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EP3662038A1 - Verfahren zum aufbereiten von organischen feststoffen als brennstoff für festbettvergaser sowie ein verfahren zum betreiben eines festbettvergasers zum erzeugen eines produktgases mit solchen aufbereiteten organischen feststoffen - Google Patents

Verfahren zum aufbereiten von organischen feststoffen als brennstoff für festbettvergaser sowie ein verfahren zum betreiben eines festbettvergasers zum erzeugen eines produktgases mit solchen aufbereiteten organischen feststoffen

Info

Publication number
EP3662038A1
EP3662038A1 EP18755412.6A EP18755412A EP3662038A1 EP 3662038 A1 EP3662038 A1 EP 3662038A1 EP 18755412 A EP18755412 A EP 18755412A EP 3662038 A1 EP3662038 A1 EP 3662038A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
organic solids
fixed bed
efb
fuel
fibrous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP18755412.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerald Binder
Moritz Husmann
Julien UHLIG
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rosmarin Holdings Ltd
Original Assignee
Rosmarin Holdings Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102017213189.6A external-priority patent/DE102017213189B4/de
Application filed by Rosmarin Holdings Ltd filed Critical Rosmarin Holdings Ltd
Publication of EP3662038A1 publication Critical patent/EP3662038A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903—Feed preparation
    • C10J2300/0906—Physical processes, e.g. shredding, comminuting, chopping, sorting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903—Feed preparation
    • C10J2300/0909—Drying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0916—Biomass
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Definitions

  • the invention relates to a process for the treatment of organic solids as a fuel for fixed bed gasifier according to claim 1 and a method for operating a fixed bed gasifier for producing a product gas with such treated organic solids according to claim 16.
  • EFB fibrous waste
  • fibrous organic solids such as plants - claim 3. These may be both renewable resources and plant waste, the z.
  • fibrous organic solids such as plants - claim 3.
  • these may be both renewable resources and plant waste, the z.
  • the production of alcoholic beverages or as so-called EFB in palm oil production is obtained.
  • the following organic solids can be prepared:
  • Seagrass, algae Particularly effective is the treatment of fibrous grassy solids, such as A-round Donax, Napier grass, Switch grass, Miscanthus, hay, straw; fibrous fruit peel such as mangosteen, jackfruit, durian, breadfruit, prickly pear, coconut, banana, cocoa peel, pineapple, citrus fruit; Palm fibers such as coconut, date, hemp palm; and fibrous fruit kernels, such as mango kernels, coconut, avocado.
  • fibrous grassy solids such as A-round Donax, Napier grass, Switch grass, Miscanthus, hay, straw
  • fibrous fruit peel such as mangosteen, jackfruit, durian, breadfruit, prickly pear, coconut, banana, cocoa peel, pineapple, citrus fruit
  • Palm fibers such as coconut, date, hemp palm
  • fibrous fruit kernels such as mango kernels, coconut, avocado.
  • the preferred range is between 50g and 200g of organic solids per liter of fresh water. It is desired to minimize the fresh water consumption - claim 8.
  • the amount of the additive is between 1 and 10 percent by weight based on the mass of organic solids - claim 9.
  • the mixture of water, additive and organic solids is preferably heated to a temperature of 40 ° C to 80 ° C and preferably to 50 ° C to 70 ° C and - claim 10.
  • the heat for heating the mixture of water, additive and organic solids is preferably provided by waste heat from the fixed bed gasifier - claim 1 1.
  • the residence time of the organic solids in the liquid is preferably between 1 and 20 hours and preferably between 1 and 5 hours - claim 12.
  • the residence time can be reduced by mechanical stirring of the mixture of water, additive and organic solids - Claim 13.
  • the fiber length after the crushing step is between 1 cm and 10 cm, and preferably between 3 cm and 5 cm - claim 14.
  • EFB was comminuted to a fiber length between 3 cm and 5 cm in the comminution step.
  • EFB was comminuted to a fiber length between 3 cm and 5 cm in the comminution step.
  • 1 g quicklime (CaO) was added to 11 seawater and 10g EFB.
  • the mixture of EFB, seawater and additive was heated to about 60 ° C and the EFB was soaked for 20 hours.
  • the EFB was removed and mechanically dried to a water content of about 50w% and then thermally to a water content of about 15 w%.
  • This dried EFB was then pelleted.
  • These pellets are used as pourable biomass particles in a fixed bed gasifier according to WO 2016/091835 A1.
  • the use was unproblematic.
  • the ash melting point rose above 1 100 ° C compared to untreated EFB and the ash content fell below 10w% of the EFB used.
  • the coconut palm is found on almost every tropical or subtropical island. This plant and especially the fibrous fruiting bodies are thus an ideal fuel for the decentralized energy supply of remote islands.
  • the use of coconut waste in many places offers the potential to replace the existing power supply with diesel generators.
  • Especially the fibrous fruit husks of coconut fall, especially in the decentralized production, as waste. These make up about 35% by weight of the fresh coconut.
  • the coconut fibers are used to make fabric materials, briquettes and fertilizer. However, this is only possible with the central processing of the nut. With the above method, the very low melting ash components of the coconut fibers can be stabilized. This applies to both the fruit fibers and the trunk of the palm itself.
  • seawater is heated to about 75 ° C in a ratio of 1/100 coconut fibers are added (for example, 10g to 1 liter) and in turn in a ratio of 1 to 10 based on the biomass share CaO, z. B. in the form of cement, added to the mixture.
  • This mixture is brewed for 5 hours.
  • the result is a soft ash without formation of melt.
  • Such a raw material can be processed decentrally in small mills into pellets and used with the biomass gasifier described in the patent for the provision of electricity and also entire decentralized power grids in the island operation.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Es wirdein Verfahren zum Behandeln von faserigen organischen Abfallstoffen (EFB, Empty Fruit Bunches) angegeben, so dass die EFB in Festbettvergasern zur Erzeugung von Produktgas (Holzgas) eingesetzt werden können. Außerdem wirdein Verfahren zum Betreiben eines Festbettvergasers zum Erzeugen eines Produktgases aus derart vorbehandelten faserigen Abfallstoffen (EFB) angegeben.Faserige organische Abfallstoffe als Brennstoff haben unbehandelt schlechte Eigenschaften hinsichtlich Aschegehalt und Ascheschmelzpunkt. Zur Schmelzpunkterhöhung wurde ein Verfahren zur Auslaugung entwickelt, bei dem zerkleinertes EFB für eine vorbestimmte Zeitdauer in erhitztes Meerwasser eingelegt wird, dem Branntkalk, Kalkstein und/oder Kaolin zugesetzt wird. Diese Auslaugung zielt auf die Abreicherung kritischer, niedrigschmelzender Aschekomponenten im EFB ab, sodass sich die Brennstoffeigenschaften verbessern. Durch die Verwendung von Meerwasser statt Trinkwasser oder destilliertem Wasser ist das Verfahren besonders umweltfreundlich und kostengünstig. Nach dem Trocknen ergibt sich ein Brennstoff für Festbettvergaser, der auch bei einer Temperatur von 1100 °C nicht mehr schmilzt und einen Aschegehalt von unter 10 Gewichtsprozent aufweist.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Aufbereiten von organischen Feststoffen als Brennstoff für Festbettvergaser sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Festbettvergasers zum Erzeugen eines Produktgases mit solchen aufbereiteten organischen Feststoffen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von organischen Feststoffen als Brennstoff für Festbett-Vergaser nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Festbettvergasers zum Erzeugen eines Produktgases mit solchen aufbereiteten organischen Feststoffen nach Anspruch 16.
Bei der Herstellung von Palmöl fallen durch das Auspressen des Öls große Mengen von faserigen Abfallstoffen sogenannten„Empty Fruit Bunches" oder EFB an. Als Brennstoff hat EFB in unbehandelter Form sehr schlechte Eigenschaften hinsichtlich Aschegehalt (>10 wt%) und vor allem Ascheschmelzpunkt (<900°C). Dies macht eine Nutzung in Festbettvergasern aber auch in der Verbrennung kritisch bzw. unmöglich. Der gängige Weg der Entsorgung ist daher die Vergärung in Faultürmen, unter erheblicher Geruchsbelastung der Umgebungsluft.
Aus Journal of Physical Science, Vol. 22(1 ), 201 1 , Seiten 1 - 24,„Characterisation of Oil Palm Empty Fruit Bunches for Fuel Application" sind verschieden Verfahren zur Vorbehandlung von Problembrennstoffen wie EFB mit destilliertem Wasser bekannt. Die Behandlung des EFB wurde unter Laborbedingungen durchgeführt und ist für den Feldeinsatz nicht geeignet. Dieses bekannte Verfahren zielt bei der Behandlung von Problembrennstoffen (Schlackebildung, Korrosion) auf das Auslaugen von Salzen durch Konzentrationsunterschiede. Durch die Verwendung von destilliertem Wasser werden mit einer möglichst geringen lonenkonzentration und somit möglichst starkem Gefälle die niedrigschmelzenden Salze (vorwiegend Kaliumsalze) aus dem Brennstoff ausgelaugt. Das Problem des zu niedrigen Ascheschmelzpunktes kann auch bei anderen organischen Feststoffen auftreten, die als Brennstoff für Festbettvergaser zur Erzeugung von Produktgas eingesetzt werden.
Ausgehend von dem Artikel in Journal of Physical Science, Vol. 22(1 ), 201 1 , Seiten 1 - 24,„Characterisation of Oil Palm Empty Fruit Bunches for Fuel Application" ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Aufbereiten von organischen Feststoffen als Brennstoff für Festbett-Vergaser anzugeben, so dass die organischen Feststoffe in Festbettvergasern zur Erzeugung von Produktgas (Holzgas) eingesetzt werden können. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Festbettvergasers zum Erzeugen eines Produktgases aus derart aufbereiteten organischen Feststoffen anzugeben.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 16.
Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren nach dem nächstkommenden Stand der Technik werden bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung durch Temperatureinwirkung in wässriger Lauge (Ca(OH)2)aq niedrigschmelzende Kaliumsalze in temperaturstabile Calciumsalze durch lonentausch umgesalzt. Es wird also nicht in erster Linie eine Abreicherung des Aschegehaltes angestrebt, sondern primär eine Stabilisierung der Aschebildner. Die Absenkung des Aschegehaltes durch Auslaugen ist auch vorhanden, jedoch geringer als bei Verfahren mit destilliertem Wasser. Dies ist allerdings auch nur ein positiver Nebeneffekt der Aufbereitung nach der vorliegenden Erfindung. Durch die Verwendung von Meerwasser oder Frischwasser statt destilliertem Wasser ist das Verfahren besonders umweltfreundlich und kostengünstig. Hierbei werden auf einen Liter erhitztes Wasser mit Additiv zwischen 5g und 500g organische Feststoffe gegeben. Es hat sich gezeigt, dass vor allem zwei Faktoren positive Auswirkungen auf die Brennstoffeigenschaften haben, die Erhöhung der Temperatur der wäss- rigen Lauge und die Laugenbildung durch Zugabe von Branntkalk (CaO), Kalkstein und/oder Kaolin. Nach dem Trocknen ergibt sich ein Brennstoff für Festbettvergaser der auch bei einer Temperatur von 1 100 °C nicht mehr schmilzt und einen Aschegehalt von unter 10 Gewichtsprozent aufweist. Als einziges Additiv oder zusätzlich kann vorteilhaft Zement eingesetzt werden, dessen Hauptbestandteil CaO ist - Anspruch 2.
Besonders hilfreich ist die Aufbereitung bei faserigen organischen Feststoffen, wie Pflanzen - Anspruch 3. Hierbei kann es sich sowohl um nachwachsende Rohstoffe als auch um Pflanzenabfall handeln, der z. B. bei der Baumwollerzeugung, der Produktion von alkoholischen Getränken oder als sogenanntes EFB bei der Palmölproduktion anfällt. Insbesondere können folgende organischen Feststoffe aufbereitet werden:
Rückstände/Bioabfall der Baumwollerzeugung
Bambus
Kokusnuss Fruchtfaser
Kokusnuss Schale
Kokusnusspalme Stamm
Jatropha
Reishülsen
Rückstände/Bioabfall der Sojaproduktion
Hirse
Weizenstroh, Reisstroh
Miscanthus
Napier Gras
Mangokerne
Rückstände/Bioabfall der Zuckerrohrproduktion
Nebenprodukte und Rückstände/Bioabfall der Bierproduktion
Nebenprodukte und Rückstände/Bioabfall der Weinproduktion
Nebenprodukte und Rückstände/Bioabfall der Whiskyproduktion
Wasserlilien
Laub und Grünschnitt
Holz- und Rindenmulch
Schlachtabfälle
Seegras, Algen Besonders wirkungsvoll ist die Aufbereitung bei faserig grasartigen Feststoffen, wie A- rundo Donax, Napier Gras, Switch Gras, Miscanthus, Heu, Stroh; faserigen Fruchtschalen, wie Mangosteen, Jackfruit, Durian, Brotfrucht, Kaktusfeige, Kokusnuss, Bananen, Kakaoschalen, Ananas, Zitrusfrüchte; Palmfasern, wie Kokusnuss, Dattel, Hanfpalme; und faserigen Fruchtkernen, wie Mangokerne, Kokusnuss, Avocado.
Für Meerwasser hat sich ein Bereich von 10g bis 20g organische Feststoffe pro Liter Meerwasser als vorteilhaft herausgestellt - Anspruch 7.
Bei Frischwasser liegt der bevorzugte Bereich zwischen 50g und 200g organische Feststoffe auf einen Liter Frischwasser. Es wird eine Minimierung des Frischwasserverbrauchs angestrebt - Anspruch 8.
Vorzugsweise beträgt die Menge des Additivs zwischen 1 und 10 Gewichtsprozent bezogen auf die Masse der organischen Feststoffe - Anspruch 9.
Die Mischung aus Wasser, Additiv und organischen Feststoffen wird vorzugsweise auf eine Temperatur von 40°C bis 80°C und vorzugsweise auf 50°C bis 70°C und erhitzt - Anspruch 10.
Die Wärme für das Erhitzen der Mischung aus Wasser, Additiv und organischen Feststoffen wird vorzugsweise durch Abwärme aus dem Festbettvergaser bereitgestellt - Anspruch 1 1 .
Die Verweildauer der organischen Feststoffe in der Flüssigkeit beträgt vorzugsweise zwischen 1 und 20 Stunden und bevorzugt zwischen 1 und 5 Stunden - Anspruch 12.
Die Verweildauer kann durch mechanisches Rühren der Mischung aus Wasser, Additiv und organischen Feststoffen verringert werden - Anspruch 13. Insbesondere bei holzigen faserigen Feststoffen beträgt die Faserlänge nach dem Zerkleinerungsschritt zwischen 1 cm und 10cm und vorzugsweise zwischen 3cm und 5cm - Anspruch 14.
Der Einsatz von derart aufbereiteten organischen Feststoffen führt aufgrund des erhöhten Ascheschmelzpunktes, des geringeren Ascheanteils und der stabilisierten Aschebildner zu einem unproblematischen Betrieb in einem Festbettvergaser zum Erzeugen eines Produktgases aus schüttbaren Biomasseteilchen aus den aufbereiteten organischen Feststoffen.
Die übrigen Unteransprüche beziehen sich auf weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Beispielsweise wurde EFB in dem Zerkleinerungsschritt auf eine Faserlänge zwischen 3cm und 5cm zerkleinert. Auf einen Liter Meerwasser ca. 10g EFB gegeben. Als Additiv wurde 1 g Branntkalk (CaO) auf 11 Meerwasser und 10g EFB gegeben. Die Mischung aus EFB, Meerwasser und Additiv wurde auf ca. 60°C erhitzt und das EFB wurde 20 Stunden eingeweicht. Anschließend wurde das EFB entnommen und mechanisch auf einen Wassergehalt von ca. 50w% und dann thermisch auf einen Wassergehalt von ca. 15 w% getrocknet. Dieses getrocknete EFB wurde anschließend pelletiert. Diese Pellets werden als schüttbare Biomasseteilchen in einem Festbettvergaser gemäß der WO 2016/091835 A1 eingesetzt. Der Einsatz war unproblematisch. Der Ascheschmelzpunkt stieg gegenüber unbehandeltem EFB auf über 1 100°C und der Aschegehalt fiel auf unter 10w% des eingesetzten EFB.
Eine Verringerung der Verweildauer 5 Stunden und gleichzeitigem mechanischen Rühren während der Verweildauer führte zu ähnlichen Ergebnissen hinsichtlich Ascheschmelzpunkt und Aschegehalt (Ascheschmelzpunkt >1 100°C, Aschegehalt <10w%). Ein weiteres Anwendungsbeispiel des genannten Verfahrens ist die Aufbereitung von Reishülsen. Als verhärtete Hülsen des Reiskorns fallen diese in großen Mengen bei der Reisproduktion an. Reishülsen sind wegen Ihres geringen spezifischen Volumens und des niedrigen Ascheschmelzpunktes als ein Problembrennstoff anzusehen. Ohne Vorbehandlung ist eine hellrosa schimmernde Schmelzschicht als Resultat eines Schmelzversuches bei 1 100 °C im Glühofen zu beobachten. Nach einer Vorbehandlung von 10g Reishülsen mit 100 ml Süßwasser bei 60 °C für 5 Stunden eingelegt mit 1 g CaO, z. B. in Form von Zement, ergibt sich eine weich strukturierte Asche ohne einsetzende Schmelzenbildung. Dieser Laborversuch lässt sich mit den oben genannten Verhältnissen der Einsatzstoffe hochskalieren zur Produktion von Brennstoff. Ein derart vorbehandeltes Rohmaterial lässt sich dann, auch aufgrund der verbesserten Konsistenz, zu Pellets pressen und in dem beschriebenen Vergaser zur Bereitstellung von Strom und Wärme einsetzen.
Auf fast allen tropischen oder subtropischen Inseln zu finden ist die Kokosnusspalme. Diese Pflanze und vor allem die faserigen Fruchtkörper sind somit ein idealer Brennstoff für die dezentrale Energieversorgung entlegener Inseln. Die Nutzung von Kokosnussab- fällen bietet dabei vielerorts das Potential die bestehende Stromversorgung mittels Dieselgeneratoren zu ersetzen. Besonders die faserigen Fruchthülsen der Kokosnuss fallen, gerade bei der dezentralen Erzeugung, als Abfall an. Diese machen ca. 35 Gewichtsprozent der frischen Kokosnuss aus. Bestenfalls werden die Kokosfasern zur Herstellung von Gewebematerialien, Briketts und Dünger verwendet. Dies bietet sich jedoch nur bei der zentralen Verarbeitung der Nuss an. Mit dem oben genannten Verfahren lassen sich die sehr niedrig schmelzenden Aschekomponenten der Kokosfasern stabilisieren. Dies gilt sowohl für die Fruchtfasern als auch für den Stamm der Palme selbst. Hierfür wird Meerwasser auf ca. 75 °C erhitzt in einem Verhältnis von 1/100 werden Kokosfasern hinzugegeben (zum Beispiel 10g auf 1 Liter)und wiederrum in einem Verhältnis von 1 zu 10 bezogen auf den Biomasseanteil wird CaO, z. B. in Form von Zement, zur Mischung hinzugefügt. Diese Mischung wird für 5 Stunden gebrüht. Das Resultat ist eine weiche Asche ohne Bildung von Schmelze. Ein derartiges Rohmaterial kann dezentral in kleinen Mühlen zu Pellets weiter verarbeitet werden und mit dem im Patent beschrieben Biomassevergaser zur Bereitstellung von Strom und auch ganzer dezentraler Stromnetze im Inselbetrieb eingesetzt werden.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Aufbereiten von organischen Feststoffen als Brennstoff für
Festbett-Vergaser mit den Verfahrensschritten:
a) Zerkleinern der organischen Feststoffe;
b1 ) Einlegen der zerkleinerten organischen Feststoffe in erhitztes Meer- oder Frischwasser für eine vorbestimmte Verweildauer,
b2) wobei dem erhitzten Wasser als Additiv Branntkalk, Kalkstein und/oder Kaolin zugesetzt wird und
b3) wobei auf einen Liter Wasser zwischen 5g und 500g organische Feststoffe gegeben werden; und
c) Trocknen der nach b) behandelten organischen Feststoffe.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b2)
ausschließlich oder zusätzlich Zement zugesetzt wird
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
organischen Feststoffe faserige organische Feststoffe sind.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Feststoffe Abfallstoffe sind.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die faserigen organischen Feststoffe Pflanzen oder Pflanzenabfälle sind.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die faserigen organischen Feststoffe nachwachsende Rohstoffe sind.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen Liter Meerwasser zwischen 10g und 20g organische Feststoffe gegeben werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen Liter Frischwasser zwischen 50g und 200g organische Feststoffe gegeben werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv zwischen 1 und 10 Gewichtsprozent bezogen auf die Masse der organischen Feststoffe beträgt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser mit dem Additiv und den organischen Feststoffen auf 40°C bis 80°C und vorzugsweise auf 50°C bis 70°C und erhitzt wird.
1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abwärme aus einem Festbettvergaser für das Erhitzen in Verfahrensschritt b) genutzt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweildauer zwischen 1 und 20 Stunden und vorzugsweise zwischen 1 und 5 Stunden beträgt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus Wasser, Additiv und organischen Feststoffen während der Verweildauer mechanisch durchmischt wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge nach dem Zerkleinerungsschritt a) zwischen 1 cm und 10cm und vorzugsweise zwischen 3cm und 5cm beträgt.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Verfahrensschritt d) des Pelletierens der faserigen organischen
Abfallstoffe.
16. Verfahren zum Betreiben eines Festbettvergaser (2) zum Erzeugen eines
Produktgases aus schüttbaren Biomasseteilchen, mit
einem Vergaserbehälter, einer Zuführung für die kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffe im oberen Bereich des Vergaserbehälters,
einem im unteren Bereich des Vergaserbehälters angeordneten Rost zur Abstützung der kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffe,
einer Luftzuführung zur Zuführung von Verbrennungsluft in den
Vergaserbehälter, und
einem aus dem Vergaserbehälter aus dem Bereich unter dem Rost
herausführenden Produktgasabzug zum Abführen des Produktgases aus dem Vergaserbehälter und von Verbrennungsrückständen, die durch die
Rostöffnungen hindurchgetreten sind, dadurch gekennzeichnet, dass als schüttbare Biomasseteilchen organische Feststoffe eingesetzt werden, die durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufbereitet worden sind.
EP18755412.6A 2017-07-31 2018-07-31 Verfahren zum aufbereiten von organischen feststoffen als brennstoff für festbettvergaser sowie ein verfahren zum betreiben eines festbettvergasers zum erzeugen eines produktgases mit solchen aufbereiteten organischen feststoffen Pending EP3662038A1 (de)

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DE102017216405 2017-09-15
DE102017216601 2017-09-19
PCT/EP2018/070720 WO2019025436A1 (de) 2017-07-31 2018-07-31 Verfahren zum aufbereiten von organischen feststoffen als brennstoff für festbettvergaser sowie ein verfahren zum betreiben eines festbettvergasers zum erzeugen eines produktgases mit solchen aufbereiteten organischen feststoffen

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WO (1) WO2019025436A1 (de)

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Also Published As

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