsichtlich der auszulegenden Dimensionen der Komponenten. So können diese auf Grund des geringeren Volumens kleiner ausgelegt werden.Also optional, in normal operation CO 2 , H 2 and CO can be washed out and used elsewhere, eg. B. for liquefaction. The reduction results in advantages in terms of the dimensions of the components to be designed. So they can be made smaller due to the smaller volume.

Die Vorteile der NeuerungThe benefits of innovation

  • a) Bei reinen Vergasungsanlagen ist für einen technisch einwandfreien Betrieb ein definierter, nicht wechselnder Brennstoff erforderlich. Die zu verwendende Pyrolyseanlage kann dagegen variabel mit wechselnden, heterogenen organischen Brennstoffen betrieben werden. Erzeugt werden in verschiedenen Anteilen hauptsächlich Pyrolysegas, Pyrolysekoks, Pyrolyseöl und Teer. Der Pyrolysekoks wird in einem zweiten Schritt in einem Vergaser vergast.a) In pure gasification plants a defined, non-changing fuel is required for a technically flawless operation. By contrast, the pyrolysis plant to be used can be operated variably with changing, heterogeneous organic fuels. Pyrolysis gas, pyrolysis coke, pyrolysis oil and tar are mainly produced in various proportions. The pyrolysis coke is gasified in a second step in a gasifier.
  • b) Einsatz von jeglicher denkbarer Biomasse bzw. aufbereiteten organischen Abfällen als Brennstoff in effizienten, dezentralen Energieerzeugungsanlagen ab einer Leistung von 500 kWel, auch mit Wärmeauskopplungb) Use of any conceivable biomass or treated organic waste as fuel in efficient, decentralized power generation plants with an output of 500 kW el , even with heat extraction
  • c) Entsorgung von Problemstoffen wie z. B. Hühnermist oder ähnlichem und umfangreiche nachhaltige Vermeidung von Umweltbelastung.c) disposal of problematic substances such. As chicken manure or the like and extensive sustainable prevention of environmental pollution.
  • d) Umweltschonende Lösung für Entsorgungsprobleme und Reduzierung von Entsorgungskosten, da Reststoffe mineralisch sind und max. 2–3% des eingesetzten organischen Brennstoffes ausmachen.d) Environmentally friendly solution for disposal problems and reduction of disposal costs, since residues are mineral and max. Make up 2-3% of the organic fuel used.
  • e) Produktion von hochqualitativem Synthesegas, zusammengesetzt aus Pyrolyse und Produktgas mit einem Heizwert von > 10 kJ/Nm3. Insbesondere bei Einsatz von technischem Sauerstoff anstelle von Luft in der Vergasungsstufe wird der N2-Anteil erheblich gesenkt. Dadurch ergibt sich eine Verringerung der zu kühlenden, reinigenden, verdichtenden und, optional, zu speichernden Synthesegasmenge sowie eine Erhöhung des Systemwirkungsgrades.e) Production of high-quality synthesis gas, composed of pyrolysis and product gas with a calorific value> 10 kJ / Nm 3 . In particular, when using technical oxygen instead of air in the gasification stage, the N 2 content is considerably reduced. This results in a reduction in the amount of syngas to be cooled, cleaned, compressed and, optionally, to be stored and an increase in the system efficiency.
  • f) Durch die aufwändige Gasreinigung und insbesondere Umgehung von Turbolader und Ladeluftkühler, werden Ablagerungen von Staub und Kondensation von Teeren nahezu vollkommen vermieden.f) Due to the complex gas purification and in particular avoidance of turbocharger and intercooler, deposits of dust and condensation of tars are almost completely avoided.
  • g) Verwendung vom Pyrolyseöl, Kondensat und Teer als Zündöl für das Synthesegas. Daher auch kein Entsorgungsaufwand.g) Use of pyrolysis oil, condensate and tar as ignition oil for the synthesis gas. Therefore, no disposal costs.

Ausführungsbeispielembodiment

Der Verfahrensablauf und die wesentlichen Anlagenkomponenten sind in 1, 2 und 3 der Zeichnungen dargestellt.The procedure and the main plant components are in 1 . 2 and 3 illustrated the drawings.

1 zeigt 1 shows

Brennstofftrockner (1)Fuel dryer ( 1 )

Der nach der Anlieferung in einem Schredder auf die gewünschte Korngröße zerkleinerte organische Brennstoff wird in einem Brennstofftrockner (1) auf den für den jeweiligen Brennstoff erforderlichen Wassergehalt getrocknet. Die thermische Energie für den Trocknungsprozess wird aus dem Niedertemperaturkühlsystem des Zündstrahlmotors (< 90°C) (30) und sonstiger Systemabfallwärme gewonnen. Der Brennstofftrockner kann in verschiedenen Bauformen ausgeführt sein, vorzugsweise kommt jedoch ein Bandtrockner zum Einsatz.The organic fuel comminuted to the desired particle size after delivery in a shredder is stored in a fuel dryer ( 1 ) dried to the required water content for each fuel. The thermal energy for the drying process is released from the low-temperature cooling system of the ignition jet engine (<90 ° C) ( 30 ) and other system waste heat. The fuel dryer can be designed in various designs, but preferably a belt dryer is used.

Aus dem Brennstofftrockner wird der Brennstoff mittels Förderschnecke oder Förderband in einen Brennstoffvorlagebehälter für den Pyrolysereaktor (2) gefördert. From the fuel dryer, the fuel is conveyed by conveyor screw or conveyor belt into a fuel reservoir for the pyrolysis reactor ( 2 ).

Die Aufbereitung des Eingangsbrennstoffes ist daher wichtig, da hiervon die Gasqualität und der Kaltgaswirkungsgrad maßgeblich beeinflusst wird.The treatment of the input fuel is therefore important as it significantly influences the gas quality and the cold gas efficiency.

Pyrolysereaktor (2)Pyrolysis reactor ( 2 )

Die Pyrolyse erfolgt vorzugsweise in einem zweistufigen Drehrohrpyrolysereaktor (2).The pyrolysis is preferably carried out in a two-stage rotary tube pyrolysis reactor ( 2 ).

Die Pyrolyseanlage kann mit wechselnden Brennstoffen (allen denkbaren organischen kohlenstoffhaltigen Materialien, z. B. organischen Abfällen) betrieben werden und benötigt thermische Energie von außen (exothermes Verfahren). Erzeugt werden in verschiedenen Anteilen hauptsächlich Pyrolysekoks, Pyrolyseöl und Pyrolysegas.The pyrolysis plant can be operated with alternating fuels (all conceivable organic carbonaceous materials, eg organic wastes) and requires thermal energy from outside (exothermic process). Pyrolysis coke, pyrolysis oil and pyrolysis gas are mainly produced in different proportions.

In der ersten Stufe wird die thermische Energie in Form von Wärme über das Motorenabgas zugeführt. In der zweiten Stufe wird vorzugsweise das Produktgas (ca. 950°C) aus der Vergasung direkt oder über Wärmetauscher zur weiteren Erhöhung der Pyrolysetemperatur eingesetzt. Auch eine Direktfeuerung oder der Eintrag von thermischer Energie in Form von heißer Bettasche und Bettmaterial aus dem Vergaser ist möglich. Hierfür ist ein Lager (37) mit Eintragvorrichtung vorgesehen. Die Pyrolysetemperatur liegt hier zwischen 400°C und 650 C. Bei dem eintretenden Zersetzungsprozess fallen jeweils ein Produkt in festem (Pyrolysekoks), flüssigem (Kondensat, Pyrolyseöl) und gasförmigem (Pyrolysegas) Aggregatzustand in verschiedenen Mengen an.In the first stage, the thermal energy is supplied in the form of heat via the engine exhaust. In the second stage, preferably the product gas (about 950 ° C.) from the gasification is used directly or via heat exchangers to further increase the pyrolysis temperature. A direct firing or the entry of thermal energy in the form of hot bed ash and bed material from the carburetor is possible. For this purpose, a warehouse ( 37 ) provided with entry device. The pyrolysis temperature here lies between 400 ° C. and 650 ° C. In the incoming decomposition process, a product in solid (pyrolysis coke), liquid (condensate, pyrolysis oil) and gaseous (pyrolysis gas) state of aggregation occur in different quantities.

2.1. Pyrolysekoks2.1. pyrolysis coke

Der Pyrolysekoks, der in der Hauptsache aus reinem Kohlenstoff besteht, wird vorzugsweise aus dem Pyrolysereaktor in einen Vorlagebehälter (7) für den Wirbelschichtvergaser (8) gefördert. Eine andere Form der Lagerung ist ebenfalls möglich.The pyrolysis coke, which consists essentially of pure carbon, is preferably removed from the pyrolysis reactor into a feed tank ( 7 ) for the fluidized bed gasifier ( 8th ). Another form of storage is also possible.

2.2. Pyrolyseöl2.2. pyrolysis

Das Pyrolyseöl wird aufgefangen und dem Zündöl für den Motor beigemischt und/oder direkt in den Vergaser (8) eingebracht.The pyrolysis oil is collected and added to the ignition oil for the engine and / or directly into the gasifier ( 8th ) brought in.

2.3. Pyrolysegas2.3. pyrolysis

Das Pyrolysegas wird nach einer Grobreinigung in einem Heißgaszyklonabscheider (3) in einem Gaskühler (4) auf die erforderliche Temperatur gekühlt. Mit einem Druckerhöhungsgebläse (5) wird das Pyrolysegas mit dem Produktgas in einer gemeinsamen Leitung zusammengeführt. Optional kann eine separate Gaswäsche (51) eingesetzt werden.The pyrolysis gas is after a rough cleaning in a Heißgaszyklonabscheider ( 3 ) in a gas cooler ( 4 ) cooled to the required temperature. With a booster blower ( 5 ), the pyrolysis gas is combined with the product gas in a common line. Optionally, a separate gas scrubber ( 51 ) are used.

Heißgaszyklonabscheider (3) für den PyrolysegasstromHot gas cyclone separator ( 3 ) for the pyrolysis gas stream

In dem Heißgaszyklonabscheider (3) werden im Gasstrom mitgerissene Staubpartikeln mit einer Korngröße > 0,1 mm ausgeschleust. Dadurch wird u. a. der abrasive Effekt im Gasstrom gemindert und das vorzeitige Verstopfen der Wärmetauscher verhindert.In the hot gas cyclone separator ( 3 ) are discharged in the gas stream entrained dust particles with a particle size> 0.1 mm. As a result, inter alia, the abrasive effect is reduced in the gas stream and prevents the premature clogging of the heat exchanger.

Gaskühler (4) des PyrolysegasesGas cooler ( 4 ) of the pyrolysis gas

In dem als Wärmetauscher ausgebildeten Gaskühler (4) wird das Pyrolysegas von ca. 580°C auf ca. 300°C abgekühlt. Die dabei ausgekoppelte thermische Energie wird zur Erzeugung von Dampf genutzt, der wiederum eine Dampfturbine (56) zur Stromerzeugung antreibt.In the formed as a heat exchanger gas cooler ( 4 ), the pyrolysis gas is cooled from about 580 ° C to about 300 ° C. The thereby decoupled thermal energy is used to generate steam, which in turn a steam turbine ( 56 ) for power generation drives.

Druckerhöhungsgebläse (5)Booster blower ( 5 )

Das Druckerhöhungsgebläse (5) dient zum Ausgleich des Druckverlustes in der Gasleitung und den Apparaten. Außerdem kann der Pyrolysegasstrang beim Zusammenführen mit dem Produktgasstrang genauer reguliert werden.The booster blower ( 5 ) is used to compensate for the pressure loss in the gas line and the apparatus. In addition, the pyrolysis gas stream can be more accurately regulated when merging with the product gas stream.

Brennstoffvorlage (6) für den Vergaser Fuel template ( 6 ) for the carburetor

In diesem Behälter wird der aus dem Pyrolysereaktor ausgetragene Pyrolysekoks (PK) aufgefangen und zwischengelagert. Der PK ist homogen und besteht aus nahezu 100% Kohlenstoff. Damit ist er ein hervorragender Brennstoff für den Vergaser (8).In this container, the discharged from the pyrolysis pyrolysis (PK) is collected and stored. The PK is homogeneous and consists of almost 100% carbon. This makes it an excellent fuel for the carburetor ( 8th ).

Vorlagebehälter (7) für BettmaterialReservoir ( 7 ) for bedding

In diesem Vorlagebehälter (7) wird das Material für die Ausbildung eines Wirbelschichtbettes aufbewahrt. Das Bettmaterial ist i. d. R. Dolomit oder ein ähnlicher Kalkstein. Durch Veränderung der Zusammensetzung des Bettmaterials werden bei Bedarf katalytische Wirkungen im Vergasungsprozess erreicht.In this storage container ( 7 ), the material is stored for the formation of a fluidized bed. The bedding material is usually dolomite or a similar limestone. By changing the composition of the bed material, catalytic effects in the gasification process are achieved if necessary.

Atmosphärischer Vergaser (8)Atmospheric carburetor ( 8th )

Zur Vergasung wird hier ein atmosphärischer Vergaser (8), vorzugsweise ein stationärer Wirbelschichtvergaser mit gestufter Luftzuführung, der aufgrund der intensiven Durchmischung optimale Bedingungen für die erwarteten Gas-/Feststoff-Reaktionen liefert, eingesetzt. Die Vergasung erfolgt autotherm mit Luft bei einer Temperatur von mindestens 900°C, zu deren Erreichen und Aufrechterhaltung ein Teil des zur Vergasung eingesetzten Brennstoffs verbrannt bzw. teilverbrannt wird. Die zur Fluidisierung und Vergasung erforderliche Luft wird durch gleichmäßig im unteren Primärboden und oberen Sekundärboden des Vergasers verteilte Düsen mit Hilfe eines Zuluftgebläses in den Vergasungsraum eingetragen. Optional ist hier der Einsatz von, in einem Sauerstoffgenerator (50) hergestelltem, reinem Sauerstoff anstelle von Luft möglich. Die Querschnittfläche und Höhe des Vergasungsraums sind so gewählt, dass ausreichende Kontakt- und Verweilzeiten des entstehenden Produktgases von ca. 5 Sekunden bei einer Leerrohrgeschwindigkeit von < 1,5 m/s erreicht werden, bevor das Produktgas den Vergasungsraum mit über 1.000°C am Kopfende verlässt. In einem nachgeschalteten Abhitzewärmetauscher (10) wird das Produktgas auf ca. 250°C abgekühlt. Die ausgekoppelte Wärme wird wahlweise zur Vorwärmung der einzusetzenden Frischluft, optional Sauerstoff (50), zur Dampferzeugung für eine sekundäre Stromerzeugung (56) über eine Dampfturbine, als Prozesswärme oder zur Wasserraufwärmung für Heizzwecke genutzt.For gasification here is an atmospheric carburetor ( 8th ), preferably a stationary Wirbelschichtvergaser with stepped air supply, which provides optimal conditions for the expected gas / solid reactions due to the intensive mixing used. The gasification takes place autothermally with air at a temperature of at least 900 ° C, to reach and maintain part of the fuel used for gasification is burned or partially burned. The air required for fluidization and gasification is introduced by evenly distributed in the lower primary bottom and upper secondary bottom of the carburetor nozzles using a Zuluftgebläses in the gasification chamber. Optionally, here is the use of, in an oxygen generator ( 50 ), pure oxygen instead of air possible. The cross-sectional area and height of the gasification chamber are selected so that sufficient contact and residence times of the resulting product gas of about 5 seconds at an empty tube velocity of <1.5 m / s are achieved before the product gas the gasification chamber with about 1000 ° C at the head end leaves. In a downstream waste heat exchanger ( 10 ), the product gas is cooled to about 250 ° C. The decoupled heat is optionally used to preheat the fresh air to be used, optionally oxygen ( 50 ), for steam generation for secondary generation ( 56 ) via a steam turbine, used as process heat or water heating for heating purposes.

Zur Kontrolle der Vergasungstemperatur und zur Homogenisierung des Produktgases wird eine geregelte Teilmenge I des abgeführten Produktgases nach Entstaubung (10, 13) und Abkühlung im Abhitzewärmetauscher (10) mit Hilfe eines Kreislaufgebläses (14) zusammen mit der vorgewärmten Frischluft in den Vergasungsraum zurückgeführt. Der restliche Teil II des Produktgases wird zur Nutzung im Gas-Diesel-Motor ausgeschleust, welcher als Zündstrahlmotor (30) ausgebildet ist.To control the gasification temperature and to homogenize the product gas, a controlled partial amount I of the product gas removed after dedusting ( 10 . 13 ) and cooling in the waste heat exchanger ( 10 ) by means of a circulation blower ( 14 ) returned together with the preheated fresh air into the gasification chamber. The remaining part II of the product gas is discharged for use in the gas-diesel engine, which is used as a priming motor ( 30 ) is trained.

Der Betrieb des Vergasers erfolgt weitgehend frei von Störungen bedingt durch inhomogenen Brennstoff, da hier hauptsächlich Pyrolysekoks als Brennstoff eingesetzt wird.The operation of the carburetor is largely free of interference due to inhomogeneous fuel, since mainly pyrolysis coke is used as fuel.

Heißgaszyklonabscheider (9) – für ProduktgasstromHot gas cyclone separator ( 9 ) - for product gas flow

Nach dem Abhitzekessel wird das Produktgas in einem Heißgaszyklonabscheider entstaubt. Dabei werden im Gasstrom mitgerissene Staubpartikeln mit einer Korngröße > 0,1 mm ausgeschleust. Dadurch wird u. a. der abrasive Effekt im Gasstrom gemindert und das vorzeitige Verstopfen der Wärmetauscher vermieden.After the waste heat boiler, the product gas is dedusted in a hot gas cyclone separator. In the process, entrained dust particles with a particle size> 0.1 mm are discharged in the gas stream. This will u. a. reduced the abrasive effect in the gas stream and prevents premature clogging of the heat exchanger.

Abhitzewärmetauscher bzw. Vorwärmer (10) für Produktgas (Teilstrom)Waste heat exchanger or preheater ( 10 ) for product gas (partial flow)

Ein Teil des Produktgases wird hinter dem Gaskühler (13) abgeführt und rezirkuliert, d. h., es wird wieder in den Vergaser (8) zurückgeführt, um den thermischen Prozess aufrecht zu halten. in diesem Teil des Produktgases erfolgt in dem in den Hauptgasstrom des Produktgases geschalteten Vorwärmer (10) eine Temperaturerhöhung auf der Seite der zum Vergaser rezirkulierenden Teilmenge des Produktgases und eine Abkühlung im Hauptgasstrom des Produktgases.Part of the product gas is placed behind the gas cooler ( 13 ) is discharged and recirculated, ie, it is returned to the carburetor ( 8th ) to maintain the thermal process. in this part of the product gas takes place in the switched into the main gas flow of the product gas preheater ( 10 ) a temperature increase on the side of the recirculating to the carburetor subset of the product gas and a cooling in the main gas stream of the product gas.

Luftvorwärmer (11)Air preheater ( 11 )

Hier wird die hohe Wärme im Produktgasstrom genutzt, um die Temperatur der für die Vergasung erforderlichen Luftmenge zu erhöhen und dabei die Effizienz im Vergaser zu steigern.Here, the high heat in the product gas flow is used to increase the temperature of the air required for the gasification and thereby increase the efficiency in the gasifier.

Schlauchfilter (12) Bag filter ( 12 )

Dieser Filter ist hochtemperaturbeständig und dient der Abscheidung der im Produktgasstrom verbliebenen feinen Staubpartikel. Der abgeschiedene Feinstaub wird in einem geschlossenen Container gesammelt und entsorgt. (Flugasche)This filter is resistant to high temperatures and serves to separate the fine dust particles remaining in the product gas stream. The separated fine dust is collected in a closed container and disposed of. (Fly ash)

Gaskühler (13) des ProduktgasesGas cooler ( 13 ) of the product gas

In diesem Gaskühler (13) wird die Temperatur des Produktgases auf ca. 300°C abgesenkt. Bei dieser Temperatur sind die im Produktgas enthaltenen Teerpartikel noch nicht auskondensiert.In this gas cooler ( 13 ), the temperature of the product gas is lowered to about 300 ° C. At this temperature, the tar particles contained in the product gas are not yet condensed out.

Kreislaufgebläse (14)Circulation blower ( 14 )

Ein Teil des erzeugten Produktgases wird zur Aufrechthaltung des thermischen Prozesses im Vergaser (8) vom Hauptgasstrang abgezweigt und in den Vergaser zurückgeführt. Die Rückführung erfolgt über das Kreislaufgebläse (14) über den Abhitzewärmetauscher (10).Part of the generated product gas is used to maintain the thermal process in the gasifier ( 8th ) branched off from the main gas line and returned to the carburetor. The return takes place via the circulation blower ( 14 ) via the waste heat exchanger ( 10 ).

Produktgas Druckerhöhungsgebläse (15)Product gas booster blower ( 15 )

Das Druckerhöhungsgebläse (15) dient zum Ausgleich des Druckverlustes in der Gasleitung und den Apparaten. Außerdem kann der Pyrolysegasstrang beim Zusammenführen mit dem Produktgasstrang genauer reguliert werden.The booster blower ( 15 ) is used to compensate for the pressure loss in the gas line and the apparatus. In addition, the pyrolysis gas stream can be more accurately regulated when merging with the product gas stream.

Synthesegaswäscher (16)Syngas scrubber ( 16 )

Das zu reinigende Produktgas und Pyrolysegas wird über eine Sammelleitung dem Synthesegaswäscher (16) zugeführt. Der Synthesegaswäscher (16) besteht aus einem Strahlgaswäscher mit einem nach geschalteten Entspannungsbehälter und einen Tropfenabscheider. Die Auswaschung erfolgt über einen Waschflüssigkeitskreislauf. Im Strahlgaswäscher wird ein Unterdruck von etwa 5 mbar erzeugt. Reicht dieser Unterdruck für die Absaugung aus, so kann auf einen Ventilator verzichtet werden.The product gas and pyrolysis gas to be purified is passed through a collecting line to the synthesis gas scrubber ( 16 ). The synthesis gas scrubber ( 16 ) consists of a jet scrubber with a downstream expansion vessel and a mist eliminator. The leaching takes place via a washing liquid circuit. In the jet scrubber, a negative pressure of about 5 mbar is generated. If this negative pressure is sufficient for the extraction, a fan can be dispensed with.

Im Kolonnensumpf wird Pflanzenöl vorgelegt und damit die Synthesegas- bzw. Prozessgasreinigung über den Waschkreislauf realisiert. Entsprechend der sich einstellenden Konzentration an Stäuben wird der Waschkreislauf beladen und über die Förderpumpe automatisch ausgekreist und der Kolonnensumpf neu befüllt. Der Prozess kann auch kontinuierlich gestaltet werden. Zur Wärmeabführung wird ein Kühler im Waschkreislauf installiert, der mit Kühlwasser 25°C betrieben wird.In the bottom of the column vegetable oil is presented and thus the synthesis gas or process gas purification realized via the washing cycle. According to the adjusting concentration of dusts, the washing cycle is loaded and automatically removed from the pump and the column sump refilled. The process can also be designed continuously. To remove heat, a cooler is installed in the washing circuit, which is operated with cooling water at 25 ° C.

Das gereinigte Prozessgas verlässt den Wäscher mit einer Temperatur von etwa 40°C, die dem Taupunkt unter diesen Bedingungen entspricht. Die durch die Temperaturabkühlung von 300°C auf 40°C abgeführte Wärme wird in einem Wärmetauscher ausgeschleust und als Prozesswärme zur Erwärmung von Kondensat usw. eingesetzt.The cleaned process gas leaves the scrubber at a temperature of about 40 ° C, which corresponds to the dew point under these conditions. The heat dissipated by the cooling of the temperature from 300 ° C to 40 ° C is removed in a heat exchanger and used as process heat to heat condensate and so on.

Die Anlage besitzt einen Steuerkasten, von dem der automatische Betrieb sichergestellt wird. Die komplette Anlage wird als Baugruppe geliefert und kann nach Anschluss der bauseitigen Leistungen sofort in Betrieb gesetzt werden.The system has a control box that ensures automatic operation. The complete system is delivered as a module and can be put into operation immediately after connecting the on-site services.

Frischöltank (17)Fresh oil tank ( 17 )

Dieser Tank dient zum Lagern des frischen Waschöls. Aus diesem Frischöltank (17) wird die aus dem Waschfluidtank (18) als Zündöl entnommene Menge beladenes Waschöl mit frischem Waschöl aufgefüllt.This tank is used to store the fresh wash oil. From this fresh oil tank ( 17 ) is removed from the washing fluid tank ( 18 ) filled with cleaning oil removed as ignition oil amount filled with fresh wash oil.

Waschfluidtank (18)Wash fluid tank ( 18 )

Hier wird das das aus dem Synthesegaswäscher (16) ausgeschleuste, beladene Waschfluid aufgefangen und gelagert. Aus diesem Tank werden jeweils die für die Gaswäsche und zum Einsatz als Zündöl benötigte Menge Fluid entnommen.Here's what the synthesis gas scrubber ( 16 ) discharged, loaded washing fluid collected and stored. From this tank, the amount of fluid required for gas scrubbing and for use as ignition oil is removed.

Zündölaufbereitung (19) Ignition oil preparation ( 19 )

Hier werden das beladene Waschfluid, das Pyrolyseöl, sowie Kondensat zusammengeführt und zuerst in einem Separator von groben Verunreinigungen gereinigt. Nach Zugabe von Teer aus dem Elektrofilter (21) werden in einem Homogenisator die langkettigen Molekularketten physikalisch zerkleinert und homogen durchmischt. Durch dieses Verfahren können auch problematische Brennstoffe eingesetzt werden. Das so aufbereitete Öl dient als Zündöl für den Zündstrahlmotor.Here, the loaded washing fluid, the pyrolysis oil and condensate are combined and first cleaned in a separator of coarse impurities. After adding tar from the electrostatic precipitator ( 21 ), the long-chain molecular chains are physically comminuted in a homogenizer and homogeneously mixed. By this method also problematic fuels can be used. The treated oil serves as ignition oil for the ignition jet engine.

Puffertank für Zündöl (20)Buffer tank for ignition oil ( 20 )

In diesem Tank wird das aufbereitete Zündöl gelagert.The processed ignition oil is stored in this tank.

Teerelektrostatikfilter (21)Tar electrostatic filter ( 21 )

Das Teerelektrostatikfilter besteht aus einem vertikal durchströmten Filterfeld mit rundem Querschnitt. Um eine gleichmäßige Gasströmung des Prozessgases und somit optimale Abscheideleistung zu gewährleisten, wird das Rohgas vor Erreichen des Filterfeldes durch eine Gasverteilung geführt.The tar electrostatic filter consists of a vertically flowed filter field with a round cross-section. In order to ensure a uniform gas flow of the process gas and thus optimum separation efficiency, the raw gas is passed through a gas distribution before reaching the filter field.

Das Filterfeld besteht aus in Waben ausgeführten Niederschlagselektroden, zwischen denen die Sprühelektroden angeordnet sind. Die scharfkantigen Bandelektroden gewährleisten eine höchstmögliche Filterspannung mit optimaler Koronaentladung. Ein Verschleiß der Elektroden findet praktisch nicht statt.The filter field consists of honeycomb precipitation electrodes, between which the discharge electrodes are arranged. The sharp-edged strip electrodes ensure the highest possible filter voltage with optimum corona discharge. There is virtually no wear on the electrodes.

Das elektrische Sprühsystem wird von den Stützisolatoren getragen. Die Isolatorflächen werden, um Überschläge, besonders in den Anfahr- und Stillstandperioden zu vermeiden, ständig durch eine elektrische Begleitheizung trocken gehalten.The electric spray system is supported by the post insulators. The isolator surfaces are constantly kept dry by electrical tracing to prevent flashovers, especially in the startup and shutdown periods.

Zwischen den Sprüh- und Niederschlagselektroden liegt eine hohe Gleichspannung an. Durch das sich aufbauende elektrische Feld und den dabei, aus den scharfen Kanten der Sprühelektroden, austretenden Elektronen werden die abzuscheidenden Partikel ionisiert und von den Niederschlagselektroden angezogen. Hier geben sie ihre Ladung ab und lagern sich an die Elektroden an.There is a high DC voltage between the spray and precipitation electrodes. As a result of the electric field that builds up and the electrons emerging from the sharp edges of the discharge electrodes, the particles to be separated are ionized and attracted by the collecting electrodes. Here they release their charge and attach themselves to the electrodes.

Die Abreinigung des Filtersystems erfolgt über eine periodisch, wiederkehrend durchzuführende Heißdampfreinigung. Anschlussflansche sind am Filter vorgesehen. Die Reinigung muss, je nach Verschmutzungsgrad vom Betreiber geregelt werden.The cleaning of the filter system via a periodic, repeatedly performed hot steam cleaning. Connection flanges are provided on the filter. The cleaning must be regulated by the operator depending on the degree of soiling.

Das abgeschiedene Kondensatgemisch (Teer), welches von den Niederschlagselektroden abtropft, sammelt sich im unteren Bereich des Filters und wird über einen Tauchverschluss in ein bereitgestelltes Auffangbehältnis abgeleitet.The separated condensate mixture (tar), which drips from the collecting electrodes, collects in the lower part of the filter and is discharged via a dip seal into a provided collecting container.

Synthesegaskompressor (22)Synthesis gas compressor ( 22 )

Das Synthesegas muss bei einem Zweitakt Zündstrahlmotors mit einem Druck von ca. 200 bar in den Brennraum eingeführt werden. In diesem Kompressor können bis zu 250 bar Druck aufgebaut werden.The synthesis gas must be introduced into the combustion chamber with a two-stroke ignition jet engine with a pressure of approx. 200 bar. In this compressor can be built up to 250 bar pressure.

Synthesesgasregelstrecke (23)Synthesis gas control system ( 23 )

Hier werden für den Motor optimierte Parameter des Synthesegases, wie z. B. Temperatur und Druck, überwacht und bei Bedarf geregelt.Here are optimized for the engine parameters of the synthesis gas, such. As temperature and pressure, monitored and regulated as needed.

Separater Injektor für Synthesegaseindüsung (24)Separate injector for synthesis gas injection ( 24 )

Die separate Synthesegaseindüsung mit einem Druck von über 200 bar hat den großen Vorteil, dass es vor der Einbringung in den Motorraum zu keinerlei Kondensatbildung kommen kann. Das geschieht meistens bei der Mischung von Luft und Synthesegas vor dem Turbolader. Hier kommt es dann regelmäßig zur Schichtbildung von Teeren und zusätzlich zur Verstopfung des Ladeluftkühlers. Das wird durch die direkte Einbringung des Gases in den Zylinder verhindert und es kommt zusätzlich zu einer besseren Ausregelung des Gasgemisches.The separate Synthesegaseindüsung with a pressure of over 200 bar has the great advantage that it can come before the introduction into the engine compartment no condensation. This usually happens with the mixture of air and syngas in front of the turbocharger. This is where the tanning of the tarmac layer and the clogging of the charge air cooler occur regularly. This is prevented by the direct introduction of the gas into the cylinder and it comes in addition to a better control of the gas mixture.

Zündöleindüsung mit Injektor (25) Ignition oil injection with injector ( 25 )

Hier wird das aufbereitete Öl separat als Zündöl in den Zylinder eingedüst.Here the treated oil is injected separately as ignition oil into the cylinder.

Lufteinlassschlitze über Injektor (26)Air inlet slots via injector ( 26 )

Hier wird die über den Turbolader angesaugte Luft mit leichtem Überdruck eingebracht.Here, the air sucked in via the turbocharger is introduced with slight overpressure.

Auslassventil (27)Exhaust valve ( 27 )

Turbolader (28)Turbocharger ( 28 )

Ladeluftkühler (29)Intercooler ( 29 )

Zündstrahlmotor (30)Ignition jet engine ( 30 )

Der Zündstrahlmotor (Dual-Fuel-Engine), auch Diesel-Gas-Motor genannt, basiert thermodynamisch auf dem Prinzip des Dieselprozesses. Er vereint die Vorteile der Dieselmotorentechnik mit der von Gas-Ottomotoren. So besitzen Zündstrahlmotoren neben der Dieseleinspritzung auch immer zusätzlich eine Synthesegasregelstrecke wie beim Gas-Ottomotor und können daher wahlweise mit zwei Brennstoffen betrieben werden.The dual-fuel engine, also known as the diesel-gas engine, is thermodynamically based on the principle of the diesel process. It combines the advantages of diesel engine technology with those of gasoline engines. For example, in addition to the diesel injection ignition jet engines also always have a synthesis gas control system, as in the case of gasoline engines, and can therefore be operated with two fuels as desired.

Das Eindüsen von Zündöl ist deshalb erforderlich, da der Zündstrahlmotor keine Zündkerzen besitzt. Üblicherweise ist, abhängig vom Motor und Betriebsweise, ein Zündöleinsatz von 8% bis 20% erforderlich, damit der Gasanteil sicher gezündet wird.The injection of ignition oil is necessary because the Zündstrahlmotor has no spark plugs. Usually, depending on the engine and mode of operation, a Zündöleinsatz of 8% to 20% is required so that the gas component is safely ignited.

Wahlweise kann der Zündstrahlmotor mit verschiedenen Diesel/Gas Anteilen (20%:80%–100%:0%) betrieben werden. Das gute Teillastverhalten und der hohe el. Wirkungsgrad des Dieselmotors werden unverändert beibehalten.Optionally the ignition jet engine can be operated with different diesel / gas proportions (20%: 80% -100%: 0%). The good part load behavior and the high el. Efficiency of the diesel engine are maintained unchanged.

Im Falle eines Viertakt-Zündstrahl-Motors wird die Arbeitsenergie wie bei einem Ottomotor als Gas-Luft-Gemisch über das Ansaugsystem in den Zylinder eingebracht und lediglich die zum Zünden des Treibstoffgemisches benötigte Energie als Diesel eingedüst.In the case of a four-stroke ignition jet engine, the working energy is introduced as in a gasoline engine as a gas-air mixture through the intake system in the cylinder and injected only needed to ignite the fuel mixture energy as diesel.

Bei einem Zweitakt-Zündstrahl-Motor wird lediglich die Luft über den Turbolader (28) in den Brennraum des Zylinders gedrückt. Synthesegas und Zündöl werden über jeweils separate Einspritzdüsen unter hohem Druck in den Brennraum eingebracht. Das hat den Vorteil, dass in Synthesegasen befindliche Partikel und Teere nicht vor der Einbringung in den Verbrennungsraum an Rohrleitungen oder Apparaten kondensieren können. Zweitakt-Motoren haben in der Regel höhere elektrische Wirkungsgrade als Viertakt-Motoren.In a two-stroke ignition jet engine, only the air through the turbocharger ( 28 ) pressed into the combustion chamber of the cylinder. Synthesis gas and ignition oil are introduced into the combustion chamber via separate injection nozzles under high pressure. This has the advantage that particles and tars contained in synthesis gases can not condense on pipelines or apparatus before being introduced into the combustion space. Two-stroke engines typically have higher electrical efficiencies than four-stroke engines.

Der Zündstrahlmotor hat den weiteren Vorteil, dass erheblich weniger Partikel ausgestoßen werden bei einem Diesel. Die Schadstoffbilanz bezogen auf CO2 und andere Abgaskomponenten ist ebenfalls sehr gut.The ignition jet engine has the further advantage that significantly fewer particles are emitted in a diesel. The pollutant balance with respect to CO 2 and other exhaust gas components is also very good.

Zündstrahlmotor-BHKW-Anlagen sind wie die Dieselmotor-BHKW-Anlagen uneingeschränkt für die Notstromversorgung in z. B. Krankenhäuser, Hotels, Flughäfen, Kaufhäuser, Sprinkleranlagen etc. zugelassen.Zündstrahlmotor CHP plants are like the diesel engine CHP plants without restriction for the emergency power supply in z. As hospitals, hotels, airports, department stores, sprinkler systems, etc. allowed.

SCR- und Oxi-Kat (31)SCR and oxy-cat ( 31 )

Da es sich bei dem Motor um einen Zündstrahlmotor mit ca. 8% Zündölanteil handelt, muss zu Einhaltung der Stickstoffgrenzwerte gemäß TA-Luft ein SCR-Katalysator eingesetzt werden, um das Abgas des Zündstrahlmotors zu reinigen, das auch zur Erwärmung des Pyrolysereaktors (2) dient.Since the engine is an ignition jet engine with approx. 8% ignition oil content, an SCR catalytic converter must be used to maintain the nitrogen limit values according to TA-Luft in order to purify the exhaust gas of the ignition jet engine, which is also used to heat the pyrolysis reactor ( 2 ) serves.

Elektrostatikfilter (32) für das MotorabgasElectrostatic filter ( 32 ) for the engine exhaust

Das Elektrostatikfilter (32) dient in erster Linie als Staubfilter für das Abgas, um die Partikelemissionen unter die Werte der TA-Luft zu bringen.The electrostatic filter ( 32 ) serves primarily as a dust filter for the exhaust gas to bring the particulate emissions below the levels of the TA air.

Abgasschalldämpfer (33) Exhaust silencer ( 33 )

Abgaswärmetauscher (34)Exhaust gas heat exchanger ( 34 )

Schornstein (35)Chimney ( 35 )

Eintrag (36) des Pyrolyseöls und Kondensats in Zündölaufbereitung (19)Entry ( 36 ) of the pyrolysis oil and condensate in Zündölaufbereitung ( 19 )

Lager (37) mit einer Eintragvorrichtung für Bettasche und Bettmaterial des VergasersCamp ( 37 ) with an entry device for bed pocket and bed material of the carburettor

Optionale VorrichtungenOptional devices

  • 50. Sauerstoffgenerator (Optional) 50 , Oxygen generator (optional)
  • 51. Gaswäscher für Pyrolysegas (Optional) Das Pyrolysegas wird in diesem Wäscher von langkettigen Kohlenwasserstoffen, in Form von z. B. Teeren, durch Auskondensieren gereinigt. Das Waschmedium ist wahlweise Wasser, Biodiesel, Pflanzenöl oder ein anderes Fluid biogenen Ursprungs. Bei Einsatz von als Zündöl aufbereitbares beladenes Pflanzenöl oder Biodiesel als Waschflüssigkeit wird das beladene Fluid gemeinsam mit dem anfallende Öl, Teer oder Kondensat dem Zündöl für den Motor beigemischt. 51 , Gas scrubber for pyrolysis gas (optional) The pyrolysis gas is in this scrubber of long-chain hydrocarbons, in the form of z. As tars, purified by condensation. The washing medium is optionally water, biodiesel, vegetable oil or another fluid of biogenic origin. When using laden as vegetable oil or biodiesel as a washing liquid, the laden fluid is mixed with the resulting oil, tar or condensate the ignition oil for the engine.
  • 52. CO2-Wäscher (Optional) Optional kann das im Synthesegas enthaltene CO2 ausgewaschen und direkt in flüssiger Form oder gasförmig als Kohlensäure, als Trockeneis oder in Gewächshäusern als Wachstumsfördernde Maßnahme eingesetzt werden. Die Ausschleusung von Kohlendioxid aus dem Synthesegas hat den Vorteil, dass durch die Verringerung des Synthesegasvolumens um den Anteil von Kohlenmonoxid und Wasserstoff der energetische Aufwand für die Kompression des Gases auf über 200 bar verringert wird. Außerdem hat das dem Motor zugeführte Gas bedingt durch den höheren Methananteil einen höheren Heizwert und verbrennt dadurch effizienter. 52 , CO 2 scrubber (optional) Optionally, the CO 2 contained in the synthesis gas can be washed out and used directly in liquid form or in gaseous form as carbonic acid, as dry ice or in greenhouses as a growth-promoting measure. The discharge of carbon dioxide from the synthesis gas has the advantage that the reduction of the synthesis gas volume by the proportion of carbon monoxide and hydrogen reduces the energy expenditure for the compression of the gas to more than 200 bar. In addition, due to the higher methane content, the gas supplied to the engine has a higher calorific value and thereby burns more efficiently.
  • 53. Synthesegaskompressor (Optional) 53 , Synthesis Gas Compressor (Optional)
  • 54. Gasspeicher (Optional) 54 , Gas storage (optional)
  • 55. Synthesereaktor (Optional) Fischer-Tropsch-Verfahren Die von Professor Franz Fischer und Dr. Hans Tropsch vor über 80 Jahren entdeckte und zum Patent angemeldete Kohlenwasserstoffsynthese ist eine zweistufige Reaktionsfolge, mit der feste Brennstoffe wie Biomasse, Koks oder andere organische Stoffe in flüssige Treibstoffe wie Dieselkraftstoff und Benzin umgewandelt werden können. Dabei werden mit Hilfe von Metallkatalysatoren flüssige Kohlenwasserstoffe aus den Kohlenmonoxid- und Wasserstoffanteilen eines Synthesegases hergestellt. Die hierbei synthetisierten Kohlenwasserstoffe bestehen hauptsächlich aus flüssigen Alkanen, auch Paraffinöle genannt. Als Nebenprodukte fallen noch Olefine, Alkohole und feste Paraffine an. Das dazu erforderliche Synthesegas lässt sich durch Pyrolyse bei 600°C und höher oder durch Vergasung mit Wasserdampf und/oder Sauerstoff bei Temperaturen oberhalb 900°C aus Biomasse, Koks oder anderen kohlenstoffhaltigen organischen Stoffen erzeugen. Die Ausschleusung von Wasserstoff und Kohlenstoff hat in dem vorgestellten System den weiteren Vorteil, dass durch die Verringerung des Synthesegasvolumens um den Anteil von Kohlenmonoxid und Wasserstoff der energetische Aufwand für die Kompression des Gases auf über 200 bar verringert wird und. Außerdem hat das dem Motor zugeführte Gas bedingt durch den höheren Methananteil einen höheren Heizwert und verbrennt dadurch effizienter. 55 , Synthesis Reactor (Optional) Fischer-Tropsch Procedure The methods described by Professor Franz Fischer and Dr. Ing. Hans Tropsch's hydrocarbon synthesis, discovered and patented more than 80 years ago, is a two-step reaction that converts solid fuels such as biomass, coke or other organic matter into liquid fuels such as diesel fuel and gasoline. In this case, liquid hydrocarbons are produced from the carbon monoxide and hydrogen fractions of a synthesis gas with the aid of metal catalysts. The hydrocarbons synthesized here consist mainly of liquid alkanes, also called paraffin oils. As by-products are still olefins, alcohols and solid paraffins. The required synthesis gas can be produced by pyrolysis at 600 ° C and higher or by gasification with water vapor and / or oxygen at temperatures above 900 ° C from biomass, coke or other carbonaceous organic substances. The discharge of hydrogen and carbon in the presented system has the further advantage that reducing the synthesis gas volume by the proportion of carbon monoxide and hydrogen reduces the energy expenditure for the compression of the gas to more than 200 bar, and. In addition, due to the higher methane content, the gas supplied to the engine has a higher calorific value and thereby burns more efficiently.
  • 56. Dampfturbine 56 , steam turbine

Gasqualitäten Pyrolysegas Produktgas aus Vergasung mit Luft Synthesegas Mischung aus Pyrolyse- und Produktgas LHV [kJ/Nm3] 15.691 5.230 8.717 LHV [kW/Nm3] 4,36 1,45 2,42 [vol%] [vol%] [vol%] Kohlendioxid (CO2) 37,50 10,00 19,17 Kohlenmonoxid (CO) 27,50 27,02 27,18 Methan (CH4) 12,00 2,02 5,35 Wasserstoff (H2) 12,50 7,77 9,35 Sauerstoff (O2) 0,37 0,37 Stickstoff (N2) 2,00 47,71 32,47 Schwefeldioxid (SO2) 0,01 0,01 Salzsäure (HCl) 0,00 0,00 Wasser (H2O) 2,75 5,10 4,32 Ethen (C2H4) 1,00 1,00 Ethan (C2H6) 1,00 1,00 Propan (C3H8) 0,00 Butan (C4H10) 0,00 2,2-Dimethylpropan 2.0 (C5H12) 0,00 Benzol (C6H6) 0,00 2,2 Dimethylbutan (C6H14) 0,00 CxHy 5,50 gas qualities pyrolysis Product gas from gasification with air Synthesis gas mixture of pyrolysis and product gas LHV [kJ / Nm 3 ] 15691 5230 8717 LHV [kW / Nm 3 ] 4.36 1.45 2.42 [Vol%] [Vol%] [Vol%] Carbon dioxide (CO 2 ) 37.50 10.00 19.17 Carbon monoxide (CO) 27,50 27.02 27.18 Methane (CH 4) 12,00 2.02 5.35 Hydrogen (H 2 ) 12.50 7.77 9.35 Oxygen (O 2 ) 0.37 0.37 Nitrogen (N 2 ) 2.00 47.71 32.47 Sulfur dioxide (SO 2 ) 0.01 0.01 Hydrochloric acid (HCl) 0.00 0.00 Water (H 2 O) 2.75 5.10 4.32 Ethene (C 2 H 4 ) 1.00 1.00 Ethane (C 2 H 6 ) 1.00 1.00 Propane (C 3 H 8 ) 0.00 Butane (C 4 H 10 ) 0.00 2,2-dimethylpropane 2.0 (C 5 H 12 ) 0.00 Benzene (C 6 H 6 ) 0.00 2,2 dimethylbutane (C 6 H 14 ) 0.00 C x H y 5.50

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Brennstofftrocknerfuel dryer
22
Pyrolysereaktorpyrolysis reactor
33
Heißgaszyklonabscheider (Pyrolysegasstrom)Hot gas cyclone separator (pyrolysis gas stream)
44
Gaskühler (Pyrolysegas)Gas cooler (pyrolysis gas)
55
DruckerhöhungsgebläseBooster fan
66
Brennstoffvorlage für den VergaserFuel template for the carburetor
77
Vorlagebehälter für Bettmaterial des VergasersReservoir for bed material of the carburetor
88th
Atmosphärischer Vergaser (vorzugsweise stationärer Wirbelschichtvergaser)Atmospheric carburetor (preferably stationary fluidized bed gasifier)
99
Heißgaszyklonabscheider (Produktgasstrom)Hot gas cyclone separator (product gas flow)
1010
Abhitzewärmetauscher für rückzuführendes Produktgas (Vorwärmer)Heat recovery heat exchanger for recirculating product gas (preheater)
1111
Luftvorwärmerair preheater
1212
SchlauchfilterBag filters
1313
Gaskühler (Produktgas)Gas cooler (product gas)
1414
KreislaufgebläseCirculation fan
1515
Produktgas-DruckerhöhungsgebläseProduct gas booster fan
1616
SynthesegaswäscherSynthesis gas scrubber
1717
FrischöltankOil tank
1818
WaschfluidtankWashing fluid tank
1919
ZündölaufbereitungZündölaufbereitung
2020
Puffertank für ZündölBuffer tank for ignition oil
2121
TeerelektrostatikfilterTeerelektrostatikfilter
22 22
SynthesegaskompressorSynthesis gas compressor
2323
Synthesegas-RegelstreckeSynthesis gas controlled system
2424
Injektor für die SynthesegaseindüsungInjector for synthesis gas injection
2525
Injektor für die ZündöleindüsungInjector for ignition oil injection
2626
Injektor für den LufteinlassInjector for the air intake
2727
Auslassventiloutlet valve
2828
Turboladerturbocharger
2929
LadeluftkühlerIntercooler
3030
Zweitakt-ZündstrahlmotorTwo-stroke dual fuel
3131
SCR- und Oxi-KatSCR and oxy-cat
3232
Elektrostatikfilter für das MotorabgasElectrostatic filter for engine exhaust
3333
Abgasschalldämpferexhaust silencer
3434
AbgaswärmetauscherExhaust gas heat exchanger
3535
Schornsteinchimney
3636
Eintrag in Zündölaufbereitung (19) (Pyrolyseöl und Kondensat)Entry in ignition oil processing ( 19 ) (Pyrolysis oil and condensate)
3737
Lager mit einer Eintragvorrichtung für Bettasche und Bettmaterial des VergasersBearing with an entry device for bed pocket and bed material of the carburettor
5050
Sauerstoffgeneratoroxygen generator
5151
Gaswäscher für PyrolysegasGas scrubber for pyrolysis gas
5252
CO2-GaswäscherCO 2 gas scrubber
5353
SynthesegaskompressorSynthesis gas compressor
5454
Gasspeichergas storage
5555
Synthesereaktorsynthesis reactor
5656
Dampfturbinesteam turbine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10258485 A1 [0002] DE 10258485 A1 [0002]
  • DE 4238934 C2 [0004] DE 4238934 C2 [0004]
  • DE 102004055-407 A1 [0005] DE 102004055-407 A1 [0005]

Claims (21)

Vorrichtung zur Produktion von Synthesegas als Brenngas für Verbrennungskraftmaschinen und zu deren Betreiben und zur dezentralen Erzeugung von Strom und Wärme durch Vergasung von organischen Stoffen, bestehend aus: a. einem Brennstofftrockner (1) und einem Lager der organischen Stoffe mit Brennstoffvorlagebehälter, b. einem Pyrolysereaktor (2), in den die organischen Stoffe aus dem Lager zuführbar sind, und aus einem atmosphärischen Vergaser (8), in dem über eine Verbindung mit dem Pyrolysereaktor (2) Pyrolyseprodukte des Pyrolysereaktors eintragbar sind, unter Bildung von Pyrolysegas, Pyrolysekoks, Pyrolyseöl und Teer im Pyrolysereaktor durch Zuführung thermischer Energie zur endothermen Zersetzung der organischen Stoffe und von Produktgas durch Vorrichtungen zur autothermen Vergasung von Pyrolysekoks im Vergaser (8), dadurch gekennzeichnet, dass der Pyrolysereaktor (2) und ein dortiger Produktgasstrang einen Wärmetauscher aufweisen, so dass die für die Pyrolyse erforderliche thermische Energie direkt oder indirekt aus dem in dem Vergaser (8) erzeugten Produktgas gewinnbar ist, oder dass eine Eintragvorrichtung der in einem Lager (37) gesammelten heißen Bettasche und des Bettmaterials aus dem Vergaser (8) angelegt ist, aus der die Zuführung der für die Pyrolyse erforderlichen thermischen Energie erfolgen kann, ferner bestehend aus: einer Anlage mit getrennten Gassträngen, um den Pyrolysegasstrom und den Produktgasstrom in getrennten Teilströmen zu reinigen und zu kühlen, wobei c. in die jeweiligen Pyrolyse- und Produktgasströme Wärmetauscher (4, 13) installiert sind, die jeweils das Pyrolyse- oder Produktgas auf ca. 300°C abkühlen können, d. einem in die Pyrolyse- und Produktgasströme jeweils installierten Heißgas-Zyklonabschneider (3, 9) und aus einem im Produktgasstrom zusätzlichen Schlauchfilter (12); e. aus einem im Pyrolysegasstrang installierten Gaswäscher (51) und/oder aus einer Vereinigung der Leitungen der Pyrolyse- und Gasstränge sowie aus einem in diesem Synthesegasstrang installierten Synthesegaswäscher (16) und/oder einem Teer-Elektrostatikfilter (21), mit Abkühlen unter Auskondensation der Teere sowie teerhaltiger Pyrolysekondensate im Gaswäscher, f. einer Einrichtung über die das Synthesegas mechanisch und/oder biologisch und/oder physikalisch und/oder chemisch reinigbar ist, g. einem Synthesegaskompressor in Form eines Kolbenverdichters (22) mit dem das Synthesegas auf > 200 bar komprimierbar ist, h. einer Zündölaufbereitung (19), bestehend aus einer Zentrifuge und einem Homogenisator, in dem beladenes Waschöl und/oder Pyrolyseöl sowie Kondensat aus dem Pyrolysereaktor (2) und/oder Teer aus dem Elektrostatikfilter (21) zur Verwendung als Zündöl aufarbeitbar sind, i. einem Zweitakt-Zündstrahlmotor (30) als Verbrennungskraftmaschine, welche über separate Injektoren (24, 25, 26) für das hochverdichtete Synthesegas sowie für das Zündöl aus Waschöl und/oder Pyrolyseöl sowie Kondensat und/oder aus Teer und für die Verbrennungsluft verfügt, wobei das hochverdichtete Synthesegas über dessen separaten Injektor (24) in den Zündstrahlmotor (30) eindüsbar istApparatus for the production of synthesis gas as fuel gas for internal combustion engines and for their operation and for the decentralized generation of electricity and heat by gasification of organic substances, consisting of: a. a fuel dryer ( 1 ) and a storage of organic matter with a fuel storage tank, b. a pyrolysis reactor ( 2 ), to which the organic substances can be supplied from the storage, and from an atmospheric gasifier ( 8th ), in which via a connection with the pyrolysis reactor ( 2 ) Pyrolysis of the pyrolysis reactor can be registered, with the formation of pyrolysis, pyrolysis, pyrolysis and tar in the pyrolysis reactor by supplying thermal energy for endothermic decomposition of organic substances and product gas by means of autothermal gasification of pyrolysis in the carburetor ( 8th ), characterized in that the pyrolysis reactor ( 2 ) and a product gas line there have a heat exchanger, so that the required for the pyrolysis thermal energy directly or indirectly from that in the gasifier ( 8th ) or that an entry device of a warehouse ( 37 ) collected hot bed ash and the bed material from the carburetor ( 8th ) is applied, from which the supply of the required for the pyrolysis thermal energy can be made, further comprising: a system with separate gas strands to purify the pyrolysis gas stream and the product gas stream in separate partial streams and to cool, wherein c. in the respective pyrolysis and product gas streams heat exchangers ( 4 . 13 ), each of which can cool the pyrolysis or product gas to about 300 ° C, d. a hot gas cyclone cutter installed in each of the pyrolysis and product gas streams ( 3 . 9 ) and from an additional in the product gas flow bag filter ( 12 ); e. from a gas scrubber installed in the pyrolysis gas train ( 51 ) and / or from a combination of the lines of the pyrolysis and gas strands and from a synthesis scrubber installed in this synthesis gas line ( 16 ) and / or a tar electrostatic filter ( 21 ), with cooling with condensation of the tars as well as tarry pyrolysis condensates in the gas scrubber, f. a device via which the synthesis gas is mechanically and / or biologically and / or physically and / or chemically cleanable, g. a synthesis gas compressor in the form of a reciprocating compressor ( 22 ) with which the synthesis gas is compressible to> 200 bar, h. an ignition oil preparation ( 19 ), consisting of a centrifuge and a homogenizer, in the loaded wash oil and / or pyrolysis oil and condensate from the pyrolysis reactor ( 2 ) and / or tar from the electrostatic filter ( 21 ) can be worked up for use as ignition oil, i. a two-stroke ignition jet engine ( 30 ) as an internal combustion engine, which via separate injectors ( 24 . 25 . 26 ) for the high-density synthesis gas and for the ignition oil from wash oil and / or pyrolysis oil and condensate and / or from tar and for the combustion air, wherein the highly compressed synthesis gas via its separate injector ( 24 ) into the ignition jet engine ( 30 ) is einspritzbar Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der atmosphärische Vergaser (8) ein stationärer Wirbelschichtvergaser ist.Device according to claim 1, characterized in that the atmospheric gasifier ( 8th ) is a stationary fluidized bed gasifier. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen zweistufigen Pyrolysereaktor aufweist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a two-stage pyrolysis reactor. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweistufiger Drehrohrpyrolysereaktor vorgesehen ist.Apparatus according to claim 3, characterized in that a two-stage Drehrohrpyrolysereaktor is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmetauscher (4, 13) Gaskühler in Form von Röhrenwärmetauschern angelegt sind.Device according to one of claims 1-4, characterized in that as a heat exchanger ( 4 . 13 ) Gas cooler in the form of tubular heat exchangers are created. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckerhöhungsgebläse (5) in den Pyrolysegasstrang angelegt ist, welches dort vor dem Zusammenführen mit dem Produktgasstrang sich findet und zum Ausgleich des Druckverlustes in dem Pyrolysegasstrang und den Apparaten dient und mit dem der Produktgasstrang genauer reguliert werden kann.Device according to one of claims 1-5, characterized in that a pressure booster blower ( 5 ) is placed in the pyrolysis gas train, which is there before merging with the product gas line and to compensate for the pressure loss in the Pyrolysegasstrang and the apparatuses and with which the product gas stream can be regulated more precisely. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergaser (8) eine Brennstoffvorlage (6) besitzt, in welcher der aus dem Pyrolysereaktor herausgetragene Pyrolysekoks auffangbar und zwischenlagerbar ist. Device according to one or more of the preceding claims 1-6, characterized in that the gasifier ( 8th ) a fuel template ( 6 ), in which the pyrolysis coke discharged out of the pyrolysis reactor is trappable and interposable. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergaser (8) einen Vorlagebehälter (7) für Bettmaterial zur Ausbildung des Wirbelschichtbettes aufweist.Device according to one or more of the preceding claims 1-7, characterized in that the gasifier ( 8th ) a storage container ( 7 ) for bed material for forming the fluidized bed. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass der atmosphärische Vergaser (8) als stationärer Wirbelschichtvergaser mit gestufter Luftzuführung ausgebildet ist.Device according to one or more of the preceding claims 1-8, characterized in that the atmospheric gasifier ( 8th ) is designed as a stationary fluidized bed gasifier with stepped air supply. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergaser (8) zur Zuführung von Sauerstoff als Verbrennungsluft einen Sauerstoffgenerator (50) aufweist.Device according to one or more of the preceding claims 1-9, characterized in that the carburetor ( 8th ) for supplying oxygen as combustion air an oxygen generator ( 50 ) having. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass der Synthesegaswäscher (16) aus einem Strahlgaswäscher mit einem nachgeschalteten Entspannungsbehälter und einem Tropfenabscheider besteht, wobei zur Auswaschung des Synthesegases ein Waschflüssigkeitskreislauf vorgesehen ist und im Strahlgaswäscher ein Unterdruck für die Absaugung erzeugbar ist, wobei des weiteren ein Kolonnensumpf für Pflanzenöl als Waschflüssigkeit vorgesehen ist, so dass die Synthesegasbzw. Prozessgasreinigung über den Waschkreislauf erfolgt, wobei eine Förderpumpe vorgesehen ist, die die beladene Waschflüssigkeit auskreist und den Kolonnensumpf neu befüllt.Device according to one or more of the preceding claims 1-10, characterized in that the synthesis gas scrubber ( 16 ) consists of a jet gas scrubber with a downstream flash tank and a mist eliminator, wherein for washing the synthesis gas a washing liquid circuit is provided and in the jet scrubber, a negative pressure for the suction can be generated, wherein the further a column bottom for vegetable oil is provided as a washing liquid, so that the Synthesegasbzw. Process gas purification takes place via the washing cycle, wherein a feed pump is provided which circles the laden washing liquid and refills the column sump. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass zum Lagern von frischer Waschflüssigkeit und Waschöl ein Frischöltank (17) vorgesehen ist, aus dem als Zündöl entnommenes aufgearbeitetes Waschöl entnehmbar ist, um die Anlage mit frischem Waschöl aufzufüllen.Device according to one or more of the preceding claims 1-11, characterized in that for storage of fresh washing liquid and washing oil a fresh oil tank ( 17 ) is provided, can be removed from the removed as ignition refurbished wash oil to replenish the system with fresh wash oil. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche 1–12, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Waschfluidtank (18) aufweist, in welchem dass aus dem Synthesegaswäscher (16) ausgeschleuste, beladene Waschfluid auffangbar und lagerbar ist.Device according to one or more of the preceding claims 1-12, characterized in that it comprises a washing fluid tank ( 18 ), in which that from the synthesis gas scrubber ( 16 ) discharged, loaded washing fluid is trappable and storable. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zündölaufbereitung (19) ein Puffertank (20) zur Lagerung von aufgearbeitetem Zündöl nachgeschaltet ist.Device according to one or more of the preceding claims 1-13, characterized in that the Zündölaufbereitung ( 19 ) a buffer tank ( 20 ) is connected downstream of the storage of refurbished ignition oil. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche 1–14, dadurch gekennzeichnet, dass dem Synthesegaswäscher (16) ein Teerelektrostatikfilter (21) nachgeschaltet ist, in dem Kondensatgemisch (Teer) abscheidbar ist, wobei der Teerelektrostatikfilter aus einem vertikal durchströmten Filterfeld mit rundem Querschnitt besteht, dem ein Filterfeld für das zuzuführende Synthesegas vorgeschaltet ist, welches aus in Waben ausgeführten Niederschlagselektroden besteht, zwischen denen Sprühelektroden angeordnet sind mit scharfkantigen Bandelektroden, die eine höchstmögliche Filterspannung mit optimaler Koronaentladung gewährleisten, wobei ein elektrisches Sprühsystem vorgesehen ist, welches von Stützisolatoren getragen wird, welche elektrisch beheizbar sind um Überschläge zu vermeiden und wobei zwischen den Sprüh- und Niederschlagselektroden eine hohe Gleichspannung anliegt.Device according to one or more of the preceding claims 1-14, characterized in that the synthesis gas scrubber ( 16 ) a tar electrostatic filter ( 21 ), in the condensate mixture (tar) is deposited, wherein the tar electrostatic filter consists of a vertically flowed filter field with a round cross-section, which is preceded by a filter field for the supplied synthesis gas, which consists of honeycomb precipitation electrodes, between which discharge electrodes are arranged sharp-edged strip electrodes, which ensure the highest possible filter voltage with optimal corona discharge, wherein an electric spray system is provided, which is supported by post insulators, which are electrically heated to avoid flashovers and wherein a high DC voltage is applied between the spray and precipitation electrodes. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche 1–15, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweitakt-Zündstrahlmotor (30) neben einer Dieseleinspritzung zusätzlich eine Synthesegas-Regelstrecke (23) aufweist, wie diese bei Gas-Ottomotoren verwendet wird, so dass wahlweise zwei Brennstoffe zum Betreiben des Zündstrahlmotors verwendbar sind, wobei der Zündstrahlmotor (30) einen separaten Injektor (24) für die Synthesegaseindüsung aufweist, dem ein Synthesegaskompressor (22) vorgeschaltet ist, mit welchem das Synthesegas mit einem Druck von > 200 bar in den Brennraum des Zündstrahlmotors (30) führbar ist, dass der Zündstrahlmotor (30) des weiteren einen Injektor (25) zur Zündöleindüsung aufweist, des weiteren einen separaten Injektor (26), welcher als Lufteinlassschlitz ausgebildet ist, so dass die angesaugte Verbrennungsluft mit leichtem Überdruck einbringbar ist, sowie ein Auslassventil (27), ein Turbolader (28) und ein Ladeluftkühler (29).Device according to one or more of the preceding claims 1-15, characterized in that the two-stroke ignition jet engine ( 30 ) in addition to a diesel injection additionally a synthesis gas controlled system ( 23 ), as is used in gas Otto engines, so that optionally two fuels are used for operating the Zündstrahlmotors, wherein the Zündstrahlmotor ( 30 ) a separate injector ( 24 ) for synthesis gas injection to which a synthesis gas compressor ( 22 ) is connected upstream, with which the synthesis gas at a pressure of> 200 bar in the combustion chamber of the Zündstrahlmotors ( 30 ) is feasible that the ignition jet engine ( 30 ) further includes an injector ( 25 ) for Zündöleindüsung, further comprising a separate injector ( 26 ), which is designed as an air inlet slot, so that the sucked combustion air can be introduced with a slight overpressure, and an outlet valve ( 27 ), a turbocharger ( 28 ) and a charge air cooler ( 29 ). Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche 1–16, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas des Zündstrahlmotors (30), bevor dies in die erste Stufe des Pyrolysereaktors (2) zu dessen Erwärmung geführt wird, in einen SCR- und Oxi-Katalysator (31) führbar ist.Device according to one or more of the preceding claims 1-16, characterized in that the exhaust gas of the ignition jet engine ( 30 ) before entering the first stage of the pyrolysis reactor ( 2 ) to heat it, into an SCR and Oxi catalyst ( 31 ) is feasible. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas des Motors nach Erwärmung der ersten Stufe des Pyrolysereaktors (2) in einen Elektrostatikfilter (32) geführt wird, welcher als Staubfilter ausgebildet ist, wobei ein Abgasschalldämpfer (33) und ein Abgaswärmetauscher (34) nachgeschaltet sind. Apparatus according to claim 17, characterized in that the exhaust gas of the engine after heating the first stage of the pyrolysis reactor ( 2 ) into an electrostatic filter ( 32 ) is guided, which is designed as a dust filter, wherein an exhaust muffler ( 33 ) and an exhaust gas heat exchanger ( 34 ) are connected downstream. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sauerstoffproduktionsanlage mit Sauerstoffgenerator (50) parallel zum Vergaser (8) betreibbar ist und dieser mit entsprechenden Düsen ausgestattet ist um als Vergasungsmittel technischen Sauerstoff und/oder Wasserdampf einzudüsen.Device according to one of claims 1-18, characterized in that an oxygen production plant with oxygen generator ( 50 ) parallel to the carburettor ( 8th ) is operable and this is equipped with appropriate nozzles to inject as a gasification technical oxygen and / or water vapor. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–19, dadurch gekennzeichnet, dass ein CO2-Wäscher (52) in dem Synthesegasstrom installiert ist, um den CO2-Gehalt im Synthesegas weitgehend auszuwaschen.Device according to one of claims 1-19, characterized in that a CO 2 scrubber ( 52 ) is installed in the synthesis gas stream to largely wash out the CO 2 content in the synthesis gas. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Synthesereaktor (55) installiert ist, um den H2-Anteil und den CO-Anteil im Synthesegas in der erforderlichen Relation auszuschleusen und zu verflüssigen.Device according to one of claims 1-20, characterized in that a synthesis reactor ( 55 ) is installed to discharge the H 2 content and the CO content in the synthesis gas in the required ratio and liquefy.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018119032A1 (en) * 2016-12-21 2018-06-28 Massachusetts Institute Of Technology Novel engine concepts for handling producer gas from biomass
CN113136231A (en) * 2020-01-17 2021-07-20 北京航天石化技术装备工程有限公司 Purification system and method for high-temperature household garbage pyrolysis oil gas

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4238934C2 (en) 1992-11-19 1996-07-25 Noell En Und Entsorgungstechni Process for the gasification of raw materials and waste materials containing organic or organic materials
DE10258485A1 (en) 2002-12-10 2004-07-08 Innovativer Anlagenbau E&H Gmbh Production of heat and/or fuel gas in multi-stage gasification process comprises circulating pyrolysis gas through fluidized bed until target criterion is attained and then using it as heating medium and/or fuel gas
DE102004055407A1 (en) 2004-11-17 2006-05-24 Schneider, Arno, Dipl.-Ing. Internal combustion engine e.g. gaseous fuel engine, operating method, involves performing autothermic gasification of organic fuel into synthesis gas, and cleaning, compressing, and supplying gas to engine with turbocharger

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4238934C2 (en) 1992-11-19 1996-07-25 Noell En Und Entsorgungstechni Process for the gasification of raw materials and waste materials containing organic or organic materials
DE10258485A1 (en) 2002-12-10 2004-07-08 Innovativer Anlagenbau E&H Gmbh Production of heat and/or fuel gas in multi-stage gasification process comprises circulating pyrolysis gas through fluidized bed until target criterion is attained and then using it as heating medium and/or fuel gas
DE102004055407A1 (en) 2004-11-17 2006-05-24 Schneider, Arno, Dipl.-Ing. Internal combustion engine e.g. gaseous fuel engine, operating method, involves performing autothermic gasification of organic fuel into synthesis gas, and cleaning, compressing, and supplying gas to engine with turbocharger

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018119032A1 (en) * 2016-12-21 2018-06-28 Massachusetts Institute Of Technology Novel engine concepts for handling producer gas from biomass
US11236279B2 (en) 2016-12-21 2022-02-01 Massachusetts Institute Of Technology Engine concepts for handling producer gas from biomass
CN113136231A (en) * 2020-01-17 2021-07-20 北京航天石化技术装备工程有限公司 Purification system and method for high-temperature household garbage pyrolysis oil gas

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