DE3340971A1

DE3340971A1 - Process for producing liquid combustible media consisting of at least two components

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Publication number: DE3340971A1
Application number: DE19833340971
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl.-Ing. 6200 Wiesbaden Linneborn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-11-11
Filing date: 1983-11-11
Publication date: 1985-05-23

Abstract

The invention concerns a process for producing liquid combustible media which consist of at least two components, wherein the point is to use, in particular, renewable materials, that is to say fuels of vegetable type. The main subject of the invention is to grind biocoal obtained from vegetable materials down to such a grain size that, when it is admixed to a liquid material, a colloidal mixture is formed with the latter, that is to say the biocoal is held in a suspended state in the liquid component. In consistent implementation of the economic utilisation of renewable and continuously arising starting materials such as wood, wood wastes, fruit shells, straw, organic refuse and lastly also sewage sludges of the most diverse types, this process is frequently preceded by a process according to which the biocoal is produced with utilisation of all the by-products formed at the same time.

Description

Verfahren zur Herstellung von aus mindestens Process for the production of at least

zwei Komponenten bestehenden flüssigen brennbaren Medien Verfahren zur Herstellung von aus mindestens zwei Komponenten bestehenden flüssigen brennbaren Medien Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von aus mindestens zwei Komponenten bestehenden flüssigen brennbaren medien; sie bezieht sich im besonderen auf Verfahren, bei denen mindestens eine der Komponenten aus pflanzlichen Stoffen gewonnen wird.two components consisting of liquid flammable media procedure for the production of liquid flammable consisting of at least two components Media The invention relates to a method for the production of at least two-component liquid flammable media; it relates in particular on procedures in which at least one of the components is made from vegetable matter is won.

Es ist bekannt, aus pflanzlichen Stoffen eine Kohle herzustellen, die unter dem Sammelbegriff Holzkohle bekannt und in einer Stückgröße von mehreren Kubikmilli- bzw.It is known to produce a coal from vegetable matter, known under the collective term charcoal and available in several pieces Cubic milli- resp.

zentimetern verschiedenen Zwecken zugeführt wird. hr großer Vorteil ist, daß ihre Ausgangsstoffe, Holz, organische Abfälle, Klärschlamm u.dgl., nachwachsen bzw. laufend anfallen. Hinzu kommt akut der ungeheuer große Anfall von sterbenden Baumen, von denen heute noch niemand weiß, wie diese unerwartete Menge wirtschaftlich verwertet werden könnte, obzwar bekannt ist, daß sie zur Energie-Gewinnung durch Verbrennung und Vergasung geeignet ist.centimeters is used for various purposes. hr big advantage is that their raw materials, wood, organic waste, sewage sludge, etc., grow back or arise continuously. In addition, there is an acutely enormous attack of dying people Trees, none of which today knows how this unexpected Amount could be used economically, although it is known that they are used for energy production by combustion and gasification is suitable.

Auf der anderen Seite stammen feste, flüssige und gasförmige Brennstoffe fossiler Herkunft aus Lagerstätten, die ihrer Erschöpfung entgegen gehen und zum großen Teil eingeführt werden.Solid, liquid and gaseous fuels come on the other hand fossil origin from deposits that are approaching their exhaustion and for to be introduced in large part.

Aufgabe der Erfindung ist es, die nachwachsenden Rohstoffe, also Rohstoffe pflanzlicher Herkunft neuen Anwendtungsbereichen wirtschaftlich zuzuführen, um des Anfallberges dieser Stoffe Herr zu werden.The object of the invention is to use the renewable raw materials, that is, raw materials of plant origin to be economically brought to new areas of application in order to des To master the accumulation of these substances.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, dazu herkömmliche und vorhandene Einrichtungen weitgehend benutzen zu können, um den Gegenstand der Erfindung so rasch in die Praxis umsetzen zu können.Another object of the invention is to provide conventional and to be able to use existing facilities to a large extent in order to achieve the subject of the To be able to put the invention into practice so quickly.

Diese Aufgaben löst die Erfindung dadurch, daß insbesondere Kohle pflanzlicher Herkunft zu einer solchen Korngröße vermahlen und einem flüssigen Stoff der Art in solchem Mischungsverhältnis beigegeben wird, daß daß Feststoff (Holzkohle) und Flüssigkeit ein brennbares kolloidales Medium ergeben.The invention achieves these objects in that, in particular, coal of vegetable origin ground to such a grain size and a liquid substance the type is added in such a mixing ratio that the solid (charcoal) and liquid give a flammable colloidal medium.

Die sogenannte Holzkohle kann auf unterschiedliche Art und Weise gewonnen werden; auch ist es für das Prinzip der Erfindung nicht relevant, ob sie nur aus Holz oder irgendeiner Biomasse hergestellt wird, wenngleich es für die Wirtschaftlichkeit des Gesamtverfahrens schon bedeutungsvoll ist, wie die Kohle gewonnen wird.The so-called charcoal can be obtained in different ways will; it is also irrelevant to the principle of the invention whether it is only from Wood or any biomass is produced, albeit for economy Of the overall process, what is significant is how the coal is extracted.

Die Kohlenstücke könnten zwar trocken gemahlen werden, es ist aber nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vqrteilhafter, sie in nassem Zustand in einer Kugelmühle zu mahlen. Die zuzugebende Flüssigkeit kann Wasser sein, vorzugsweise wird aber eine brennbare Flüssigkeit zugegeben, so daß dem Mahlaggregat ein flüssiges bis zähflüssiges brennbares Medium entnommen werden kann; Bio-Öl, das ja bei der Herstellung der hier besonders in Frage kommenden Bio-Kohle als Nebenprodukt erzeugt werden kann, eignet sich dafür besonders.The coal pieces could be dry-ground, but it is According to a further feature of the invention, it is more advantageous to use it in the wet state a ball mill to grind. The liquid to be added can be water, preferably but a flammable liquid is added, so that the grinding unit is a liquid until viscous, flammable medium can be removed; Organic oil, yes with the Production of the biochar, which is particularly suitable here, is generated as a by-product is particularly suitable for this.

Wird dieses Mahlverfahren angewendet, dann eröffnet das Verfahren nach der Erfindung auch die Verwendung fossiler Kohle als zusätzliche Komponente zum flüssigen Brennstoff.If this grinding process is used, then the process opens according to the invention, the use of fossil coal as an additional component to liquid fuel.

Der Mahlvorgang wird nach einem weiteren Merkmal der Brfindung so vorgenommen, daß eine Korngröße der Kohle unter 10 bis ca. 3 Mikron erreicht wird; die Korngröße richtet sich im wesentlichen nach der Viskosität der flüs sigen Komponente, wobei es nur darauf ankommt, daß eine Korngröße gewählt wird, die den Schwebezustand der festen in den flüssigen Komponenten gewährleistet.The grinding process is like this according to a further characteristic of the invention made that a grain size of the coal below 10 to about 3 microns is achieved; the grain size depends essentially on the viscosity of the liquid component, where it only matters that a grain size is selected, which ensures the suspension of the solid in the liquid components.

Im Sinne der Erfindung liegt es aber auch, beide Arten von Kohle miteinander gemischt als feste Komponente einer flüssigen Komponente beizugeben.In the context of the invention, however, it is also possible to combine both types of coal mixed as a solid component of a liquid component to be added.

Der Anteil der Kohle als Komponente richtet sich ebenfalls nach der Viskosität des flüssigen Stoffes und der Art der Verwendung des Brennstoffes; er kann bis zu 50 f betragen.The proportion of coal as a component also depends on the Viscosity of the liquid substance and the type of use of the fuel; he can be up to 50 f.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß feste Brennstoffe dann viel leichter einen viel breiteren Anwenudngsbereich finden können, wenn sie in einen flüssigen Mehrkomponenten-Brennstoff überführt werden, welcher wie flüssige Brennstoffe eingesetzt werden kann.The invention is based on the knowledge that solid fuels then it is much easier to find a much broader area of application if they be converted into a liquid multi-component fuel, which like liquid Fuels can be used.

Das Verfahren ist dann besonders wirtschaftlich, wenn nac einem weiteren Merkmal der Erfindung die Kohle durch Fermentation und Pyrolyse aus Biomassen hergestellt wird, weil bei dieser Vorproduktion wichtige Produkte, wie ethan, Bio-Ol, Kompost etc. als Nebenprodukte gewonnen werden können.The process is particularly economical if after another Feature of the invention the coal produced from biomass by fermentation and pyrolysis because important products such as ethane, organic oil and compost are used in this pre-production etc. can be obtained as by-products.

Schließlich verringert sich bei der Verbrennung des meirkomponenten, flüssigen Stoffes ausschlaggebend die Umweltbelastung, da die Bildung von S02 und N0 vermieden oder im Verfahren biologisch gebunden wird.Finally, when the mechanical components are burned, liquid substance is decisive for the environmental impact, since the formation of S02 and N0 is avoided or biologically bound in the process.

Die Erfindung ermöglicht es ferner, den ungeheuer großen Anfall von minderwertigem Holz als Folge des Waldsterbens gewinnbringend zu verwerten und auch andere organische Abfallstoffe wie Stroh, Schalen von Früchten, Ast- und Strauchwerk, die man bisher vielfach nutzlos verbrannte, zur Energieerzeugung zu verwerten.The invention also makes it possible to avoid the enormously large attack of to profitably exploit inferior wood as a result of forest dieback and also other organic waste such as straw, fruit peels, branches and shrubbery, which up to now have often been burned uselessly to generate energy.

Deshalb schlägt eine erfinderische Lösung der gestellten Aufgaben vor,diese organische Biomasse in mehreren Verfahrensstufen bis zw sogenannten Holzkohle und deren Vermahlung aufzubereiten, nämlich in einer ersten Verfahrensstufe einer Fermentation unter Luftabschluß zu unterziehen, so daß anaerobe Bakterien optimal tätig werden können, daran anschließend die Masse unter Luftzufuhr acrob zu fermentieren.Therefore suggests an inventive solution to the task at hand before, this organic biomass in several process stages up to two so-called charcoal and to prepare their grinding, namely in a first process stage a To undergo fermentation in the absence of air so that anaerobic bacteria are optimal can act, then ferment the mass acrob with a supply of air.

In der ersten Verfahrensstufe wird ethan gewonnen, in der zweiten Kompost, so weit er Absatz findet, oder in einer anschließenden dritten Stufe durch Pyrolyse olzkohle und Bio-Ol.Ethane is obtained in the first stage of the process and in the second Compost, as far as it is sold, or in a subsequent third stage Pyrolysis of charcoal and bio-oil.

Das Verfahren nach der Erfindung spielt sich nach Vorliegen der Kohle so ab, daß diese in eine Kugelmühle -ein-und ein flüssiges Mahlhilfsmittel, vorzugsweise Bio-Öl in solchen Mengen beigegeben wird, daß ein fließfähiges Gemisch entsteht. Die Kugeln solcher Mühlen werden im Kreislauf geführt, das Gemisch wird bei kontinuierlichem Betrieb über ein Sieb abgezogen und in Tanks gefüllt.The method according to the invention takes place after the coal is present so from that this in a ball mill and a liquid grinding aid, preferably Bio-oil is added in such quantities that a flowable mixture is created. The balls of such mills are circulated, the mixture is at continuous Operation drawn off through a sieve and filled into tanks.

Diese Kugelmühlen lassen sich so einstellen, daß eine vorgeschriebene-Höchstgröße des Feststoffes nicht überschritten wird, wobei nicht zu vermeiden ist, daß auch kleinere Größen dabei sind; interessant für das Verfahren nach der Erfindung ist aber nur die obere Korngrößengrenze, nämlich ca. zehn bis etwa drei Mikron.These ball mills can be adjusted so that a prescribed maximum size of the solid is not exceeded, in which case it cannot be avoided that either smaller sizes are included; is of interest to the method according to the invention but only the upper grain size limit, namely about ten to about three microns.

Das erfindungsgemäße Gemisch wird in üblichen Lager- und Verteiler-Einrichtungen endgültig hergestellt. Die jeweils richtigen Anteile zwischen Feststoffen und Flüssigkeit werden über entsprechende Dosiereinrichtungen erzielt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die eine der Komponenten über eine Pumpe die andere oder die anderen fördert, deren Abmessungen entsprechend einzustellen sind.The mixture according to the invention is used in conventional storage and distribution facilities finally made. The correct proportions between solids and liquids are achieved using appropriate metering devices. It is advantageous to if one of the components conveys the other or the others via a pump, whose dimensions are to be set accordingly.

Der gewonnene flüssige Mehrkomponenten-Brennstoff kann in normalen Verfahren bzw. Brennern genutzt werden-.The obtained liquid multi-component fuel can be used in normal Process or burners are used.

So kommt es unter Einbeziehung des Erfindungsgedankens aus der älteren Patentanmeldung P 33 30 542.0 vom 24.8.83 zu einem in sich geschlossenen Verfahren zur wirtschaftlochen Verwertung fester Brennstoffe, insbesondere aller organischen Stoffe und Abfälle einschließlich des schwierigen Klärschlamms durch Herstellung eines flüssigen Mehrkomponenten-Brennstoffes.So it comes with the inclusion of the inventive idea from the older one Patent application P 33 30 542.0 from 8/24/83 on a self-contained process for the economical use of solid fuels, especially all organic ones Substances and wastes including the difficult sewage sludge from manufacturing a liquid multi-component fuel.

Die Erfindung zeigt einen neuen Weg zur Verlängerung der Verfügbarkeit und auf lange Sicht zur Ablösung fossiler, im Vorkommen begrenzter Stoffe durch die besondere Verwendung der mit steigender Tendenz vorkommenden organischen Stoffe als Primärenergie-Träger und als Quelle von Chemie-Grundstoffen. Sie ermöglicht das mit geringem Aufwand und ohne Störung der technischen und wirtschaftlichen Abläufe durch weitgehende Beibehaltung und Benutzung vorhandener Einrichtungen.The invention shows a new way of increasing availability and, in the long term, to replace fossil, limited-occurrence materials the special use of the increasing tendency of organic substances as a primary energy carrier and as a source of chemical raw materials. It enables with little effort and without disrupting technical and economic processes by largely maintaining and using existing facilities.

Die Einordnung aller technischen und wirtschaftlichen MaS-nahmen und Vorgänge der Erfindung in die naturgemäßen Abläufe der Biosphäre bildet die Grundlage für die Erzielung langfristiger, postiver Ergebnisse ihrer Anwendung auf den verschiedenen wirtschaftlichen Gebieten ohne Belastung der Umwelt in Harmonie mit der kosmischen Arolution.The classification of all technical and economic measures and Processes of the invention in the natural processes of the biosphere forms the basis for obtaining long-term, positive results of their application on the various economic areas without polluting the environment in harmony with the cosmic Arolution.

Claims

A method for producing from at least two Components of existing liquid combustible media, characterized in that Grind coal, especially of vegetable origin, to such a grain size and a liquid. Substance of the type and in such a mixing ratio is added, that coal and liquid make a liquid colloidal combustible medium.

2. The method according to claim 1, characterized in that the coal is ground with the addition of a liquid.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a flammable liquid is added to the coal as a grinding additive.

* 4. Method according to one or more of Claims 1 to 3, characterized characterized in that bio-oil is added to the coal.

5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized characterized in that so much flux is added that the ground coal becomes flowable.

6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized characterized in that the grain size of the ground coal corresponds to the viscosity of the liquid Fuel content is adjusted so that it remains in it as suspended matter.

7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized characterized in that the coal has a grain size of less than ten to about three Milled microns.

8. The method according to one or more of claims 1 to 7, characterized characterized in that between 20 and 50 C ground coal in the liquid fuel can be entered.

9. The method according to one or more of claims 1 to 8, characterized characterized that the achievement of the correct mixing ratio via appropriate Dosing devices is achieved.

10. The method according to one or more of claims 1 to 9, characterized characterized in that the in a tank or the like. inflowing liquid stream a The pump drives the other component.

11. Process for the production of multi-component fuels vegetable matter and a liquid fuel, preferably using the method according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that that vegetable substances from one or more different starting materials in several subsequent and clearly separated processes stages and by-products that can be used after each completed process stage be withdrawn, namely methane after a first anaerobic stage, in a second aerobic phase compost, after a subsequent pyrolysis of the remaining compost Biochar and preferably also bio oil for a subsequent wet grinding process and finally the mixture of the ground material in a permissible amount with another Fuel to a liquid melir component fuel.