DE102007041624A1

DE102007041624A1 - Verfahren und Anlage zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases

Info

Publication number: DE102007041624A1
Application number: DE102007041624A
Authority: DE
Inventors: Marco Dr.-Ing. Klemm
Original assignee: Technische Universitaet Dresden
Current assignee: Technische Universitaet Dresden
Priority date: 2007-09-03
Filing date: 2007-09-03
Publication date: 2009-03-05

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases aus festen Brennstoffen, insbesondere aus fester Biomasse, wobei in einer ersten Stufe ein Primärgas durch eine Zersetzung und/oder Teilvergasung und/oder Vergasung und/oder Teilverbrennung gebildet wird und in einer weiteren Stufe eine Verminderung des Teergehaltes des Primärgases erzielt wird. Erfindungsgemäß wird als Reaktor (R1) für die erste Stufe eine bekannte/ungenutzte Verbrennungseinrichtung für feste Brennstoffe mit ruhendem oder mechanisch bewegtem Brennstoffbett eingesetzt, wobei wenigstens ein Betriebsparameter der Verbrennungeeinrichtung an den Prozess der Bildung des Primärgases angepasst wird und die Verminderung des Teergehaltes durch eine chemische Teerumsetzung erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases aus festen Brennstoffen, insbesondere aus fester Biomasse, wobei in einer ersten Stufe ein Primärgas durch eine Zersetzung und/oder Teilvergasung und/oder Vergasung und/oder Teilverbrennung gebildet wird, und in einer weiteren Stufe eine Verminderung des Teergehaltes des Primärgases erzielt wird.
Bei der Vergasung wird Biomasse bei hohen Temperaturen möglichst vollständig in einen gasförmigen Energieträger (d. h. Brenngas) umgewandelt. Dabei wird der erhitzten Biomasse ein Vergasungsmittel (z. B. Luft) zugeführt. Die organischen Stoffe werden in flüchtige Verbindungen und Kohlenstoff aufgespaltet und der zurückbleibende Kohlenstoff wird zu Kohlenstoffmonoxid und Kohlendioxid teilverbrannt. Die primären Produkte können entsprechend den Reaktionsbedingungen weiterreagieren.
Aufgrund der realisierbaren hohen Wirkungsgrade bezogen auf die bereitgestellte elektrische Energie und wegen der zu erwartenden prozessbedingten geringeren Emissionen im Vergleich zu einer Stromerzeugung über eine direkte Biomasseverbrennung stellt die Vergasung der Biomasse eine günstige Option dar. Weiterhin eröffnet die Vergasung den Festbrennstoffen neue Anwendungsgebiete.
Allerdings treten dabei, unter anderem auch im Zusammenhang mit der Gasreinigung, Probleme auf, da das in der Vergasung erzeugte Brenngas erhebliche Anteile an kondensierbaren organischen Stoffen (Teer) und teilweise hohe Staubgehalte aufweist.
Die nachgeschaltete Gasturbine bzw. der Gasmotor verlangen jedoch ein weitgehend kondensat- und staubfreies Brenngas. Dieses sicherzustellen ist derzeit nur mit einem hohen technischen Aufwand möglich, der aufgrund der damit verbundenen Kosten und der teilweise noch ungelösten technischen Probleme kaum umgesetzt werden kann.
Es sind aus dem Stand der Technik eine Reihe unterschiedlicher Vergasungsverfahren für feste, regenerative Brennstoffen bekannt, die eine Erzeugung eines teerarmen Brenngases zum Ziel haben.
Dabei lässt sich bei fast allen Anlagen der Vergasungsprozess in vier Teilprozesse aufteilen: Trocknung, Pyrolyse, Oxidation, Reduktion.
So kommen einstufige Festbett- bzw. Wanderbettvergaser zum Einsatz, bei denen Biomasse unter dem Einfluss der Schwerkraft einen Vergasungsschacht von oben nach unten durchwandert und dabei langsam vergast. Diese Vergaser liegen im Bereich von einigen 100 kW (und darunter) bis zu einigen MW thermischer Leistung. Sie produzieren aber immer noch Brenngase mit sehr hohen Teergehalten. So liegen die bei den bekannten einstufigen Biomassevergasern erreichbaren Konzentrationen des Teers um mindestens eine Zehnerpotenz über der von Gasmotoren tolerierbaren Größe. Es ist somit eine aufwändige Gasreinigung erforderlich, die beispielsweise durch eine Gaswäsche oder den Einsatz von Katalysatoren verwirklicht wird. Diese Lösungen stellen, ebenso wie die Vergaser, häufig Sonderanfertigungen dar und sind mit hohen Investitionskosten verbunden. Zudem ist bei diesen Vergasern ein Einsatz anderer Biomassen als Holz mit einem definierten Korngrößenspektrum nur sehr eingeschränkt möglich.
Weitere Lösungen beschäftigen sich mit dem Einsatz mehrstufiger Vergaser. Die mehrstufige Ausführung des Verfahrensprozesses, die eine Zerlegung in seine Teilschritte zur Folge hat, ist geeignet, zu kontrollierbaren Zuständen im Gaserzeuger und zu teerarmen Brenngas zu gelangen. Auch ist in manchen der mehrstufigen Anlagen der Einsatz problematischer Brennstoffe besser möglich als beispielsweise in einstufigen Festbettvergasern. Allerdings liegen auch die Investitionskosten, bedingt durch die verwendeten Einzelkomponenten, bedeutend höher. Zudem können bei diesen technisch aufwändigen Anlagen auch häufiger verfahrenstechnische Schwierigkeiten auftreten.
So werden in DE 102 58 640 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Brenngas aus festen Brennstoffen beschrieben, wobei in der ersten Stufe eine Entgasung und Teilvergasung im Festbett erfolgt und bei welchen in einer zweiten Stufe der nach oben abgeführte – an langkettigen Kohlenwasserstoffen und an Wasserdampf reiche – Gasteilstrom durch Zugabe von weiterer Verbrennungsluft oxidiert wird. Anschließend wird der die zweite Stufe verlassende Gasteilstrom mit dem aus der ersten Stufe nach unten abgeführten Gasteilstrom vermischt, und in einer dritten Stufe wird der vermischte Gesamtgasstrom bei Anwesenheit von Reduktionskoks zum gewünschten Brenngas reduziert.
Auch in DE 10 2004 045 772 A1 sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Produktgases mit vergleichsweise geringem Teergehalt durch thermochemische Vergasung geschaffen werden. Dabei wird in einem ersten Prozessschritt eine Niedertemperaturvergasung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes in Gegenwart eines exotherm CO2-bindenden Absorbermaterials derart durchgeführt, dass ein teerarmes Produktgas erhalten wird, und in einem zweiten Prozessschritt das Absorbermaterial durch eine thermische Desorptionsreaktion unter CO2-Freisetzung regeneriert wird. Zu diesem Zweck kommen Wirbelschichtreaktoren als Vergasungsreaktor und Verbrennungsreaktor zum Einsatz.
In DE 10 2004 024 672 B4 wird ein Vergaser beschrieben, bei dem als Aufgabe u. a. stand, keine Nachbehandlung mittels Katalysator oder Gaswäsche zu benötigen. Dieser Vergaser weist folgende Bestandteile auf: eine Trocknungs- und Pyrolysezone (beispielsweise als Festbettvergasungsstufe oder als Wirbelschichtvergasungsstufe ausgeführt), eine unterhalb der Trocknungs- und Pyrolysezone angeordnete Reduktionszone zur katalytischen Festbettcrackung und Kohlenstoffumsetzung und eine unterhalb der Reduktionszone angeordnete Nachvergasungszone.
Die genannten Verfahren und Vorrichtungen des Standes der Technik besitzen einen gemeinsamen Nachteil:
Sie benötigen spezielle Vorrichtungen/Anlagen zur Verbrennung/Vergasung der Rohstoffe, die für den konkreten Anwendungsfall gebaut werden müssen. Dadurch sind sie immer kostenintensiv. Insbesondere die bekannten mehrstufigen Vergaser weisen hohe Investitionskosten, bedingt durch den komplizierten Aufbau, besonders ihrer Einzelkomponenten, auf.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens und einer Anlage zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases aus festen Brennstoffen, insbesondere aus fester Biomasse, wobei mit geringen Investitions-, Betriebs- und Wartungskosten eine einfache Anpassung an ein breites Brennstoffband möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des 1. und 28. Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird als Reaktor für die erste Stufe eine bekannte/umgenutzte Verbrennungseinrichtung für feste Brennstoffe mit ruhendem oder mechanisch bewegtem Brennstoffbett eingesetzt, wobei wenigstens ein Betriebsparameter der Verbrennungseinrichtung an den Prozess der Bildung des Primärgases angepasst wird, und die Verminderung des Teergehaltes durch eine chemische Teerumsetzung erfolgt.
Dabei erfolgt insbesondere eine Anpassung der Menge an zugegebenem Oxidationsmittel an den Prozess der Bildung des Primärgases. Auch die Temperatur kann als ein Betriebsparameter an den Prozess der Bildung des Primärgases angepasst werden.
Als Reaktor in der ersten Stufe kann beispielsweise eine Vorofenfeuerung, eine Unterschubfeuerung, eine Retortenfeuerung, eine Rostfeuerung, eine Schneckenrostfeuerung, eine Drehrohrfeuerung eingesetzt werden.
Als Reaktor in einer weiteren Stufe der Vergasung kann ein Flammrohr, ein Flammenkanal, ein Rauchgaskanal oder ein Leerzug eingesetzt werden. Die Teergehaltsminderung erfolgt hierbei durch partielle Oxidation.
In einem Reaktor einer weiteren Stufe wird die Wärme des Gasstromes genutzt. Dabei kann die Wärmenutzung durch Umwandlung in chemische Energie erfolgen. Die Wärmenutzung kann durch Reduktion der Gasinhaltsstoffe Wasser und Kohlendioxid erfolgen, beispielsweise auch durch Reduktion der Gasinhaltsstoffe Wasser und Kohlendioxid mit einem festen Kohlenstoffträger. Reste des festen Kohlenstoffträgers können durch Zugabe eines geeigneten gasförmigen Reaktionsmittels umgesetzt werden, beispielsweise können Reste des festen Kohlenstoffträgers durch Zugabe eines geeigneten gasförmigen Reaktionsmittels vergast werden.
Die Wärmenutzung durch Reduktion der Gasinhaltsstoffe Wasser und Kohlendioxid mit einem festen Kohlenstoffträger und die Umsetzung der Reste des festen Kohlenstoffträgers erfolgt dabei in dem Reaktor der Wärmenutzung. Dabei kann die Wärmenutzung durch Reduktion der Gasinhaltsstoffe Wasser und Kohlendioxid mit einem festen Kohlenstoffträger und die Umsetzung der Reste des festen Kohlenstoffträgers auch in zwei Zonen des Reaktors erfolgen. Es ist auch möglich, dass die Wärmenutzung durch Reduktion der Gasinhaltsstoffe Wasser und Kohlendioxid mit einem bei der Bildung des Primärgases entnommenen Produkt erfolgt.
Die Wärmenutzung kann auch durch eine prozessinterne Wärmerückführung erfolgen. So kann die Wärmenutzung durch Luftvorwärmung, durch Brennstoffvorwärmung oder durch Brennstofftrocknung erfolgen. Das gebildete Brenngas kann mittels Unterdruck aus der Gesamtanlage abgesaugt werden.
Durch den Einsatz geeigneter Verbrennungseinrichtungen als Reaktor der ersten Stufe kann ein breites Spektrum an Brennstoffen eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Anlage zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases aus festen Brennstoffen weist als Reaktor für die erste Stufe eine bekannte/umgenutzte Verbrennungseinrichtung für feste Brennstoffe mit ruhendem oder mechanisch bewegtem Brennstoffbett auf, wobei wenigstens ein Betriebsparameter der Verbrennungseinrichtung an den Prozess der Bildung des Primärgases anpassbar ist, und die Verminderung des Teergehaltes durch eine chemische Teerumsetzung erreichbar ist. Dem durch eine bekannte/umgenutzte Verbrennungseinrichtung gebildeten Reaktor der ersten Stufe ist ein Reaktor einer weiteren Stufe der Vergasung nachgeschaltet.
Dem ersten Reaktor und/oder dem zweiten Reaktor ist noch ein Reaktor einer weiteren Stufe der Vergasung nachgeschaltet.
Wenigstens einer der beiden Reaktoren der weiteren Stufen der Vergasung besteht dabei ebenfalls aus einer bekannten/umgenutzten Einrichtung.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend beschrieben,
Es zeigt die Fig. eine Blockdiagrammdarstellung einer grundsätzlichen Prozessführung für ein Verfahren und eine Anlage zur mehrstufigen Erzeugung eines teerarmen Brenngases.
Dabei findet der Prozess der mehrstufigen Erzeugung eines teerarmen Brenngases in einer Anlage statt, die im wesentlichen auf Komponenten aufgebaut ist, die bereits in die Serienfertigung eingeführt sind oder nur geringfügig abgewandelt wurden.
Der Vergasungsprozess setzt sich zusammen aus den an sich bekannten Teilprozessen:

– Pyrolyse und/oder Teilverbrennung der festen Biomasse
– nichtkatalytische partielle Oxidation zur Teerentfernung
– Reduktion zur Senkung der Gastemperatur.

Dabei kann die Pyrolyse und/oder die Teilverbrennung in einer Verbrennungsanlage mit einem ruhenden oder mit einem mechanisch bewegten Brennstoffbett stattfinden.
Die Reduktion kann noch, falls erforderlich, mit einer Nachvergasung für den Restkohlenstoff gekoppelt sein.
Der technologische Aufwand wird durch den Einsatz einer autothermen Pyrolyse – d. h. die für die Vergasung erforderliche Reaktionswärme wird durch Teilverbrennung des Einsatzstoffes zur Verfügung gestellt – in einer umgenutzten Verbrennungsanlage extrem vermindert.
Als Reaktor 1 für die erste Stufe des Vergasungsprozesses sind hierbei Voröfen bzw. Feuerungsmodule vorgesehen, wie sie serienmäßig für Heizkessel angeboten werden. So können z. B. Unterschub-, Retorten-, Rost-, Schneckenrost- oder Drehrohrfeuerungen verwendet werden.
Für den Pyrolysebetrieb wird hierbei die Luftzugabe in den Feuerraum soweit verringert, dass die Pyrolyse autotherm abläuft.
Dabei kann durch die Auswahl der Feuerungsart auf den Brennstoff eingegangen werden. Das ist ein wichtiger Nebeneffekt der erfindungsgemäßen Anlage und ein Vorteil gegenüber Einrichtungen des Standes der Technik, welche speziell für eine bestimmte Brennstoffart konzipiert wurden. So ist es beispielsweise möglich, durch den Einsatz eines speziellen Rostes eine Vergasungsanlage für Stroh, C4-Pflanzen, Grünschnitt und andere, ansonsten schwer vergasbare Stoffe zu schaffen. Ebenso kann dadurch auf die zu erwartende Holzfeuchte und -stückigkeit eingegangen werden.
Für die Sicherstellung der Entteerung bzw. Teerminderung ist der Einsatz der partiellen Oxidation vorgesehen. Diese findet in einem Reaktor 2 statt, der günstigerweise ebenfalls bereits serienmäßig vorhanden ist und passend zu den Feuerungen/Verbrennungsanlagen der als erste Stufe stattfindenden Pyrolyse übernommen werden kann. Dieser Reaktor 2 stellt bevorzugt eine an den genannten Verbrennungseinrichtungen übliche Vorrichtung für den Abgasausbrand dar, beispielsweise ein isoliertes Flammrohr, einen Rauchgaskanal oder einen Leerzug. Zur Durchführung der partiellen Oxidation wird eine kleine Menge Sekundärluft in den Reaktor 2 gegeben, wodurch bei hohen Temperaturen eine weitgehende Entteerung stattfindet.
Im Reduktionsteil/Nachvergasungsteil wird schließlich ein Teil der Wärme des Gases in chemische Energie durch Reaktion von Wasser (Kohlendioxid) mit Kohlenstoff zurückverwandelt. Alternativ oder zusätzlich ist eine Wärmenutzung durch Wärmeaustausch möglich. Zusätzlich kann der Ausbrand durch Tertiärluftzugabe verbessert werden, um eine vollständige Brennstoffausnutzung und einen geringen Glühverlust (Deponiefähigkeit bzw. Weiterverwendbarkeit) des Reststoffes zu erreichen.
Dieser Reduktionsteil/Reaktor 3 ist so aufgebaut, dass er mit geringen Investitionskosten zu errichten ist. Der Reduktionskoks wird bevorzugt der Pyrolysestufe entnommen, entweder durch eine vorhandene Entaschungseinrichtung oder derart, dass er in die Reduktionszone hinunterfällt. Ansonsten ist eine sehr einfache und kompakte Konstruktion dadurch möglich, dass der Raum nur durch die Reduktionskohlenstoff als Feststoff belastet ist.
Zum Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zunächst folgendes festzustellen:
Um einen Vergasungsprozess zu realisieren, ist es erforderlich, die Zugabe an Oxidationsmittel in den ersten Reaktor 1 relativ zur Brennstoffmenge soweit zu senken, dass nicht der gesamte Brennstoff verbrennt. Weiterhin ist die Qualität des erzeugten Brenngases durch die Oxidationsmittelzugabe beeinflussbar. Bei sehr geringen Zugaben in den Reaktor 1 findet hauptsächlich eine Pyrolyse statt, während eine höhere Oxidationsmittelzugabe zu einem Vergasungsprozess führt. Dabei sind Pyrolysegase reich an Kohlenwasserstoffen, während Vergasungsgase reich an Wasserstoff und Kohlenmonoxid sind. Weiterhin führt eine höhere Oxidationsmittelzugabe zu einem verstärkten Pyrolysekohlenstoffverbrauch in der ersten Stufe.
Ziel ist es, die gesamte Anlage und damit die Oxidationsmittelzugabe in den Reaktor 1 der ersten Stufe so einzustellen, dass folgende Bedingungen erfüllt sind:

– Das Produktgas (Brenngas) am Ende der gesamten erfindungsgemäßen Anlage soll möglichst teerarm sein.
– Das Produktgas soll einen hohen Heizwert haben.
– Der Wirkungsgrad soll optimal sein.
– Es soll kein Kohlenstoff übrigbleiben, d. h. im Zusammenhang mit der Wirkungsgradoptimierung, wenn Kohlenstoff aus der ersten Stufe in der Reduktion als Reduktionsmittel zum Einsatz kommt, gerade soviel Kohlenstoff aus der ersten Stufe abgeführt werden kann, wie für eine optimale Reduktion notwendig ist.

Mit einer Erhöhung der Menge an Oxidationsmittel erhöht sich auch die Temperatur. Letztere wird aber auch von anderen Parametern, etwa der Brennstofffeuchte und einer Vorwärmung des Oxidationsmittels beeinflusst.
Mit sinkender Temperatur sinkt die Reaktionsgeschwindigkeit und damit der Brennstoffdurchsatz, bis der Prozess zum Erliegen kommt. Eine steigende Temperatur führt zu höheren Reaktionsgeschwindigkeiten, aber auch zu Energieverlusten und Materialbelastungen, so dass ein Optimum anzustreben ist, welches für die erste Stufe zwischen 800°C und 950°C zu erwarten ist.
Folgende Prozessschritte laufen dabei in der erfindungsgemäßen Anlage ab: In der ersten Stufe, im Reaktor 1, der eine umgenutzte Verbrennungseinrichtung darstellt, die beispielsweise durch eine der weiter oben beschriebenen Einrichtung gebildet wird, wird ein Primärgas bei einer Temperatur von ca. 800–900°C durch Pyrolyse und Teilverbrennung eines festen Brennstoffes, z. B. Holz, gebildet. Durch Verringerung der Zugabe an Primärluft in den Feuerraum wird eine autotherm ablaufende Pyrolyse geschaffen. Dabei erfolgt eine Anpassung der Betriebsparameter, insbesondere der Menge an zugegebenem Oxidationsmittel sowie der Temperatur, an den Prozess der Bildung des Primärgases, welches neben anderen die Bestandteile CO, H₂, CO₂, H₂O, CH₄, N₂, Teer aufweist.
In der nächsten Stufe, Reaktor 2, die beispielsweise in einem isolierten Flammrohr oder Flammenkanal oder Rauchgaskanal oder Leerzug stattfindet, erfolgt durch partielle Oxidation eine Minderung des Teergehalts des Primärgases, wobei nach Bedarf Sekundärluft zugeführt wird.
Nach dieser Entteerung entsteht ein teerarmes Brenngas, das bei ca. 1000°C der Reduktionsstufe, dem Reaktor 3, zugeführt wird. Hier wird die Wärme des Gasstromes prozessintern genutzt. Das geschieht beispielsweise durch Reduktion der Gasinhaltsstoffe Wasser und Kohlendioxid (Umwandlung in chemische Energie) oder durch Luftvorwärmung, Brennstoffvorwärmung, Brennstofftrocknung.
Die Wärmenutzung durch Reduktion der Gasinhaltsstoffe Wasser und Kohlendioxid kann beispielsweise mit einem festen Kohlenstoffträger, etwa einem bei der Bildung des Primärgases entnommenen Produkt, erfolgen. Abschließend können Reste des festen Kohlenstoffträgers durch Zugabe eines geeigneten gasförmigen Reaktionsmittels umgesetzt, bevorzugt vergast werden. Diese Umsetzung/Vergasung der Reste des festen Kohlenstoffträgers erfolgt vorzugsweise in einer zweiten Zone des Reaktors 3.
In dieser dritten Stufe ist das Gas auf ca. 700°C abkühlbar. Eine weitere Abkühlung kann in einem Wärmetauscher, etwa einem Warmwasserkessel, erfolgen. Da das Gas schon teerarm ist, besteht kaum die Gefahr einer anhaftenden Verschmutzung des Wärmetauschers. Das Gas muss vor einem Einsatz nur noch entstaubt werden, wobei die Entstaubung bei einem teerfreien Gas weitestgehend problemfrei ist. Das so gebildete teerarme Brenngas kann mittels Unterdruck aus der Gesamtanlage abgesaugt werden.
Durch den Einsatz bereits vorhandener, umgenutzter Technik ist eine große Kosteneinsparung sowohl bei den Investitions- als auch bei den Betriebs- und Wartungskosten möglich, wobei gleichzeitig eine Anpassung an wechselnde Brennstoffqualitäten gewährleistet ist. Somit kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine effiziente Umwandlung fester Brennstoffe, insbesondere fester Biomasse, stattfinden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10258640 A1 [0010]
- DE 102004045772 A1 [0011]
- DE 102004024672 B4 [0012]

Claims

Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases aus festen Brennstoffen, insbesondere aus fester Biomasse, wobei in einer ersten Stufe ein Primärgas durch eine Zersetzung und/oder Teilvergasung und/oder Vergasung und/oder Teilverbrennung gebildet wird, und in einer weiteren Stufe eine Verminderung des Teergehaltes des Primärgases erzielt wird, dadurch gekennzeichnet, dass – als Reaktor (R1) für die erste Stufe eine bekannte/umgenutzte Verbrennungseinrichtung für feste Brennstoffe mit ruhendem oder mechanisch bewegtem Brennstoffbett eingesetzt wird, – wenigstens ein Betriebsparameter der Verbrennungseinrichtung an den Prozess der Bildung des Primärgases angepasst wird, – die Verminderung des Teergehaltes durch eine chemische Teerumsetzung erfolgt.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsparameter die Menge an zugegebenem Oxidationsmittel an den Prozess der Bildung des Primärgases angepasst wird.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsparameter die Temperatur an den Prozess der Bildung des Primärgases angepasst wird.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktor (R1) in der ersten Stufe eine Vorofenfeuerung eingesetzt wird.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktor (R1) in der ersten Stufe eine Unterschubfeuerung eingesetzt wird.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktor (R1) in der ersten Stufe eine Retortenfeuerung eingesetzt wird.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktor (R1) in der ersten Stufe eine Rostfeuerung eingesetzt wird.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktor (R1) in der ersten Stufe eine Schneckenrostfeuerung eingesetzt wird.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktor (R1) in der ersten Stufe eine Drehrohrfeuerung eingesetzt wird.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktor (R2) in einer weiteren Stufe ein Flammrohr eingesetzt wird.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktor (R2) in einer weiteren Stufe ein Flammen(Rauchgas)kanal oder Leerzug eingesetzt wird.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Teergehaltsminderung durch partielle Oxidation erfolgt.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Reaktor (R3) einer weiteren Stufe die Wärme des Gasstromes genutzt wird.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmenutzung durch Umwandlung in chemische Energie erfolgt.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmenutzung durch Reduktion der Gasinhaltsstoffe Wasser und Kohlendioxid erfolgt.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmenutzung durch Reduktion der Gasinhaltsstoffe Wasser und Kohlendioxid mit einem festen Kohlenstoffträger erfolgt.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass Reste des festen Kohlenstoffträgers durch Zugabe eines geeigneten gasförmigen Reaktionsmittels umgesetzt werden.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass Reste des festen Kohlenstoffträgers durch Zugabe eines geeigneten gasförmigen Reaktionsmittels vergast werden.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmenutzung durch Reduktion der Gasinhaltsstoffe Wasser und Kohlendioxid mit einem festen Kohlenstoffträger und die Umsetzung der Reste des festen Kohlenstoffträgers in dem Reaktor (R3) erfolgen.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmenutzung durch Reduktion der Gasinhaltsstoffe Wasser und Kohlendioxid mit einem festen Kohlenstoffträger und die Umsetzung der Reste des festen Kohlenstoffträgers in zwei Zonen des Reaktors (R3) erfolgen.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmenutzung durch Reduktion der Gasinhaltsstoffe Wasser und Kohlendioxid mit einem bei der Bildung des Primärgases entnommenen Produkt erfolgt.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmenutzung durch eine prozessinterne Wärmerückführung erfolgt.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 13 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmenutzung durch Luftvorwärmung erfolgt.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 13 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmenutzung durch Brennstoffvorwärmung erfolgt.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach Anspruch 13 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmenutzung durch Brennstofftrocknung erfolgt.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das gebildete Brenngas mittels Unterdruck aus der Gesamtanlage abgesaugt wird.
Verfahren zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Einsatz geeigneter Verbrennungseinrichtungen als Reaktor (R1) der ersten Stufe ein breites Spektrum an Brennstoffen eingesetzt werden kann.
Anlage zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases aus festen Brennstoffen, insbesondere aus fester Biomasse, wobei in einer ersten Stufe ein Primärgas durch eine Zersetzung und/oder Teilvergasung und/oder Vergasung und/oder Teilverbrennung gebildet und in einer weiteren Stufe eine Verminderung des Teergehaltes des Primärgases erzielbar ist, gekennzeichnet dadurch, dass als Reaktor (R1) für die erste Stufe eine bekannte/umgenutzte Verbrennungseinrichtung für feste Brennstoffe mit ruhendem oder mechanisch bewegtem Brennstoffbett einsetzbar ist, wobei wenigstens ein Betriebsparameter der Verbrennungseinrichtung an den Prozess der Bildung des Primärgases anpassbar ist, und die Verminderung des Teergehaltes durch eine chemische Teerumsetzung erreichbar ist.
Anlage zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases aus festen Brennstoffen nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass dem durch eine bekannte/umgenutzte Verbrennungseinrichtung gebildeten Reaktor (R1) der ersten Stufe ein Reaktor (R2) einer weiteren Stufe der Vergasung nachgeschaltet ist.
Anlage zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases aus festen Brennstoffen nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass dem Reaktor (R1) der ersten Stufe und/oder dem Reaktor (R2) ein Reaktor (R3) einer weiteren Stufe der Vergasung nachgeschaltet ist.
Anlage zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases aus festen Brennstoffen nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Reaktoren (R2, R3) ebenfalls aus einer bekannten/umgenutzten Einrichtung besteht.